外语电台自智能动播控系统技术方案.doc

校园外语电台智能播控系统 设计方案北京海特伟业科技有限公司2010年6月一、系统概述随着我国加入世界贸易组织以及我国对外开放的持续深入，对外交流人员需求与日俱增，培养具有较强听、说实用交流外语人才的重任落在大中学校外语教学的肩上，抛弃纸上英语，即“哑巴英语”的外语教学现象，成为外语教学面临的首要问题，客观上要求建设并改善外语教学手段以适应外语教学新需求。外语广播电台是进行外语听力训练与四、六级考试的重要手段，也是提高高校学生外语素质最有效的途径，在全国掀起外语学习热潮，提高外语教学质量中起着举足轻重的作用。传统的外语电台在技术、应用上存在严重的滞后性，无法与现代信息化建设接轨，建设数字化、网络化、智能化的外语电台成为各大高校外语教学的迫切要求。传统外语电台的滞后性体现在：l 卡座、VCD是主要音频播放设备，只能播放磁带、光盘等模拟音源，使代表潮流的数字音源无用武之地；l 播出音源是什么样就什么样，不能根据需要进行数字编辑合成处理，音质干涩、无层次感；l 人工手动播放方式，需要专人定时、定点控制播放，既耗费人力资源，又不能实现设备集中智能管理；l 调频发射机采用普通调频调制电路，受温度变化影响易造成频率漂移现象；l 调频耳机用旋纽模拟搜索，不能准确锁定频率，调节不方便；由于以上因素存在，极大地限制了外语电台在教学中的应用与发展。根据外语电台听力的实际需求与发展方向，我们积极探索、仔细钻研、反复实验，利用高新科学技术，开发出具有国内一流水准的集“数字化、网络化、智能化”于一体的外语数字电台音频自动播放与智能控制系统。智能电台便是应现今外语教学要求变革之需出现的，它是集“先进性、科学性、自主性、智能性”为一体的外语听力教学设施，利用先进的计算机技术、智能播控引擎等，完全实现了外语听力教学节目播出的数字化、智能化。二、用户需求分析随着现代化科学技术与信息技术的迅猛发展，互联网与多媒体技术的出现，一个“全球一体化、信息化”的知识经济时代即将到来，特别是国际交往越来越密切，逐步于世界接轨，对教育部门培养高素质外语人才提出更高的要求。如何营造更好的外语学习环境成为首当其冲的问题。学校现有语音室容量小、机动性差、学生多，难以进行外语听力同步训练与考试，外语电台成为必要选择。随着时代的进步，科技的发展，原有外语电台已经远远不能满足日益发展的教学需要了，如何建设数字化、现代化、智能化的外语电台以取代传统外语电台的不足，最终达到利用现代化手段教学来提高整体教学水平成为时时待解决的问题。海特伟业根据我国大、中学校外语听力训练及考试要求，结合校园外语电台现状与发展方向，采用Delphi编程技术、VC编程技术、单片机技术、PLL微电脑锁相环技术、模拟数显技术等有机结合，开发出CS-4000外语数字音频电台自动播放与智能控制系统。该系统是本公司自主研发的，具有自主知识产权的，集“数字化、网络化、智能化”于一体的外语电台系统。具有传统外语电台无法比拟的先进性和优越性，以其“先进、经济、智能、实用”等特点得到了全国众多院校及教育同仁的认可，是大、中学校建设外语电台的最佳解决方案。三、设计规划及设计依据本方案设计，本着“先进性、科学性、智能性、经济性”相统一的原则，规划为“数字编辑播出、智能控制管理、数显调频接收”的数字智能外语广播电台。方案制定、设计，依照国家有关文件、标准和规定，主要有：1. 国标GB-4211 1-84调频广播发射机标准；2. 广电部GY15-84调频接收机标准；3. MPEG-1ISO/IEC11172音频编码标准；4. 民用建筑电气设计有关规范GBJ/T16-19925. 专业录播结构标准；四、设计方案（一） 系统原理及组成4.1.1系统原理系统采用“数字编辑播出、智能控制管理、数显调频接收”的全新理念搭建数字智能外语电台。由SB2010数字节目源或模拟节目源输出单路或多路音频信号，经调音台切换输出，送至调频广播发射机调制到FM载波并进行功率合成放大，通过高频馈线到发射天线天线进行无线发射，采用数显锁频耳机进行收听。同时控制信号由控制计算机通过RS-232串口与SB2010C智能广播主机通讯，根据定时自动播放音频文件时间来智能控制发射机或外部音频设备电源。