校园公共广播系统设计方案

【摘要】：本文从校园公共广播系统设计的几个方面，即系统结构、点位设置、传输网络、系统功能等方面进行了说明，阐述了校园公共广播系统设计中的合理应用。

【关键词】：校园；公共广播系统；设计方案

中图分类号： S611 文献标识码： A

1.1系统概述

公共广播包括背景广播、业务广播和紧急广播。背景广播系统向校园播送渲染环境氛围的广播（主要为背景音乐）；业务广播系统向校园或特定的区域播送通知、新闻、语音文件、寻呼，报时等。而当有火灾事故发生时消防紧急广播可在发生消防火警时将背景音乐或业务广播状态紧急切换至消防广播状态且具有最高优先权。消防信号由消防信号发生器产生并输送到主机设备中，触发主机系统发出切换信号。

公共广播系统是为公共广播覆盖区服务的所有公共广播设备、设施及公共广播覆盖区声学环境所形成的一个有机整体。主要包括前端扬声器、传输线路、功率放大器、广播主机及周边设备。

公共广播系统具有均衡的高低频音调、控制音量分配级、监控声频等级和质量的功能，充分保证输出信号的均衡和稳定；

紧急广播系统均使用耐火型绝缘电线。所有涉及紧急广播系统的线缆之间的连接牢固绞接并涮锡，以确保其在火灾状态下不会失效，在潮湿环境中不被氧化腐蚀；

扬声器线路的断线及短路故障均有报警信号及自动保护功能；

背景音乐系统频响为70Hz-12kHz,谐波小于0.1%，信噪比不低于65dB；

消防紧急广播部分的电源采用消防电源，同时本系统备有直流备用电源。消防联动装置的直流操作电源。

1.2需求分析

由于校园区域面积大，分别具有多种应用管理，扬声器分布在不同楼宇，分区数量较大，因此要求进行分散控制，能独立对其控制的业务区域时进行音乐、通知广播。

广播系统中心要求，能对所有终端进行集中监控各广播区域状态，通过中央主机进行集中控制，方便系统的管理。

分区分别依据防火分区、人防区域、楼层进行分区。

总控室设置在消控中心；总控室与弱电间通过光纤网络连接。总控室具有音频服务器。

可进行广播讲话、楼内播音、插播或指定区域通知；播放区域可以任意选择组合单一区域或部分区域或所有区域。

DVD机、MP3播放器、计算机等各类播放设备连接实时向不同广播区播放一些轻音乐，创造一个舒适的环境，可以通过软件设置对全区或指定区域或者广播点进行选择不同背景音乐。

能实现不同种方式音乐的定时作息自动播出提示,有日循环,周循环,月循环,节日的编程设置。

在独立等区域安装音控开关，能控制相应区域内广播及音量大小，要求能在紧急广播状态下紧急打开广播，并以最大音量接通音控器，对区域进行应急广播。

为提高系统的可靠性，系统要求对主要设备进行热备份，特别对功放设备进行热备份，主备用功放的比例最大为5：1，主功放故障时，备用能自动接替主功放工作，以保证系统的正常运行。

同时能接入寻呼麦克风，对楼层分区呼叫；其中广播控制室与其他广播的优先级：控制中心广播室呼叫站>分控呼叫站；

节目优先级：紧急消防广播>控制中心定时打铃广播>分控定时节目 >定时采播平时>实时采播>终端实时采播。

具有独立的广播系统，能用本地音源对区域进行广播，也能接收总控室的节目，能作为总控室紧急广播接入，同时能通过远程播控器按键选择将本地节目送至其他区域广播，也能通过选配无线键盘启动本地节目广播至指定区域，作为区域特别活动广播。

具有网络备份控制功能。备份控制主机可作为网络控制主机的热备份切换,在服务器故障可切换至备份控制主机，保证定时广播、紧急广播、电话广播、呼叫等业务正常运行，提高系统的可靠性.。

每个终端1个IP点，系统分区能通过主机及网络麦克风进行单独区域播音，同时能通过主机设置将多个区域合并成一个区域控制，这样能使主机和网络麦克风进行编组控制，能对一个区域及多个区域同时广播。

系统具有多级优先级设置，如系统操作员、管理员，可分配授权控制区域、网络麦克风呼叫区域。

每路终端播放的声音能通过软件控制终端进行监听；

能支持机房与机房、机房与终端的双向对讲。

系统能与消防系统进行联动，网络接口模块需通过网络连接，可在多机房分散设置，便于在消防室连接消防干触点信号激活，使主机内置报警语音对联动区域进行语音警报，强行使原区域接入至报警状态。

系统能接入PBX，通过电话能接入广播系统，进行电话分区控制广播。

系统软件设计热冗余切换模块，能检测服务器状态，发现主服务故障时，自动启动备用服务器，主服务器恢复正常，自动关闭备用服务器。握手检测时间可调：1s－30s，登录信号时间频率可调：1s－15s

