延时器的应用.docx

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延时器的应用

随着广播电视播出形势的发展，现场直播节目和卫星直播节目、谈话类节目迅速增加，加上敌对势力对广播电视播出系统的破坏有增无减，延时技术在广播电视播出工作中的应用越来越多，也越来越重要。

延时技术对于保障广播电视播出的严肃性，完整性，维护广播电视宣传机构的形象，避免出现政治错误，避免出现主持人打喷嚏等不雅画面或语音，避免出现口误等方面起着极其重要的作用。

因此深入了解延时播出技术，在广播电视播出系统中正确使用延时技术是非常必要的。

广播电视延时播出系统按所使用的存储媒介形式可分为固态延时器系统和硬盘延时播出系统。

固态延时器产品很多，其原理就是使用固态存储器件将信号存储一段时间然后播出，其存储容量决定了延时时间，而硬盘系统则使用硬盘阵列存储播出信号，由于其容量通常很大，所以延时时间就很长，理论上说，就是无限制。

本文就延时技术问题做一些探讨，供大家参考。

一.  固态延时器

固态延时器是使用固态存储器件RAM写入一定时长的数字播出信号，在一定时间后再读出播出。

由于存储器件容量有限，所以固态延时器的延时时间也是很有限的，一般为数十秒。

下面从分类的角度来介绍固态延时器的技术。

1按照其性能指标分类

按照其性能指标等级可分为广播级、专业级、家用级3种，广播级延时器是各项性能指标达到国家广播播出设备技术标准的产品，专业级延时器是未达到上述标准但可以在其他专业场合使用的产品，而家用级顾名思义就是家庭使用的等级，但目前延时器尚无家庭方面的应用。

顺便说一句，国外广播电视设备分为广告级、广播级、专业级和消费类4种，广告级设备是制作精美广告节目所要求的设备，可见性能指标的最高级不是广播级而是广告级。

2按照其输入输出信号性质分类

按照其输入输出信号性质可分为模拟播出系统用和数字播出系统用延时器。

1）模拟播出系统用固态延时器

模拟播出系统用固态延时器是指输入输出均为模拟信号接口的产品，该类产品一般属于专业级产品，其工作原理如图1所示：

由图可见，实际上延时器内部处理的信号均为数字信号，因此模拟信号必须经过A/D转换方可处理，在输出端，再通过D/A转换还原成模拟信号，而每个A/D、D/A环节都会造成信号损失，可见延时器用于模拟播出系统是极不经济的。

2）数字播出系统用固态延时器

数字播出系统用固态延时器是指输入输出均有数字（SDI/AES/EBU）信号接口的产品，该类产品一般属于广播级，其工作原理如图2所示：

由图可见，延时器用于数字播出系统处理更简洁，性能更好，且为监视提供了模拟监视口。

3按照使用用途分类

固态延时器按照其用途可分为音频广播用音频延时器和电视广播用视音频延时器2种。

1）音频广播用音频延时器

在广播播出中，由于访谈类直播节目大量增加，切直接要求听众参与，为了防止意外发生，延时器已在广播直播节目播出中使用多年，其性能，功能都已经很成熟完备，该类产品国内生产的也非常多。

从性能上看，大多数产品已能达到广播级技术要求，且稳定可靠。

从功能上看，目前许多音频延时器除了具有一定数量时间延时连续可调、哑音和应急切换，PYPASS等基本功能外，还具有许多新的实用的功能。

例如打“喷嚏”功能，允许主持人打喷嚏，咳嗽或作一个短暂停顿而不被别人听见。

DELETE功能，使直播时类似旁边正好有人打呵欠的情况得以消除。

当然，使用这些功能要求操作者快捷、准确、果断，否则可能会错过处理时机。

2）电视广播用视频音频延时器

在电视播出方面，使用延时器是近些年来才开始的，主要原因并不是以前没有这个需求，而是由于以前的技术的尚不足以生产出足够稳定可靠、性能指标达到电视播出要求的产品。

随着技术的进步，特别是IC处理速度和信号带宽的大幅提高，使电视播出信号延时得以轻松实现，现在电视播出用视频音频延时器产品也不断出现。

视音频延时器从原理上看（参看图1、图2）与帧同步机或时基校正器非常类似，实际上可以把视频音频延时器看作是帧同步机或时基校正器的延伸产品，所以视音频延时器均具有帧同步机或时基校正器的基本功能，如外同步锁相、色度、色相位、黑电平、视频增益调整等。

