内容提要：迪士普公司承接北京08奥运9项公共广播工程，本文概述该公司根据国家标准《公共广播系统工程技术规范》（报批稿）的要求、以及“低姿态代偿”可靠性设计概念，解决奥运场馆公共广播系统设计问题的思路。

关键词：公共广播系统工程技术规范 智能广播媒体矩阵 网络化公共广播系统 低姿态代偿

 

1、概述

随着熊熊燃烧了１６天的奥运圣火的熄灭，激动人心的2008第29届北京奥运会也降下了帷幕。本届奥运会能够顺利、安全和圆满地落幕，是和参与奥运各项工作的各个部门、机构、企业及相关人员的通力合作和不懈努力以及各功能设施的安全可靠运行是分不开的。其中公共广播作为奥运场馆功能的重要组成部分，为奥运会的顺利进行起了重要的作用。奥运场馆公共广播的主要作用有：发布与赛事有关的信息、观众进出场馆的注意事项、工作人员的会议通知等信息；在赛事的间隙播放背景音乐；在有突发公共事件时自动进入紧急广播状态。

迪士普公司为下列北京奥运项目提供了公共广播系统：北京奥林匹克公园中心区、北京奥运曲棍球馆、北京奥运射箭馆、国家奥林匹克体育中心体育馆、国家奥林匹克体育中心体育场、国家奥林匹克体育中心英东游泳馆、国家奥林匹克体育中心综合训练馆、国家奥林匹克体育中心市政区、北京科技大学体育馆（奥运柔道馆）、北京玲珑塔转播中心等，简称“五馆一场两区一塔”共九个奥运项目。在这些项目中，迪士普公司使用了国际领先的智能化、网络化、互动化等先进的公共广播技术，结合《公共广播系统工程技术规范》（报批稿）的要求，综合运用了大面积覆盖、远距离传输、分散和集中双重管理、声场预测优化、低姿态代偿等一系列先进的技术和理念。本文主要对国家奥林匹克体育中心的五个公共广播系统进行论述和介绍。

2、国家奥林匹克体育中心的概况及用户诉求

图1 国家奥林匹克体育中心建筑布局图

国家奥林匹克体育中心（简称奥体中心）是为1990年北京亚运会而兴建的综合性体育中心，为本届奥运会进行了全面的改造和装修，包括更换了公共广播系统。奥体中心占地面积达66公顷，主要建筑有体育场（承担本届奥运会的足球和现代五项比赛的任务）、体育馆（承担本届奥运会的手球比赛任务）、英东游泳馆（承担本届奥运会的水球比赛任务）、训练场（供运动员训练使用）、观众出入口（东门、西门和北门）等。

对于奥体中心的公共广播系统，用户提出了以下的使用要求：

A、在66公顷的面积上建立一个暨能统一管理的、各分控中心又能独立运行的公共广

播网，日常可作为运作指挥、寻呼和播送背景节目用；

B、在发生突发公共事件时，应自动进入紧急广播状态，指挥员能在8个可直视现场的位置利用公共广播系统进行现场指挥；

C、确保系统运行稳定，万一发生故障应能自动倒备。

3、设计思路

作为奥运会使用的公共广播系统，各方面的要求都很高，应按照最高等级和最高标准来进行设计和施工。根据公共广播国家标准《公共广播系统工程技术规范》（报批稿-简称“规范”）的规定，一级广播系统为最高等级，设计按该级标准来进行考虑。

为了保证紧急广播系统的故障能及时发现，“规范”要求系统处于“热备用”状态，即平时作业务广播和背景广播，遇到紧急情况时，能在警报信号触发下自动进入紧急广播状态。

由于广播服务区十分广阔（66公顷），如果完全使用常规的广播系统和用常规的布线方式很难实现所要求的功能，因此我们决定主系统使用迪士普公司最新一代的产品—全数字化网络广播系统，主机和各终端之间用光纤进行连接；各子系统（分控中心）使用迪士普公司的智能广播媒体矩阵。这样就建立了一个暨能统一管理的、各子系统（分控中心）又能独立运行的、庞大的公共广播网。

