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公共廣播系統設備

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公共廣播設備(Public Address Equipment):組成公共廣播系統的全部設備的總稱。主要是廣播揚聲器、功率放大器、傳輸線路及其它傳輸設備、管理/控制設備(包含硬體和軟體)、尋呼設備、傳聲器和其它信號源設備。

1 公共廣播系統設備 -公共廣播系統概述

  由於自然聲源(如演講、演唱、樂器演奏、聲音重放等等)發出的聲音能量十分有限,其聲壓級隨傳播距離的增大而衰減,加上環境雜訊的影響,使聲源的傳播距離受到限制,因此在公眾活動場所必須用電子技術——擴聲音響系統進行擴聲,將聲源信號放大,提高聽眾區的聲壓級,保證每位聽眾能獲得適當的聲壓級。

  公共廣播系統屬於擴聲音響系統中的一個分支,從工廠、學校、賓館、車站、碼頭、廣場 到會場、影劇院、體育館、住宅小區等無不與之有密切關係。

  公共廣播器材是一項系統工程,它需要電子技術、電聲技術、建聲技術和聲學藝術等多種學科的密切配合,公共 廣播系統的音響效果不僅與電聲系統的綜合性能有關,還與聲音的傳播環境建築聲學和現場調音使用密切相關,所以公共廣播系統最終效果需要正確合理的電聲系統設計和調試、良好的聲音傳播條件和正確的現場調音技術三者最佳的配合,三者相輔相成缺一不可。在系統設計中必須綜合考慮上述問題,在選擇性能良好的電聲設備基礎上,通過周密的系統設計,仔細的系統調試和良好的建聲條件,達到電聲悅耳、自然的音響效果。

2 公共廣播系統設備 -公共廣播器材的特點

  背景音樂(Back ground music 簡稱BGM,它的主要作用是掩蓋雜訊並創造一種輕鬆和諧的氣氛,聽的人若不專心聽,就不能辨別其聲源位置,音量較小,是一種創造輕鬆愉快環境氣氛的音樂。因此,背景音樂的效果有兩個,一是心理上掩蓋環境雜訊,二是創造與室內環境相適應的氣氛。

  公共廣播系統包括背景音樂和緊急廣播功能,通常結合在一起,它的對象為公共場所,在走廊、電梯門口、電梯轎廂、大廳、商場、餐廳、酒吧、宴會廳、小區花園等處裝設組合式聲柱或分散式揚聲器箱,平時播放背景音樂,當發生緊急事件時,強切為緊急廣播,用它來指揮疏散人群。

  公共廣播系統的控制功能較多,如選區廣播與全呼廣播功能、強制切換功能和優先廣播功能等。公共廣播系統揚聲器負載多而分散、傳輸線路長。為減少傳輸線路損耗,一般都採用70V或100V定電壓高阻抗輸送。聲壓要求不高,音質以中音和中高音為主。這種系統中廣播用的話筒與向公眾廣播的揚聲器一般不處同一房間內,故無聲反饋的問題。

3 公共廣播系統設備 -公共廣播器材的分類

  1.公共廣播器材按照傳輸、信號處理方式可分為以下幾類:

  1.1傳統公共廣播器材:傳統公共廣播器材是通過音頻線把模擬功率信號傳輸到終端揚聲器上,以機房的功率放大器到揚聲器是採用高電平傳輸的,一般為100V或70V,其優點是線路損耗少、負載聯接方便,只是把帶降壓變壓器的揚聲器並接在線路上即可。

  1.2數字可定址公共廣播器材:真正意義的數字可定址公共廣播系統它的音頻信號、控制信號和通訊全在數位域進行,具有更遠的傳輸距離和更好的傳輸效果,尤其是將音頻信號和控制信號集中在一條兩芯的雙絞線上傳輸,不僅大大地節省了安裝和布線成本,而且為將來的系統維護及系統工作的高可靠性提供了先決的優越條件。

  1.3流媒體(IP)智能數字廣播:流媒體(IP)智能數字廣播是基於互聯網和區域網的純數字化網路音頻廣播系統,區別於傳統的模擬音頻、調頻、定址和數控廣播的廣播系統,流媒體(IP)智能數字廣播系統完全兼容現在的互聯網和區域網,應用TCP/IP協議,無需另行布線,可利用現有的校園網或內部區域網;嵌入式的硬體終端,能夠設置獨立的IP地址,可通過多層交換機,通過主機可以任意控制每個終端的設置和播放,更可以在終端上選擇所需的節目內容;由於採用了計算機技術,系統幾乎可以兼容所有的音頻格式,採用了IP技術,播放的節目內容可以沒有任何限制,每個終端可以隨心所欲播放需要的節目內容。能夠完全取代基於模擬或數字的傳統智能廣播系統,真正實現基於互聯網或區域網的IP音頻廣播功能,支持廣播、直播、點播等方式,並且支持大範圍的普及應用。

