公共廣播系統(tǒng)設計的詳細說明
　　
　　深圳市西邦源科技有限公司，是一家集研發(fā)、生產、銷售公共廣播、智能家庭背景音樂系統(tǒng)為一體的高科技實業(yè)型公司，總部設在中國南方經濟與技術的前沿深圳。公司自2003年成立起，秉承不斷創(chuàng)新及為客戶創(chuàng)造價值為經營理念，在公共廣播系統(tǒng)設備的研制、生產與銷售過程中取得了長足的發(fā)展，在公共廣播行業(yè)內創(chuàng)建并樹立了良好的形象品牌-XBPA；
　　
　　公共廣播系統(tǒng)方案
　　
　　公共廣播系統(tǒng)概述
　　
　　公共廣播系統(tǒng)屬于擴聲音響系統(tǒng)中的一個分支，而擴聲音響系統(tǒng)又稱專業(yè)音響系統(tǒng)涉及電聲、建聲和樂聲三種學科的邊緣科學。所以公共廣播系統(tǒng)zui終效果涉及合理、正確的電聲系統(tǒng)設計和調試，良好的聲音傳播環(huán)境（建聲條件）和的現(xiàn)場調音三者的結合，三者相輔相成缺一不可。
　　
　　公共廣播作為一個系統(tǒng)問題，在系統(tǒng)設計中必須綜合考慮上述問題。在選擇性能良的電聲設備基礎上，通過周密的系統(tǒng)設計，仔細的系統(tǒng)調試和良好的建聲條件上，達致電聲悅耳、自然的音響效果。
　　
　　廣播系統(tǒng)分類：
　　
　　廣義的廣播系統(tǒng)包含擴聲系統(tǒng)和放聲系統(tǒng)兩大類：
　　
　　1、擴聲系統(tǒng)：揚聲器與話筒處于同一聲場內，存在聲反饋和房間共振引起的嘯叫，失真和振蕩現(xiàn)象。要保證系統(tǒng)穩(wěn)定和正常運行，zui高可用的系統(tǒng)增益比發(fā)生聲反饋自激的臨界增益低6dB。
　　
　　2、放聲系統(tǒng)：系統(tǒng)中只有磁帶機，光盤機等聲源，沒有話筒，不存在聲反饋可能，聲反饋系數(shù)為0，是廣播系統(tǒng)一個特例。
　　
　　公共廣播系統(tǒng)按用途可分為以下幾類：
　　
　　1）室外廣播系統(tǒng).
　　
　　室外廣播系統(tǒng)主要用于體育場、車站、公園、藝術廣場、音樂噴泉等。它的特點是服務區(qū)域面積大，空間寬廣。背景噪聲大；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(xiàn)回聲等問題，影響聲音的清晰度和聲像定位。室外系統(tǒng)的音響效果還受氣候條件、風向和環(huán)境干擾等影響。
　　
　　2）室內廣播系統(tǒng)
　　
　　室內廣播系統(tǒng)是應用zui廣泛的系統(tǒng)，包括各類影劇院、體育場、歌舞廳等。它的專業(yè)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(tǒng)設計不僅要考慮電聲技術問題，還要涉及建筑聲學問題。房間的體形等因素對音質有較大影響。
　　
　　3）公共廣播系統(tǒng):
　　
　　公共廣播系統(tǒng)為賓館、商廈、港口、機場、地鐵、學校提供背景音樂和廣播節(jié)目。近幾年來，公共廣播系統(tǒng)還兼做緊急廣播，可與消防報警系統(tǒng)聯(lián)動。公共廣播系統(tǒng)的控制功能較多。如選區(qū)廣播與全呼廣播功能、強制功換功能和優(yōu)先廣播權功能等。揚聲器負載多而分散、傳輸線路長。為減少傳輸線路損耗，一般都采用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。
　　
　　4)會議系統(tǒng)
　　