电视播出用延时器从技术指标、可靠性二方面看参差不齐，即便是进口产品能达到要求的也不多，所以在选用延时器时一定要深入考察，充分比较，再做决策。

二、硬盘延时播出系统

硬盘延时播出系统是针对电视播出而言的，因为音频广播的信号量很小，一般不需要硬盘系统延时。

硬盘延时播出的概念是93年才有的，当时TEKtronix公司在国内推介其PROFILEPDR100系列硬盘录像机时曾大力推介其延时播出功能。

现在硬盘播出系统已经在国内基本普及，其技术指标、可靠性、功能已经有了极大的提高，甚至可以说已经非常成熟了。

现在大家都知道其实延时播出只是硬盘播出系统的一个最基本的功能，所以讨论硬盘延时播出系统实际上就是讨论硬盘播出系统。

但是硬盘播出系统内容浩繁，本文只讨论其与延时播出相关的问题。

1硬盘延时播出的概念

首先我们知道延时播出是相对于实时播出的一个概念，也就是直播节目的延时播出。

至于磁带节目通过上载再按播出时序表在一定时间后播出我们不认为是延时播出，而是按时播出。

所以讨论延时播出只是讨论直播节目的播出，而不讨论磁带节目播出。

2硬盘延时播出系统

在多频道播出的情况下，直播节目通过硬盘延时播出系统通常的示意结构，如图3

图中虚线为模拟信号，实线为数字信号。

在现有情形下，由于广播电视的大环境尚未实现完全数字化，参与直播的信号一定还有模拟的，这一点一定要考虑进去。

矩阵的大小、输入输出的路数，根据具体情况来定，这里面要考虑的是播出节目套数，模拟数字直播信号源的数量，多频道同时直播的可能性，加上一定数量的冗余等方面。

一般来说，不兼顾日常播出的硬盘延时播出系统规模较小，一般做法是使用淘汰下来的小型硬盘服务器，而具有大型硬盘播出系统的时候虽然可以将延时播出和日常播出在一个系统内实现，但由于延时播出导播和日常播出操作人员不属一个部门，牵涉到责任划分的问题，因此延时播出最好还是单独考虑。

三、固态延时和硬盘系统延时的比较

固态延时和硬盘延时所组成的系统差异很大，比较两者，则有表1

表1固态延时和硬盘延时的比较

固态延时

硬盘延时

延时量

数十秒

无限制

操作

简单

复杂

投资

经济

投资大

系统结构

简单

复杂

1延时量

固态延时由于使用的存储器件数量和容量均有限，故延时时间较短，一般为数十秒左右，而硬盘延时系统的延时量则可以足够大，这是因为现在硬盘技术的提高，容量和速度都已不成问题，数小时的节目存在一块容量为数十GB的硬盘上没有一点问题。

2操作

正常直播情况下，使用固态延时器操作很简单，应急切换也能快捷直观，而使用硬盘系统延时时操作复杂的多。

3设备量

使用固态延时器的延时播出系统简洁，单台硬件设备即可，设备量小；而使用硬盘系统延时则系统复杂，不仅有硬件，还有复杂的软件系统，设备量和维护任务都大得多。

4投资比较

固态延时设备简单，一般为单通道产品，投资量约15万元；而硬盘延时系统投资量设备量大，投资在数十万以上，一般为多通道产品。

考虑到播出安全的冗余和备份，后者可谓投资巨大。

四、结论

在音频广播播出中和电视播出中使用固态延时器是较为合理的方法，既便于快速操作处理，同时投资小，系统简洁；有富余小型硬盘播出系统的电视台可以搭建硬盘延时电视播出系统，这样延时量将大大增加；电视延时播出最好自成系统，单独放置，最好不要和电视硬盘播出系统混为一体，这样便于划分技术人员和导播人员责任，并能给予延时导播一个相对独立的处理区域。