播出的数字音源可由AUDIOATION3.0音频编辑软件进行录音、编辑及效果合成处理。系统主要由数字播控主机、智能广播软件、音频编辑软件、智能广播主机、双卡座、数字调谐器、DVD、调音台、调频广播发射机、发射天线、馈线、调频耳机组成。4.1.2系统原理拓扑图（二） 方案详细介绍1、 音频播放与切换学校外语听力训练与考试在外语教学中非常重要，尤其近年来外语学习升温，使外语听力更加显现出来。音频播放与切换部分作为外语电台的核心部分，对台站广播的音质效果起者至关重要的作用。音源的选择将直接影响播出质量与收听效果，因此选择好的音源及智能播出系统成为建设外语广播电台需考虑的首要问题。本方案采用经多次调研考察根据实际需要开发的CS-4000数字硬盘多路音频自动播出系统及VAS音频矩阵切换器作为外语广播电台的音源及切换设备。该组合使音频无损失传输，实现了多路音频定时自动播放与切换输出，达到了音频播放的数字化、智能化和自动化，使播出音频音质清晰，保证了广播电台播出音频的质量。下面是所用设备及软件介绍：数字硬盘多路播出主机HT-8008数字硬盘多路播出主机为数字音频播放的硬件设备，此设备由P4处理器、256ROM内存、80GB大容量硬盘、大功率高可靠冗余电源所构成以保证系统长时间正常运行；采用专业音频卡，利用软件进行左右声道分离，使一卡可输出4路音源，所输出为立体声，音质优美动听；采用标准工控机箱，散热性能好，使系统处于常温工作，稳定可靠，不会因机箱内温度过高而死机；硬盘内置2000多首曲目及常用音频素材库。智能广播软件 智能广播软件是以医院为主要使用对象设计开发的智能广播系统，同时也可应用到其它行业。系统由SB2010智能广播控制器和SB2010播控软件组成。它利用电脑多媒体技术，集播放、定时控制、分区控制、电源控制、自动开机关机、作息表管理于一体，功能强大，适用性好，自动化程度高，可以24小时无人值守运行。精确的定时功能，简洁的操作界面，SB2010是一套低成本、高性价比的智能广播方案。 本软件具有以下特点：l 播放数字音乐：SB2010利用电脑多媒体技术，可以播放MP3、WMA、WAV和MIDI四种常见的数字音乐文件。您可以通过购买音乐CD、或从Internet上下载、甚至自己录制等多种形式来获取音乐文件。l 定时播放和控制：当系统在自动模式下时，SB2010能按照选定的作息表自动定时播放，并根据设定打开相应的电源和分区。l 音乐代替铃声：在医院中，您可以播放优美的音乐来代替原来呆板的电铃声，为同学们创造一个更加温馨的医院环境。l 24小时无人值守运行：您可以设置计算机定时自动开机，Windows启动后SB2010会自动启动并进入自动播放模式；当播完作息表的最后一条作息项后，SB2010会自动关闭计算机。l 多套作息表管理：SB2010可以建立多套作息表，并可以复制作息表，可以在各作息表之间轻松切换。l 背景音乐：SB2010增加背景音乐功能，可以指定起止时间，循环、随机播放背景音乐，非常适合酒店、宾馆、超市等场所使用。l 网络电台：SB2010可以收听网络电台。只要连通Internet，SB2010就可以定时播放网络电台节目。双卡座双卡单录音卡座、带有自动反带，电脑选曲、带有耳机监听插孔，灵敏度0.16V，输入阻抗474欧、频率颤动、0.15%W，峰值（IEC）、0.1%W，RMS（RAB）、0.2%W，峰值（DIN）性能指标：l 采样频率：44.1kHzl 采样率转换：48/32kHz到44.1kHzl A/D转换器：1-Bit Delta Sigma(24-Bit)l 纠错机制：CIRCl 数据压缩系统：ATRAC 1型-R-ATRAC 3型l 频率响应：5-20,000Hz +/0.3dBl 新躁比：96dBl Wow & Flutter：Below Measurable Limitl 供电：220-230V 50/60Hz 15Wl 尺寸：430 x 95 x 285 mml 重量：3kg数字调谐器功能特点：1）新颖、豪华、高档的铝合金面板、精美典雅。2）原装进口三星豪华彩色荧光动态显示屏，全功能微电脑操控系统，操作使用方便。