详解 - DirectOut 在北京冬奥会/冬残奥会上的应用
DirectOut 助力北京冬奥
北京2022年冬残奥会圆满闭幕了，
冬残奥会音频扩声团队经过现场搭建、五轮排练、开幕式、闭幕式，
历经超过半年的时间，圆满完成了艰巨的任务。
在这个大规模的音频扩声系统中，
DirectOut 的音频矩阵和光纤传输系统，
从炎炎烈日的酷暑到雪花飘扬的寒冬，系统始终在稳定地工作。
尽管开幕式准备工作中实行了闭环内外严格的疫情管理制度，
音频团队还是克服了前期筹备、系统设计、现场搭建到与OBS对接遇到的各种困难和挑战。
音频团队的系统设计思路理念本着先进、可靠、安全稳定至上的原则，
大家齐心协力、出色圆满地完成了任务。
下面就音频系统中主备音频传输环节的技术特点做个总结介绍。
一、主备冗余的PGM音乐播放系统
开幕式从暖场广场舞音乐、开幕式开始到结束，共有18个场景，贯穿始终的音乐播放不断。
而整场开幕式的灯光、舞台机械的联动都是要跟着音频播放的时间码的。
所以音频播放系统的稳定可靠性至关重要到会影响整个开幕式的成败。
主备PGM音乐的播放使用了一种叫做增强型自动冗余切换系统（EARS）的技术。
信号切换逻辑如下图所示。
冬奥会的PGM音频播放共使用了四台Mac mini主机
和两台DirectOut EXBOX.MD多功能矩阵转换器，
每两台Mac mini播放平台使用Qlab播放程序连接一台EXBOX.MD构成主备两套音乐播放系统，
主备播放系统的EXBOX.MD输出多通道信号给主备调音台和接口箱。
一台可以同时连接四台Mac mini的Qlab控制器，
触发实现一键同步播放。
这套增强型自动冗余切换系统极致地体现了系统设置的灵活便利和可靠性。
DirectOut这台型号为EXBOX.MD的小盒子是一台Dante和MADI的转换器。
但它可不仅仅是一台转换器，它内置了四口Dante交换机，
支持两对Dante主备冗余的RJ45千兆网口，
内置了全功能Dante—MADI互转矩阵，
可以同时在三个不同类型的MADI接口和Dante信号做任意转换和路由。
冬奥会的主备PGM音乐播放系统使用了共四台Mac mini 主机，
播放程序使用Qlab Pro通过Audinate DVS虚拟声卡输出连接到EXBOX.MD的Dante网口。
通过添加导频信号到主播放电脑的Dante通道32和备播放电脑的Dante通道64上，
切换器内部的逻辑开关电路会自动侦测这个导频信号，
当检测到主播放电脑第32通道上的导频信号丢失时，
它会在1/48毫秒内（当数字音频格式为24比特48KHz采样率时）切换到备播放电脑的输出信号，
切换过程人耳不可闻。主备播放电脑的播放设置可完全相同，
很方便完成主备冗余播放系统的设置。
您需要做的只是在Dante controller里面把导频信号的那一路分配到主机的Transmitter的第32CH，
备机的导频信号分配给Transmitter的第64CH上。
这台设备可支持最多达64个通道数量的24比特48K的数字音频主备切换，
可以兼容连接所有的MADI接口类型的的音频设备，支持全部的MADI通道类型。
为了安全，这个小盒子切换器配备了双路外置电源供电器，
还支持通过POE功能的交换机供电。
这套主备PGM冗余播放系统在国内经历过了例如：武汉军运会、
《伟大征程》建党百年庆典等重要活动的考验，
广泛应用在广电和专业音频演出的主备音乐播放场景，经历过酷暑严寒等恶略环境使用，工作稳定可靠。
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二、扩声系统主备音频传输
扩声系统主备音频传输系统的核心是两台DirectOut M.1K2 矩阵 MADI 路由器。
见上图 扩声系统主备音频传输拓扑图
两张SD7调音台和两个SD RACK接口箱的同轴MADI互为主备，
连接主备两台M.1K2 矩阵，MADI通道表见前文的ID1.11和ID1.12接口箱通道表。
鸟巢体育场主场地内的东西南北四个方向分布了十台DirectOut ANDIAMO2转换器
和三台DirectOut ANDIAMO.MC多通道话放的主备MADI通过光纤连接至主备M.1K2矩阵。
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三、与OBS的音频对接
由于疫情期间开幕式实行严格的闭环内外管理制度，
为了确保给闭环内的OBS传送的音频信号链路的可靠性，
与OBS的信号对接链路也使用了两台M.1K2作为主备MADI矩阵，
主备SD7调音台和主备SD RACK的MADI分别连接两台M.1K2。
同样，为了音频传输系统的稳定可靠原则，
在闭环内的OBS的演播室音频区的光端机接收到主备MADI信号后，
通过两台DirectOut MADI SRC采样率转换器，重新锁定OBS的音频时钟，
以获得一个稳定的时钟同步信号，
OBS这两台主备MADI SRC设备实现了MADI音频的多通道高保真、无延迟的传输可靠性。