音频延时器是产生混响或回声的效果器。

有模拟延时器，数字延时器、混响器等。

它们的原理基本相同，广泛用于舞台音响，卡拉OK。

延迟时间可以从50毫秒到1秒以上，电吉他用的延时器一般为20～476毫秒之间，时间短产生混响效果（大厅效应人时间长则产生回声（山谷效应人电吉他通过延时器之后声音丰富、饱满、有空间感。

音频固态同步延时器是一个宽频带的具有时基校正和帧同步功能的延时器,它的延时时间可由零到30秒调整,用户可随时同步切换到标准彩条输出;亦可与切换台连接以广告节目代替彩条播出。

讯维音视频延长器采用最新芯片设计，指标高、性能好，广泛应用于卫星转播及现场直播等场合。

是对声音信号进行处理的效果器，可分为固态延时器和硬盘

延时器。

固态延时器由于存储器

件容量有限，故延时时间一般在0—2分钟之内。

固态延时器操作简单，单台硬件设备即可，设备量小，应急切换快捷直观，稳定可靠，不必担心死机，*等问题，可免除安装调用系统软件等繁琐事项。

硬盘延时器由于是先录入硬盘，然后再从硬盘读取，故延时时间可以很长，理论上可以无限延长。

硬盘延时系统操作复杂，不仅有硬件，还有复杂的软件系统，设备量和维护任务都大得多。

固态音频延时器又分为数字延时器与模拟延时器，在功能、控制、音质以及安全保障系数等各方面数字延时器有着更大的优越性。

下面介绍在工作中使用延时器的一些体会。

　　1、延时器的作用

　　延时器按照其输入输出信号的性质分为模拟播出系统用和数字播出系统用，但其内部处理的信号均为数字信号。

由于音频广播的信号量小，在现场直播节目中一般不采用较为复杂的硬盘延时系统，而采用操作简捷的使用固态延时器的延时播出系统。

延时技术对于保障广播播出的严肃性、完整性，维护广播宣传机构的形象起着极其重要的作用。

　　固态延时器在模拟和数字播出系统中的工作原理如图1、图2所示。

　　广播系统的安全问题已经引起更高程度的重视，根据直播的特殊性，延时器对系统信号的延时一般设定在8—30s之间，平时的直播节目延时设定为8s，两会期间在人民大会堂的现场直播节目延时则设定为30s。

但有时为了抢播新闻也做零秒延时，即不做延时处理。

为了保证广播的安全播出，将直播节目信号做一定的延时处理，是现场直播和同步转播中常用的重要手段之一。

　　音频延时器通常的基本工作模式有直通状态（BYPASS）、紧急状态（DUMP）、删除（DELEte）功能和咳嗽模式（COUGH）等多种实用功能。

例如，当主持人打喷嚏、咳嗽或作短暂停顿时，可即时按住咳嗽按钮，删除该键输入的音频数据，避免被听众听到。

同样还可以消除直播现场有人打呵欠的声音。

使用这些功能时，要求操作者的操作快捷、准确、果断，从而保障直播节目的播出质量。

直播时通过按键选择延时器的工作模式，主要是控制音频输出处于静音或正常输出状态。

　　延时有时加在直播现场有时加在直播机房。

在直播前方（即直播现场）加延时器将音频信号延时一段时间后播出，可避免出现政治错误造成不良社会影响，避免主持人因口误而读错的内容被播出，避免播出直播现场发生的突发事件，避免在互动节目时听众在热线电话中的一些不健康言论通过广播媒体广泛传播。