　　隨著國內、交流的增多，近年來會議，電視會議和數(shù)字化會議系統(tǒng)（DCN）發(fā)展很快。會議系統(tǒng)廣泛用于會議中心、賓館、集團和政府機關。會議系統(tǒng)包括會議討論系統(tǒng)、表決系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)和電視會議系統(tǒng)。要求音、視頻（圖像）系統(tǒng)同步，全部采用電腦控制和儲存會議資料。
　　
　　（二）、廣播系統(tǒng)的特點
　　
　　背景音樂簡稱BGM，是Backgroundmusic的縮寫，它的主要作用是掩蓋噪聲并創(chuàng)造一種輕松和諧的氣氛，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(chuàng)造輕松愉快環(huán)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(huán)境噪聲，二是創(chuàng)造與室內環(huán)境相適應的氣氛，它在賓館、酒店、餐廳、商場、醫(yī)院、辦公樓等廣泛的應用。
　　
　　（三）、廣播音響系統(tǒng)的組成
　　
　　不管哪一種廣播音響系統(tǒng)，基本可分四個部分：節(jié)目設備、信號的放大處理設備、傳輸線路和揚聲器系統(tǒng)。
　　
　　節(jié)目源設備：節(jié)目源通常為無線電廣播，激光唱機和錄音卡座等設備提供，此外還有傳聲器、電子樂器等。
　　
　　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。調音臺和前置放大器作用和地位相似（當然調音臺的功能和性能指標更高），它們的基本功能是完成信號的選擇和前置放大，此外還擔負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(tǒng)的“控制中心”。功率放大器則將前置放大器或調音臺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。
　　
　　傳輸線路：傳輸線路雖然簡單，但隨著系統(tǒng)和傳輸方式的不同而有不同的要求。對禮堂、劇場等，由于功率放大器與揚聲器的距離不遠，一般采用低阻大電流的直接饋送方式，傳輸線要求用喇叭線，而對公共廣播系統(tǒng)，由于服務區(qū)域廣，距離長，為了減少傳輸線路引起的損耗，往往采用高壓傳輸方式，由于傳輸電流小，故對傳輸線要求不高。
　　
　　揚聲器系統(tǒng)：揚聲器系統(tǒng)要求整個系統(tǒng)的匹配，同時其位置的選擇也要切合實際。禮堂、劇場、歌舞廳音色，而揚聲器一般用大功率音箱；而公共廣播系統(tǒng)，由于它對音色要不高，一般用3W-6W在天花喇叭即好。
　　
　　(四)、公共廣播工程系統(tǒng)設計
　　
　　公共廣播系統(tǒng)設計通常都從聲場開始（即揚聲器的放置位置），然后再向后推進到功率放大器、聲處理系統(tǒng)，調音臺、直至話筒和其他音源。這種逐步向后推進的設計步驟是十分必然的。因為聲場設計是滿足系統(tǒng)功能和音響效果的基礎，它涉及揚聲器系統(tǒng)的選型，供聲方案和信號途徑等。只有確定揚聲器系統(tǒng)才能進行功率放大器驅動功率的計算和驅動信號途徑的確定，然后再根據(jù)驅動功率的分配方案進。
　　
　　(五)、系統(tǒng)設計中必須考慮的幾個技術參數(shù)
　　
　　包括：傳聲增益、語言清晰度、zui大升壓級。
　　
　　1）傳聲增益
　　