  2.公共廣播器材按照使用功能和性質可分為以下幾類:

  2.1業務性廣播系統:這是以業務及行政管理為主的語言廣播,用於辦公樓、商業樓、 機關、院校、車站、碼頭、機場等場所,業務性廣播通常都由主管部門管理;

  2.2服務性廣播系統:這是以欣賞背景音樂為主的帶有服務性質的廣播系統,常用於賓館、酒店、銀行、證券、公園、廣場及大型公共活動等場所;

  2.3緊急廣播系統這是用來滿足在火災等緊急事件時引導人員疏散的要求等目的而設計的廣播系統,通常這種廣播系統都與上兩種系統合併使用,合併設計時,首先應按緊急廣播系統的要求來確定系統;

  2.4會議系統:隨著國內、國際交流的增多,近年來電話會議,電視會議和數字化會議系統(DCN)發展很快,會議系統廣泛用於會議中心、賓館、集團和政府機關。會議系統包括會議討論系統、表決系統、同聲傳譯系統和電視會議系統,要求音、視頻(圖像)系統同步,全部採用電腦控制和儲存會議資料。

  3.公共廣播器材按照使用場所可分為以下幾類:

  3.1室外廣播系統:室外廣播系統主要用於體育場、車站、公園、藝術廣場、音樂噴泉等。它的特點是服務區域面積大,空間寬廣。背景雜訊大;聲音傳播以直達聲為主;要求的聲壓級高,如果周圍有高樓大廈等反射物體,揚聲器布局又不盡合理,聲波經多次反射而形成超過50ms以上的延遲,會引起雙重聲或多重聲,嚴重時會出現回聲等問題,影響聲音的清晰度和聲像定位。室外系統的音響效果還受氣候條件、風向和環境干擾等影響。

  3.2室內廣播系統:室內廣播系統是應用最廣泛的系統,包括各類影劇院、體育場、歌舞廳等。它的專業性很強,既能非語言擴聲、又能供各類文藝演出使用,對音質的要求很高,系統設計不僅要考慮電聲技術問題,還要涉及建築聲學問題。房間的體形等因素對音質有較大影響。

4 公共廣播系統設備 -公共廣播器材的組成

  不管哪一種廣播音響系統,基本可如圖1所示分四個部分:節目源設備、信號放大處理設備、傳輸線路和揚聲器系統

  1、節目源設備:節目源通常為傳統的如:數字調諧器、多媒體播放機等等;智能的如:數位元組目控制中心、校園廣播播放機、數字音源播控機、數控MP3播放機等等,他們都是內置數字音源,並且可以對相關係統進行控制的設備。另外還有一些如無線電廣播,激光唱機和錄音卡座等設備,此外還有傳聲器、電子樂器等;

  2、信號放大器和處理設備:包括均衡器、前置放大器、功率放大器和各種控制器材及音響加工設備等。這部分設備的首要任務是信號放大,其次是信號的選擇。調音台和前置放大器作用和地位相似(當然調音台的功能和性能指標更高),它們的基本功能都是完成信號的選擇和前置放大,此外還對音量和音響效果進行各種調整和控制。有時為了更好地進行頻率均衡和音色美化,還另外單獨投入圖示均衡器。這部分是整個廣播音響系統的「控制中心」。功率放大器則將前置放大器或調音台送來的信號進行功率放大,再通過傳輸線去推動揚聲器放聲;

  3、傳輸線路:傳輸線路雖然簡單,但隨著系統和傳輸方式的不同而有不同的要求,一般分為四種,如模擬音頻線路、數字雙絞線線路、流媒體(IP)數據網路線路、數控光纖線路。

  對禮堂、劇場等,由於功率放大器與揚聲器的距離不遠,一般採用低阻大電流的直接饋送方式,傳輸線要求用專用喇叭線,而對公共廣播系統,由於服務區域廣,距離長,為了減少傳輸線路引起的損耗,往往採用高壓傳輸方式,由於傳輸電流小,故對傳輸線要求不高,一般採用普通音頻線即可,屬於模擬音頻線路;

  數字可定址公共廣播系統一般採用數字雙絞線來進行傳輸,它是將音頻信號和控制信號集中在一條兩芯的雙絞線上傳輸,不僅大大地節省了安裝和布線成本,而且為將來的系統維護及系統工作的高可靠性提供了先決的優越條件,具有更遠的傳輸距離和更好的傳輸效果;