在广播电台直播间均装有延时设备，在直播机房（即后方）加延时器可用来预防一些影响播出安全的突发事件，例如现场传回的节目信号中断、噪声信号等，避免造成播出事故和影响播出质量。

　　延时器在访谈节目直播中经常使用。

访谈直播节目一般邀请一位或两位嘉宾与电台主持人一起在直播间播出，嘉宾难免有口误或者与节目不相符的词语，导播*发现后可立即使用设在导播间的延时器进行补救，将口误或与节目不相符的词语删除，确保直播节目安全播出。

　　广播音频延时器是电台直播节目时不可缺少的设备，可使节目的安全性与完整性得到大幅度的提升。

在广播播出系统中正确使用延时技术是非常必要的。

　　2、*广场扩声中的应用

　　在室外扩声时往往会出现扩声面积比较大、扩声距离比较远、背景噪声大、受周围建筑物体反射的现象。

声音传播中包括三个成分：

直达声、近期反射声和混响声。

声音在空气中传播的速度是每秒340m左右。

温度会影响声音传送的速度，温度越高，声速就越快。

另外，扩声距离每增加一倍，声压级将衰减6dB。

广场扩声中使用延时器将主声延迟一定时间后再送人声场，能够提高声音的清晰度和一致性。

音频延时器一般用在一些声场空间较大、需要多组音箱扩声的系统中。

　　在中华人民共和国成立60周年庆典活动上，为了使*城楼、观礼台、游行队伍和参加广场背景表演的人员都能清楚地听到*涛主席讲话和军乐团演奏的音乐，广场扩声采用了一流的音响设备和扩声系统，有着相当高的技术要求，起着至关重要、主导程序的作用，对安全系数也有非常高的要求。

游行指挥部的领导提出，国庆60周年庆典活动不能只是把声音扩出来，还要把音乐的表现力体现出来，要达到广场音乐会的效果。

　　*广场是目前世界上最大的城市广场，南北长880m,东西宽500m，总面积44×l04m2，可同时容纳100万人*。

*广场和东西长安街既长又空旷，如何同步传播声音是个大难题。

不仅要有足够的扩声声压级还要满足语言清晰度，如果简单地使用集中式扩声方法，直接让主音箱的声音辐射到广场区域观众群，虽然后排听众能够听清声音，但前排的声压级会极大。

为解决因前后排距离太远而引起的声压级不均匀的现象，在*广场地区的扩声系统设计中，采取了增加多个补声扬声器

扬声器是一种把电信号转换成声音信号的电声器件。

确切地说，扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。

　　扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件，而对于音响效果而言，它又是一个最重要的部件。

扬声器的种类繁多，而且价格相差很大。

音频电能通过电磁，压电或静电效应，使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振（共鸣）而发出声音,扬声器分为内置扬声器和外置扬声器，而外置扬声器即一般所指的音箱。

内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭，这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。

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的办法。

在*广场及周边地区共安装扩声用固定扬声器

声柱157条，并根据庆典活动的音响需求，在广场的南边和*城楼下金水桥南的多个点位增设了临时补声扬声器，满足观礼解说和阅兵、群众游行、晚会以及集结、疏散点等不同场合的扩声需求。

在这样的系统中，由不同位置的扬声器发出的声音，到达听众的耳朵时有先有后，此时音频延时器在保证声像的一致性、增加声音的可懂度、避免声音的浑浊感和拖尾声等方面的作用就显得尤为突出。

