设计规范公共广播系统设计规范

公共广播系统设计规范摘要：智能建筑的广泛应用，给公共广播系统带来了新的课题。本设计规范旨通过理论分析并结合实际提出公共广播系统的设计规范。并对日后公共广播系统的设计提供技术依据和指导作用。由于时间及编者水平有限，本文在撰写过程中参考了*国标规范。关键词：节目源设备、信号的放大和处理设备、传输线路和扬声器系统关于本文:版本状态日期作者审核备注V1.0保密2014-5-9刘超烽火科技集团武汉虹信技术服务有限责任公司市场部本文目录 1总则11.1系统概述11.2广播系统分类12术语33系统架构设计63.1设计原则：63.1.1先进性和扩展性63.1.2科学性和规范性63.1.3安全性和可靠性63.1.4音质优化73.1.5消防联动73.2系统组成：73.3系统组网结构：84系统配置设计114.1设计顺序114.2声场设计114.2.1集中供声124.2.2分散式供声134.2.3分区式供声164.3广播分区的设置174.4公共广播系统监控中心174.5扬声器的配置174.6传输线路设计要求184.7功放配置要求195系统功能要求205.1功能技术要求205.2功能要求规范205.2.1业务广播215.2.2背景广播215.2.3紧急广播216系统电声性能指标237系统重点技术参数257.1传声增益257.2声音清晰度267.3最大声压级278公共广播发展历程29未经许可不得转载 第31页 *系统设计规范1 总则1.1 系统概述公共广播系统（PublicAddressSystem简称PA），这种是有线广播系统，它包括背景音乐和紧急广播功能，通常结合在一起，平时播放背景音乐或其他节目，出现火灾等紧急事故时，转换为报警广播。这种系统中的广播用的话筒与向公众广播的扬声器一般不处同一房间内，故无声反馈的问题，并以定压式传输方式为其典型系统；二是厅堂扩声系统，这种系统使用专业音响设备，并要求有大功率的扬声器系统和功放，由于传声器与扩声用的扬声器同处于一个厅堂内，故存在声反馈乃至啸叫的问题，且因其距离较短，所以系统一般采用低阻直接传输方式；三是专用的会议系统，它虽也属扩声系统，但有其特殊要求，如同声传译系统等。1.2 广播系统分类广播音响系统涉及面很广，从商场、学校、宾馆、车站、码头、广场到会场、影剧院、体育馆等无不与之有密切关系。 民用建筑工程设计中，广播系统可分为以下几类：1、面向公众区（商场、车站、码头、商场、餐厅、走廊、教室等）和停车场等的公共广播系统。这种系统主要用于语音广播，因此清晰度是首要的。而且，这种系统往往平时进行背景音乐广播，在出现灾害或紧急情况时，又可转换为紧急广播。2、面向宾馆客房的广播音响系统。 这种系统包括客房音响广播和紧急广播，常由设在客房中的床头柜放送，客房广播含有多个可供自由选择的波段，在紧急广播时，客房广播即自动中断，自动切换为紧急广播。 3、以礼堂、剧场、体育馆为代表的厅堂扩声系统。 这是专业性较强的扩声系统，它不仅要考虑电声技术问题，还要涉及建筑声学问题。两者都要统筹兼顾，不可偏废，这类广播系统往往有综合性多用途的要求，不仅可供会场语言扩声使用，还常用于文艺演出等，对于大型现场演出的音响系统，电功率少则几万，多的达数十万瓦，故要用大功率的扬声器和功率放大器，在系统的配置和器材选用方面有一定的要求，同时应注意电力线路的负荷问题。4、面向会议室、报告厅等的广播音响系统。这类系统一般也是设置成公共广播提供的背景音乐和紧急广播两用的系统，但因其特殊性故也常在会议室和报告厅单独设置会议广播系统。对要求较高或国际会议厅，还需另行设计诸如同声传译系统，会议表决系统以及大屏幕投影电视等的专用视听系统。2 术语1、公共广播publicaddress(PA)在本单位范围内为公众服务，用于进行业务广播、背景广播和紧急广播等。2、公共广播系统publicaddresssystem为公共广播覆盖区服务的所有公共广播设备、设施及公共广播覆盖区的声学环境所形成的一个有机整体。