  目前大多學校、公司及其他公共場所均已布有流媒體(IP)數據網路線路(區域網線路),對於流媒體(IP)公共廣播系統則在此基礎上只需將流媒體(IP)公共廣播系統設備添加上去就行了,直接採用原有流媒體(IP)數據網路線路來進行傳輸,不需再另行布線;

  由於在很多場所如公園、小區等公共廣播區域面積較大、傳輸線路較遠,傳輸方式則可選用數控光纖線路來進行穿輸,傳輸距離可達到20-200KM,從而解決以往公共廣播系統無法進行遠距離傳輸的弊端。

  4、揚聲器系統:揚聲器系統要求整個系統的匹配,同時其位置的選擇也要切合實際,室內一般用天花喇叭、室內音柱、壁掛音箱或懸挂式音箱即可,室外可採用室外音柱、草坪專用音箱、號角等等。

  附錄:國家標準 有線廣播及火災事故廣播設計安裝規範(摘錄) 1993年中華人民共和國建設部頒布的《民用建築電氣設計規範》(JGJ/T16-92)中對有線廣播和事故廣播的設計、安裝等有許多具體規定,現摘錄如下,供設計和日常管理工作作為參考:

  21.有線廣播

  21.1.1公共建築應設有線廣播系統。系統的類別應根據建築規模、使用性質和功能要求確定。有線廣播一般可分為:

  (1) 業務性廣播系統。

  (2) 服務性廣播系統。

  (3) 火災事故廣播系統。

  21.1.2 辦公樓、商業樓、院校、車站、客運碼頭及航空港等建築物,應設有業務性廣播,滿足以業務及行政管理為主的語言廣播要求。業務性廣播宜由主管部門管理。

  21.1.3 一至三級的旅館、大型公共活動場所應設服務性廣播,滿足以欣賞性音樂類廣播為主的要求。旅館的服務性廣播節目不宜超過五套。

  21.2.4 從功放設備的輸出端至線路上最遠的用戶揚聲器箱間的線路衰耗宜滿足以下要求:

  (1) 業務性廣播不應大於2dB(1000Hz時)。

  (2) 服務性廣播不應大於1dB(1000Hz時)。

  21.2.6 採用定電壓輸出的饋電線路,輸出電壓宜採用70V或100V。

  21.2.8 節目信號與電話線合用一條電纜時,節目信號的傳播電平不應大於7.8dB。當節目信號線路數較 多時,宜採用專用電纜。

  21.3.2有線廣播的功放設備宜選用定電壓輸出。當功放設備容量小或廣播範圍小時,亦可根據情況選用定阻輸出。

  21.3.3 功放設備的容量一般按下述公式計算:

  P=K1 ? K2 ? ΣP0

  式中 P——功放設備輸出總電功率(W)

  P0——Ki?Pi,每分路同時廣播時最大電功率

  Pi——第i支路的用戶設備額定容量

  Ki——第i分路的同時需要係數:

  服務性廣播時,客房節目每套Ki取0.2~0.4

  背景音樂系統Ki取0.5~0.6

  業務性廣播時,Ki取0.7~0.8

  火災事故廣播時,Ki 取1.0(同時廣播範圍應符合本規範第24章的有關規定)

  K1——線路衰耗補償係數:

  線路衰耗1dB時取1.26

  線路衰耗2dB時取1.58

  K2——老化係數,一般取1.2~1.4。

  21.3.4 有線廣播功放設備應設置備功率單元,其備用數量應根據廣播的重要程度確定。

  備用功率單元應設自動或手動投入環節,用於重要廣播的環節,備用功率單元應立即投入。

  21.3.5民用建築選用的揚聲器除滿足靈敏度、頻響、指向性等特性及播放效果的要求外,尚宜符合下列規定:

  (1) 辦公室、生活間、客房等,可採用1~2W的揚聲器箱。

  (2) 走廊、門廳及公共活動場所的背景音樂、業務廣播等用3~5W。

  (3) 在建築裝飾和室內凈高允許的情況下,對大空間的場所宜用聲柱(或組合音箱)。 (4) 在雜訊高、潮濕的場所設置揚聲器時,應採用號筒揚聲器,其聲壓級應比環境雜訊大10~15dB。

  (5) 室外揚聲器應採用防潮保護型。

  21.3.8 在一至三級旅館內背景音樂揚聲器的設置應符合下列規定:

