公共广播系统技术方案

　　第1章 系统技术方案

　　1.1 系统组成

　　公共广播系统属于扩声音响系统中的一个分支,而扩声音响系统又称专业音响系统涉及电声,建声和乐声三种学科的边缘科学.所以公共广播系统最终效果涉及合理,正确的电声系统设计和调试,良好的声音传播环境(建声条件)和精确的现场调音三者最佳的结合,三者相辅相成缺一不可。

　　不管哪一种广播音响系统,都可以画成如下所示的基本组成方框图.它基本可分四个部分

　　1) 节目源设备

　　2) 信号的放大和处理设备

　　3) 传输线路

　　4) 扬声器系统.

　　节目源设备:节目源通常为CD/MP3,电脑,调谐器和录音卡座等设备提供,此外还有传声器,电子乐器等.

　　信号放大器和处理设备:包括均衡器,前置放大器,功率放大器和各种控制器及音响加工设备等.这部分设备的首要任务是信号放大,其次是信号的选择.前置放大器作用的基本功能是完成信号的选择和前置放大,此外还担负音量和音响效果进行各种调整和控制.有时为了更好地进行频率均衡和音色美化,还另外单独投入图示均衡器.这部分是整个广播音响系统的"控制中心".功率放大器则将前置放大器送来的信号进行功率放大,再通过传输线去推动扬声器放声.

　　传输线路:传输线路虽然简单,但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求.对教室,体育场等,由于功率放大器与扬声器的距离不远,一般采用低阻大电流的直接馈送方式,传输线要求用专用喇叭线,而对公共广播系统,由于服务区域广,距离长,为了减少传输线路引起的损耗,往往采用定压传输方式,由于传输电流小,故对传输线要求不高。

　　扬声器系统:指音源输出设备，扬声器系统要求整个系统要匹配,同时其位置的选择也要切合实际.礼堂,剧场,歌舞厅音色,音质要求高,而扬声器一般用大功率音箱;宾馆酒店公共广播系统,由于环境和建筑特点对音量的限制,一般用3W-6W天花喇叭即好;学校公共广播系统,由于学校通常没有天花板,通常使用10W~20W室内壁挂音箱;公园绿化区域等,由于是室外需要考虑防水和与环境的搭配,所以使用草地扬声器为宜。

　　公共广播系统结构图

　　1.2 系统结构

　　1.2.1 学校公共广播现状

　　目前我们各个学校的广播系统差距很大，一般有这么几种：

　　1) 机房有个简单的扩音设备，终端用筒式大扬声器，线路采用拉音频线方式。音质差，功能单一，一般在偏远山区学校还有用到。

　　2) 机房用定压功放，调音台等设备，室内终端用壁挂式音箱，室外用室外音柱，草坪音箱等，线路采用音频线方式。音质一般，布线繁琐，区域既定更改麻烦，寻址控制需要再布线。

　　3) 机房用调频调制器，音频矩阵等设备，终端用固定频点的调频音箱，线路采用CATV网络传输。设备多，不便于多路播放。分区，寻址控制另外布一根控制线。

　　4) 机房用无线调频发射机，终端用无线调频接收机，采用无线发射方式。需要无委会批准，每年交一定费用，易受外界干扰。

　　5) 机房用电脑，终端用一台IP方式接收解调盒，基于校园局域网传输，但成本太高，对网络速度及带宽都有要求。用户量较少。

　　6) 机房设备采用调频方式，分布式多通道FSK数据编码传输，终端采用多频点自动变频接收调频音箱。音频信号与FSK寻址控制信号基于学校现有的CATV网共缆传输。真正实现“一线通”，多网合一。音箱采用高低音分频,2单元喇叭，音质近乎CD。

　　1.2.2 提出方案

　　广播系统普遍存在，极大地限制了校园广播在学校教学实践与管理中的应用。随着我国教育信息化建设浪潮的推进及“校校通”工程的全面实施，近几年来，闭路电视、宽带网络、计算机多媒体及互联网在学校被广泛应用，并逐步走进教学与教务管理。这就为开发性能更高，功能更强，使用更方便的新一代教学用数字化智能广播成为可能。教育信息化建设高速发展和计算机多媒体技术的广泛应用为校园广播带来了划时代的革命。校园广播的职能再也不局限于公共广播的功能，而具有音质好、全自动定时控制、扩容性强、施工简单、数字音源管理等特点的调频广播迅速发展起来。

