廣播中心系統(tǒng)技術(shù)能手競賽試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在廣播中心系統(tǒng)中，負責(zé)將多路音頻信號按節(jié)目表自動切換的核心設(shè)備是A.音頻矩陣B.自動播出服務(wù)器C.調(diào)音臺D.延時器答案：B解析：自動播出服務(wù)器內(nèi)置節(jié)目單引擎，可依據(jù)時間碼或GPIO觸發(fā)完成無縫切換，音頻矩陣僅完成路由，調(diào)音臺需人工干預(yù)，延時器用于安全播出而非切換。2.AES3數(shù)字音頻標準中，標志“V”位為1時表示A.音頻數(shù)據(jù)有效B.音頻數(shù)據(jù)無效C.預(yù)加重開啟D.采樣率44.1kHz答案：B解析：AES3幀結(jié)構(gòu)中的V（Validity）位為1代表該幀音頻數(shù)據(jù)被標記為無效，接收端應(yīng)靜音或丟棄，防止噪聲播出。3.某臺IP化調(diào)音臺發(fā)現(xiàn)AoIP流每隔固定周期出現(xiàn)一次丟包，最可能觸發(fā)此現(xiàn)象的交換機配置是A.啟用IGMPSnoopingB.風(fēng)暴控制閾值過低C.端口強制百兆全雙工D.開啟Energy-EfficientEthernet答案：D解析：Energy-EfficientEthernet（EEE）在輕載時會周期性關(guān)閉PHY，導(dǎo)致微秒級中斷，對低延遲AoIP流表現(xiàn)為固定周期丟包；其余選項不會呈現(xiàn)嚴格周期性。4.在FM發(fā)射機中，若立體聲導(dǎo)頻19kHz相位偏移超±3°，則接收端會出現(xiàn)A.主信道失真B.副信道信噪比下降C.左右聲道分離度降低D.射頻功率跌落答案：C解析：導(dǎo)頻相位誤差直接破壞副載波解調(diào)參考，導(dǎo)致L?R通道串擾，分離度指標惡化，主信道與功率不受影響。5.廣播級固態(tài)錄機采用RAID6模式，若陣列共8塊盤，實際可用容量約為總裸容量的A.50%B.60%C.75%D.80%答案：C解析：RAID6犧牲2塊盤容量做雙校驗，8塊盤剩余6塊，6/8=75%。6.中心機房的UPS處于ECO模式，此時逆變器狀態(tài)為A.實時在線補償B.完全關(guān)機C.熱待機D.冷待機答案：C解析：ECO模式逆變器不帶載但保持熱待機，市電異?？稍?ms內(nèi)接管，比冷待機更快。7.在DanteController里，將Flow的Latency從1ms改為0.25ms后，系統(tǒng)最先觸及的瓶頸通常是A.交換機背板帶寬B.終端DSP算力C.網(wǎng)絡(luò)時鐘穩(wěn)定性D.千兆鏈路利用率答案：B解析：更低Latency意味著更小的緩沖幀，終端需更頻繁中斷處理，DSP負載驟增；時鐘穩(wěn)定性影響長期漂移而非瞬時瓶頸。8.某發(fā)射臺使用10MHzGPSDO作為外參考，若出現(xiàn)“Holdover”告警，則發(fā)射機頻率漂移主要受限于A.GPSDO短期穩(wěn)定度B.GPSDO長期老化率C.發(fā)射機功放溫度系數(shù)D.天線駐波比變化答案：B解析：Holdover時失去衛(wèi)星修正，時鐘進入自由運行，漂移由OCXO日老化率決定，短期穩(wěn)定度在幾分鐘內(nèi)可忽略。9.在AoIP網(wǎng)絡(luò)中，使用PTPv2時鐘，若BestMasterClock算法優(yōu)先級1字段相同，則下一步比較A.ClockClassB.ClockAccuracyC.OffsetScaledLogVarianceD.Priority2答案：A解析：BMCA依次比較Priority1、ClockClass、ClockAccuracy、Variance、Priority2，Class越低越優(yōu)先。10.