3）专业级高保真立体声数码石英锁相环合成式调谐系统，超高灵敏度接收。4）手动/自动/电台频率直接选择等多种调谐选台方式选择，操作方便。5）特有的频道浏览播放功能，多至120个电台频率记忆储存器（FM60个、AM60个）。6）关机或断电自动记忆功能，数据终身记忆、永不丢失、操作简易。7）二十三键悠闲红外线远距离全功能遥控。8）专用超高频绝缘棚型场效应管及三联电子协调回路高频放大器，接收灵敏度高，噪声少。9)关于TU-968与TU-313、316、317、318、319的主要区别：TU-968在元件用料，电路设计上相对都更高一级，音效处理方面更采用超高频绝缘棚型场效应管及三联电子协调回路高频放大器，接收灵敏度更高，噪声更少，采用了新设计的FM信号接收固件，能在信号相对微弱的地区同样有好的电台接收效果！同时TU-968整去了平时很少用到的时钟闹钟，频谱显示功能，此款机更专注音质效果设计，一键自动搜索电台并自动存台的功能，大大方便客户使用！技术参数：l 规格及技术指标：执行标准：Q/（GZ）DZIHI-2010l 频 率 范围: 中波（AM）522Kz1611KHz 调频（FM）87MHz108MHzl 限噪灵敏度: 中波（AM）6.0mV/m 调频（FM）20uVl 信 噪 比: 中波（AM）36dB 调频（FM）40dBl 输 入 阻抗: 1Kl 输 出 电压: 500mVrmsl 使 用 电源: 交流220V 50/60Hzl 电功率消耗: 10Wl 遥控 距离： 5Ml 遥控 角度： 30度l 包装尺寸（宽*深*高）： 490*260*96mm l 机子尺寸：430*200*60mm产品用途：校园广播、农村广播专业收音设备，可收听AM/FM广播节目。家庭专业收音之用，可收听AM/FM广播节目。调音台 调音台具有8通道输入，4MIC，4单声道线路输入，4总线（立体声和分组），低噪声高精度话筒放大器，幻象电源，3波段通道均衡器，2辅助发送和1立体声辅助返回，内置数码效果器。 技术指标：单声道输入l l麦克风输入：电子式平衡，独立输入配置 l l频率响应：10Hz-55kHz,+0/-3dB l l失真度及噪音：在+4dBu,1kHz时，为0.005% l l讯噪比：115dB l l线性输入：电子式平衡 l l频率响应：10Hz-55kHz,+0/-3dB l l失真度及噪音：在+4dBu,1kHz时，为0.005%立体声道输入 l 线性输入：非平衡式 l 频率响应：10Hz-55kHz,+0/-3dB l 失真度及噪音：在+4dBu,1kHz时，为0.005%阻抗 l l 麦克风输入：1.4k l 通道插入倒送：2.5k l 所有其他输入：10k或更大 l 磁带输出：1K l 所有其他输出：120 l 外形尺寸：245(W)*268(D)*24/73（H）mm l 重量：2.4kg(5.29ib) l 电源供应：AC100V-120V,60Hz/AC220V-240V,50Hz l 消耗功率：18W播音话筒概述：耐用的锌合金材质底座，频率响应宽广，音质清晰透明，噪音低, 话筒ON/OFF超长寿命、高抗静噪轻触开关, 话筒开启时，音头红色工作指示灯发亮，鹅颈与底座可分开式, 适用于大型会议、公众传播、户外演讲等场合。技术指标：l 拾音器类型:9.7背极电容式 l 频率响应:60Hz-12KHz l 指向性:心型 l 输出阻抗:600欧姆、非平行 l 灵敏度:负45dB3dB l 参考拾音距离:（2060）cm l 供电电源:DC3v l 导线长度:8米（不平行式）l 附件:防风海绵头1个2、 音频编辑单元有些音频素材需录入或编辑处理，如进行考试时所选素材需添加说明、注释，外语考试老师录音等，都要专业音频编辑系统来实现。GB2000数字音频编辑软件及MAYA PRO音频采集卡是进行音频编辑与录入的强强组合，使录入音频音质清晰，编辑效果具有多样性，专业性。数字音频编辑软件GB2000数字音频编辑软件是集专业数码录音与多种效果合成处理于一体的音频处理软件，用于模拟音源高品质数码录入及音频编辑处理与效果合成，或对数码音频进行编辑处理并转换文件格式。