  (1) 揚聲器的中心間距應該根據空間凈高、聲場及均勻度要求、揚聲器的指向性等因素確定。要求較高的場所,聲場不均勻度不宜在於6dB。

  (2) 根據公共活動場所的雜訊情況,揚聲器的輸出,宜就地設置音量調節裝置;當某場所有可能兼作多種用途時,該場所的背景音樂揚聲器的分路宜安裝控制開關。

  (3) 與火災事故廣播合用的背景音樂揚聲器,在現場不得裝置音量調節或控制開關。

  21.3.9 建築物內的揚聲器箱明裝時,安裝高度不宜低於2.2m(揚聲器箱底邊距地面)。

  21.4.5 有線廣播控制室的各種節目信號線應採用屏蔽線並穿鋼管。管外皮應接保護地線。

  21.5.1 建築物內的有線廣播配線應符合下列規定:

  (1) 旅館客房的服務性廣播線路宜採用線對為絞型的電纜,其他廣播線路宜採用銅芯塑料絞合線,廣播線路需穿管或線槽敷設。

  (2) 不同分路的導線宜採用不同顏色的絕緣線區別。

  21.5.2 室外廣播線路的敷設路由及方式應根據總圖規劃及專業要求確定。當採用埋地敷設時,應符合以下規定:

  (1) 埋設路由不應通過預留用地或規劃未定的場所。

  (2) 埋設路由應避開易使電纜損傷的場所,減少與其他管路的交叉跨越。

  (3) 直埋電纜應敷設在綠化帶下,當穿越道路時,對穿越段應穿鋼管保護。

5 公共廣播系統設備 -公共廣播的設計及選型

一、公共廣播系統的分類

  現代化建築的公共廣播系統根據建築規模,使用性質和功能要求可分以下三種類型:

  ⑴ 業務性廣播系統。

  ⑵ 服務性廣播系統。

  ⑶ 火災事故廣播系統。

  1.業務性廣播系統:辦公樓、商業寫字樓、學校、醫院、鐵路客運站、航空港、車站、銀行及工廠等建築物設置業務性廣播,以滿足業務和行政管理為主的業務廣播要求。

  2.服務性廣播系統:賓館、旅館、商場娛樂設施及大型公共活動場所設置服務性廣播,服務性廣播範圍是背景音樂和客房節目廣播,目的是為人們提供欣賞性音樂類廣播節目,以服務為主要宗旨.賓館等服務性廣播節目一般 選4套。廣播節目內容安排應根據服務對象和工程級別情況而定。

  3.火災事故廣播系統:主要用於火災發生時,在消防控制室的消防人員通過火災事故廣播引導人們迅速撤離危險場所。

二、公共廣播的設計

  1. 公共廣播的設計依據下列標準

  (1)中國人民共和國行業標準《民用建築電氣設計規範》JGJ T-16-92。

  (2)中華人民共和國國家標準《火災自動報警系統設計規範》GBJ/16-88。

  2.公共廣播系統組成

  公共廣播系統主要由信號源、功放設備、監聽設備、控制設備、火災事故廣播控制設備、用戶設備及廣播傳輸線路組成。

  3.公共廣播系統設計

  ⑴ 傳輸方式:系統的輸出功率饋送方式採用有線廣播傳送方式。

  ⑵ 對線路衰耗要求:在公共廣播系統中,從功放設備的輸出至線路上最遠的用戶揚聲器間的線路衰耗應符合以下要求:

  · 業務廣播不應大於2分貝(1kHz時)

  · 服務性廣播不應大於1分貝(1kHz時)

  ⑶ 採用定壓輸出的饋電線路,輸出電壓採用 70V或100V。

  ⑷ 功率放大器的容量計算方法:

  業務性廣播系統和業務性廣播系統的計算方法:

  P=K1×K2×ΣPo

  式中: P--功率放大器輸出總電功率(W);

  Po--Ki×Pi,每分路同時廣播時最大電功率(W);

  Pi--第i分路的用戶設備額定容量;

  Ki--第i分路的同時需要係數;

  服務性廣播時,客房節目每套Ki取0.2-0.4;

  背景音樂節目Ki 取0.7-0.8

  K1--線路衰耗補償係數:線路衰耗1dB時取1.26;線路衰耗2dB時取1.58;

  K2--老化係數,一般取1.2-1.4;

  · 火災事故廣播系統的計算方法: 該系統計算方法有以下兩種方式:

  a. 功率放大器容量按該系統揚聲器總數的1.3倍確定。

  b. 功率放大器容量按該系統中最大3層揚聲器總數的1.5倍確定。

  ⑸ 功率放大器的備用

  公共廣播系統的功率放大器應設置備份功率放大器,功率放大器在工作功率放大器發生故障時能自動或手動投入使用。用於重要廣播的功率放大器(如火災事故廣播的功率放大器)其備用功率放大器,應能在工作放大器發生故障時立即自動投入使用。備用功率放大器的數量應根據重要廣播負載的容量確定。