　　工程業(yè)主也許首先會問擴聲系統(tǒng)能開到多響？用什么技術參數(shù)來衡量呢？這個問題在歐美各國用聲音增益來表達（EASE或其他聲學設計軟件都采用此參數(shù)）。在我國和原蘇聯(lián)采用傳聲增益來表達。
　　
　　擴聲系統(tǒng)的傳聲增益（或聲音增益）受聲反饋因素限制，不能開到揚聲器能夠達到的zui大聲壓級。
　　
　　擴聲系統(tǒng)的接通時，逐漸增大系統(tǒng)放大器的增益，當增益遞增大到某一位置時，揚聲器放出的部分聲音通過空間傳播回收到話筒輸入端，6此時話筒輸出端產生一個信號，其振幅大小等于或大于原輸入信號的一個周期或是它的整數(shù)倍時，這個過程可以自己維持下去，即不需要外面的輸入信號也會產生輸出，系統(tǒng)進入反饋狀態(tài)（產生系統(tǒng)嘯叫）。擴聲系統(tǒng)進入嘯叫的臨界狀態(tài)時，雖然還示聽到刺耳的嘯叫聲，但系統(tǒng)的頻率特性出現(xiàn)極不規(guī)則的變化，聲音發(fā)生很大畸變。要使系統(tǒng)正常運行，系統(tǒng)的增益應留有6dB的余量，使它遠離系統(tǒng)嘯叫（系統(tǒng)自激）的臨界狀態(tài)。于是我們可得到傳聲增益的定義為：
　　
　　傳聲增益：擴聲系統(tǒng)達到zui高可用增益時（臨界增益減去6dB增益余量），在的各聽眾位置上測得的平均聲壓級與話筒處聲壓級的dB數(shù)差值。
　　
　　聲音增益：系統(tǒng)打開并增大到zui高可用增益時，在的各聽眾位置上測得的平均聲壓級（dB）減去系統(tǒng)關閉時在相同聽眾位置上測得的平均聲壓級dB的差值。
　　
　　上述兩種定義表達同一個聲反饋物理現(xiàn)象，它們的區(qū)別僅在于測量方法的不同和表達方法不同而已。聲音增益的概念明確，容量理解，說明觀眾區(qū)使用擴聲系統(tǒng)和不使用擴聲系統(tǒng)可獲得提高的聲壓級數(shù)值。但在實際測量中，如果測量點離原始聲源較遠，環(huán)境噪聲又較大時，很難正確測出系統(tǒng)關閉時聲源到達測點的聲壓級。傳聲增益表示觀眾區(qū)的平均的平均聲壓級與話筒處聲聲壓級的差值（dB），如果我們知道了話筒處的聲壓，那么馬上就可算出觀眾區(qū)的平均聲壓級了，例如；通常演講人的嘴巴離話筒0.5m時,話筒處的聲壓級約為70dB，如果系統(tǒng)的傳聲增益為-6dB，那么可求得觀眾區(qū)的平均聲壓級為70dB-6dB=64dB,如果還要提高觀眾區(qū)的聲壓級，則可把話筒靠近講話人的嘴巴，例如把這個距離從0.5m減小到0.125m(125mm)那么話筒處的聲壓級可提高到82dB（距離縮短4倍聲壓級可提高12dB）此時觀眾區(qū)的平均聲壓級也可提高到76dB，注意：聲音增益是+dB數(shù)值；傳聲增益則是-dB的數(shù)值，實際能做到zui高的傳聲增益為-6Db。
　　
　　系統(tǒng)zui大可用的聲音增益Gmax可用下式計算式
　　
　　Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b(dB)
　　
　　式中0為講話人到聽眾間的距離，單位為m；
　　
　　Ds講話人到話筒間的距離，單位為m；
　　
　　D1為揚聲器到話筒的距離，單位為m；
　　
　　D2為揚聲器到聽眾之間的距離，單位為m；
　　
　　聲反饋（單個脈沖信號產生一串脈沖）
　　
　　從上式中可得出以下結論：
　　
　　1、聲音增益或傳聲增益不依賴講話人的聲壓級；
　　
　　2、縮短講話人與話筒之間的距離DS，可有效提高聲音增益；
　　
　　3、增加話筒和揚聲器之間的距離D1，可增加聲音增益；
　　
　　4、利用強指向性和指向性優(yōu)良的揚聲器系統(tǒng)可提高傳聲增益。
