校園智能廣播簡論

張 勇 廖宏征

(中國電子工程設(shè)計院，北京 100840)

0 引言

現(xiàn)今世界的科學技術(shù)發(fā)展，計算機、網(wǎng)絡(luò)、多媒體等技術(shù)都應(yīng)用到了廣播系統(tǒng)中，使廣播系統(tǒng)較以前已經(jīng)發(fā)生了很大變化。學校的校園廣播系統(tǒng)由于其越來越多的多元化要求，使得傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)功能的局限性顯示得越來越明顯，因此智能廣播系統(tǒng)的應(yīng)用機會就更多，校園智能廣播系統(tǒng)正是為滿足這種學校應(yīng)用的情況下發(fā)展而來。

1 三種智能廣播系統(tǒng)概述

智能廣播系統(tǒng)目前按傳輸方式分主要有定壓廣播、調(diào)頻廣播、網(wǎng)絡(luò)廣播三大類。三種系統(tǒng)除均能實現(xiàn)無人值守自動播放、定點廣播、自由編組分區(qū)廣播等功能以外，也各有特點。

1.1 調(diào)頻智能廣播系統(tǒng)

調(diào)頻智能廣播是采用載波傳輸方式，將音頻信號通過調(diào)制器轉(zhuǎn)換成高頻載波信號，利用同軸電纜網(wǎng)絡(luò)傳送，在用戶終端再利用調(diào)頻接收設(shè)備轉(zhuǎn)換成聲音信號。其優(yōu)點為:

1)與傳統(tǒng)定壓廣播系統(tǒng)相比，調(diào)頻廣播的音頻范圍寬(有廠家說明為50 kHz～15 kHz)，因此失真度小，可達到不大于0.7%，音質(zhì)優(yōu)于定壓廣播。遇更高級播放要求時可進行立體聲的傳輸。

2)廣播信號通過調(diào)頻方式傳輸，最多可同時傳輸60多套廣播節(jié)目，可以滿足學校內(nèi)多年級或多分區(qū)同時廣播不同節(jié)目內(nèi)容的要求，播放節(jié)目的選擇靈活。

3)調(diào)頻廣播為超短波傳播，不容易受到外界電波干擾。

4)可利用有線電視信號傳輸?shù)耐S網(wǎng)絡(luò)傳輸，即共纜傳輸，有良好的兼容性。想擴展同時播放的節(jié)目源時，不需重新布線，只需在廣播室添置調(diào)頻調(diào)制的前端設(shè)備即可;需擴展終端時，可在已有線路上找到滿足接收電平(45～65)dB的射頻接口接出即可。

5)終端音箱如果選用可尋址調(diào)頻音箱，在廣播室可以通過軟件控制各個終端音箱的開關(guān)、音量等功能，并且可以通過軟件進行一系列播放任務(wù)的安排，從而可以實現(xiàn)對播放對象的可尋址控制功能以及自由分組廣播的功能。

該系統(tǒng)也存在一些不足，比如:在同軸電纜網(wǎng)上傳輸?shù)闹皇侨蹼娦盘?，那么在每個終端用戶接收設(shè)備就要求采用帶功放的有源設(shè)備，即終端需要采用有源音箱的方式或者區(qū)域集中設(shè)置功率放大器。這樣一來，與廣播控制室內(nèi)集中設(shè)置功率放大器相比，從日常維護上來說就比較麻煩。另外，如果廣播系統(tǒng)在工程中屬于比較重要的系統(tǒng)，那么終端有源音箱或終端功放的電源就需要保證是可靠電源，而不能是就近隨意取電的供電電源，以便保證系統(tǒng)的正常運行［1，2］。

1.2 IP 網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)

IP網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)是基于現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡(luò)，將音頻信號經(jīng)過數(shù)字編碼以數(shù)據(jù)包形式按TCPIP協(xié)議在局域網(wǎng)上傳輸，末端由終端解碼播放的純數(shù)字化單向，雙向及多向音頻擴聲系統(tǒng)組成。每臺終端都使用一個固定的IP地址，由網(wǎng)絡(luò)模塊、數(shù)字音頻解碼裝置及功放控制單元組成。

