公共广播系统设计及设备选型解决方案

公共广播系统设计及设备选型解决方案

第一部分：公共广播的设计及选型

一、公共广播系统的分类

现代化建筑的公共广播系统根据建筑规模,使用性质和功能要求可分以下三种类型:

⑴ 业务性广播系统。⑵ 服务性广播系统。⑶ 火灾事故广播系统。

1.业务性广播系统

办公楼、商业写字楼、学校、医院、铁路客运站、航空港、车站、银行及工厂等建筑物设置业务性广播,以满足业务和行政管理为主的业务广播要求。

2.服务性广播系统

宾馆、旅馆、商场娱乐设施及大型公共活动场所设置服务性广播,服务性广播范围是背景音乐和客房节目广播,目的是为人们提供欣赏性音乐类广播节目,以服务为主要宗旨.宾馆等服务性广播节目一般选4套。广播节目内容安排应根据服务对象和工程级别情况而定。

3.火灾事故广播系统

主要用于火灾发生时,在消防控制室的消防人员通过火灾事故广播引导人们迅速撤离危险场所。

二、公共广播的设计

1. 公共广播的设计依据下列标准

（1）中国人民共和国行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ T-16-92。（2）中华人民共和国国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GBJ/16-88。2.公共广播系统组成

公共广播系统主要由信号源、功放设备、监听设备、控制设备、火灾事故广播控制设备、用户设备及广播传输线路组成。见图一

图一

3.公共广播系统设计

⑴ 传输方式：系统的输出功率馈送方式采用有线广播传送方式。

⑵ 对线路衰耗要求：在公共广播系统中,从功放设备的输出至线路上最远的用户扬声器间的线路衰耗应符合以下要求：

· 业务广播不应大于2分贝(1kHz时)

· 服务性广播不应大于1分贝(1kHz时)

⑶ 采用定压输出的馈电线路,输出电压采用 70V或100V。

⑷ 功率放大器的容量计算方法：

业务性广播系统和业务性广播系统的计算方法：P=K1×K2×ΣPo

式中： P--功率放大器输出总电功率（W）；

Po--Ki×Pi,每分路同时广播时最大电功率（W）；

Pi--第i分路的用户设备额定容量；

Ki--第i分路的同时需要系数；

服务性广播时，客房节目每套Ki取0.2-0.4;

背景音乐节目Ki 取0.7-0.8

K1--线路衰耗补偿系数：线路衰耗1dB时取1.26；线路衰耗2dB时取1.58；

K2--老化系数，一般取1.2-1.4；

· 火灾事故广播系统的计算方法：该系统计算方法有以下两种方式：ａ. 功率放大器容量按该系统扬声器总数的1.3倍确定。

ｂ. 功率放大器容量按该系统中最大3层扬声器总数的1.5倍确定。

⑸ 功率放大器的备用

公共广播系统的功率放大器应设置备份功率放大器，功率放大器在工作功率放大器发生故障时能自动或手动投入使用。用于重要广播的功率放大器（如火灾事故广播的功率放大器）其备用功率放大器，应能在工作放大器发生故障时立即自动投入使用。备用功率放大器的数量应根据重要广播负载的容量确定。

⑹ 扬声器的设置

· 在办公室、生活间、更衣室等处设置3W扬声器箱。

· 楼层走廊一般采用吸顶式扬声器，扬声器的间距按层高（吊顶高度）的2.5倍左右考虑。选用3-5W吸顶扬声器。

· 门厅、一般会议室、餐厅、商场、娱乐场所等处宜装3-6W的扬声器箱。· 客房床头控制柜选用1W-2W扬声器。

· 在建筑装饰和室净高允许的情况下，对大空间的场所宜采用声柱或组合音箱。· 在噪声高、潮湿的场所设置扬声器时，应采用号角扬声器。在噪声高的场所所选用的号角扬声器的声压级应比环境噪声大10-15 dB。