1.3系统设计

1.3.1系统规划

本次设计的广播系统控制室设在1 层消控中心。

系统总体设计由背景音乐和紧急广播两部分组成，系统在平时状态下可作背景音乐欣赏，广播通知等使用。消防状态下能与消防信号联动进行邻层紧急呼叫、人员疏散、撤离等工作。系统强切在弱电井道中实现，消防报警信号由消防系统提供，消防广播音源由背景音响系统提供。

整个系统采用全数字技术，即音频信号的传输也采用数字信号。具有多种开发放式接口，系统具有RS232/422, TCP/IP和干接点等接口可以和其它各种系统

连接。系统采用模块化的设计，主机和系统都可进行模块化组合，系统可根据客户的需求和变化来进行定制和扩展。

1.3.2系统结构图

上图仅为示意。

1.3.3系统组成

总控室设置在1个控制中心，负责控制监控所有的IP流媒体终端的广播节目、控制节目切换，音量控制，路由选择、分区控制。

系统由主控设备、音源及放大设备、电源管理设备、对讲监听设备、重要区域定压线路备份功放、消防联动设备、无线接口设备、电话接口、网络接口设备组成。

背景音乐信号流程：由CD/MP3/VCD播放机、收音机等节目源送到混音前级放大器放大，送到系统广播主机通过传输网络送到各定压功放，然后输出到紧急广播接线箱，分区输出从而推动各区扬声器工作。

紧急广播信号流程：当系统接收到消防中心过来的无源闭合信号，送到广播主机，输出对应火警区域的联动信号切断音乐信号，产生警笛区域的信号送入功放，并用自带的话筒喊话（话筒上的开关按下时切断警笛送出的话音）。同时输出火警区域的信号去控制紧急广播接线箱，接通对应区域及其相邻区域才有警笛声及紧急话铃声，其它所有区域则切换无声（也可以手动控制紧急切换器选择其它报警区域）。进行全区报警或n+1,n=1,n-1的邻区报警。

1.3.4扬声器布点原则

在扬声器位置选择时，扬声器在整个区域内分布要均匀，要避免使邻近扬声器的听众感觉音量过大，同时也要防止产生声音盲区（声音小或完全听不到）。

在扬声器安装时，吸顶式扬声器位置间隔与房间的高度有关，更精确的说，是与位于听众耳朵的一个假想平面的高度有关。因为大多数的锥形扬声器的辐射角是90度，所以各扬声器之间隔大约等于扬声器辐射角在人耳高度的假想平面上的投影的直径。

以吸顶扬声器为例，扬声器辐射角为90度，最佳讲话频率为4KHZ，如层高为3米，则音箱布点理想距离为6米。如图所示；

90０

3米

人的高度

同为避免扬声器之间的延时效应，按扩音要求，两个扬声器之间距离不要超过15米。

另外，根据消防规范，火灾应急广播扬声器的设置，应符合下列要求：

1、在走道和大厅等公共场所，应设置扬声器。每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量能保证从一个楼层内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25M。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5M。

2、在环境噪声大于60dB的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点的播放声压级高于背景噪声15dB。

综合上述，按一般综合性楼宇公共广播布局标准，此次设计地下停车库采用6W壁挂扬声器，间距20米左右，地下室以上的其它部分采用3W吸顶扬声器，扬声器间距为8米左右声压级为94dB，有效频率范围为80Hz至18KHz，完全符合消防广播规范的要求。

系统末端的喇叭配点按不同场合分成两个系列，即大楼内的背景音乐公共广播采用吸顶音箱，在走廊、电梯口、卫生间、小会议室及大厅十米左右间距的均等分布，实现等响度的要求，主要用于大楼的背景音乐和紧急广播；地下层的背景音乐公共广播采用壁挂音箱，，主要用于餐厅紧急广播及背景音乐；室外采用室外音箱。

按照消防分区，楼层均设置音量开关。

1.3.5传输网络

有线广播系统分定压式、有源终端式和载波传输式三种。普陀农村合作银行的广播系统传输方式采用定压式。公共广播系统的功率馈送回路采用屏蔽的三线制，消防切换控制回路另行敷设线缆。

系统线路敷设按防火布线要求施工，导线采用阻燃型多股型铜芯线缆。线路的垂直部分沿竖井内的消防桥架敷设，水平部分用电线管在顶板内敷设。

针对以上说明公共广播主干线采用ZR-RVVS3*1.5由消控中心敷设至弱电井道音量控制器。分支线采用ZR-RVVS2*1.5由弱电井道敷设至各终端。

本次采用的IP数字广播，传输采用安防专网进行传输。

可通过整个网络的管理分配，可将广播系统的网络划分一个VLAN，从而将广播网络与其他使用网络进行逻辑隔离，避免数据冲突及提高系统的安全性。

由于远程广播具有ADSL接入，可利用WAN与网络广播系统连接，可通过本地ADSL网络路由分配静态IP地址，可通过ADSL接入网络广播设备到广域网中；网络总控之室作为本广播系统的监控中心，负责所有ADSL网络广播终端区域的管理、音频转发，网络广播中心通过电信网络接入互联网，由于负责WAN XX多个区域终端的广播，每个WAN连接的广播终端具有1路单播流，因此其出口带宽要求XX*0.128M=XX M,所以广播中心的接入带宽不能小于XX M。