　　
　　心形話筒不是可提高更多的聲音增益嗎？在實際工作過多的依賴指向性話筒和指向性揚聲器來提高系統(tǒng)的聲音增益是不明智的，原因是話筒和揚聲器的指向特性是隨頻率的變化而變化的，在低頻時接近無指向性特性。因此大多數(shù)設計師利用它們的指向特性可獲得的聲音增益提高不大于6dB。
　　
　　室內擴聲系統(tǒng)的聲音增益除受式
　　
　　1）條件限制和話筒、揚聲器指向物性的影響外，還受房間建聲條件。此外在電聲系統(tǒng)中可采用反饋自動抑制器把反射zui強烈的頻率和振幅zui大的房間共振頻率吸收掉，但是吸收的頻率點不超過5~6個點頻
　　
　　2）聲音清晰度
　　
　　聲音清晰度是擴聲系統(tǒng)的重要技術指標。語言清晰度是評價系統(tǒng)可懂度的一種方法。影響語言清晰度的主要因素有：
　　
　　1、聲壓級與背景噪聲聲壓級的比率2
　　
　　良好的聲音清晰度要求語言聲壓級大于背景噪聲聲壓級25dB。如果這個比例在10～15dB時，清晰度指標會相應降低，但還是在允許范圍。背景噪聲來源于室內外的環(huán)境噪聲、空調通風噪聲和人群發(fā)出的噪聲等。
　　
　　2、混響時間
　　
　　講話速度中等的人，每秒種可以出3～4個音節(jié)，因此1.5秒更短一些的混響時間，對語言清晰度的影響不大。
　　
　　3、直達聲與混響時間的聲能比
　　
　　混響時間超過1.5秒時，語言清晰度是混響時間和直達聲與混響聲聲能比的函數(shù)關系。
　　
　　3）zui大聲壓級
　　
　　擴聲系統(tǒng)在zui高可用增益狀態(tài)下，饋入揚聲器系統(tǒng)的電壓相當于設計使用功率（或所聲器額定功率）的電壓值，在系統(tǒng)要求的頻率范圍內，各測量點上測出的各個1/3倍頻程帶內的聲壓級的平均值.然后再加上6dB的信號峰值因子就可得到zui大的聲壓級。測試信號源為粉紅色噪聲+1/3倍頻程帶通濾波器。
　　
　　d定義：廳堂內聲場穩(wěn)態(tài)時的zui大聲壓級:
　　
　　以技術參數(shù)說明系統(tǒng)zui大聲壓級的壓潛力。為防止測試時間過長損壞揚聲器系統(tǒng)，揚聲器系統(tǒng)的饋入功率可1/n取（n=2～１０），每測點的zui大聲壓級可用下式計算：
　　
　　式中：Li為*個1/3倍頻程頻帶的聲壓級
　　
　　N為傳輸頻率范圍內1/3倍頻程的頻帶數(shù)。
　　
　　(六)、廣播揚聲器的選用和配置
　　
　　1、廣播揚聲器的選用
　　
　　原則上應視環(huán)境選用不同品種的規(guī)格的廣播揚聲器例如，在有天花板吊頂?shù)氖覂龋擞们度胧降模瑹o后罩的天花揚聲器。這類揚聲器結構簡單，價錢相對便宜，又便于施工。主要缺點是沒有后罩，易被昆蟲、鼠類嚙咬。
　　
　　在僅有框架吊頂面無天花板的室內（如開架式商場）宜用吊裝式球型音箱或有后罩的天花揚聲器。
　　
　　由于天花板相當于一塊無限大的障板，所以在有天花板的條件下使用無后罩的揚聲器也不會引起短路。而沒有天花板時情況就大不相同，如果仍用無后罩的天花揚聲器，效果會很差。這時原則上應使用吊裝音箱。但若嫌投資大，也可用后罩的天花揚聲器。有后罩天花揚聲器的后罩不僅有一般的機械防護作用，而且在一定程度上起到防上聲短路的作用。
　　
　　在無吊頂?shù)氖覂龋ɡ绲叵峦＼噲觯﹦t宜選用壁掛式揚聲器或室內音柱。
　　
　　在室外，宜選用室外音柱或號角。這類音柱和號角不僅有防雨功能，而且音量較大。由于室外環(huán)境空曠，沒有混響效應選擇音量較大的品種是必須的。在園林草地，宜選用草地音箱。這類音箱防雨、造型優(yōu)美，且音量和音質都比較講究。
　　