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四、OBS的音频信号返回
闭环内的OBS演播室回传到开幕式现场音控室的信号也是2.0立体声+5.1.4多通道音频，
音控室的光端机光纤MADI输出给一台双通道MADI监听，
可通过耳机选听MADI的64个通道信号。
同时这个立体声监听盒子内部也具备灵活强大的矩阵功能，
同样可以实现从MADI端口到通道级别的组合和转换，
它的MADI输出给一台DirectOut M16机架式MADI监听，它可以以16个通道为一组选听，
每个通道具备独立的旋钮调整音量实现本地的混音，同时送MADI信号给5.1.4多通道监听系统。
北京冬奥会的音频传输系统的设计原则一切为了稳定可靠，
音频团队提前半年进入了准备工作中，在开幕式前期不分昼夜坚持服务于每天的演练，
经过五次预演彩排和最终的直播，最终验证了音频传输系统的可靠性。
首都北京作为双奥之城，北京冬奥会必将是一次被载入史册的奥运盛会，让我们携起手来“一起向未来”。
END
但它可不仅仅是一台转换器，它内置了四口Dante交换机，
支持两对Dante主备冗余的RJ45千兆网口，
内置了全功能Dante—MADI互转矩阵，
可以同时在三个不同类型的MADI接口和Dante信号做任意转换和路由。
冬奥会的主备PGM音乐播放系统使用了共四台Mac mini 主机，
播放程序使用Qlab Pro通过Audinate DVS虚拟声卡输出连接到EXBOX.MD的Dante网口。
通过添加导频信号到主播放电脑的Dante通道32和备播放电脑的Dante通道64上，
切换器内部的逻辑开关电路会自动侦测这个导频信号，
当检测到主播放电脑第32通道上的导频信号丢失时，
它会在1/48毫秒内（当数字音频格式为24比特48KHz采样率时）切换到备播放电脑的输出信号，
切换过程人耳不可闻。主备播放电脑的播放设置可完全相同，
很方便完成主备冗余播放系统的设置。
您需要做的只是在Dante controller里面把导频信号的那一路分配到主机的Transmitter的第32CH，
备机的导频信号分配给Transmitter的第64CH上。
这台设备可支持最多达64个通道数量的24比特48K的数字音频主备切换，
可以兼容连接所有的MADI接口类型的的音频设备，支持全部的MADI通道类型。
为了安全，这个小盒子切换器配备了双路外置电源供电器，
还支持通过POE功能的交换机供电。
这套主备PGM冗余播放系统在国内经历过了例如：武汉军运会、
《伟大征程》建党百年庆典等重要活动的考验，
广泛应用在广电和专业音频演出的主备音乐播放场景，经历过酷暑严寒等恶略环境使用，工作稳定可靠。
二、扩声系统主备音频传输
扩声系统主备音频传输系统的核心是两台DirectOut M.1K2 矩阵 MADI 路由器。
见上图 扩声系统主备音频传输拓扑图
两张SD7调音台和两个SD RACK接口箱的同轴MADI互为主备，
连接主备两台M.1K2 矩阵，MADI通道表见前文的ID1.11和ID1.12接口箱通道表。
鸟巢体育场主场地内的东西南北四个方向分布了十台DirectOut ANDIAMO2转换器
和三台DirectOut ANDIAMO.MC多通道话放的主备MADI通过光纤连接至主备M.1K2矩阵。
三、与OBS的音频对接
由于疫情期间开幕式实行严格的闭环内外管理制度，
为了确保给闭环内的OBS传送的音频信号链路的可靠性，
与OBS的信号对接链路也使用了两台M.1K2作为主备MADI矩阵，
主备SD7调音台和主备SD RACK的MADI分别连接两台M.1K2。
同样，为了音频传输系统的稳定可靠原则，
在闭环内的OBS的演播室音频区的光端机接收到主备MADI信号后，
通过两台DirectOut MADI SRC采样率转换器，重新锁定OBS的音频时钟，
以获得一个稳定的时钟同步信号，
OBS这两台主备MADI SRC设备实现了MADI音频的多通道高保真、无延迟的传输可靠性。
四、OBS的音频信号返回
闭环内的OBS演播室回传到开幕式现场音控室的信号也是2.0立体声+5.1.4多通道音频，
音控室的光端机光纤MADI输出给一台双通道MADI监听，
可通过耳机选听MADI的64个通道信号。
同时这个立体声监听盒子内部也具备灵活强大的矩阵功能，
同样可以实现从MADI端口到通道级别的组合和转换，
它的MADI输出给一台DirectOut M16机架式MADI监听，它可以以16个通道为一组选听，
每个通道具备独立的旋钮调整音量实现本地的混音，同时送MADI信号给5.1.4多通道监听系统。
北京冬奥会的音频传输系统的设计原则一切为了稳定可靠，
音频团队提前半年进入了准备工作中，在开幕式前期不分昼夜坚持服务于每天的演练，
经过五次预演彩排和最终的直播，最终验证了音频传输系统的可靠性。
首都北京作为双奥之城，北京冬奥会必将是一次被载入史册的奥运盛会，让我们携起手来“一起向未来”。
END
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