3、公共广播设备publicaddressequipment组成公共广播系统的全部设备的总称。主要是广播扬声器、功率放大器、传输线路及其它传输设备、管理/控制设备（含硬件和软件）、寻呼设备、传声器和其它信号源设备。4、突发公共事件publicemergency突然发生，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和严重社会危害，危及公共安全的紧急事件。包括自然灾害、事故灾难、公共卫生事件及社会安全事件，如火警、地震、重大疫情传播和恐怖袭击等。5、紧急广播emergencybroadcast为应对突发公共事件而发布的广播。6、业务广播businessannouncement公共广播系统向其服务区播送的、需要被全部或部分听众认知的日常广播，包括发布通知、新闻、信息、语声文件、寻呼、报时等。7、背景广播backgroundbroadcast公共广播系统向其服务区播送的、旨在渲染环境气氛的广播，包括背景音乐和各种场合的背景音响（包括环境模拟声）等。8、广播扬声器布speakersdistribution把广播扬声器配置到公共广播服务区现场各个地点上。9、传输线路transmissionline把公共广播信号从信号处理设备（含放大器）或机房，传输到广播服务区现场广播扬声器的线路，包括各种导电线缆、光纤网络等。10、传输距离transmissiondistance由公共广播传输线路输入端到负载端的线路长度。11、额定传输电压ratedtransmissionvoltage传输线路始端的额定电压，也即是传输线路配接的广播扬声器（或其它终端器件）的标称输入电压。12、应备功能 ensuredfunction各种公共广播系统应该具备的最低限度的功能。13、广播优先级airingpriority广播信号源播出的优先等级。当有多个信号源拟对相同的广播分区进行广播时，优先级别高的信号能自动覆盖优先级别低的信号。14、传声器优先microphonepriority有一个或一个以上的传声器具有最高的广播优先级。15、热备用dualfunctionsystem专指紧急广播系统的一种待机方式。系统平时作为业务广播系统或背景广播系统运行，在突发公共事件警报信号触发下，自动转换为紧急广播系统。17、一键到位onetouchready只需操作一个键（或一个按钮、或一个开关），就能进入指定工作状态（如紧急广播状态）。18、寻呼paging寻人、寻物或寻求帮助的广播；或根据现场需要临时向指定的广播区发布的广播。19、寻呼台站callstation独立于广播主机以外的，可以进行分区寻呼操作的设备。20、强插override强行用某些广播内容覆盖正在广播的其它信号；或强行唤醒处于休眠状态的公共广播系统，发布紧急广播。21、分区管理zonemanagement把公共广播服务区分割成若干个广播分区。各个广播分区可分别选通、关闭或全部选通、关闭。22、矩阵分区zoningwithmatrixmode一种以矩阵方式管理的分区方法。各个广播分区不仅可以分别选通或关闭，而且可以同时在两个或多个分区播放不同的信号。23、分区强插zoningoverride有选择地向某个或多个广播分区进行强插而不影响其它广播分区的运行状态。24、远程监控remotecontrolandmonitor在公共广播机房（或公共广播系统本身的控制中心）以外，监控公共广播系统运行。25、应备声压级ensuredsoundlevel公共广播系统在广播服务区内,应能达到的稳态有效值广播声压级的平均值。26、声场不均匀度soundfieldirregularity公共广播服务区内各测量点测得的声压级的最大差值（dB）。27、漏出声衰减leakoutacousticattenuation公共广播系统的应备声压级与服务区边界外30m处的声压级之差。