⑺ 广播系统的供电要求

· 小容量的广播站可由插座直接供电；容量在500W以上时，设置广播控制室，其供电可由就近的电源控制器专线供电。

· 交流电压偏移值一般不宜大于+10%，当电压偏移不能满足设备的限制要求时，应在设备的附近装自动稳压装置。

· 广播用交流电源容量一般为终期广播设备的交流电耗容量1.5-2倍。

· 火灾事故广播设备采用消防电源。

⑻ 传输线缆的选择

· 客房服务性广播线路宜采用铜芯多芯电缆或铜芯塑料绞合线。

· 其它广播线路宜采用铜芯塑料绞合线。

· 各种节目信号线应采用屏蔽线。

· 火灾事故广播线路应采用阻燃型铜芯电缆或耐火型铜芯电线电缆。

⑼ 线路的敷设方式

· 线路采用穿钢管或线槽铺设，不得与照明、电力线同线槽敷设。

· 火灾事故广播线路应采取防火保护措施。

⑽ 公共广播典型系统图：见图二。

图二

4．紧急广播系统设计：

⑴ 火灾事故广播扬声器的设置应符合下列要求：

· 紧急广播扬声器设置在走道、大厅、餐厅等公共场所，其数量应能保证从本楼层任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过25米。在走道交叉处、拐弯处均应设置扬声器。走道末端最后一个扬声距墙不大于12米。每个扬声器额定功率不应小于3W。

· 客房内扬声器功率不应小于1W。

· 设在空调机房、通风机房、洗衣房、文娱场所和停车库等处有背景噪声的扬声器，在其播放范围内最远的播放声压级应高于背景噪声15 dB，并以此确定扬声器的功率。

⑵ 火灾事故广播馈线电压不宜大于100V。各楼层设置馈线隔离电压器以保证当任一分路有故障时，不应影响其他分路的正常广播。

⑶ 火灾事故广播输出分路应按疏散顺序控制，播放疏散指令的楼层控制程序如下：

· N层及N层以上楼层的发生火灾，应先接通火灾层极其相邻的上、下层。· 首层发生火灾,应先接通本层、2层及地下各层。

· 地下室发生火灾，应先接通地下各层及首层。

⑷ 火灾事故广播与服务性广播或业务性广播合用时，应满足下列要求：

· 火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器及对应功放强制转入火灾事故广播状态。

· 消防控制室应能监控火灾事故广播功放的工作状态。

· 客房床头柜内设置扬声器，应具有火灾广播功能。

· 如果火灾事故广播与服务性广播或业务性广播合用的扬声器设有音量开关时，系统应采用三线制配线强制打开火灾故广播。

⑸ 背景音乐/紧急广播典型系统图,见图三。

图三

第二部分：机场新航站楼公共广播系统的设计

一、设计依据

1.参考机场航站楼扩建工程（标书编号：FECT-97002）有线自动广播系统招标文件，第5篇技术规范。

2.中国消防法。

二、基本功能

机场公共广播系统是一个具有国际先进水平的自动广播系统，它是整个机场信息系统的一个子系统，有管理中心计算机控制，播放各类航班动态信息和机场服务信息，提高机场服务的自动化程度。为了方便来自不同国家和地区的旅客，系统用三种语言（普通话、广东话、英语）播放有关信息服务。

广播系统有广播音源部分、信号处理部分、功率放大部分和扬声器终端组成。该系统同时采用了数字播放系统、数字控制矩阵系统、数字处理系统、自检热备系统及同内部通讯系统的接口，因而具有较高的灵活性和可靠性。

广播系统的主要功能是在机场航站楼的各公共区和办公区分别播放机场的航班动态信息、机场业务信息、特别通告和紧急事件等。广播方式可以是人工播音，也可以有数字语音合成播音。

广播源来自激光唱机、录音卡座和收音模块的音乐节目；广播中心、保安中心、指挥中心、消防中心、本地广播站以及数字语音合成广播的各类信息。广播源分优先级、紧急广播具有最高优先权。在紧急情况下，所有响应区域的正常广播将被切断，取而代之的是来自消防中心的紧急广播和安全疏散广播。其它广播区的广播内容保持不变。

数字控制矩阵系统可以方便地进行选区操作。数字处理音量自动控制系统（噪声检测及频率控制器），在无人操作的情况下，相应区域将得到最佳音量、音质的声场。在同一区内，如果既有高天井区域也有低天井区域，从喇叭发出的声音会产生时间差，可以对低天井区域的喇叭增加"延时器"。进行补正，使该区域得到清晰的声场。另外，采用自检系统随时检查遥控话筒、矩阵、功放和扬声器的工作状态。