調(diào)幅發(fā)射機進行“三階互調(diào)”測試時，規(guī)定音頻參考頻率為A.60Hz/7kHzB.400Hz/2.5kHzC.1kHz/1kHzD.50Hz/10kHz答案：B解析：國標GB/T4311-2000規(guī)定400Hz與2.5kHz雙音，用于模擬節(jié)目帶寬邊緣，互調(diào)產(chǎn)物≤?26dB。二、多項選擇題（每題3分，共15分；多選少選均不得分）11.下列哪些措施可有效抑制演播室接地噪聲A.采用星型接地B.音頻線與電源線同槽捆扎C.使用平衡式傳輸D.給調(diào)音臺外殼加浮地開關(guān)答案：A、C、D解析：星型接地避免地環(huán)路；平衡式抵消共模干擾；浮地可切斷噪聲電流；同槽捆扎增大電容耦合，引入哼聲。12.關(guān)于DolbyE碼流，下列說法正確的是A.可攜帶8聲道24bit音頻B.幀長度與視頻幀嚴格對齊C.支持元數(shù)據(jù)動態(tài)范圍控制D.能在32kHz采樣率工作答案：A、B、C解析：DolbyE最大8聲道，幀長與視頻幀對齊保證剪接無聲畫錯位，含Dialnorm等元數(shù)據(jù)；最低采樣率僅支持48kHz。13.在IP化制播網(wǎng)中，以下哪些協(xié)議或技術(shù)屬于Layer3以上A.ST2110-30B.ST2022-7C.SDPD.IGMPv3答案：C、D解析：SDP屬于應(yīng)用層會話描述，IGMP為網(wǎng)絡(luò)組播管理；2110-30與2022-7均為UDP封裝，屬傳輸層。14.某臺全固態(tài)調(diào)頻發(fā)射機反射功率突然升高，可能原因包括A.天線饋口進水B.功放模塊電源掉相C.激勵器輸出過大D.定向耦合器松動答案：A、B、D解析：饋口進水導(dǎo)致阻抗失配；掉相使部分模塊不工作，總功率下降但駐波升高；耦合器松動使采樣值漂移，誤報高反射；激勵器過大只會增加正向功率，不會直接抬高反射。15.進行ST2110-20視頻流凈切換測試時，必須同時監(jiān)測A.RTP序列號連續(xù)性B.圖像靜幀C.PTP時鐘鎖定D.色域錯誤答案：A、B、C解析：凈切換要求無縫、無靜幀、無黑場；RTP序列號檢測丟包；PTP失鎖會導(dǎo)致幀時間戳錯位；色域錯誤屬于內(nèi)容質(zhì)量，不列入切換指標。三、判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）16.AES10MADI協(xié)議最多支持64聲道48kHz/24bit音頻流。答案：√解析：MADI在雙通道復(fù)用模式下，每幀56聲道，但廠商普遍擴展至64聲道，標準未禁止。17.在Dante網(wǎng)絡(luò)里，UnicastFlow比MulticastFlow節(jié)省交換機背板帶寬。答案：×解析：二者均占用相同碼率，Multicast在源端僅發(fā)一次，背板復(fù)制，節(jié)省的是源網(wǎng)卡負載而非背板。18.FM立體聲復(fù)合信號中，導(dǎo)頻幅度占總調(diào)制度10%，即19kHz分量峰值占載波22.5kHz頻偏的10%。答案：√解析：國標規(guī)定導(dǎo)頻調(diào)制度10%，對應(yīng)頻偏2.25kHz，占22.5kHz的10%。19.使用ST2022-6封裝HD-SDIoverIP時，可穿越普通三層路由器無需修改MTU。答案：×解析：2022-6為恒定碼率，封裝后包長可達1350Byte，大于標準以太網(wǎng)MTU1500Byte時若IP層不分片則丟包，需啟用JumboFrame。20.調(diào)音臺推子前監(jiān)聽（PFL）激活時，自動切斷主輸出，防止局部信號失控。答案：×解析：PFL僅將通道信號路由至監(jiān)聽總線，不影響主輸出，AFL才與主輸出聯(lián)動。21.在AoIP時鐘域里，BoundaryClock比TransparentClock更易產(chǎn)生累積抖動。答案：√解析：BC需恢復(fù)時鐘再生成，每級引入ns級抖動；TC只做駐留時間補償，抖動更小。22.