28、系统设备信噪比signal-to-noiseratioofsystem从公共广播系统设备声频信号输入端，到广播扬声器声频信号激励端的信号噪声比。29、传输频率特性transmissionfrequencyrespond公共广播系统在正常工作状态下，服务区内各测量点稳态声压级相对于公共广播设备信号输入电平的幅频响应特性。30、无源终端/有源终端passiveterminal/activeterminal公共广播传输线路的负载称为终端。这些终端包括广播扬声器和包含广播扬声器的组件。不需要电源供给的终端称为“无源终端”；需要电源供给的终端称为“有源终端”。3 系统架构设计3.1 设计原则：本方案依照用户对于背景音乐及紧急广播系统实际使用要求，按以下有关国家标准为依据，并且加入本公司的经验而设计：n GB-50526-2010公共广播系统工程技术规范n GB 503032002建筑电气工程施工质量验收规范n GB50352-2005民用建筑设计通则结合客户的需求，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，使系统的功能和指标达到国内同类型系统的先进行列，是我们的总体设计思想。具体体现在以下几个方面：3.1.1 先进性和扩展性现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预埋了必要的管线，预留了各种接口，极便于系统的扩展和升级。3.1.2 科学性和规范性公共广播系统与一般音响系统不同，是一个先进复杂的综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。特别作为政府拨款项目，必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。3.1.3 安全性和可靠性公共广播系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对甲方人员的技术培训等方面，都必满足可靠性的要求。特别重要的一点是本方案选用的所有主要关键设备，均取得该设备的生产厂家或代理商的授权证书，并承诺在工程设备的提供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持。（容后付上授权证书）这一点是国际国内工程招标项目重点考核的关键条件之一。3.1.4 音质优化以音质为设计的核心。要达到这一目标设备的选用为首要条件，我们在这里所选用都是高保真产品，声音无压宿无失真直接传送到终端，并配合先进合理的系统设计保证了音质的优化。3.1.5 消防联动消防报警信号应在系统中具有最高优先权，可对背景音乐和呼叫找人等状态具有切断功能。 应便于消防报警值班人员操作。传输电缆和扬声器应具有防火特性。在交流电断电的情况下也要保证报警广播实施。3.2 系统组成：广播音响系统它基本可分为四个部分：音源设备、声频信号处理设备、传输线路、扬声器系统。音源设备声音信号通常是需要加工处理的，如讲话的声音。音源设备是把声音信号转换成音响系统能处理的电信号，其频率为20Hz-20KHz。 音源设备有FM/AM调谐器、电唱机、激光唱机和录音卡座，还有传声器（话筒）、影碟机、录像机、电子乐器等。信号放大器和处理设备包括均衡器、前置放大器、功率放大器和各种控制器及音响加工设备等。这部分设备的首要任务是信号放大，其次是信号的选择。调音台和前置放大器作用和地位相似（当然调音台的功能和性能指标更高），它们的基本功能是完成信号的选择和前置放大，此外还担负音量和音响效果进行各种调整和控制。有时为了更好地进行频率均衡和音色美化，还另外单独投入图示均衡器。这部分是整个广播音响系统的“控制中心”。功率放大器则将前置放大器或调音台送来的信号进行功率放大，再通过传输线去推动扬声器放声。