本系统的软件，配合当地广播（内部通讯系统的电话）的功能键，可进行"登机广播2"、"最后登机广播"的声音。

本系统采用吸顶扬声器，高音质、指向性号筒及挂墙音箱。

三、系统特点

1.紧急广播（消防广播）系统：

⑴ 紧急时，和消防报警系统联动，自动广播。

⑵ 广播内容分为感知器报警广播、火灾广播、非火灾广播三种。音源来自数字语言广播系统（DIGITAL VOICE ANNOUNCING SYSTEM）。

⑶ 在消防中心设置紧急广播用智能遥控话筒，进行人工手动广播。广播优先级最高。

2.矩阵系统：

⑴ 矩阵系统是本系统的中心部分。所有音源和控制信号都是由矩阵系统输入、输出。矩阵系统采用计算机控制。如果计算机出现故障，不影响广播系统工作。

⑵ 矩阵设备采用高级电子元件。选择开关切换时，无噪声输出。

⑶ 音源输入32路，输出32路。输入输出通道最大可扩展为避免256路。

⑷ 智能化遥控话筒，根据使用的要求，放送区域可被任意组合。

⑸ 在计算机CRT画面上，显示当前的广播状态。

⑹ 在计算机CRT上能显示功放和喇叭回路出现的故障，以及智能化遥控话筒的警告状态。矩阵系统能记忆故障状态，可被打印。

3.数字语音广播系统 DVAS（DIGITAL VOICE ANNOUNCING SYSTEM）：

⑴ 受航班信息管理系统控制，与航班信息显示系统同步，自动播放航班指引，如：

a. 登机广播1；

b.登机广播2；

c.最后登机广播；

d.航班到达广播；

e.航班延时广播；

f.航班取消广播；

g.降落地改变；

h.检票广播；以及公共用语广播等。

⑵ 存储器用可擦写存储器（EPROM），长时间保存、使用。根据需要可被刷新、修改。

⑶ 在相同时间里，输出10路不同的广播内容。

⑷ 广播文句由数字语音信号合成，重放语音标准自然、流畅。通过数学物理方式处理，本系统广播语种是普通话、广东话和英语。

4.自检和自动热备系统：

(1) 功放故障检测、自动切换系统。

在功放输入端，加载一个20kHz的正弦波信号，在输出端进行检测。如果正弦波的电平低于正常范围，功放有故障，自动切换至备用功放。

⑵ 扬声器回路故障检测系统。

扬声器回路故障检测方法有各种各样，本系统采用"回路阻抗检测法"。在系统最终调试时实现。

⑶ 故障检测记录。

系统发生上述故障，在CRT上有显示，在遥控话筒上也有异常指示。故障内容被矩阵系统记录，最多能保存12组记录。

5.自动音量控制系统：

⑴ 自动音量控制系统，当环境噪声增大时，音量和频率特性相应自动调整。

⑵ 利用数字信号处理（DIGITAL SIGNAL PROCESSER），瞬间对事先设定的4种类型的音量及频率特性进行变更。在同一区域里，建筑机构的不同，来自两个扬

声器声音的时延的关系，会影响语音可懂度。由数字信号处理系统来弥补,提高语音可懂度。

⑶ 动作概要

· 根据噪声检测传声器（大区域时，配置两个取平均值）输入的噪声信号，将进入到NGC板，变换成4等级的数字信号被记忆。

· 来自智能遥控传声器AS等的广播要求，对AVFC设置区域进行广播，声压同NGC基板内的记忆信号进行比较，比较后信号进入数字信号处理系统。

· 数字信号处理系统在瞬间将音量和频率特性进行变更后，而进行广播。广播结束后，回到原来状态。

· 调试、设定工作爱计算机上进行。

6.图形均衡器:

使用数字信号处理系统（DSP），对相应区域进行图形均衡处理。

7.系统图(略)。

四. 设备特性及选型：(本系统采用日本TOA系列产品)

1.计算机

⑴ 广播系统采用二台计算机。

一台作为管理用,另一台作为监视用管理用。计算机根据功能要求的变化来改变系统的程序;监视系统状态监视计算机让广播员了解系统广播状态。采用IBM公司生产的300PL机型标准配置,内存16MB,硬盘1.2G以上,1.44″软区1只,12倍速光驱1只,真彩显示卡1024×768以上。

⑵ 系统软件在WINDOWS95上工作。

⑶ 功能要求

计算机连接广播矩阵设备，整个广播系统的初始化由该计算机进行设定。可以对播音控制台的优先权和可广播的区域进行设定。该计算机可对广播系统的工作状态进行监视，指示各个分区的播音状态,若计算机不工作，不会影响整个广播系统的工作。