發(fā)射機進行AM對稱調(diào)制測試時，正負包絡(luò)不對稱度應(yīng)≤5%，否則會導(dǎo)致帶寬超標。答案：√解析：不對稱產(chǎn)生偶階失真，邊帶擴展，鄰頻干擾加劇。23.RAID10與RAID0+1在8塊盤配置下容錯能力完全相同。答案：×解析：RAID10先鏡像后條帶，可容忍任意一塊盤及多盤非鏡像對故障；RAID0+1先條帶后鏡像，條帶組內(nèi)單盤失效即鏡像失效，容錯能力弱。24.采用GCC編譯AoIP驅(qū)動時，添加“-O3”優(yōu)化可能降低低延遲音頻流的穩(wěn)定性。答案：√解析：高優(yōu)化級別可能重排關(guān)鍵中斷響應(yīng)代碼，導(dǎo)致DMA下溢。25.在IP廣播中，使用LLDP可自動發(fā)現(xiàn)交換機端口VLAN配置，無需人工記錄。答案：√解析：LLDP-MED可攜帶VLANID、PoE等級，終端據(jù)此配置，減少人工差錯。四、填空題（每空2分，共20分）26.在ST2110-30標準中，音頻采樣率48kHz、24bit、50聲道流，按10ms打包，每包RTPpayload大小為________字節(jié)。答案：7200解析：48kHz×0.01s=480采樣；480×50聲道×3Byte=72000bit=7200Byte。27.某FM發(fā)射機載波頻率90MHz，最大調(diào)制頻偏75kHz，其調(diào)制指數(shù)β=________。答案：0.833解析：β=Δf/fm，假設(shè)音頻最高頻90MHz未給出，按標準測試音1kHz計算：β=75kHz/1kHz=75；若題目指“最大調(diào)制指數(shù)”則填75；此處根據(jù)上下文“最大頻偏”與“載波”比例，應(yīng)理解為頻偏與載波頻率比：75kHz/90MHz=0.000833，但廣播工程慣例β=Δf/fm，故按1kHz音頻得75；若嚴格按題面“調(diào)制指數(shù)”定義，應(yīng)填75；若考察“相對帶寬”則0.000833。結(jié)合競賽語境，命題人意圖為β=75，故答案：75。28.在IPv4頭中，用于IP多播的地址范圍是________到________。答案：224.0.0.0；239.255.255.25529.中心機房采用TIA-942標準，Tier等級最高為________級。答案：IV30.使用BlackmagicDeckLink8K采集卡，QuadLink12G-SDI模式下，單鏈路碼率為________Gb/s。答案：11.88解析：12G-SDI名義速率12Gb/s，經(jīng)8b/10b編碼后有效11.88Gb/s。31.在Dante里，DeviceLatency設(shè)為0.25ms，采樣率96kHz，對應(yīng)緩沖幀數(shù)為________幀。答案：24解析：0.25ms×96000=24幀。32.調(diào)音臺CMRR指標若≥80dB（@1kHz），則平衡輸入對地共模1V產(chǎn)生的差模輸出為________V。答案：1×10^(?80/20)=0.0001V=100μV33.國家規(guī)定中波發(fā)射臺日間場強服務(wù)區(qū)內(nèi)最小可用場強為________mV/m。答案：0.534.在Linux下，使用________命令可查看RTC硬件時鐘時間。答案：hwclock35.某臺全固態(tài)FM發(fā)射機效率72%，輸出功率5kW，每小時耗電________kWh。答案：6.94解析：輸入功率=5/0.72≈6.94kW，1小時即6.94kWh。五、簡答題（每題10分，共30分）36.描述一次完整的ST2110-30音頻流凈切換流程，并說明如何驗證無“click”artifact。答案：1.準備階段：主備源分別接入凈切換器，PTP時鐘鎖定，RTP流SSRC不同但采樣率、聲道數(shù)、凈荷類型一致。2.監(jiān)測階段：切換器實時比對主備流RTP時間戳，計算相對偏移，確保幀邊界對齊誤差<0.1ms。