传输线路传输线路虽然简单，但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求。对礼堂、剧场等，由于功率放大器与扬声器的距离不远，一般采用低阻大电流的直接馈送方式，传输线要求用专用喇叭线，而对公共广播系统，由于服务区域广，距离长，为了减少传输线路引起的损耗，往往采用高压传输方式，由于传输电流小，故对传输线要求不高。传输方式有三种：（1）高电平传输方式；传输线不必很粗（2）低电平传输方式；传输线即所谓喇叭线要求截面面积粗的多股线。（3）调频载波传输方式；传输线就使用如 CATV的视频电缆扬声器系统扬声器系统要求整个系统的匹配，同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色，而扬声器一般用大功率音箱；而公共广播系统，由于它对音色要不高，一般用3W-6W在天花喇叭即好。3.3 系统组网结构：模拟组网方式传统模拟组网传输方式采用同轴线调频传输或多路音频传输，布线方式需要单独重新布音频或调频线路，在功能上扬声器以多个并联线路进行分区，不能进行点对点广播，一般单向传输。传输距离受音频线路的损耗影响，不般不超过2km,远距离需布设光纤等线路。在扩展方面，不方便编组分区，增加或更改时，整个系统需要调整;由于采用模拟音频信号及串行数据信号，要建设专用广播网络，难与其他系统进行兼容集成。较小系统，可通过计算机集中控制，对大的系统，控制速度、节点数量及控制的灵活性会对主机具有很大的瓶颈数字组网方式数字网络公共广播系统采用IPAudio技术， 将音频信号以标准IP包形式在局域网和广域网上进行传送，是一套纯数字网络传输的双向音频扩声系统。彻底解决了传统广播系统存在的音质不佳，维护管理复杂，缺乏互动性等问题。该系统设备使用简单，安装扩展方便，只需将数字音频终端接入计算机网络即可构成功能强大的数字化广播系统，每个接入点无需单独布线，真正实现计算机网络、数字视频监控、公共广播的多网合一。4 系统配置设计4.1 设计顺序公共广播系统设计通常都从声场开始（即扬声器的放置位置），然后再向后推进到功率放大器、声处理系统，调音台、直至话筒和其他音源。这种逐步向后推进的设计步骤是十分必然的。因为声场设计是满足系统功能和音响效果的基础，它涉及扬声器系统的选型，供声方案和信号途径等。只有确定扬声器系统才能进行功率放大器驱动功率 的计算和驱动信号途径的确定，然后再根据驱动功率的分配方案进一步确定信号处理方案和调音台的选型等。4.2 声场设计声场设计是公共广播系统的基础，涉及系统最终的音响效果，但也是非常复杂繁琐的工作。由于计算机技术的飞跃发展，现在可采用EASE3.0以上的版本的声学软件工具进行计算，最终可获得满足预期要求的声场设计报告。声场设计过程可能需要反复多次才能达到要求。图 1 是声场设计的流程式图。图1 声场设计流程图广播系统供声方案根椐建筑物的功能、体型、空间高度及布局等因素，可分为 集中供声、分散供声和分区供声 三种供声方案。良好的公共广播工程应能有效地控制扬声器的声场分布和满足投射距离的声压级要求。4.2.1 集中供声顾名思义是把一组扬声器集中安装在一个固定位置上的供声系统。对于舞台的剧场或多功能厅来说，扬声器组通常安装在靠近自然声源的舞台台口上方左右两侧（ 三路扬声器系统可分为左中右三组安装 ）如图2和图3所示。由于声音来自舞台方向，与观众的视听方向一致，听感自然。为使全部观众区声场均匀，扬声器应置于较高的信置。为克服前几排观众区“头顶感”声像，可在台口两侧或台唇部位设置若干小功率辅助扬声器，利用哈斯效应解决前区观众声像一致的问题图2 大型厅堂的集中供声系统（a）体育馆的集中供声系统 (b)厅堂的集中供声系统 图3 剧场的集中供声系统图4 扬声器的偏轴衰减和距离衰减特性的互补作用对四面均有观众区的大型体育馆或大型厅堂，扬声器系统通常以一种“声塔”形式的阵列组合吊挂在大厅中央。