杨忠德¹，包 芳²

1．江阴市别超电子技术有限公司，江苏 江阴 214400

2．江阴职业技术学院，江苏 江阴 214433

 [摘 要]文中以江阴天华文化中心的声频工程设计为例，介绍了其声频工程系统的设计方案和相关系统的设备配置。

 [关键词]数字广播；剧院；网络控制器；功率放大器；呼叫

 1 概述

    近年来，数字化的公共广播设备有了很大的发展，这为广播系统创造了提高品质的条件，同时也使大型公共广播系统的繁重的布线变得简洁轻松。建设中的江阴天华文化中心就采用飞利浦的Praesideo全数字化公共广播系统。江阴天华文化中心总体布局是五馆组合形成的综合楼主体，坐南朝北，环抱广场，自西向东分别为博物馆、图书馆、文化馆、物管中心和展览馆；大剧院布置在主体建筑的东北部，广场的东侧；建筑面积60 000m²，东西横跨近500m。

2 客户需求

    天华文化中心公共广播系统应具有背景音乐广播、公共广播、消防紧急广播等项功能。

    公共广播的中心机房设置在一层物业管理消控中心，集中控制整个系统，为实现各个场馆的就近呼叫，在其它4个场馆设置呼叫站，能分别对各个场馆的每个楼层进行呼叫。公共广播系统还应具有开放性和兼容性，可以与未来扩展的设备具有互联性与互操作性。

3系统方案

3．1 扬声器配置及功率

    根据声场计算和消防广播设计规范，系统的分区扬声器配置和各区功率见表1。

3．2 主控设备的选择

    在公共广播系统中，主控设备的选择至关重要，因为它决定系统的功能、档次；决定系统的控制、传输方式；也决定系统施工和维护的难易程度。综合考虑，选用PHILIPS的Praesideo数字公共广播系统。Praesideo是同类产品中全数字化的系统，它把灵活性、功能和音质一起带人一个全新的境界，它满足当前公共广播和应急广播的全部要求，并全面符合关于紧急广播系统的最新标准。Praesideo的音频处理、通讯和控制功能，全部通过数字化方式进行，因此具有空前的灵活性。通过使用安装“配置软件”的PC，可以快捷地完成系统的初始化设置，再也不需要在设备端进行设置或对系统电缆进行复杂、费时的改装。配置软件基于网络技术，它允许得到授权的人在任何地点监测整个系统。完成配置后，可以把PC断开，Praesideo可以独立于PC工作。因而Praesideo比当前任何可用的背景音乐及紧急广播系统更胜一筹。Praesideo的这些功能特点，在天华文化中心工程中得到了充分发挥。

表1 各区扬声器及功率配置

 

3．3 Praesideo专用设备

3.3.1 网络控制器(LBB440I／00)

    网络控制器是整个系统的核心，由它提供连接计算机的接口，从而能对系统进行设置；由它存储系统所有的控制信息。它配置诊断八己录功能的以太网接口与连接的PC交换存储资料；它的RS232接口结合开放的接口协议，与第三方系统集成进行监测和记录。

   它可以控制28个音频通道的路由，为系统供电，提出故障报告，进行系统控制。音频输入可以来自呼叫站、背景音乐和本机音频输入。网络控制器可以独立工作或与PC连接，这种多用设备既可以在独立模式下工作，也可以连接PC一起工作。

    网络控制器设计为冗馀网络线路而，网络线路可以按照单路或冗馀的环路联接。

    为满足更复杂的公共广播系统的需要，网络控制器可以处理256级优先权限，并能够配置488个扬声器区。

    为满足紧急广播系统在产生紧急情况时自动播放通知的需要，可以在网络控制器内插入数位音讯记忆体。网络控制器设 有一个快闪记忆体的插口。从网络控制器可以同时播放4个声讯录音。

    网络控制器将监测系统中所有的设备，并报告任何状态的变化，监测的范围从所有电容传声器的电容膜直到扬声器线路的尾端；连接控制输入的外部线路的短路和开路也在控制范围内。

    每个输入和输出都内置了3段参量均衡器、2段架式均衡器等数字处理功能，能使音质获得提升。

    在系统中配置了一台网络控制器，放置在总控机房内。

3.3.2 光纤接口（LBB4414/00）

    光纤接口用于系统安装时需要从玻璃光纤转换成塑料光纤或从塑料光纤转换成玻璃光纤的地方，可以连接到外部直流电源上或由网络控制器供电，如果连接到外部电源上，自动由本地电源供电。

     天华文化中心5个场馆的横向跨度非常大，主控制中心到最远的分控中心的距离长达400m，这给控制和传输造成了一定的难度。飞利浦Praesideo的各部分之间采用光纤连接，同时传输和控制声音信号。传输距离在50m之内可以直接采用成品的塑料光纤进行连接，若超过50m要通过网络接口连接多模玻璃光纤才能完成。实际传输距离都超过了50m，因此，采用多模光纤加网络接口实现传输。

 3.3.3 功率放大器

    与一般的定压功放不同，Praesideo的功放结合了数字处理功能，内置了3段参量均衡器、2段架式均衡器和音频延时，还提供了冗馀的网络连接；功率放大器内置了检测和自动备份换机功能，换机继电器已设置在功放内。在功放内插入一块线路尾端监测主卡，在扬声器的尾端加装监测副卡，可以自动监测扬声器线路的短路、开路和对地短路，功放内置了监测扬声器用的导频信号。传统的扬声器监测需要单独布线，Praesideo系统采用了独特的扬声器线路监测原理，不需要为监测而另外敷设线路，即系统利用单一扬声器线路完成与扬声器线路尾端设备的通讯。因此通过单一的线缆敷设取代传统的双线施工，可以大大降低安装成本、减少施工错误，并且为以后的扩展带来极大的方便。