　　数字广播系统中，除主机(即服务器)外，有四种功能不同的终端。其中，播发终端相当于传统的广播分区，一个播发终端就是一个分区;点播终端也是一种广播分区，但具有点播节目的功能;音源采集/寻呼终端是外设音源的接口，其采集的节目可供全网共享;远程控制终端同智能化的远程控制终端相当。以上各种终端可以挂在网线到达的任何地方，所以安装、操控都十分方便和灵活。本方案考虑到性价比、实用性、可维护性等综合因素建议采用可寻址调频广播系统。

　　系统整体规划为“音源数字化、播放自动化、管理智能化、扩展自由化、操作人性化”的可寻址校园智能广播系统，采用FM调频频分复用技术，FSK数字编码控制技术，有线调频传输多路(可扩充)校园广播节目。

　　系统前端由音源单元、主控与信号切换控制单元、音频信号调制与放大单元组成，所有设备均布置在主机房。

　　1.3 设备配置

　　1.3.1 设备选型

　　①前端及信号源设备

　　a.音源单元：由数字节目源智能中央控制系统主机;、录音卡座、收音头、调音台、麦克风等组成。学校可根据实际使用情况选择卡座1台，用于播放磁带节目;配置DVD1台，用于播放DVD、VCD、CD、MP3光盘节目;收音头1台转收当地广播电台节目。

　　b.主控与信号切换控制单元：由系统控制主机配合智能中央控制主机、可对系统电源进行控制;通过音频矩阵切换器，可将音源播出的音频信号选择切换，用于分配给不同区域选择相同或不同的音源。系统控制主机可接收主控中央控制系统RS232通讯，指定用户通过对主控计算机的操作，实现自动或手动寻址编码控制，全数字硬盘自动播放。可以对终端音箱电源自动或手动开关，统一管理。

　　c.音频信号调制与放大单元：根据学校区域的数量，选择调频调制器的数量，以满足不同区域同时播放不同节目的要求。所有调制信号经混合器混合，放大器放大后，输出到主干双绞线传送到各个区域终端。

　　②线路传输设备

　　线路传输设备为标准的有线电视网设备，如分支分配器、线路放大器、同轴电缆等。

　　③终端接收设备

　　终端可采用定压音箱，配与可寻址扩展解码器和BL系列功放，也可采用一体化高档型数字调频音箱。可配合终端频道音量遥控器，进行音源选择，音量控制，存台等。

　　④终端接收音源设备

　　根据学校范围较大,结合本设计系统的优势，将系统划分为多个广播区域，但过多的分区会导致操作麻烦、管理不善，分区过少的则很容易导致机器负载量过大，对设备的使用寿命、稳定性都会有很大的影响，通过我公司对贵单位考察研究，现我方根据院方的现有面积分为85个广播分区，在每个分区设置一台终端扩展解码器，分区表如下：

　　第1~64分区：每间教室分一个区域;共有64间教室;

　　第65分区：饭堂;

　　第66分区：宿舍;

　　第67分区：操场

　　1.4 系统设备连接图

　　根据广播中心需求，本次设计美电贝尔数控网络公共广播系统(E9001)，它可以满足专业用户对公共广播/紧急系统的所有要求。系统把创新、先进的数控技术带入公共广播市场。音频信号和控制信号的处理和通讯全部在数位域进行，因此比当前任何可用的公共广播和紧急系统更胜一筹。ITC可以用PC进行设置，这样使安装和调整的操作参数变得简单、方便。系统控制是数字信号，由网络传输，设备之间的连接均是串接，可选用8芯超五类双绞网线质量较好。(水晶头选择带屏蔽层的)。节目音乐传送，系统采用有源传输，音源进入音频信号处理器后一样用8芯超五类双绞网线传送到每一个服务终端。系统的终端服务器连接方式是串联，一台串一台。

　　数控网络公共广播系统工程设计突出特点如下：

　　1. 智能化：

　　承前所述，整个系统采用当今世界最为先进的ITC数控网络广播系统，透过其独有的多媒体控制系统，真正做到了系统的智能化。

　　2. 高稳定、高可靠性：

　　由于采用数码传输方式﹐系统不受功率限制﹐可靠性﹑稳定性极高﹐灵活性极强。

　　3. 易用性：

　　与传统广播系统相比，本系统抛弃了繁琐的按键操作方式，所有控制操作均通过多媒体控制软件来完成，您只需对电脑的相关介面进行鼠标点击(加之少量的数字按键)即可完成所需的操作，极其简单方便。

　　4. 灵活的扩充性：

　　系统可接终端服务器，传输距离大于等于一千米时加一个中继器放大器后可以再传输一千米，通过加中继器放大器线路可以无限制传输，且功率不受终端数量的影响，在将来的扩容中，您无需购买主机设备，更无须对线路进行改造，仅仅需要的是增加终端服务器、音箱喇叭和连线即可实现对系统的扩容，简便得无法再简便!