IP網(wǎng)絡(luò)廣播的優(yōu)勢較其他類型廣播系統(tǒng)有:

1)數(shù)字化的音頻節(jié)目制作和可網(wǎng)絡(luò)化的傳輸，使音源擁有較好的音質(zhì)。2)依靠現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，省去了大量布線工作。只需通過專用軟件就可輕松實現(xiàn)廣播的定時，尋址和分組廣播功能。3)在帶寬，網(wǎng)速支持的情況下，可實現(xiàn)多路廣播。4)交互式的廣播方式和AOD(音樂點播)，可滿足需做重復收聽練習的課程，并使教學進度的機動性大大增強。5)工作人員可在校園網(wǎng)上的任意一臺終端機上，制作和傳輸節(jié)目以及實現(xiàn)對主機的全部管理與操作功能，非常方便。6)后續(xù)擴展簡單方便。

但該系統(tǒng)也存在以下缺點:

1)受各級網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)速的限制，某一級信號出現(xiàn)延遲時將會跟附近同組線路設(shè)備產(chǎn)生重音，破壞整體聲音質(zhì)量。2)受現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平臺的限制較大，網(wǎng)絡(luò)平臺的穩(wěn)定性和安全性將影響整個網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)的運行。有較多的接入點優(yōu)勢的同時也導致如病毒、木馬的入侵及破壞的可能性增大。3)維護量大。辦公網(wǎng)、教學網(wǎng)等與網(wǎng)絡(luò)廣播共用同一網(wǎng)絡(luò)平臺，這都會加大整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的維護量。4)與調(diào)頻廣播類似，IP網(wǎng)絡(luò)廣播也是以弱電信號在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，在終端需要是有源音箱或者局部集中設(shè)置功率放大器?；趶V播系統(tǒng)的重要性時，終端設(shè)備可靠電源的保證同樣是個需要注意的問題［1］。

1.3 定壓智能廣播系統(tǒng)

定壓智能廣播系統(tǒng)是在傳統(tǒng)定壓廣播系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改進而來，該系統(tǒng)同樣可以做到智能尋址播放。在終端揚聲器安裝可尋址廣播控制器，廣播線路及控制線先進入控制器后廣播線再連接至末端廣播揚聲器，這樣就可以通過電腦上的軟件對這些安裝了可尋址控制器的廣播揚聲器進行任意分組，從而在校園中就可以實現(xiàn)對某個特定教室進行單獨廣播，也可以將一個年級或幾個班級的教室任意組合后對這幾個對象同時進行廣播，這種廣播系統(tǒng)又被稱作總線式廣播系統(tǒng)。

此種系統(tǒng)比傳統(tǒng)定壓廣播系統(tǒng)拓寬了使用靈活性方面的功能，其優(yōu)點在于:

因和現(xiàn)在普遍的消防應(yīng)急廣播系統(tǒng)一樣采用定壓式傳輸，所以在日常廣播與消防應(yīng)急廣播共用系統(tǒng)且音質(zhì)要求不高的情況下，可以方便適用。

定壓系統(tǒng)的缺點在于:

1)在音頻信號傳送質(zhì)量方面沒有大的變化，音質(zhì)方面效果不如調(diào)頻廣播系統(tǒng)和IP網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)。

2)布線時較之傳統(tǒng)定壓廣播系統(tǒng)增加了連接可尋址廣播控制器的控制信號線，線路敷設(shè)上稍顯復雜。

3)如果想實現(xiàn)不同分區(qū)同時廣播不同節(jié)目，就需要從廣播機房內(nèi)向不同分區(qū)分別單獨引出音頻信號線，如此一來，線路就有所增加。而且這些分區(qū)不易調(diào)整修改，不如調(diào)頻智能廣播系統(tǒng)和IP網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)那樣可以通過軟件設(shè)置即可靈活調(diào)整。

