一. 概述
    隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)步,單獨(dú)構(gòu)建的專業(yè)系統(tǒng)正逐步向網(wǎng)絡(luò)化,多用途發(fā)展。以太網(wǎng)上傳輸音頻信號(hào)是近幾年來(lái)專業(yè)音頻行業(yè)的一個(gè)技術(shù)焦點(diǎn)，也是日后專業(yè)工程項(xiàng)目中的一個(gè)重要的傳輸技術(shù)環(huán)節(jié)。CobraNet網(wǎng)絡(luò)(美國(guó)PeakAudio公司)是當(dāng)今世界最為先進(jìn)的數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)之一。CobraNet協(xié)議利用了成熟的快速以太網(wǎng)技術(shù)傳輸和分配實(shí)時(shí),非壓縮的數(shù)字音頻信號(hào)。它可以支持集線器,交換機(jī),但是交換機(jī)可以提供更強(qiáng)大的路由交換能力和更多的附加功能。

二. 系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和傳輸方式
    CobraNet必須使用星型（或連星型）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所有的CobraNet設(shè)備都必須通過(guò)以太網(wǎng)交換機(jī)互相連接在一起。這樣的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)設(shè)備是一致的。由于CobraNet采用了同步通信技術(shù)，所以其同步數(shù)據(jù)報(bào)必須在有限的時(shí)間誤差內(nèi)廣播到所有節(jié)點(diǎn)，這主要取決于交換機(jī)的交換原理和通過(guò)數(shù)量，一般來(lái)說(shuō)最遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)CobraNet設(shè)備之間的交換機(jī)數(shù)量不能超過(guò)6個(gè)（若存在Spanning Tree，則按照樹(shù)型結(jié)構(gòu)的最遠(yuǎn)點(diǎn)計(jì)算）。一般來(lái)說(shuō)使用Cut-Through類型交換機(jī)會(huì)減少同步延時(shí)。

    網(wǎng)絡(luò)協(xié)議結(jié)構(gòu)
    CobraNet傳輸協(xié)議的構(gòu)建依靠3種基本數(shù)據(jù)包來(lái)完成：一是同步數(shù)據(jù)包(Beat Packet)，它是由網(wǎng)絡(luò)中的Conductor發(fā)出的同步指令數(shù)據(jù)，每秒種750個(gè)，作為每個(gè)同步周期的起始數(shù)據(jù)包與網(wǎng)絡(luò)中的全部CM-1設(shè)備保持精準(zhǔn)同步；二是同步音頻數(shù)據(jù)包(Isochronous Data Packet)，也是CobraNet需要傳送的真正數(shù)據(jù)內(nèi)容，可以單播(Unicast）也可以多播（Broadcast）出去；三是預(yù)約請(qǐng)求數(shù)據(jù)包（Reservation Packet），它是由除了Conductor以外的所有CM-1發(fā)出的廣播數(shù)據(jù)包，包含了發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)和優(yōu)先級(jí)等重要信息。除了以上三種必須的數(shù)據(jù)包類型外，還有兩種可選的數(shù)據(jù)傳送包：串口包橋（Serial Bridge）和IP數(shù)據(jù)包橋（Packet Bridge）。這兩種數(shù)據(jù)包和CobraNet的音頻數(shù)據(jù)傳送本身沒(méi)有任何關(guān)系，是一種附加的功能。也就是說(shuō)我們可以通過(guò)CobraNet網(wǎng)絡(luò)傳送和音頻無(wú)關(guān)的串口或IP格式的控制數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)橋功能在工程應(yīng)用中起著非常重要的作用。CobraNet數(shù)據(jù)量?jī)H與傳輸?shù)挠行ǖ罃?shù)有關(guān)。
    內(nèi)核原理
    下圖中的左側(cè)四個(gè)接點(diǎn)為輸入內(nèi)容，除了基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)外可以傳送同步音頻數(shù)據(jù)和非同步的串口和IP數(shù)據(jù)。通過(guò)DSP將同步數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)時(shí)鐘同步，以確定如何將同步音頻數(shù)據(jù)流“切割”成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包分發(fā)出去，并且利用同步周期內(nèi)的空余時(shí)間將非同步串口和IP類型數(shù)據(jù)分發(fā)出去。“Ethernet MAC”負(fù)責(zé)把全部的數(shù)據(jù)包按照MAC地址包裝成符合以太網(wǎng)要求的格式，在定時(shí)器（OP Timer）的控制下有節(jié)奏的通過(guò)以太網(wǎng)線圈（Ethernet PHY）發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中去。 