　　5. 安装的简便性：

　　系统采用总线传输方式，二条八芯双绞线贯穿每区所有终端，用线量少，布线成本低，安装方便。

　　6. 易维护性：

　　正是由于系统采用总线传输方式，一条八芯双绞线贯穿每区所有终端，用线量少，所以使得系统的维护极其方便。

　　7. 对环境的适应性：

　　所有美电贝尔产品均通过严格的环境测试，确保您的系统在地区温差极大的环境下能正常工作。

　　8. 性价比：

　　尽管系统采用的是数码系统，但由于主机的唯一性，加之大大地减小了施工成本，所以系统具有极高的性价比。随着系统的不断扩充，相对的造价也将越来越低。

　　根据本次项目广播点分区的设计要求，对每个商铺进行配置终端控服务器(E9002)，并在商铺里安装一个音量和频道选择器(E9004)，广播中心提供6个音源的选择，让商户可以随心选择收听频道，控制音量输出。

　　1.5 主控中心机房设计

　　公共广播机房设置在X栋教学楼，机房设计须本着“实用、大方、美观”的原则和“合理分布工作空间，缩短工艺流程，降低劳动强度，提高工作效率，确保机房内设备及工作人员安全”的指导思想。在有效的机房区合理地放置设备，缩短设备之间的连线，减少相互之间的干扰，降低信号的衰减，为中心机房中枢设备可靠运行提供保障。缩短工作人员流动路线，提高机房工作人员的工作效率，扩大工作人员的视野，使人机对话更加便捷，更加符合21世纪信息时代的工作环境和节奏，更能体现出现代智能化机房的优势和特点。

　　为保证在紧急情况及突发事件下能进行有效的管理和控制，机房应配置紧急广播呼叫话筒和直线电话，以便能即刻通过广播系统和电话与外界进行联络。

　　在机房需配有接地端子，标准机房面积>55平方米，地面光滑、平整。门宽≥0.9M，门高≥2.1M，且环境噪声较小。机房内宜敷设防静电活动地板，并使地板保持光滑、平整、不起尘、室内温度应控制在24 ±2oC，相对湿度宜为30～75%。线缆在室内宜置在活动地板下的地槽或槽板内，室内设备的排列应便于维护和操作。控制台正面与墙净距1.2M，侧面与墙或其它设备的净距，在主要走道上1.5M ，次要走道上0.8M，并满足安全和消防的规定要求。

　　室内宜均匀布置照明灯具，灯光频闪效应不得直接影响观察显示屏。使观察显示屏光线柔和，平均照度150Lux。控制台装机容量应根据工程需要留扩展余地。摄像机的供电采用主控中心集中供电方式。另外设计放置显示器和设备操作控制台，留有充足的设备安装和系统维护空间，满足使用要求。

　　机房吊顶上的空间可敷设广播的各类管线;可安装固定各类设备如照明设备、喇叭设备等;增强机房内的装饰效果、洁净度的要求。

　　机房地面防静电活动地板是一个很重要的组成部分，已成为现代化机房内必不可少的设施之一，利用它可在机房内组成一个地下空间，地板上可安装设备，地板下的空间可用来敷设联接设备的各种电源和信号管线。另外将设备之间的连线均设在活动地板下,这样既增加了机房内的整齐、美观，又便于工作人员的通行，给人以舒适的感觉。

　　机房配电部分是一个综合性配电系统，这个系统不仅要解决前端摄像机的用电问题，还要解决主机系统的设备用电问题。由于广播系统的设备种类与型号不同，对于供配电系统的要求也不同。同时机房中配用的空调、照明、应急照明的用电问题也是应考虑的问题。

　　机房供配电系统按照国家标准《计算站场地技术条件》GB2887-89中关于机房供配电要求如下：频率：50Hz;电压380V/220V ;相数三相五线制/单相三线制;电压变动：±5%; 周波变动：±2% ;供电方式：为带备用的供电系统。