A、在可靠性设计方面，我们做了以下的考虑：

l         系统中可靠性最值得忧虑的环节是能量集中的地方和使用高新技术的地方。

l         功放属能量集中的环节，所以功放全部冗余双机主/备运行，自动切换。

l         网络系统主机和智能广播媒体矩阵主机属高新技术环节。根据我公司钟恭良首席研究员提出的“低姿态代偿”理念，这些环节应用常规模块进行备份。常规模块的功能较简单，但非常可靠。一旦有必要用常规模块倒备，系统将进入低姿态运行，这时功能虽然变得简单了，但比用复杂的高新技术模块倒备可靠得多，最基本的扩声功能将得到极可靠的保障。事实上，系统在重要关头运行时，所有自动定时、无人值守、……以及编程等高级功能多半是多余的，“低姿态”已经足以应付自如。

l         据此，系统由迪士普公司的一个常规产品—互动对讲系统作为备用系统同数字化网络广播系统并列运行，以保障8个可直视现场的位置能利用公共广播系统进行现场指挥。在子系统（分控中心）方面，我们选择迪士普公司的常规前置放大器作为智能广播媒体矩阵的备用系统，以保障不间断扩声。

B、在广播系统的声学特性指标的保障方面，我们主要考虑以下几个要点：

l         广播扬声器（包括选型、布点），主要的目的是要使系统在广播服务区的应备声压级符合“规范”中一级广播系统的指标要求，特别是要符合一级紧急广播的指标要求；“规范”要求紧急广播“应备声压级”≥86dB，且现场信噪比不小于12dB。据此，本项目的全部广播服务区都应有≥86dB的广播声压级。但在观众出入口（东门、西门和北门）地区，人流密集，估计发生突发公共事件时，本底噪声将达80dB左右（由于在室外，原则上不会有反射声群），所以相关地区的广播声压级应≥92dB。

室外听音点的声压级可按式（1）估算：

SPL = L + 10lg P– 20lg r               （1）

        式中SPL    扬声器轴线上听音点的声压级   dB

             L    扬声器的灵敏度级   dB（1W/1m）

             P      馈给扬声器的电声功率   W

             r      听音点与扬声器之间的距离   m

根据式（1），计划使用DSP458或DSP1202室外音柱/音箱分片覆盖。DSP458/DSP1202的灵敏度为96dB、最大声压级为117/118 dB，覆盖范围约25m。在安装环境允许的地方，用DSP3008号角，其灵敏度为104 dB、最大声压级为124 dB，覆盖范围约50m。DSP3012的覆盖范围可以更大，但由于其体积较大，不易与环境协调，故不拟采用。“规范”对室外广播区的“应备声压级”没有均匀度的要求，所以其他广大区域不必把“应备声压级”提高到观众出入口的程度，否则将会极度浪费资源。

l         据“规范”中的有关要求正确选择传声器。因为传声器及其信号处理电路的品质对语言扩声极为重要，它对广播系统的语言可懂度起着重要的作用，而语言可懂度对紧急广播来说又是一个非常重要的特性指标。

l         根据“规范”中的有关规定足额配置功放，即按照功放的额定输出功率等于其所驱动的广播扬声器额定功率总和的1.5倍的原则配置功放。因为，紧急广播功率放大器若只考虑驱动几个相邻分区的广播扬声器，显然不能充分应对大面积的突发公共事件，所以功放的配置应满足所有广播分区同时发布紧急广播的要求。

4、具体设计方案

根据用户的要求，奥体中心共设置五套广播系统，其中四个场馆（体育场、体育馆、游泳馆和训练馆）各设置一套广播系统，用相应场馆的名称给广播系统命名。在场馆外的园林道路区域以及观众出入口设置一套户外广播系统，命名为“奥体小市政区域广播系统”。同时，“奥体小市政区域广播系统”也作为奥体中心广播网的主系统，各场馆的广播系统为子系统（分控中心）。

A、系统主机选型

系统主机功能须满足“规范”中的一级广播系统“应备功能”的要求（表1）。

 

表1    广播系统具备功能与广播系统应备功能对照表

从表1我们可以看出，数字化网络广播系统和智能广播媒体矩阵所具备的功能是完全可以满足 “规范”中一级业务广播系统和一级紧急广播系统的应备功能的要求，因此我们选择数字化网络广播系统和智能广播媒体矩阵作为主系统和子系统的主控设备是完全合适的。

B、系统结构

这里我们选择奥体中心公共广播网中的主系统和其中的一个子系统（各子系统的结构基本相同），就其特点和要求作一个介绍。

l         奥体中心小市政区广播系统（主系统）

系统连接图见图2

 

图2

 

  

l         奥体中心体育场广播系统（子系统）

此系统（系统连接图见图3）也具有传统公共广播的基本功能，如定时、分区、监听等，此外，它还具有以下的特点：① 具有消防联动功能，可以在警报信号的触发下，系统自动进入紧急广播状态；② 功率输出使用3线制方式进行传输，方便布线；③ 使用智能广播媒体矩阵作为主控系统，而用一套常规的前置放大器作为备用系统，与主控系统并列运行，保证系统运行的可靠性。