1.3.6功率放大器

功率放大器的设置要根据现场扬声器的数量、功率及扬声器的楼层划分来确定。放大器的功率应留有余量。

功放设备的容量一般按下述公式计算：

P=K1×K2×∑P0

式中 P――功放设备输出总功率(W)

P0――Ki×Pi ，每分路同时广播时最大电功率；

Pi――第I支路的用户设备额定容量；

Ki ――第I支路的同时需要系数：

根据要求，本系统公共广播系统

室内区域广播Ki取0.2～0.4

公众区域广播Ki取0.5～0.6

紧急广播时，Ki取1.5

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。

1.4系统功能

控制室间通过LAN/WAN连接，控制室广播系统可以实现各种定时节目插入广播，分区呼叫广播、紧急广播、监视音频播放等

能满足广播不同区域同时播放不同的节目或播放，满足不同区域在同一时段对不同广播内容的需要。

定时打铃广播

在总控室网络主机发起定时广播节目，网络主机将定时节目打开，将数据包打包到网络上传输，控制指令发给相应的分控室的网络音频终端器，网络主机以IP组播或单播方式发送实时音频流，需要播放定时节目的分控室的IP流媒体终端可加入到该节目所对应的组播、单播组中，便可将定时音频节目送到分区。

系统能设置日循环及周循环、一次性定时播放模式，同时能设定节假日自动不播放打铃节目。

本功能适合日常作息打铃提示广播、重要业务通知等自动节目广播。

网络编组分区广播功能

系统网络主机可依据楼层区域功能对分控室的IP流媒体终端进行编组分区，统一控制，方便多个、全部终端同时进行控制，避免了对同一操作的重复劳动。比如，如在不同的楼层播放不同的广播节目。

终端状态检测

各个音频终端的故障和在线状态能通过主机实时进行监测，无需手动输入ping命令查看终端状态；每个分区的节目可主机的软件或分控软件进行查看。

数据备份还原

系统设置的重要数据，包括系统设置的终端IP地址、ID号、分区名称、XX定时广播程序、节目管理、消防报警设置的程序数据、设置分控信息等数据，在一般情况下要能将这些重要数据备份与还原，避免主机软件故障重新设置数据，同时能对这些数据进行迁移复制至其他服务器，提高数据使用的可靠性与使用的方便性。

通知讲话

网络呼叫话筒具有网络端口，自带分区数字按键，能选中区域终端、单个终端，或所有区广播终端，实现任意的呼叫讲话，广播信息宣传及播音员通知等业务提供极其快捷便利的通信，系统两个网络呼叫话筒的优先级能通过音频服务器进行设置，能进行优先级管理。

网络麦克风优先级可通过网络主机授权设定，可设置不同的话筒不同的优先级，广播中心>本地分控室>远程分控室，系统不同机房的网络寻呼话筒ET-MIC20C能进行双向对讲，提高呼叫工作人员通讯的效率。

节目点播

网络广播终端支持AOD节目点播功能。

网络监听

我们在控制室用了监听终端和监听音箱，监听终端器带LCD显示屏，通过它能监听所有区域及终端广播状态，方便管理员对终端及其他区域广播状态的把握。

重要活动定压后备广播

为了提高系统系统的可靠性，当重要活动广播时，要能在网络主机软件非正常退出或终端网口故障时，不影响活动广播现场内容的正常广播。

紧急广播

系统可通过本系统与消防系统进行接口联动，在发生火灾等事故时，也能进行区域报警广播。

紧急报警联动系统由消防矩阵、网络主机、网络IP流媒体音频终端器和功放组成。

广播室消防矩阵接收到分区的消防干触点信号短路信号，它可通过网络接口与网络主机联动，并将消防信号通过主机解码处理，将相应的区域加入组播组中，播放主机内预先录制好的语音设定的紧急广播的音频节目。

在发生火灾时，广播系统接收到来自消防报警系统的联动信号，根据预先设定的程序，对指定区域自动进行报警和疏散指示。

主机软件有一个报警的操作界面，可添加分区终端和终端到报警的分区，软件已预先设置好软件的报警分区与消防主机一一对应。当接收到分区的短路报警信号时，会将分区的信号送到主机的软件，软件就会打开软件的报警分区内的终端，播放设定的报警节目；相应分区的IP流媒体音频终端器接收到紧急报警广播信号，报警分区的扬声器就会紧急切入紧急音频，即使该分区在播放背景音乐状态，其他不发生紧急信号的分区就不会切入紧急音 原来的节目不受影响。

参考文献

【1】智能建筑设计标准 GB/T50314-2006

【2】公共广播系统工程技术设计规范 GB50526-2010

【3】建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343-2004

【4】民用建筑电气设计规范 JGJ16-2008