　　在以往*国庆庆典活动中，由于技术的限制，声音的延时问题都没有得到很好解决，造成多次回音现象，致使首长的讲话被多次重复听到。

另外，声音的延迟在阅兵仪式上也会带来很大的问题。

例如，当受阅*走到金水桥前时，能同时听到来自扬声器的扩声和军乐团吹奏的原声，使受阅*听到的曲调节拍不一致，脚步很难走齐。

　　国庆60周年庆典活动所使用的扩声系统经过全面升级改造，共改造完成9个数字机房，扩声系统覆盖东西方向从北京站口到西单、南北方向从*城楼到广场广阔区域。

广场扩声任务包括领导讲话声、受阅*口令和脚步声、现场军乐队演奏声以及礼炮、飞机、游行等41个点的现场效果声，同时还为广播、电视、网络等新闻媒体提供现场声音信号。

　　庆典活动当天，*扩声系统*有11种信号音源，除扩声机房音源之外，还有10种通过话筒输入的音源，分别是：

①*城楼*涛主席话筒；②*城楼主持人话筒；③*城楼男女播音员话筒；④从纪念碑到国旗杆国旗护卫队行进的脚步效果声；⑤现场1300人的联合军乐团奏乐；⑥*涛主席检阅车及北京军区跟车话筒；⑦受阅*应答话筒声；⑧游行队伍效果声；⑨天空飞机效果声；⑩礼炮声。

　　这11种信号音源来自多个方位，随着庆典活动的进行，声源的位置在不断发生变化，这是在广场扩声中遇到的声源最复杂的情况。

由于主扩声扬声器一般不需要进行延时处理，所以在扩声系统中需要根据不同场景、不同要求、不同效果，选择不同位置的扬声器作主扩声扬声器，将其余扬声器经过延时处理作补声扬声器，使主扩声扬声器与补声扬声器的声音基本上同时到达听众耳朵，以消除声音重叠，提高声音清晰度，在同一个声场中感受到来自不同场景的声音。

同一个扬声器在不同场景时的作用又是不相同的，既可作为主扩声扬声器又可作为补声扬声器。

例如，当声源来自*涛主席话筒和城楼上主持人话筒时，这时将长安街北侧扬声器设为零点，将广场及长安街以南覆盖区域扬声器作延时；当军乐团奏乐时，将军乐团所对应的扬声器设为零点，其他扬声器作延时处理。

更难解决的问题是*涛主席乘车阅兵时声音的延时，如果解决不好，首长的同一句问候，受阅*可能会听见多次，影响检阅气氛。

对此有关部门进行了专门处理，借助数字化音频延时处理设备，实现了动态音效传输，使首长的问候语和受阅官兵的答语均清晰洪亮，绝无延宕，这在以往庆典中是从未有过的。

这次国庆音响系统与以往不同的是采用了两套系统，一套数字系统，一套模拟系统，很好地解决了延时问题，能够基本达到广场音乐会的水平。

　　*广场主扩音系统中选用了200余台世界顶级数字功放

　　功放是功率放大器的简称，即是在以定的失真率范围内，能产生最大功率输出来驱动某一负载（例如扬声器）的放大器，通常主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统，这时候就需要用到功放。

由此可见，功放在一定程度上决定了系统输出的音质。

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设备，通过其内置的处理器高速转换，对广场声柱分别进行延时处理，并通过优质的扬声器、数字产品和网络技术，首次在广场上实现了无论在哪个角落都能听见一致性声音的效果，实现了零音差，并且音质清晰。

原声通过延时器处理后，依然丰富、饱满、富有空间感，创建了一个完美的覆盖声场，成功解决了声音的延时问题。

　　国庆60周年庆典的扩声系统，受到了党和国家领导人的高度*价。

*扩声系统在室外扩声系统中堪称扩声面积最大，声源最多，声源位置多变，线路分配最复杂，但音响效果最好，达到“广场音乐会的效果”，实现了中央国庆60周年庆祝活动领导小组提出的扩声工作目标。

国庆盛典是视觉“盛宴”，也是听觉“盛宴”。

　　3、结束语

　　延时器不仅可以在远距离扩声时对声音信号进行延时处理，保障广播电台现场直播节目的连续性和无差错，它的许多功能还可以应用到其他领域，比如修正大型音箱设备中多个扬声器多频带发生时的差别；用延时技术实现声像定位；修正高清视频信号声画同步；起到低通滤波器

　　凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。

在近代电信装备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最复杂要算滤波器了。

滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。

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的作用，使音色变得平滑。