利用扬声器指向特性即偏轴方向的声压随偏角增大而逐渐减少的特性和声压级随投射距离的增加按距离的平方减少的特性可声场达到互补的结果。如果扬声器位置得当，可使声场更为均匀。 如图4所示集中供声的优点是声像一致，听感自然：扬声器之间的声波干扰小；声音清晰度高。缺点是对于形状复杂，又有多层楼厅和眺台的厅堂，声场不易做得均匀；狭长的厅堂，由于投身距离远，后座观众区的声压级可能会偏低。为此，可利用强指向性的远投射扬声器增强后部观众区的声压级以及在眺台下面的声影区适当增设几个补声扬声器，增加这部分区域的直达声和声压级，抑制混响声的影响，提高声音的清晰度。4.2.2 分散式供声对于无法采用集中供声的大型或狭长高度又不高（低于6米）或空间结构可分为几部分的大厅，以及对于难以获得好的语言清晰度的混响时间较长的大型礼堂，可采用分散式的供声。分散式供声有两种形式：一种是以天花安装扬声器为供声单元的分散式供声，如图5所示。另一种是以小功率声柱或音箱（功率为25W60W）为供声单元的分散式供声系统，如图5所示。分散式供声系统能获得均匀的声场；并由于扬声器与听众之间的距离很近，可保持较高的直达声与混响声的声能比。所以在混响时间较长的条件下也能获得较高的清晰度，并且不容易发生回声问题。 吊顶天花板扬声器大都是口径为130mm160mm（5寸6.5寸）的 3W6W 中频纸盆扬声器，最大声压级为9093 db,1m,适合播放语言节目，高音与低音性能较差。图5 大礼统堂中的分散式系（a）侧视图平面图天花板扬声器的布局设计应根据服务区域的体形，空间设计，环境噪声和扬声器的最大声压级等参数综合考虑。图6是扬声器的指向角 =90 圆锥形方向图的服务区计算图。单元个天花板扬声器的声所覆盖S1为：S1=0.7852（H-1.5）tg的平方 (平方米)当=90时，（1）式可简化为：S1=0.785 (H-1.5) 的平方 (平方米)如果需要覆盖的面积为S，按80%的覆盖分布，需要的扬声器总数量N为：N=S/S1上式中：S为声场覆盖的总面积。单位为m S1为单个扬声器的声场覆盖面积，单位为mH为天花离地面的高度，单位为m小功率天花板扬声器常用于空间高度H不大于5m的会场或公共场所，例如在一个高度 H= 4m 环境噪声为 45dB（A）的会场采用天花板扬声器供分散式供声时，可选用灵敏度为86dB，1W，1m 左右的，额定功率为 3W 的天花板扬声器。为使听众能获得良好的清晰度，要求听众处的直达声声压级高于环境噪声声压级 25dB,即 45dB + 25dB=70dB。3W 扬声器在离扬声器口 1m 处的最大声压级为 86+4.8dB ( 3W 功率分为 4.8dB)=90.8dB,1m。2.5m 高度 (H-1.5) 的距离衰减为 -8dB 因此到达听众耳朵高度的最高声压级为90.8 - 8 = 82.2 dB，可满足良好清晰度的要求。根据图6（a）还可算出天花扬声器之间的间隔距离为：2(H-1.5)=5m。图6 天花板扬声器的分散式供声系统 天花板扬声器声场覆盖立面图（b）80%的水平覆盖图 （c）100%的水平覆盖图使用小型声柱的分散式系统也可按上例类似的方法计算其间隔的距离和声压级等级参数。图7是声压级距离衰减的计算曲线。图中横坐标为离声源端口的距离，纵坐标为声压级的相对衰减速dB. 图7 声音传播的距离衰减计算图为改善视听感觉，在礼堂舞台上可设置一个目标扬声器，因为该扬声器没有经过延时，所以容量使听众认定为声源。为补偿前后各扬声器发出的声音能够同时到达各听众位置，系统中还应设不如图8所示的延时单元。延迟时间T的计算如下：式中：D为观众离舞台声源的距离与最近扬声器声源的距离差，单位为m。分散式供声的最大优点是声场均匀，直达声与混响声的声能比高，它的最大缺点是视听感觉不一致和多声源之间的声音干扰较大，影响声音清晰度。采用小功率高密度低声压的分散式供声可在混响时间较长的特大型会场中获得较好的语言可信度。