關(guān)于校園廣播系統(tǒng)的工作原理綜述、改進(jìn)及自動(dòng)廣播的組建試驗(yàn)

查大寶

摘要：甲骨文校園廣播系統(tǒng)是集音樂音頻、MP3播放、可編程時(shí)間響鈴、卡帶播放機(jī)、可輸出不同阻抗的大功率功放機(jī)于一身，可實(shí)現(xiàn)常用的上下課鈴音控制、播放英語聽力磁帶和音樂等功能，是校園廣播的理想選擇。

關(guān)鍵詞：甲骨文校園廣播;系統(tǒng)工作過程;無線控制;電路改進(jìn);自動(dòng)化;系統(tǒng)組建

一、甲骨文校園廣播系統(tǒng)的工作原理及過程

1、工作原理

此系統(tǒng)是通過單片機(jī)自動(dòng)控制原理，通過對(duì)時(shí)間的編程以及所存儲(chǔ)的MP3格式文件進(jìn)行編碼來實(shí)現(xiàn)鈴音的自動(dòng)播放，并將該音頻信號(hào)送入大功率功放機(jī)進(jìn)行功率放大，實(shí)現(xiàn)拖動(dòng)室內(nèi)外揚(yáng)聲器工作而放出對(duì)應(yīng)的上下課、廣播操等樂曲。

2、室內(nèi)、室外揚(yáng)聲器、分區(qū)1、2的作用和實(shí)現(xiàn)原理

我們常用的系統(tǒng)分為室內(nèi)揚(yáng)聲器（教室里的喇叭）和室外揚(yáng)聲器（室外的喇叭），兩個(gè)不同分區(qū)，分區(qū)1控制室外揚(yáng)聲器發(fā)聲，分區(qū)2控制室內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)聲。

那么，機(jī)器是如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)分區(qū)的可編程控制呢？很簡(jiǎn)單！不同分區(qū)就是對(duì)應(yīng)不同的功放輸出電路，有幾個(gè)分區(qū)就必然有幾個(gè)功放輸出電路，且之間相互獨(dú)立、互不干擾。當(dāng)我們?cè)谥鳈C(jī)設(shè)置分區(qū)1時(shí)，主機(jī)就將分區(qū)1的音頻輸出接通（此時(shí)分區(qū)2空閑）;反之，當(dāng)設(shè)置分區(qū)2時(shí)，微機(jī)主控就將分區(qū)2的音頻輸出接通（此時(shí)分區(qū)1空閑），兩個(gè)分區(qū)也可以設(shè)置成同時(shí)工作，這樣就實(shí)現(xiàn)了分區(qū)控制。

3、主機(jī)的工作原理

本機(jī)是通過微電腦控制器及單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，過程較為復(fù)雜，不詳細(xì)闡述。

4、改進(jìn)啟發(fā)

我校所用的系統(tǒng)中還配有一套無線話筒，可以無線播音，這是筆者對(duì)電路改裝實(shí)現(xiàn)無線控制播放的關(guān)鍵性啟發(fā)。

二、遠(yuǎn)程控制、播音的電路改裝

1、為什么要改裝電路

我們知道，校園廣播可以隨心播放廣播節(jié)目，比如文學(xué)朗誦、少兒歌曲、校園活動(dòng)等廣播信號(hào)，心想：如果可以不局限于在廣播室內(nèi)播放操作，而可以在校園內(nèi)隨處可控，不是更加方便隨心？

2、無線話筒工作原理簡(jiǎn)述

無線話筒系統(tǒng)是由可以發(fā)射調(diào)頻信號(hào)的麥克風(fēng)和可以接收調(diào)頻信號(hào)的接收機(jī)組成。麥克風(fēng)里的拾音器把人的說話聲轉(zhuǎn)化為微弱的電信號(hào)，通過其前置放大電路進(jìn)行足夠的放大處理后送往無線發(fā)射電路發(fā)射出去，由于接收器的頻率與其一致，就實(shí)現(xiàn)了無線播音。

