Studer,Route3000音频矩阵分析与应用

计划以及用户管理。系统使用C++实现后台服务，使用QT实现客户端，使用Flex+Spring+ibatis构架的WEB系统。控制系统框架图如图3所示。

矩阵实时控制客户端（QT端）作为独立安装的软件，分别安装在服务器和工作站上，实时监视各通道连接状态，并对矩阵的输入输出通道进行手动或者计划连接。WEB系统完成矩阵的系统设置，通道配置，管理组屏、用户，维护模板等任务，通过浏览器登录WEB后台服务来设置。最重要的就是“物理通道”和“逻辑通道”的配置，以保证通道信息与Router　3000矩阵内部通路的对应关系一致。配置完的通道数据、用户数据、模板信息等通过后台服务模块保存在数据库中。　CNR控制系统数据库采用主备同步机制的双向热备份方式，一旦备数据库接收不到主数据库的心跳，则自动接替主数据库的功能，保证数据的安全。WEB系统和客户端发送命令，向数据库写数据，主服务读取数据库中的数据，并将这些数据化成矩阵底层接口兼容的数据，矩阵接收到命令后修改路由，并将修改后的状态送到数据库。

三.　Studer　Route　3000矩阵核心技术TDM母线技术

1.TDM技术

TDM（时分复用）通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号。TDM总线是单向传输总线，在DSP的同步串口之间采用点对点方式传输高速数字信号，将不同通道的数据按照固定位置分配时隙（timeslot：8bit数据）合在一定速率的通路上。每个时隙的速率为一个标准的PCM话路64kb/s。每通道时隙的重复频率为Ts=8KHz，即帧周期为125us。

TDM技术在电信电话网中是基本的应用技术。矩阵切换就是很类似于电话交换的应用。事实上，数字音频（AES）也是一种时分复用技术。见图3。

1个AES帧（Frame）包含2个子帧（Subframe），在传送AES信号时，从时间线上看，每一个AES帧中的子帧1先传，接着传子帧2。

2.TDM技术在音频矩阵中的应用

传统的矩阵包括输入模块、交叉点切换模块和输出模块。其中，交叉点切换模块电路是矩阵的核心部分，它实质上是一类电子开关，由控制系统对特定输入通道与特定输出通道进行联接或切换。矩阵的规模增大时，其交叉点的数量呈几何级的增长，这不仅大大增加了设计和制造大规模交叉点电路的成本和难度，而且降低了矩阵的可靠性和整体性能。于是，人们把眼光投向时分复用技术（TDM）。

TDM切换技术不需要交叉点切换模块，它采用一条公共的TDM数据总线。在数据总线上，每一路的音频输入被固定指配为唯一的时隙。在进行音频信号切换时，为了使信号能够接通门电路，将输入信号联接至特定的输出上，其数据总线的带宽要求大于输入信号的比特率与输入信号路数的乘积。

下面以1比特的输入信号为例具体说明其工作原理，如图4所示，所有输入信号都分配有一个在某一时刻是唯一的固定时隙，写驱动（Input　Write　Enables）能按一定的时间关系打开门电路，让输入信号通过；相应读驱动使能（Input　Read　Enables）信号打开相应的输出端门电路，实现指定的输入与输出的通路联接和切换。输入1被送到输出6，输入5被送到输出4，5。

采用TDM替代大规模矩阵的交叉点电子切换电路十分简洁，成本低。但这种方式也有不足之处：（1）正如前面提到的TDM其数据总线的带宽要求大于输入信号的比特率与输入信号路数的乘积。但用于大规模音频矩阵中时，数据带宽能否满足需求。（2）TDM由于共用数据总线，当总线上的驱动器损坏或短路时，矩阵是否会瘫痪。

四.　结束语

我台以Studer　Route　3000矩阵和联汇CAS网络为核心构建的播控系统实现了构成模式、管理模式的理论创新和技术革新，便于将来系统扩充和二次开发。Route　3000矩阵不仅满足了我台多个频道之间的节目交换，而且还满足了传输需求和多变的广播形式，给我台的节目传输工作带来极大的可靠性、便利性、灵活性。