图8 礼堂中分散式系统方框图4.2.3 分区式供声对于狭长型的礼堂,集中供声扬声器投射到后面观众区的声压级会偏低,具有较深楼台和眺台的大型剧场，由于楼台和眺台的遮挡,使主场扬声器的直达声无法抵达，造成楼台和眺台下面的“声影”区。为此必须在礼堂的中、后部及楼台下面的“声影”区内布设若干个补声扬声器来提高这些观众区的声压级和直达声，如图9所示。这种扬声器的布局称为分区式供声。在分区式供声系统中，由于主扬声器与补声扬声器之间的距离较大，两个声源到达听众位置的相对延时较大，如不经延时处理，到达中、后部观众区的声音会产生两重声效果，影响这部分观众区的声音清晰度，为防止这种观象发生，可在补声扬声器的信号通道中插入一个延时单元使两组扬声器的声音能够同时到达听众区。为保证声像定位效果，要求补声扬声器的声压级低于主扬声器的声压级。分区式供声的扬声器系统如果设计和调试不当,很容易产生声波干扰，影响系统的清晰度。图9 室内分区式扬声器系统上述三种供声方案各有优缺点，必须因地制宜使用。为保证系统声像感觉一致，音质清晰自然，应首选先考虑集中供声方案。4.3 广播分区的设置1、紧急广播系统的分区应与消防分区相容。2、大厦可按楼层分区，场馆可按部门或功能块分区，走廊通道可按结构分区。3、管理部门与公众场所宜分别设区。4、重要部门或广播扬声器音量有必要由现场人员任意调节的场所，宜单独设区。5、每一个分区内广播扬声器的总功率不宜太大，应同分区器的容量相适应。4.4 公共广播系统监控中心1 三级系统的监控中心可以由系统的广播功率放大器或广播前置放大器充当。2 必要时，可设置主控中心和若干分控中心。分控中心可以是二级监控主机或寻呼台站。4.5 扬声器的配置广播扬声器原则上以均匀、分散的原则配置于广播服务区。其分散的程度应保证服务区内的信噪比不小于15dB。通常，高级写字楼走廊的本底噪声约为4852dB，超级商场的本底噪声约5863dB，繁华路段的本底噪声约7075dB。考虑到发生事故时，现场可能十分混乱，因此为了紧急广播的需要，即使广播服务区是写字楼，也不应把本底噪声估计得太低。椐此，作为一般考虑，除了繁华热闹的场所，不妨大致把本底噪声视为6570dB（特殊情况除外）。照此推算，广播覆盖区的声压级宜在8085dB以上。鉴于广播扬声器通常是分散配置的，所以广播覆盖区的声压级可以近似地认为是单个广播扬声器的贡献。根据有关的电声学理论，扬声器覆盖区的声压级SPL同扬声器的灵敏度级LM、馈给扬声器的电功率P、听音点与扬声器的距离r等有如下关系：SPL=LM+10lgP20lgrdB（1）天花扬声器的灵敏度级在8893dB之间；额定功率为310W。以90dB/8W匡算，在离扬声器8m处的声压级约为81dB。以上匡算未考虑早期反射声群的贡献。在室内，早期反射声群和邻近扬声器的贡献可使声压级增加23dB左右。根据以上近似计算，在天花板不高于3m的场馆内，天花扬声器大体可以互相距离58m均匀配置。如果仅考虑背景音乐而不考虑紧急广播，则该距离可以增大至812m。另外，适用于中国大陆的火灾事故广播设计安装规范（以下简称“规范”）。室外场所基本上没有早期反射声群，单个广播扬声器的有效覆盖范围只能取上文匡算的下限。由于该下限所对应的距离很短，所以原则上应使用由多个扬声器组成的音柱。馈给扬声器群组（例如音柱）的信号电功率每增加一倍（前提是该群组能够接受），声压级可提升3dB。请注意一倍的含义。由1增至2是一倍；而由2须增至4才是一倍。另外，距离每增加1倍，声压级将下降6dB。根据上述规则不难推算室外音柱的配置距离。例如，以CS540室外音柱为例，其额定功率为40W，是单个天花扬声器的4倍以上。因此，其有效的覆盖距离大于单个天花扬声器的2倍。事实上，这个距离还可以大一些。因为音柱的灵敏度比单个天花扬声器要高（约高36dB），而每增加6dB，距离就可再加倍。也就是说540音柱的覆盖距离可以达20m以上。