我們打開無線麥克風(fēng)是廣播才會(huì)接通電源，關(guān)掉麥克風(fēng)就斷開電源，這是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？原理也不難！名大無線接收機(jī)都有相應(yīng)指示燈（指示無線麥克風(fēng)的開關(guān)狀態(tài)）和麥克風(fēng)音量電位器，其中指示燈就是這個(gè)問題的關(guān)鍵所在，我們可以看到：接收裝置有兩個(gè)音頻接頭接入功放和兩根蘭、紅導(dǎo)線接入了廣播機(jī)中，這蘭、紅兩線就是從指示燈的供電處加以電路優(yōu)化后所引出，當(dāng)打開某個(gè)無線話筒時(shí)，對(duì)應(yīng)的指示燈會(huì)被點(diǎn)亮，蘭、紅導(dǎo)線就有了3.3v左右的直流電壓，此電壓被接入功放機(jī)中的電源控制繼電器的信號(hào)端，使繼電器閉合，將電源接通，反之，當(dāng)關(guān)閉無線話筒，指示燈信號(hào)電壓消失，繼電器斷開，也就關(guān)閉了電源。這就是遠(yuǎn)程控制主機(jī)電源的原理。

3、電路改進(jìn)

前文描述，麥克風(fēng)中的無線發(fā)射電路是將音頻信號(hào)通過調(diào)頻發(fā)射出去的，在改裝前我們發(fā)射的只能是人的說話聲，而不能發(fā)射出任意音頻源所提供的聲音，因此，只要找到該發(fā)射電路的音頻輸入端口，問題就迎刃而解，好！下面，我們一起來拆開無線話筒?。ㄎ覀冇兴膫€(gè)話筒，兩個(gè)話筒式，兩個(gè)夾帶式，由于話筒式比較常用，我們就拆開其中一個(gè)夾帶式的）打開后我們可以看出，名大牌無線話筒使用了sp31101集成芯片，經(jīng)筆者測(cè)試，sp31101集成芯片的第12腳（半圓凹陷向左，從下排左邊第一的腳開始逆時(shí)針數(shù)第12腳）就是廠家預(yù)留的音頻接入端，我們找一根普通的音頻信號(hào)線，再找來一個(gè)耦合電解電容（100微法左右容量），音頻芯線接電容+極，電容-極焊在12腳上;音頻屏蔽線接電路板中的公共地端，再通過合適的布局處理后妥當(dāng)引出音頻線，裝好話筒外殼，至此，改裝完成！我們可以通過這條音頻線來接入任何播放設(shè)備中（如電腦、MP3等）！經(jīng)筆者兩年余的使用，效果非常滿意，至今未出現(xiàn)過任何問題！

三、自動(dòng)廣播系統(tǒng)的組建試驗(yàn)（與前文相對(duì)獨(dú)立）

筆者自小酷愛無線電，村口廣播傳來動(dòng)聽的歌曲會(huì)令我欣喜不已;鄰居、親戚手中收音機(jī)播送的廣播劇更令我激動(dòng)萬分……

從小就有個(gè)問題不解——村口的廣播每天早晨五點(diǎn)五十五分準(zhǔn)時(shí)開啟，八點(diǎn)關(guān)閉;中午十一點(diǎn)二十五分開啟，一點(diǎn)關(guān)閉;晚上五點(diǎn)五十五分和八點(diǎn)四十五開啟和關(guān)閉！這究竟是怎么回事？難道是有人每個(gè)時(shí)間段準(zhǔn)時(shí)開關(guān)嗎？我詢問過父母，他們不知道！詢問過老師，答案也是如出一轍。終于有一次，一天放晚學(xué)回家，我看見兩個(gè)手拿工具箱、肩挎兩個(gè)大廣播的技術(shù)員走在村里的小店門前，我箭步飛去，詢問了同樣的問題，技術(shù)員給我的答案竟然是“我們廣播室有專人負(fù)責(zé)開關(guān)！”原來真如我的猜想！困惑很久的問題終于得到“滿意”的答案……幼小的我心想：這也太麻煩了。但在那個(gè)相對(duì)落后的時(shí)期，這對(duì)我、對(duì)全村人們來說，已經(jīng)很了不起了。