在计算机的CRT画面上，可以显示当前的广播状态，显示功放和喇叭回路出现的故障。能够对故障进行记录。

操作者口令，可以防止非操作人员进入系统，防止操作员随意接触系统设置和控制。

广播系统管理软件，进行广播系统的管理和设定。

2.循环卡座播放机

⑴ 循环卡座播放机由二台BA-800组成。

· 4卡可以自动反带，输出0 dB信号到矩阵设备。

· 每个卡座按次序操作，当某磁带播完则自动处理下一个磁带，即使顺序卡座的其中之一没有磁带也不影响。

· 内置AGC（自动增益控制）电路。

⑵ 技术规格

· 频响 50Hz-15kHz。

· 输出 600ohms, 1V, 电子平衡。

· 带速 4.76cm/s。

3.激光唱机

⑴采用专业的数码寻迹术，高效率，操作容易，质优可靠。

⑵ CD盒采用复式结构,可同时放置6只CD碟。

⑶ 对于每只盘以及每段曲都可以快速搜索。

⑷ 可以随意播放。

⑸ 可接驳录音座录音。

⑹ 内置积分压缩器，用于背景音乐广播。

⑺ 技术规格：

· 单声道失真在-10dB 小于0.4 %。

· 单声道频宽 20Hz。

· 单声道压缩器 0.77v/600ohm 。

· 立体声频宽 20Hz-20KHz。

4.FM/AM收音模块

⑴ FM/AM单声道收音机可选择所需电台，并可存储5个电台，手动选台时有频率指示。

⑵ 技术规格：

· 频宽覆盖 87.5Hz-108MHz(FM);522HZ-1620KHz(AM)。

· LED 电台指示。

· 自动/手动选台。

· 天线阻抗 75ohm（FM）。

· 单声道输出 0dBV/600ohm。

· 失真 < 1%。

· 灵敏度 AM：20uV/999kHz 20dB静噪；FM：2.5uV/98kMHz 30dB静噪。

5.智能遥控传声器

智能遥控传声器分别在消防室、广播中心、指挥中心、保安监控室。

⑴ 功能要求：

· 该智能遥控传声器可在距广播主机较远的地方对主机进行控制和广播。

· 控制台有20路和40路二种，具有全通功能，分区广播选择自由。

· 传声器和控制距离应大于1000米。

· 输入音量可调，系统故障报警显示，电源指示灯，紧急信号按钮（消防用）。

⑵ 技术规格

· 指向性、低噪声的高品质麦克风。

· 失真度最小。

· 输出电平 0dB/600欧。

· 选择按钮数目 20和40二种。

· 按钮电流量 100mA。

6.数字播音设备

⑴ 数字播音系统用于实现自动广播。具有通讯接口，可与矩阵设备连接，获得自动广播信息源。自动播放航班信息，如登机广播1、登机广播2、最后登机广播、公共用语广播等.

⑵ 矩阵设备得到火灾报警信号后，该数字播音设备可根据矩阵设备的指令播放存储好的火灾报警和通知.

⑶ 存储器应采用EPROM，可长时间保存、使用，并可根据需要随时进行刷新、修改。

⑷ 该设备输出路数至此10路，可满足不同区域的需要。

⑸ 广播语句由数字语音信号，应做到再生输出的语音音调自然、音节流畅，特别应具有民航服务广播的专有语气和语调特点。

⑹ 该设备的广播语种是普通话、粤语、英语。

⑺ 技术指标：

· 输出 0Db/600欧。

· 频率范围 100Hz-6.8Hz ±3dB。

· 失真度 < 0.2%。

· 信噪比 > 100dB。

· 存储容量 2250秒。

7.广播矩阵设备

⑴ 矩阵设备是广播系统的中心部分，所有音源和控制信号均经矩阵设备输入、输出。通过广播矩阵设备可实现分区广播功能，多个播音控制台可以通过优选控制分别对不同的区域进行广播。管理人员可以设定广播分区和音源的优先级。⑵ 矩阵设备采用高级电子元件，选择开关切换时，无噪声输出。矩阵设备的音源输入为32路，音源输出为32路。输入、输出最大可扩展为256路。