    CobraNet傳輸安全與網(wǎng)絡(luò)管理方式
    CobraNet網(wǎng)絡(luò)可以并存在通用的以太網(wǎng)系統(tǒng)中，所以網(wǎng)絡(luò)中的其它類型數(shù)據(jù)包（如IP數(shù)據(jù)包）可能會(huì)和CobraNet數(shù)據(jù)相互影響。當(dāng)未知的CM-1CM-2設(shè)定在一些廣播數(shù)據(jù)包接收或高優(yōu)先級(jí)單播數(shù)據(jù)包接收狀態(tài)下，可能會(huì)出現(xiàn)信息泄露問(wèn)題，此時(shí)可以采用私用（Private）高Bundle號(hào)碼（65280~65535）方式進(jìn)行傳遞。采用Private方式傳遞信號(hào)必須要求發(fā)送和接收設(shè)備之間以固定的，MAC地址互相綁定，這就可以完全避免信息泄露問(wèn)題了。 CobraNet目前全面支持SNMP v1版本，使用任何標(biāo)準(zhǔn)的SNMP管理程序和MIB文件可以訪問(wèn)控制CobraNet參數(shù)，這個(gè)特性對(duì)于工程應(yīng)用和大型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理的角度看是相當(dāng)必要和重要的。

    系統(tǒng)構(gòu)建
    CAS-1000網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣和傳輸系統(tǒng)采用了最新的cobranet網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸技術(shù)，利用普及、可靠的以太網(wǎng)傳輸多路高質(zhì)量音頻信號(hào)，在一根普通五類線上可以傳輸64路24bit48khz的不壓縮音頻信號(hào)，在一個(gè)以太網(wǎng)中，可以容納幾百路音頻信號(hào)的傳輸和切換，實(shí)現(xiàn)了音頻傳輸和音頻矩陣技術(shù)的革命性飛躍。在音頻信號(hào)的傳輸過(guò)程中，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)所有音頻信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，從而大大簡(jiǎn)化了電臺(tái)總控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，減少了傳輸鏈路中的環(huán)節(jié)，提高了系統(tǒng)的安全性和可控性。
    1.系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 
    ●組建全網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字音頻平臺(tái)，開(kāi)放的系統(tǒng)架構(gòu)可以方便地和其他系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)全網(wǎng)絡(luò)化廣播電臺(tái)臺(tái)網(wǎng)。 
    ●采用了分散式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和各單元獨(dú)立CPU控制技術(shù)，以及冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)無(wú)單故障點(diǎn)，和傳統(tǒng)的矩陣結(jié)構(gòu)相比，系統(tǒng)的安全性大為提高。 
    ●每臺(tái)音頻路由器均有兩個(gè)RJ45網(wǎng)絡(luò)口，構(gòu)成主備關(guān)系，自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，自動(dòng)切換，且切換時(shí)間是毫秒級(jí)，不會(huì)造成聲音的中斷和打嗝。 
    ●所有音頻信號(hào)均通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，一根普通五類線就可以代替64根音頻線纜，避免了大量音頻線纜的敷設(shè)，降低了安裝成本和維護(hù)成本。簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的靈活性。 
    ●音頻信號(hào)和控制信號(hào)同網(wǎng)傳輸，不需要再另外敷設(shè)控制信號(hào)網(wǎng)絡(luò) 
    ●對(duì)系統(tǒng)內(nèi)任何一路音頻信號(hào)的進(jìn)行電平、相位等參數(shù)的監(jiān)測(cè)和報(bào)警，還可以對(duì)任何一路音頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)。 

    2.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 
    CAS-1000網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣和傳輸系統(tǒng)由幾大功能單元組成 
    1.CAS1000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器 
    2.CAS-10S音頻路由控制單元 
    3.CAS-10M系統(tǒng)監(jiān)控單元 
    4.CAS-10D電平彩條監(jiān)視單元 
    5.CAS-10IP設(shè)備監(jiān)測(cè)故障分析單元 
    6.CNP音頻處理器 
    7.ProDS網(wǎng)絡(luò)錄音單元 
    各個(gè)單元通過(guò)冗余結(jié)構(gòu)的以太網(wǎng)組成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)化音頻矩陣交換、傳輸和監(jiān)控系統(tǒng)。如圖：