    Praesideo的功放共有4个型号：LBB 442I/00(1x500W);LBB 4422/00(2x250W)；LBB4424/00(4X125W)；LBB4428/00(8x60W)。由前文可以看出，适合该系统的功放是LBB4424/00，另配置一台备用功放。   

3.3.4 基本呼叫站(LBB 4430/00)和呼叫站键盘(LBB 4432/00)

    具有冗馀的网络连接和不同优先级的设置，电容传声器的电容膜受到监测。

    呼叫站用于向预先指定的区域发出由人工控制的或预先录制的呼叫或执行一个预先定义的行动。呼叫站有一个固定的传声器和一个“按下即讲”键。传声器把讲话在网络上传送。呼叫站还有一个耳麦插口。一旦插上耳麦，传声器将静音。每个呼叫站键盘有8个自由编程的选择键，通过串行数据界面连接基本呼叫站。

    呼叫站键盘和基本呼叫站结合使用，用于人工控制任何预定的区域或预录呼叫或执行预定义的动作。这里配置的呼叫站由一个基本呼叫站和3个呼叫站键盘组成，这样就可以：

现主控、分控点对全中心各个分区的呼叫。

4 方案设计要点

4.1 系统原理图(见图1)

 

图1 系统原理框图

4.2 本方案的PHILIPS Praesideo公共广播系统

    该系统有23个扬声器分区，由网络控制器、基本呼叫站、呼叫站键盘、光纤接口、数字口信录音记忆体、功率放大器、各种音乐源、扬声器和专用连接电缆等构成。设备清单见表2。

4.3 Praesideo系统的运行

    在每个场馆都配备了本地音源，同时还配备了呼叫站，每个呼叫站都有基本呼叫站和3个呼叫键盘组成，可以对本馆及其它场馆的任何区域进行呼叫。在优先级的设置上，消防紧急广播优于呼叫站优于本地音源。

    Praesideo系统与消防紧急广播共用1套扬声器，即平时扬声器播放背景音乐，一旦发生火警，则扬声器就自动强切到紧急广播状态。

 

 

    消防报警控制系统与公共广播系统之间的信号采用开关量传输，消防报警信号(干触点)是通过控制输入接口接人Praesideo网络控制器、功率放大器。系统一直处于检测状态，当系统检测到消防报警信号时，网络控制器在预先设置的程序控制下，切断相关楼层的背景音乐，使扬声器进入该楼层的紧急广播状态，又通过网络控制器输出相应的控制信号打开楼层中的音量控制器，同时相应楼层的功率放大器输出紧急广播信号。在消防紧急广播时有自动及手动功能，同时系统也备有数字语言广播信号和信息监听信号。

    当Praesideo系统收到消防报警控制系统楼层报警信号后，在预编的程序控制下，相关楼层控制点可强制进行最大音量输出，控制室内有关人员通过紧急传声器向事故发生楼层及相关区域紧急广播，及时指挥人员安全撤离；或可通过Praesideo系统自动将数字录音广播信号播放到该事故发生楼层及相关区域，及时指挥疏导人员安全撤离。

4．4 图书馆的公共广播的自动音量调控

    图书馆的公共广播有它非常鲜明的特点，作为一个公共场所，还要力求安静。考虑除在各个功能区域安装音量控制器外，还充分发挥Praesideo系统的优势，在图书馆2、3层的走道(即公共区域)分别设置了噪音监测传声器，输入到图书馆的对应功放的本地音频输入上，通过软件，自动实现这两个区域的背景音乐音量比本地噪声高15dB。

表2设备清单

序号	设备型号	设备名称	数量	产地
1	PHILIPS LBB4401/00	网络控制器	1	荷兰
2	PHILIPS LBB4414/00	光纤接口	10	荷兰
3	PHILIPS LBB4416/00	网络线100m	2	荷兰
4	PHILIPS LBB4417/00	网络线缆接头	2	荷兰
5	PHILIPS LBB4418/00	网络线缆工具套件	1	荷兰
6	PHILIPS LBB4430/00	基本呼叫站	5	荷兰
7	PHILIPS LBB4432/00	呼叫站键盘	15	荷兰
8	PHILIPS LBB4442/00	线间检测器	27	荷兰
9	PHILIPS LHM0606/10	吸顶扬声器(3W)	371	荷兰
10	PHILIPS LBC3493/12	号筒扬声器	4	荷兰
11	PHILIPS LBB4424/00	功率放大器(4x125W)	7	荷兰
12	PHILIPS LBB1410/00	音量控制器(36W)	78	荷兰
13	PHILIPS LBB1961/00	CD/MP3播放器+AM/FM接收器	5	荷兰
14	PIONEER CT-W208	双卡循环卡座	1	日本
15	COMPACT FLASH	数位音讯记忆体	1	日本
16	19”机柜	19in标准机柜	1	定制
17	监测传声器		2	美国
18	FM接收天线		1	定制

 

 

5 小结

    江阴天华文化中心场馆多、面积大、距离远，公共广播采用飞利浦的Praesideo全数字化系统，确保了良好的音质；由一层物管消控中心设立广播系统总控机房实行总控，而在其它4个场馆的前台接待处(或值班室)各设立一个』、型广播控制站”，实行分控，使系统操作简洁方便；这些“小型广播控制站”各配备一套呼叫站、一套音源、1或2台功率放大器，通过场馆之间的光纤将这些设备与一层物管消控中心连接，形成冗余，又提高了系统的可靠性。