⑶ 矩阵设备的输出连接到老航站的广播系统上，可以对老航站楼进行广播。

⑷ 矩阵设备具有RS-232通讯接口，与管理计算机和监视用计算机连接。通过该接口还同机场管理网络的终端计算机联接，接受从运输部门发来的广播控制码。

⑸ 矩阵设备具有通讯接口，可与数字式广播设备连接，根据来自机场管理网络的终端计算机发来的广播控制码，控制数字广播设备，与航班信息显示系统同步，自动播放航班信息，公共用语等信息。

⑹ 矩阵设备可与火灾自动报警系统连接，得到火灾报警信号后，即时控制数字广播设备对相关区域优先进行消防或紧急广播。

⑺ 矩阵设备有音频和控制借口，和来自指挥调度通讯系统程控交换机的音频信号和控制信号相连，对本地区域实现"本地广播"。

⑻ 技术指标：

· 输入 0dB 600欧。

· 输出 0dB 600欧。

· 频率相应 40Hz-16kHz ±2dB。

· 失真度 < 0.1%。

· 信噪比 > 80dB。

· Cross Talk < -80dB。

⑼ 与计算机集成管理网络系统接口

· 矩阵设备和它的通讯接口采用RS-232 方式。

8.功率放大器

⑴ 具有自保护功能，当出现短路、开路、过载、过热、故障等异常现象时，放大器应能自动停止输出，并有指示灯显示。在异常情况消除后能自动恢复正常工作。

⑵ 功放的音频信号输入分别为普通和优先二个。

⑶ 具有良好的频率特性高保真性能和高输出信噪比。

⑷ 技术规格：

· 功率 60W/120W/240W/360W。

· 频响 40Hz-16kHz。

· 失真度 < 1%。

· 信噪比 > 80dB。

· 输入 0dB，100k ohms，平衡。

· 输出 100V/70V。

9.功放故障检测、自动切换设备

⑴ 该设备通过加载检测信号，对功放进行检测。当功放在使用途中出现故障时，可以自动转接并开启另一台后备功放。

⑵ 具有指示灯显示故障：

· 短路或过载。

· 接地故障。

⑶ 最大输出功率 360W/路。

10.功放监听箱

主要用于监听该功放回路中音量的大小和音质的好坏，判断播音回路是否出现故障。

11.扬声器

⑴ 根据航站楼内各区域的具体声学环境，如空间大小、墙面反射合理布置并选用不同性能的扬声器，以保证均匀、清晰的播音效果。

⑵ 扬声器按装时应配合装修。装修顶开孔有装修单位负责。

⑶ 扬声器的安装、拆除必须方便，并且不会影响其他器件的正常工作。

⑷ 扬声器电缆有区分极性的标志。

⑸ 系统中主要采用吸顶式扬声器反射式话筒扬声器和壁挂式音箱。

⑹ 吸顶式扬声器。

· 功率 6W。

· 声压 90dB。

· 频率范围 100Hz-16kHz。

⑺ 壁挂式扬声器

· 功率 20/30W。

· 声压(1W/1M) 94dB/92dB。

· 频率范围 100Hz/65Hz-20kHz。

⑻ 室外号筒扬声器

· 功率 15W。

· 声压 112dB。

· 频率范围 250Hz-10kHz。

⑼ 工作用房的扬声器设置音量开关。

12.扬声器回路故障检测设备

该设备自动读扬声器回路的短路接地故障进行检测。有报警指示显示。

13.自动音量控制系统

⑴ 该系统是一个环境噪声分析器，可根据背景噪声的声压级自动调节音系统的音量。

⑵ 自动音量调节设备的技术规格：

· 通道数 9个。

· 每通道应包括 2个探测器。

· 频率范围 50-1500Hz。

· 噪声分析变量 < 18dB。

· 环境分析反应时间 < 5秒。

· 分析噪声频宽 200Hz-4kHz。

· 信噪比 > 60dB。

14.噪声探测器

分别在人员较集中的地方设置噪声探测器，噪声探测器安装在靠近背景噪声远离扬声器的位置上，有较高的灵敏度。

15.本地广播接口

在广播矩阵设备上留了13路音频输入接口和控制接口。

16.相关系统的接口规范

⑴ 与计算机集成网络系统的接口。

公共广播系统余留232标准接口,与计算机集成网络系统连接。

⑵ 接口参数：

· 波特率 9600bps。

· 数据格式起始位1位; 数据位8位(B0-B7,一个ASCII代码)一个偶校验位一个结束位; Xon/Xoff握手协议。

⑶ 与消防报警系统的接口。

⑷ 与内部通讯系统的接口