此软件可将卡座、CD机、收音头、人声等音频数码录入计算机，并以数字格式存储到计算机中。对采集或已有音频文件进行多种声音效果处理，如倒转、回音、淡入、淡出、镶边、扭曲、插入、删除、移动等操作，为原本单调干涩的音频添加背景音乐加入各种音效，使音频多样化、风格化、特色化；为播出曲目加入注释、解说使音频更能让人理解接收；对音频文件进行格式转换，节省所占硬盘空间。除此之外，支持SCSI CDROM不经声卡输出直接抽取音频文件并进行录制编辑。系统运行环境硬件要求：586以上电脑，32M以上内存。操作系统： Windows95/98/2000/NT/XP或更高版本。本软件特点l 支持各种输入音频进行高品质数码录音；l 支持多种格式音频编辑效果合成处理；l 支持各种音频文件格式转换，具有批处理功能；l 支持各种声卡及多种专业音频编辑卡录入输出；l 支持精密的过滤器修复声音文件；l 支持双声道声音文件合成处理；l 可广泛用于各种音频编辑工作站对音频进行修饰；MAYAPRO多路音频卡 MAYA V3是一款专业数码录音采集卡，以其清澈音质、工作稳定等优秀品质和性能深得音乐爱好者所钟爱，采用DirectWire、音频编解码、贴片等先进技术，实现了软件间无损失音频数据传输；多任务支持，音频通道可选择所安装的任意驱动；音频左、右通道有效隔离，分别播放输出不同立体声音频，且互不干扰等功能，是院校外语听力录音的最佳选择。 技术指标l 可广泛用于各种多路播放场合；l 一卡可同时播出多达4路音频l 20bit/48kHz的专业音频指标l 动态范围90 Dbl 2路模拟输入接口l 2路模拟输出接口l 一个带有电容话筒供电功能的话筒输入接口l SPDIF格式的数字输出接口（同轴）l 支持DirectWire技术l 驱动程序：革命性的E-WDM驱动程序，兼容Windows95/98/ME/2000/XP，GSIF/ASIO3、 外设电源智能管理控制外语电台外设集中控制管理一直是困绕外语电台管理的难题，虽然有些设备能利用单片机定时控制开关，但不能与计算机播出音频有效衔接实现对外设的智能管理控制，使设备间协同工作而节省电源。SB2010C电源智能管理控制器是把多媒体播放与外设控制结合的经典之作，实现了数字媒体播放与外设控制管理的有效融合及对外设的集中智能控制管理。 智能广播控制器智能广播控制器在SB2010软件的控制下，完成电源和分区的自动控制。它有两种工作方式，分别为自动方式和手动方式。SB2010智能广播控制器前后面板如下图所示： 详细说明：手自动切换(G)：下面一排左起第一个按键“自动/手动”为手自动切换键。该键按入，指示灯亮，为自动状态，这时分区状态和电源输出只受电脑控制，前面板上的按键不起作用。该键按出，指示灯灭，为手动状态，这时分区状态和电源输出只受按键控制，电脑不起作用。控制器手自动状态可根据具体需要进行选择，一般在定时播放时将控制器设置在自动状态，而在人工插播时设置在手动状态。分区开关(E)：控制器在手动状态可以人工操作，下面一排右面八个按键为分区控制按扭，每个按扭对应一个分区。按扭按入，指示灯亮，对应的分区连通；按扭按出，指示灯灭，对应的分区断开。在自动状态，这些按扭不起作用。电源控制(C)：前面板上面一排六个按键为电源控制按扭。操作方法与分区开关一样。在自动状态，这些按扭不起作用。数据传输指示灯(D)：该灯慢速闪烁表示脱机状态，快速闪烁表示连机状态。H为分区输入，共八路16节端子，没路两接，分别连接功放输出的正负端。N为分区输出，共八路16节端子，没路两接，连接现场的音响线。八路分区输入与输出一一对应，如果要实现一输入多输出，相关的分区输入端子要连接在一起。I为九芯D型插座(针)，与电脑的串行口相连，实现控制器与电脑之间的数据传输。(随机提供一根串行口连接线)J和M为220VAC电源输出插座，单个插座最大输出功率为1KW，总输出功率最大2KW。K为电源保险丝(220VAC 1A)。L为电源线，220VAC/50HZ/2KW，外接电源插座必须有足够的功率。4、 调频广播发射调频广播发射机是广播发射的核心设备，影响着发射音质。