如何为专业视音频环境设计光纤系统？

    今天，我们将继续深挖“光纤”这一话题，与您聊聊如何在专业 AV 环境中设计部署光纤系统，以迎合其日新月异的应用需求。

    1系统需求评估

    在着手设计 AV 系统之前，我们首先要评估并确定系统需求，进而明确是采用同轴电缆、双绞线电缆还是光纤。思考以下几个问题会帮助您更快做出决策：

    是否需支持 HDMI 2.0 标准的 4K/60 18Gbps

    专业视音频领域的分辨率纷繁众多，目前业界主流的最高分辨率为 HDMI 2.0 标准的 4K/60 18Gbps HDMI/DP 信号。您可以从系统所配备的信号源和显示终端上了解到该参数。在像素对像素无延迟传输 18Gbps AV 信号方面，光纤技术是目前业界唯一能覆盖广范围 (近、中、远) 传输的解决方案。特别是对于中大型布线系统，要确保高品质的原始图像质量，光纤技术是不二之选。

    最远的信号传输距离如前文中提到的，光纤技术的最大优势体现在传输距离。大型场馆、校园、企业及政府机构通常需要超长距离传输 AV 信号。而对于布线距离超过 100 米，且对信号质量有着严苛要求的应用场景，光纤技术亦是现如今唯一的解决方案。

    是否需多种信号同时传输至远端当前的光纤技术可通过单根光纤实现对视音频、USB、 控制和 3D 同步信号的完整的端到端数字分配及切换。因此，系统中如涉及多种信号的远程传输需求，光纤技术是首选方案，并能够大大节省系统布线和维护成本。

    是否考虑未来系统升级和扩容

    眼下，8K/10K 正悄悄走入我们的生活。虽然此类超高分辨率图像信号在市场上尚不多见，但伴随专业信号源和显示技术的飞速前进，在不久的将来，它势必会带给我们全新的挑战。8K/60 信号的带宽已高达 48Gbps，对专业视音频系统布线的要求也将随之被提升至全新高度。因此，在进行系统设计时，将未来系统升级和扩容纳入考虑要素已势在必行。

    信息安全等级

    重要的国防、政府、指挥中心和数据中心等项目的视音频信号通常被划分为多个安全等级。光纤技术的高安全和高可靠性能够为信息安全等级较高的涉密场合提供无忧的信号传输和分配。

    医疗环境的特殊需求

    现代医疗环境赋予专业视音频从业者独特的机遇和挑战。为确保患者得到最好诊断及治疗，医院方要求所有医学成像、传输及显示设备均需达到像素对像素的图像精度。与此同时，为避免影响医学检测数据的准确性，敏感度高的电子医疗设备还要求所用 AV 电缆不得产生任何电磁干扰（EMI/RFI）。鉴于此，光纤技术亦是唯一的可选方案。

    2信号切换及分配系统

    信号切换及分配是 AV 系统的核心环节。光纤信号切换及分配系统的设计与其他类型的 AV 系统相似，但也存在一些重要差异。光纤技术可支持通过单根光纤传输视音频、控制、USB 及 3D 同步信号，从而简化系统集成，降低布线成本。 集中式的矩阵切换系统位于中央控制室，承担着系统内各路信号的路由及分配任务。AV 信号通过光缆与控制室的大型矩阵切换器相连。矩阵切换器可以配置为多个独立的虚拟矩阵系统，每个虚拟的子矩阵系统可实现本房间内的信号路由。在中央控制室则可监控整个系统的信号和控制路由，极大地方便了系统的维护和升级。您还可根据实际的需求，灵活地进行重新配置，以满足更多需求。

    以大学附属医院的视音频切换分配系统为例：手术室内的医疗画面可通过其机柜内的矩阵切换系统有选择的被发送至中央控制室，进而被分配至报告厅和教室。录播系统可放置在中央控制室，以便于系统的共享应用。

    3光纤布线系统

    光纤布线在整个光纤系统设计中发挥着至关重要的作用。以下是我们需要特别注意的地方：

    光纤种类

    多模光纤有 OM1、OM2、OM3 和 OM4 多种规格，建议选择性能更高的 OM4 光纤。根据布线环境，选择不同的光缆规格，如室内近距离的护套光缆和骨干布线的铠装光缆。

    光纤损耗

    光纤的种类确定了光纤线路的损耗，这也是决定信号能传输多远的决定性因素。可以从选择的光纤类型规格书上查询相关参数。

    光纤富裕度计算

    损耗预算富裕度 = 发送器传输功率 – 接收器最大灵敏度 – 线路总损耗 – 安全值 (3dB)线路损耗 = 光纤传输损耗 + 确定的连接器损耗 + 确定的接续损耗

    光纤收发器的功率参数详见设备技术参数表

    4保持光纤系统信号的完整性

    光纤系统的信号完整性涉及光学和电气性能。在光纤 AV 系统中，视频信号需要在光电和电光之间进行多次转换。保持信号完整性可确保像素对像素的图像质量。以下经验准则可确保光纤系统信号的完整性。

    保持光纤接头连接断面的干净

    推荐使用 OM4 光纤在新建系统

    尽量减少端接次数，减少不必要的损耗

    请勿使用无源光纤分配系统

    开启时钟恢复和信号重整功能

    Extron 光纤系列

    Extron 拥有业界最完整的光纤产品系列，可覆盖信号传输及光纤路由等多个环节。从点对点视音频信号的像素对像素传输，到 8x8 的小型光纤信号路由，再到 2000x2000 的企业级大型光纤信号调度，Extron 始终能带给用户完整而一体化的解决方案，在全球收获众多成功案例。从第一代 FOX 系列诞生，发展到今天的第三代 FOX3 系列，我们的光纤系列在投入市场的十几年间可谓是有口皆碑。

    Extron 光纤系统设计指南

    为帮助系统设计师和集成商们更好地将光纤技术应用到现代 AV 系统设计中，Extron 特别推出了《光纤系统设计指南》这一参考工具书。书中包含丰富的光纤技术应用资源，系统部署的初步指导教程，以及典型的设计案例。