但音柱的辐射角比较窄，仅在其正前方约6090度（水平角）左右内有效。具体计算仍可用式（1）4.6 传输线路设计要求公共广播信号应通过布设在广播脤务区内的有线广播线路、同轴电缆或五类线缆、光缆等网络传输。公共广播信号可用无线传输，但不应干扰其他系统运行，且必须经当地有关无线电广播（或无线通信）管理部门枇准或许可。当传输距离在3km以内时，广播传输线路宜采用普通线缆传送广播功率信号；当传输距离大于3km，且终端功率在千瓦级以上时，广播传输线路宜采用五类线缆、同轴电缆或光缆传送低电平广播信号。当广播扬声器为无源扬声器，传输距离大千100米时，额定传输电压宜选用70V、100V；当传输距离与传输功率的乘积大于1kmkw时，额定传输电压可选用150V、200V、250V。 公共广播系统室内广播功率传输线路，衰减不宜大于3dB（100Hz）。火灾隐患地区使用的紧急广播传输线路及其线槽（或线管）应采用阻燃材料。具有室外传输线路（除光缆外）的公共广播系统应有防雷设施。公共广播系统的防雷和接地应符合现行国家标准建筑物电子信息系统防雷技术规范GB 50343的有关规定。4.7 功放配置要求广播功放不同于HIFI功放。其最主要的特征是具有70V和100V恒压输出端子。这是由于广播线路通常都相当长，须用高压传输才能减小线路损耗。广播功放的最重要指标是额定输出功率。应选用多大的额定输出功率，须视广播扬声器的总功率而定。对于广播系统来说，只要广播扬声器的总功率小于或等于功放的额定功率，而且电压参数相同，即可随意配接，但考虑到线路损耗、老化等因素，应适当留有功率余量。按照规范的要求，功放设备的容量（相当于额定输出功率）一般应按下式计算：P=K1 K2 P0（2）P功放设备输出总电功率（W）P0每一分路（相当于分区）同时广播时最大电功率注意：驱动无源终端的广播功率放大器，宜选用定压式功率放大器；定压式功率放大器的标称输出电压应与广播线路额定传输电压相同，非紧急广播用的广播功率放大器，额定输出功率不应小于其所驱动的广播扬声器额定功率总和的1.3倍。 用于紧急广播的广播功率放大器，额定输出功宇不应小于其所驱动的广播扬声器额定功率总和的1.5倍；全部紧急广播功率放大器的功率总容量，应满足所有广播分区同时发布紧急广播的要求。5 系统功能要求5.1 功能技术要求现今的公共广播集播放背景音乐，宣传、寻呼广播和火灾事故的紧急广播为一体。这是一种通用性很强的广播系统，这种通用公共广播系统必须具备以下各项功能和技术要求：1、播放背景音乐和播放寻呼背景音乐简称BGM（Back Ground Music），它的作用是掩盖公共场所的环境噪声，创造一种轻松愉快的气氛。背景音乐平均声压在60至70db左右。在背景音乐中播放寻呼广播时，应设有叮咚或钟声等提示音，以提醒公众注意。 2、紧急广播过去紧急广播系统与火灾报警系统结合在一起，作为一个独立系统，但后来发现由于紧急广播系统长期不用使其可靠性大成问题往往平时试验时没有问题，但在正式使用时便成了哑巴，因此现在都把火灾报警系统与背景音乐系统集成在一起，组成通用性很强的公共广播系统。3、优先广播权功能发生火灾时，消防广播信号具有最高级的优先广播权，即利用消防广播信号可自动中断背景音乐和寻呼找人等广播。4、选区广播功能当大楼发生火灾报警时，为了防止混乱，只向火灾区及其相邻的区域广播，指挥撤离和组织求救等事宜。这种选区功能应有自动选区和人工选区两种，确保可靠的执行指令。5、强制切换功能播放背景音乐时各扬声器负载的输入状态通常各不相同，有的处于小音量状态。有的处于关闭状态，但在紧急广播时，各扬声器的输入状态都将转为最大全音量状态，即通过遥控指令进行音量强制切换。6、消防值班室必须具备有紧急广播控制台，此分控台应能遥控公共广播系统的开机、关机。分控制台话筒具有优先播放权，分控具有强切换权和选区广播权等。5.2 功能要求规范公共广播系统应能实时发布语声广播，且应有一个广播传声器处于最高广播优先级，当有多个信号源对同一广播分区进行广播时，优先级别高的信号应能自动覆盖优先级别低的信号。