本方案采用利用国内先进技术研制的HT-2008调频广播发射机以确保发射频率的稳定可靠，音质清晰浑厚。HTFS-30W调频广播发射机 产品介绍 HTFS-30W调频广播发射机采用专业立体声调频广播技术，微电脑PLL锁相技术，频率捷变，76MHz-87MHz，87-108MHz可选，输出功率可调，射频单元采用进口模块，全固态设计。预留SCA副载波接口，可以使用同一个频率，利用SCA副载波传输编码控制信号，无须申请控制频率，既节约了频率资源，又实现了对终端的控制，从而提高了系统的稳定性和可靠性，该发射机获得国家无线电管理委员会颁发的无线电产品型号核准证，可应用与校园广播、农村广播、旅游景区广播、工厂广播、矿山广播等。 技术特点l 采用国际上先进的数字频率合成技术，载波频率PLL同步锁相l 工作频率可任意预置并记忆频点，LED数码同步显示输出频率l 采用CPU微处理器，MIC、AUX、CD、ST/MO面板按键控制l SCA副信道输入，SCA频偏智能判断，LED状态显示l 面板功率显示，频率、调制度、工作模式、过载保护，开路保护l RS-232遥控功能，支持HX-6000软件远程开关及控制 技术参数 l 发射频率范围:70-90MHz /87-108MHz 步进100KHz l 信噪比S/N :60dB l 输出阻抗 :50 L16接头 l 射频输出功率: 30Wl 非线性失真: 1% l 寄生输出 :-50dB l 音频输入电平: -20dBm-4dBm l 电源 :AC220V10% 50Hz l 频率响应 :30Hz-15kHz1dB l 整机功耗: 150W l 音频预加重: 50us l 工作条件 :-10至+40 l 输出阻抗 :50 l 射频接口: L16 垂直极化发射机天线 产品介绍 HTF-2020调频发射天线由一对偶极组成的垂直极化的全向天线，由于这种天线的方向特性好，具有增益高，工作频带宽、架设安装方便、使用寿命长等特点。分配单元采用封装天线体的形式，一般用于1000W以下的调频广播信号发射使用简单坚固，广泛应用于“村村通” 广播电视工程、校园广播、大学校园外语电台、农村广播、旅游景区广播等场所。 技术特点 该调频发射天线方向特性好，具有增益高，工作频带宽、架设安装方便、使用寿命长等特点。 技术参数 l 频率范围:70-108MHz l 带宽 :15MHz l 增益 :1.5dB l 驻波比: 1.3 l 输入阻抗: 50 l 极化方式: 垂直与水平 l 最大功率: 1000W l 工作温度: 45+65 调频接收耳机产品说明本调频接收耳机是一款外语听力无线调频耳机，应用于中考、高考、英语四、六级等听力训练考试。人体工程结构设计，新颖、美观大方，头条升缩调节，配海绵耳罩，佩戴舒适,可以折叠，方便携带。多功能结构设计，进口台化ABS工程塑胶，结实耐用，内部电路用料考究，制作精细。喇叭采用40mm大口经，高磁钕铁硼磁材，音质优美清晰，声音宏亮，灵敏度高，选择性好。是外语听力考试的最佳选择。功能说明l 调频、音频/接收功能、数显/指针频率显示功能。l 既能接收学校音频广播和调频电台广播,又可接收本地调频电台。方便学生课余时间可以收听新闻,音乐等广播节目。l 带音量调节。l 可以配合教室小发射机使用。l 带耳机插孔。l 另配电脑咪线可以在语音室使用，也可用于音乐欣赏、网吧等；实为礼品,馈赠之佳品。（另购件）l 彩盒包装。（另购件）技术参数:l 调频范围 ：FM68108MHZ（可定制）l 音频范围 ：2008000Hzl 噪限灵敏度：FM优于10V l 单信号选择性：优于20dbl 信 噪 比： 30dbl 静态电流： 12mA l 接收灵敏度： FM8V AF10ml 失真度： 2%l 额定功率： 5mW l 电 源：直流3V，内装二节五号AA电池五、工程施工及验收一项系统工程的整体质量，不仅取决于设备质量，而且和工程安装施工质量有密切的关系，只有经过工程培训、并且持有相关行业许可证的人员才能进入工程现场，系统工程施工严格按照设计方案施工图纸及国家有关标准执行。系统技术含量高、专业化强，公司将派出具有专业水平的技术人员进行技术指导及施工，同时按照公司技术标准及北京海