三. 系統(tǒng)的主要功能 
    1. 網(wǎng)絡(luò)音頻信號(hào)的傳輸 
    在CAS-1000系統(tǒng)中，音頻信號(hào)(包括模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào))均被轉(zhuǎn)換成Cobranet數(shù)據(jù)包，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸。用一條普通五類線可以代替64條模擬音頻線路。對(duì)傳輸距離大于100米的場(chǎng)合，可以用光纖代替。再也不需要昂貴的音頻線纜，也省卻了繁重的線纜敷設(shè)和維護(hù)工作。所有音頻信號(hào)均以24bit48khz的高質(zhì)量數(shù)字量化傳輸，不進(jìn)行壓縮，保證音質(zhì)的原滋原味。 [Page]
用音頻線纜傳輸音頻信號(hào)，線纜一旦敷設(shè)完畢，音頻信號(hào)的傳輸途徑即被固定，如果需要改變，只能重新敷線。而用CAS1000系統(tǒng)傳輸音頻信號(hào)，音頻信號(hào)的傳輸方向和途徑可通過(guò)信號(hào)路由控制單元靈活設(shè)置，任意改變，對(duì)重要場(chǎng)合，還可選用音頻路由X-Y控制器，以確保系統(tǒng)的安全性。 
    2. 音頻信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)交換和分配 
    對(duì)于一個(gè)多音源音頻傳輸系統(tǒng)，利用CAS-1000特有的網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣(Net-Router)功能，構(gòu)筑一個(gè)完整的音頻信號(hào)交換和分配系統(tǒng)。該系統(tǒng)和傳統(tǒng)的數(shù)字音頻矩陣不同，它的復(fù)雜程度的變化、組件的多少都不會(huì)增加投資，也不需要重布線纜，因此它具有更大的靈活性和更高的性價(jià)比。  
    3. 音頻信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)和報(bào)警 
    為了對(duì)一個(gè)音頻系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和故障報(bào)警，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，往往需要選用大量的外部設(shè)備如信號(hào)彩條指示器，監(jiān)聽(tīng)矩陣，音分設(shè)備，報(bào)警設(shè)備，多路慢錄設(shè)備等，系統(tǒng)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。而在CAS1000系統(tǒng)中，所有的音頻信號(hào)的監(jiān)測(cè)和異態(tài)報(bào)警，均通過(guò)軟件和網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)，監(jiān)測(cè)監(jiān)聽(tīng)通道的數(shù)量可以任意選擇，監(jiān)測(cè)內(nèi)容也可以任意設(shè)置，如VU表頭、相位報(bào)警，停播報(bào)警等，具有很好的性價(jià)比。而且系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)接口，便于和其他設(shè)備一起構(gòu)成智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。  
    4. 音頻信號(hào)的處理 
    通過(guò)CNP網(wǎng)絡(luò)音頻處理器，可以對(duì)系統(tǒng)內(nèi)任何一路音頻信號(hào)進(jìn)行DSP處理，一臺(tái)CNP音頻處理器可以同時(shí)處理4路立體聲音頻信號(hào)，并可提供幾十種音頻處理模塊，如：壓限、擴(kuò)張、延時(shí)、混音、均衡、濾波等等。能夠?qū)Σコ鲂盘?hào)進(jìn)行智能壓擴(kuò)處理，確保發(fā)射機(jī)不過(guò)調(diào)的同時(shí)，廣播信號(hào)具有足夠的響度，提高信號(hào)的可聽(tīng)度

四. 系統(tǒng)的主要組成 
    1. CAS1000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器 
    CAS1000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器是音頻信號(hào)(模擬、數(shù)字)和音頻網(wǎng)絡(luò)的接口及路由控制設(shè)備。CAS1000網(wǎng)絡(luò)音頻路由器具有16個(gè)音頻輸入輸出通道和兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口。其音頻輸入輸出通道采用模塊結(jié)構(gòu)，方便維護(hù)。根據(jù)IO口的數(shù)量分配和格式(Analog or AESEBU)，CAS1000具有多種型號(hào)可供選擇。 
    2. CAS-10S路由控制單元  
    CAS-10S為系統(tǒng)的控制軟件，主要完成對(duì)系統(tǒng)的設(shè)置、各音頻信號(hào)的流向路由控制，以及對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控。  
    3. CAS-10M系統(tǒng)監(jiān)控單元  
    CAS-10M監(jiān)控單元主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各音頻信號(hào)進(jìn)行選擇監(jiān)視、監(jiān)聽(tīng)和報(bào)警功能。和CAS-10M配套，還有多項(xiàng)可選模塊。●CAS-10D電平彩條監(jiān)視單元●CAS-10IP智能處理單元●CAS-10T短消息報(bào)警單元●CAS-10P多路智能補(bǔ)樂(lè)單元●CAS-10MD桌面監(jiān)測(cè)監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)  
    4. 音頻處理單元  
    CNP800是一款數(shù)字音頻處理器設(shè)備，它具有CobraNet網(wǎng)絡(luò)接口，可和CAS1000音頻路由器組成一個(gè)綜合音頻平臺(tái)。在這個(gè)音頻處理平臺(tái)上，網(wǎng)上所有路由器的輸入信號(hào)均可通過(guò)路由將信號(hào)發(fā)送到CNP800進(jìn)行音效處理，一臺(tái)CNP800可以同時(shí)處理4個(gè)立體聲或8個(gè)單聲道音頻信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備共享，提高設(shè)備利用率，避免設(shè)備的重復(fù)投資。 
    5. ProDS網(wǎng)絡(luò)錄音機(jī)  
    ProDS多路錄音機(jī)可以選配具有Cobranet接口的網(wǎng)絡(luò)音頻處理卡，它最大可以同時(shí)對(duì)16路音頻信號(hào)進(jìn)行錄音，錄音格式可以為PCM、MP2、MP3等任選，由于它具有Cobranet接口，因此可以直接從網(wǎng)絡(luò)獲取音頻信號(hào)，對(duì)系統(tǒng)中任何一路信號(hào)進(jìn)行錄音，而不再需要將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬或數(shù)字音頻信號(hào)，再通過(guò)音頻卡進(jìn)行錄音，減少了中間環(huán)節(jié)，又保證了錄音質(zhì)量。B&P