  ⑹ 揚聲器的設置

  · 在辦公室、生活間、更衣室等處設置3W揚聲器箱。

  · 樓層走廊一般採用吸頂式揚聲器,揚聲器的間距按層高(吊頂高度)的2.5倍左右考慮。選用3-5W吸頂揚聲器。

  · 門廳、一般會議室、餐廳、商場、娛樂場所等處宜裝3-6W的揚聲器箱。

  · 客房床頭控制櫃選用1W-2W揚聲器。

  · 在建築裝飾和室凈高允許的情況下,對大空間的場所宜採用聲柱或組合音箱。

  · 在雜訊高、潮濕的場所設置揚聲器時,應採用號角揚聲器。在雜訊高的場所所選用的號角揚聲器的聲壓級應比環境雜訊大10-15 dB。

  ⑺ 廣播系統的供電要求

  · 小容量的廣播站可由插座直接供電;容量在500W以上時,設置廣播控制室,其供電可由就近的電源控制器專線供電。

  · 交流電壓偏移值一般不宜大於+10%,當電壓偏移不能滿足設備的限制要求時,應在設備的附近裝自動穩壓裝置。

  · 廣播用交流電源容量一般為終期廣播設備的交流電耗容量1.5-2倍。

  · 火災事故廣播設備採用消防電源。

  ⑻ 傳輸線纜的選擇

  · 客房服務性廣播線路宜採用銅芯多芯電纜或銅芯塑料絞合線。

  · 其它廣播線路宜採用銅芯塑料絞合線。

  · 各種節目信號線應採用屏蔽線。

  · 火災事故廣播線路應採用阻燃型銅芯電纜或耐火型銅芯電線電纜。

  ⑼ 線路的敷設方式

  · 線路採用穿鋼管或線槽鋪設,不得與照明、電力線同線槽敷設。

  · 火災事故廣播線路應採取防火保護措施。

  .緊急廣播系統設計:

  ⑴ 火災事故廣播揚聲器的設置應符合下列要求:

  · 緊急廣播揚聲器設置在走道、大廳、餐廳等公共場所,其數量應能保證從本樓層任何部位到最近一個揚聲器的步行距離不超過15米。在走道交叉處、拐彎處均應設置揚聲器。走道末端最後一個揚聲距牆不大於8米。每個揚聲器額定功率不應小於3W。實配功率不應小於2W.

  · 客房內揚聲器功率不應小於1W。

  · 設在空調機房、通風機房、洗衣房、文娛場所和停車庫等處有背景雜訊的揚聲器,在其播放範圍內最遠的播放聲壓級應高於背景雜訊15 dB,並以此確定揚聲器的功率。

  ⑵ 火災事故廣播饋線電壓不宜大於100V。各樓層設置饋線隔離電壓器以保證當任一分路有故障時,不應影響其他分路的正常廣播。

  ⑶ 火災事故廣播輸出分路應按疏散順序控制,播放疏散指令的樓層控制程序如下:

  · N層及N層以上樓層的發生火災,應先接通火災層極其相鄰的上、下層。

  · 首層發生火災,應先接通本層、2層及地下各層。

  · 地下室發生火災,應先接通地下各層及首層 。

  ⑷ 火災事故廣播與服務性廣播或業務性廣播合用時,應滿足下列要求:

  · 火災時應能在消防控制室將火災疏散層的揚聲器及對應功放強制轉入火災事故廣播狀態。

  · 消防控制室應能監控火災事故廣播功放的工作狀態。

  · 客房床頭櫃內設置揚聲器,應具有火災廣播功能。

  · 如果火災事故廣播與服務性廣播或業務性廣播合用的揚聲器設有音量開關時,系統應採用三線制配線強制打開火災故廣播。

  公共廣播是在有限的範圍內為公眾服務的廣播。在常規情況下,公共廣播信號通過布設在廣播服務區內的廣播線路傳輸,是一種單向的(下傳的)有線廣播。通常設置在社區、機關、部隊、企業、學校、大廈、超市及各種場館之內,用於發布新聞和內部信息、發布作息信號、提供背景音樂以及用於尋呼和強行插入災害性事故緊急廣播等等。因而成為城鄉及現代都市中各種公共場所不可或缺的組成部分。相信在震驚世界的9.11事件中,世貿大廈倒塌之前,其公共廣播系統必定在拯救生命的過程中發揮著重要的作用。

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