　　在裝修講究、頂棚高闊的廳堂皇，宜選用造型優(yōu)雅色調和諧的吊裝式揚聲器。至于品牌和檔次的選擇，自然與投資有關。
　　
　　(七)、廣播功放的選用
　　
　　廣播功放不同于HI-FI功放。其zui主要的特征是具有70V和100V恒壓輸出端子。這是由于廣播線路通常都相當長，須用高壓傳輸才能減小線路損耗。
　　
　　廣播功放的zui重要指標是額定輸出功率。應選用多大的額定輸出功率，須視廣播揚聲器的總功率而定。對于廣播系統(tǒng)來說，只要廣播揚聲器的總功率小于或等于功放的額定功率，而且電壓參數(shù)相同，即可隨意配接，但考慮到線路損耗、老化等因素，應適當留有功率余量。按照“規(guī)范”的要求，功放設備的容量（相當于額定輸出功率）一般應按下式計算：:
　　
　　P=K1×K2×∑P0
　　
　　P-功入設備輸出總電功率
　　
　　P0-每一分路（相當于分區(qū)）同時廣播時zui大電功率)
　　
　　Pi-第i分區(qū)揚聲器額定容量
　　
　　TKi-第i分區(qū)同時需要系數(shù)：
　　
　　服務性廣播客房節(jié)目，取0.2～０.4
　　
　　背景音樂系數(shù)，取0.5～0.61
　　
　　業(yè)務性廣播，取0.7～0.8
　　
　　為火災事故廣播,取1.0
　　
　　K1-線路衰耗補償系數(shù)：1.26～1.58
　　
　　K2-老化系數(shù)：1.2～1.4
　　
　　椐此，如果是背景音樂系統(tǒng)，廣播功放的額定輸出功率應是廣播揚聲器總功率的1.3倍左右。但是，所有公共廣播系統(tǒng)原則上應能進行災害事故緊急廣播。因此，系統(tǒng)須設置緊急廣播功放。根據(jù)“規(guī)范”要求，緊急廣播功放的的額定輸出功率應是廣播揚聲器容量zui又的三個分區(qū)中揚聲器容量總和的1.5倍。至于廣播功放的其他規(guī)格，取決于廣播系統(tǒng)的具體結構和投資。
　　
　　(八)、廣播分區(qū)
　　
　　一個公共廣播系統(tǒng)通常劃分成若干個區(qū)域，由管理人員（或預編程序）決定那些區(qū)域須分布廣播、那些區(qū)域須暫停廣播、那些區(qū)域須插入緊急廣播……等等。
　　
　　分區(qū)方案原則上取決于客戶的需要通常可參考下列規(guī)則：
　　
　　1、大廈通常以樓層分區(qū)；商場、游樂場通常以部門分區(qū)；運動場常以看臺分區(qū)；住宅小區(qū)度假村通常按物業(yè)管理分區(qū)，等等。
　　
　　2、管理部與公眾場所宜分別設區(qū)。
　　
　　3、重要部門或廣播揚聲器音量有必要由現(xiàn)場人員任意調節(jié)的宜單獨設區(qū)。
　　
　　總之，分區(qū)是為了便于管理。凡是需要分別對待的部分，都應分割不同的區(qū)。但每一個區(qū)內，廣播揚聲器的總功率不能太大，分區(qū)器和功放的容量相適應。
　　
　　"XBPA"品牌智能公共廣播功能特性：
　　
　　LCD大屏幕液晶顯示屏，圖形化界面,操作簡單方便;強大的編程自動控制功能，觸發(fā)報警信號發(fā)生器,電源時序器等系統(tǒng)；具有同步廣播,對點廣播,分區(qū)尋呼,緊急廣播功能；具有10路矩陣信號控制功能,切換音樂信號,尋呼廣播,報警等；具有消防聯(lián)動報警接口,能自動強行插入災害性廣播；斷電程序不丟失,來電自動恢復程序運行,程序記憶功能；主機配置不同系統(tǒng)，可實現(xiàn)多種功能。具有強大的擴展功能。多音源酒店廣播：無人值班智能廣播控制系統(tǒng),將的全部功能集于一體，將廣播要求編入程序,系統(tǒng)自動運行，實施定時開啟，定時關閉，自動播放背景音樂；