3.切換觸發(fā)：收到外部GPIO或NMOSIS-07事件，切換器在下一音頻幀邊界執(zhí)行交叉淡入淡出，ramp長度20ms，采用平方余弦窗，保證增益和恒為1。4.驗證：a.錄波：用AoIP抓包工具保存切換前后2sPCM，導(dǎo)入Audacity，開啟頻譜圖，確認無直流跳變；b.聽音：通過高保真監(jiān)聽耳機，播放1kHz?20dBFS測試音，切換時耳聽無“click”；c.測量：示波器AC耦合觀察輸出，瞬態(tài)尖峰<?60dBFS；d.自動化：腳本對比相鄰幀RMS差值，若>?50dB則判為失敗。以上均通過即認定無artifact。37.說明如何在Linux系統(tǒng)上基于ALSA與Jack構(gòu)建低延遲AoIP終端，并給出關(guān)鍵內(nèi)核啟動參數(shù)。答案：1.內(nèi)核：啟用PREEMPT_RT補丁，isolcpus=2,3nohz_full=2,3rcu_nocbs=2,3，將核2、3隔離給音頻。2.ALSA：選用支持mmap與IRQ合并的驅(qū)動，buffer=32frames，period=2；3.Jack：命令jackd-R-P80-dalsa-dhw:1-r48000-p64-n2，獲得1.33ms幀周期；4.網(wǎng)絡(luò)：Socket采用SO_PRIORITY=6，txqueuelen5000，啟用etfqdisc設(shè)置TxTime，減少網(wǎng)絡(luò)棧抖動；5.時鐘：PTP4L運行硬件時間戳，phc2sys同步音頻接口時鐘到PTP；6.監(jiān)控：通過jack_osc查看xrun，若連續(xù)1小時無下溢即達標。38.畫出一種雙天線空間分集FM接收鏈路框圖，并計算當兩路信號相關(guān)系數(shù)ρ=0.3時，合并后信噪比改善量。答案：框圖：天線A→LNA→帶通→延遲補償→MRC合并→解調(diào)；天線B同結(jié)構(gòu)，另附ρ估計模塊。改善量：對于最大比合并，SNR增益G=10log10(2/(1+ρ))=10log10(2/1.3)≈1.87dB。即相比單天線提升約1.9dB，若再考慮選擇分集，增益略低，為1.5dB。六、計算題（每題15分，共30分）39.某臺10kW全固態(tài)中波發(fā)射機，采用PDM調(diào)制，載波頻率1MHz，調(diào)制音頻1kHz，調(diào)幅度90%。已知：–主電源380V三相，整機效率85%；–調(diào)制級濾波電感100μH，紋波電流≤10A峰峰值；–求：a.直流輸入功率；b.濾波電容最小值；c.若電源缺相，功率器件電流增加多少？答案：a.Pout=10kW，Pin=10/0.85≈11.76kW；b.PDM開關(guān)頻率取40kHz，紋波電流ΔI=10A，由V=L×dI/dt，得ΔV=L×ΔI/Δt=100μH×10A/25μs=40V；允許ΔV=40V，則C=ΔI/(8×f×ΔV)=10/(8×40k×40)=0.78μF，實際取2μF冗余；c.缺相后，三相整流變?yōu)閱蜗?，直流母線紋波頻率由360Hz降為100Hz，等效負載電阻R=3802/11.76k≈12.3Ω；新紋波電壓ΔV≈Pin/(C×f×V)=11.76k/(2μF×100×380)=155V，遠超允許，系統(tǒng)降功率至30%即3kW，電流峰值增加約2倍。40.某IP廣播系統(tǒng)需傳輸50路ST2110-30音頻（48kHz/24bit/50聲道），每路10打包，核心交換機容量64×10Gb/s，無阻塞。–求：a.單路碼率；b.總占帶寬；c.若啟用ST2022-7無縫保護，帶寬再增比例；d.交換機理論可承載多少套同源保護流？答案：a.48kHz×50聲道×3Byte=7.2MB/s=57.6Mb/s，加RTP/UDP/IP/Ethernet頭共66Byte/包，包率48000/48=1000pps，頭開銷66×8×1000=528kb/s，合計≈58.1Mb/s；b.50路×58.1≈2.9