一晃二十幾年過去，用過的收音機(jī)不計(jì)其數(shù)，懷念過往，感慨萬千……組裝一臺(tái)可以自動(dòng)按時(shí)開啟關(guān)閉的收音機(jī)是筆者多年心中的情結(jié)，終于，暑假閑暇，思考方案，動(dòng)手組建！

1、廣播信號(hào)的獲取

曾想過用調(diào)頻收音板接收，因?yàn)檎{(diào)頻頻段接收的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的調(diào)幅接收，聲音的保真度也較理想，但畢竟是無線模擬接收，使用再好的天線和設(shè)備也不能避免天氣、接收設(shè)備參數(shù)的變化的影響，長(zhǎng)期穩(wěn)定接收不太可靠。

由于網(wǎng)絡(luò)的普及，一款名為“龍卷風(fēng)收音機(jī)”的廣播軟件大受廣播愛好者的青睞，雖屬于數(shù)字音頻，但聲音品質(zhì)較差，憑借聽感大概只有64kbps的MP3格式的品質(zhì)，再加上網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)需要電腦和手機(jī)平板等移動(dòng)設(shè)備，控制極為困難，故也不可行。

筆者燒星多年，也能稱得上是衛(wèi)星發(fā)燒友了，對(duì)于衛(wèi)星信號(hào)來說，不管是接收方式、接收條件還是圖像聲音的效果，相對(duì)于以上設(shè)備來說，都是遙遙領(lǐng)先！可謂聲像俱佳！控制起來也簡(jiǎn)單易行，于是決定使用衛(wèi)星接收機(jī)接收廣播信號(hào)。

廣播電視衛(wèi)星固然很多，分析各星接收的權(quán)限和條件，亞太六號(hào)被最終鎖定為本次組建試驗(yàn)的接收對(duì)象。

2、室外廣播功放電路

筆者選用的功放是TDA2030A功放芯片安裝的成品立體聲2.0功放板，該功放具有保護(hù)完善、輸出功率大、電壓范圍寬、聲音保真度好等優(yōu)點(diǎn)，供電使用的是幻燈機(jī)拆機(jī)并改裝的雙12v環(huán)牛，功率足夠。

3、開關(guān)時(shí)間控制

今年年后，一次不經(jīng)意在淘寶發(fā)現(xiàn)并購買一款可編程定時(shí)器，可以全天編程12組開關(guān)的時(shí)間，非常方便實(shí)用！本次組建的關(guān)鍵裝置就是這款可編程定時(shí)器！由于定時(shí)器只有一組電源輸入和輸出，筆者采用加裝公牛多孔插座，為定時(shí)器擴(kuò)展控制輸出，設(shè)定好開關(guān)時(shí)間（筆者設(shè)定的是中央人民廣播電臺(tái)新聞和報(bào)紙摘要的早晚時(shí)間），接好所有電路開始調(diào)試試驗(yàn)，經(jīng)過三天的試用，控制時(shí)間準(zhǔn)確、聲音洪亮且保真度好、工作十分可靠。

多么熟悉的聲音，陪我多少年風(fēng)和雨，從來不需要想起，永遠(yuǎn)也不會(huì)忘記……

真的，讓我回到純真的童年……

重要說明：本系統(tǒng)具有衛(wèi)星接收功能，試驗(yàn)或使用時(shí)，必須嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)。

參考文獻(xiàn)

【1】郝文俊.校園廣播網(wǎng)系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)與制作[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2012（3）：26-27.