2 工程設(shè)計實例

該工程為地上4層的二十一班九年一貫制學校一期教學樓及其室外操場。從節(jié)省投資和從考慮方便與火災(zāi)應(yīng)急廣播合用系統(tǒng)的方面出發(fā)，故決定采用定壓廣播方式，并選用相應(yīng)的智能廣播系統(tǒng)來實現(xiàn)智能廣播的需求。在教室區(qū)域要實現(xiàn)可尋址廣播，每個教室端安裝可尋址廣播控制器和一個3 W的音箱。另外，在設(shè)計中對除教室外的辦公區(qū)、公共區(qū)、操場、圖書館、食堂采用了智能分區(qū)定壓廣播系統(tǒng)，在這些場所根據(jù)分區(qū)分別饋出廣播回路以便可以進行分區(qū)廣播。在這些區(qū)域按照規(guī)范要求，室內(nèi)設(shè)置了3W的吸頂式揚聲器，操場上布置了4個60 W室外音箱。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動播放、手動播放和自由編組廣播的功能。

自動播放:通過軟件來由學校使用方設(shè)置自動播放的節(jié)目列表，事先錄制好的節(jié)目如眼保健操、國歌、背景音樂、上下課音樂鈴聲、英語教學節(jié)目等將可以按照播放列表設(shè)定的時間來進行定時自動播放。播放列表的周期可以設(shè)定為每天和每周，也就是說每天的播放列表和每周的播放列表都可以在軟件中設(shè)置完成。編排好播放列表后，系統(tǒng)就可以每天按照預設(shè)的日期和時間自動進行節(jié)目播放，并且可以按周期循環(huán)播放。由于控制主機采用了微機控制，播放列表可以方便修改、存儲，而且無需人工值守。

手動播放:當有臨時內(nèi)容要播放的時候，使用人員可隨時切換進入手動播放狀態(tài)進行諸如通知、演講、教學等內(nèi)容的播放。

自由編組廣播:除了對辦公區(qū)、操場等區(qū)域可以進行分區(qū)廣播，由于在教室區(qū)域內(nèi)設(shè)置了可尋址廣播的功能，這樣就可以對任意教室進行單獨或分組廣播，使用靈活性大。如果想對某個班級或者某個年級單獨進行播放通知、進行英語聽力訓練，而其余的教室仍正常上課時，這種由可尋址控制器實現(xiàn)的編組功能就可以大顯身手了。當每年各年級的上課教室位置及數(shù)量有所改變時，可根據(jù)改變后的教室在軟件上重新設(shè)置分組后即可繼續(xù)使用。

3 結(jié)語

現(xiàn)在的科學技術(shù)發(fā)展日新月異，廣播系統(tǒng)也憑借新技術(shù)的介入而正向著智能化、多元化的方向發(fā)展，功能上日益豐富，相信智能廣播系統(tǒng)在校園以及商場、醫(yī)院、酒店等等場所都會得到廣泛地應(yīng)用。在實際的應(yīng)用中，要先確定所設(shè)立的廣播系統(tǒng)需要滿足的使用功能，然后選擇合適的系統(tǒng)形式，以便讓智能廣播系統(tǒng)能夠合理和有力地發(fā)揮作用，從而不僅充分保護了甲方的投資，而且具有較高的綜合性能價格比。

［1］宋海明.校園智能廣播系統(tǒng)設(shè)計選擇的探討［J］.沈陽師范大學學報(自然科學版)，2008(3):109-110.

［2］鄒藝方，王艷平.CATV共纜傳輸可尋址智能調(diào)頻廣播［J］.電子技術(shù)，2007(7):50-51.

［3］JGJ 16-2008，民用建筑電氣設(shè)計規(guī)范［S］.