5.2.1 业务广播业务广播应具备的功能用途级别其它应备功能业务广播一级编程管理，自动定时运行（允许手动干预）；矩阵分区；分区强插；广播优先级排序；主/备功率放大器自动切换；支持寻呼台站；支持远程监控二级自动定时运行（允许手动干预）；分区管理；可强插；功率放大器故障告警 三级5.2.2 背景广播背景广播应具备的功能用途级别其它应备功能背景广播一级编程管理，自动定时运行（允许手动干预）；具有音调调节环节；矩阵分区；分区强插；广播优先级排序；支持远程监控二级自动定时运行（允许手动干预）；具有音调调节环节；分区管理；可强插 三级5.2.3 紧急广播l 当公共广播系统有多种用途时，紧急广播应具有最高级别的优先权。公共广播系统应能在手动或警报信号触发的10S内，向相关广播区播放警示信号（含警笛）、警报语声文件或实时指挥语声。 l 以现场环境噪声为基准，紧急广播的信噪比应等于或大于 12dB。l 紧急广播系统设备应处于热备用状态，或具有定时自检和故障自动告警功能。l 紧急广播系统应具有应急备用电源，主电源与备用电源切换时间不应大于1S应急备用电源应能l 满足20min以上的紧急广播。以电池为备用电源时，系统应设置电池自动充电装置。l 紧急广播音量应能自动调节至不小于应备声压级界定的音量。l 当需要手动发布紧急广播时，应设置一键到位功能。l 单台广播功率放大器失效不应导致整个广播系统失效。 l 单个广播扬声器失效不应导致整个广播分区失效。 紧急广播应具备的功能用途级别其它应备功能紧急广播一级具有与事故处理中心（消防中心）联动的接口；与消防分区相容的分区警报强插；主/备电源自动切换；主/备功率放大器自动切换；支持有广播优先级排序的寻呼台站；支持远程监控；支持备份主机；自动生成运行记录二级与事故处理系统（消防系统或手动告警系统）相容的分区警报强插；主/备功率放大器自动切换三级可强插紧急广播和警笛；功率放大器故障告警6 1系统电声性能指标公共广播系统在各广播服务区内的电声性能措标应符合下表性指标能分类应备声压级声场不均匀度（室内）漏出声衰减系统设备信噪比扩声系统语言传输指数STIPA传输频率特性 （室内）业务广播（一级）83 dB10dB15dB70dB0.55应符合图3.3.1-1的规定业务广播（二级）12dB12dB65dB0.45应符合图3.3.1-2的规定业务广播（三级）0.40应符合图3.3.1-3的规定背景广播（一级）80dB10dB15dB70dB应符合图3.3.1-1的规定背景广播（二级）12dB12dB65dB应符合图3.3.1-2的规定背景广播（三级）紧急广播（一级）86dB*15dB70dB0.55紧急广播（二级）12dB65dB0.45紧急广播（三级）0.40* 尚应符合本规范第3.2.4-2款的规定15dB/oct相对声压级（dB）图 3.3.1 -1 一级业务广播/背景广播 室内传输频率特性容差域（以160Hz6.3kHz频带内的最大值为0dB）0-4-8-12-16-20-24-28 63 80 125 160 250 500 1k 2k 4k 6.3k 8k 12.5k 16k频 率（Hz）-15dB/oct 15dB/oct相对声压级（dB）图 3.3.1-2 二级业务广播/背景广播 室内传输频率特性容差域（以250Hz4kHz频带内的最大值为0dB）0-4-8-12-16-20-24-28 63 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k频 率（Hz）-15dB/oct相对声压级（dB）图 3.3.1-3 三级业务广播 室内传输频率特性容差域（以250Hz4kHz频带内的最大值为0dB）04-8-12-16-20-24-2863 125 250 500 1k 2k 4k 8k 16k频 率（Hz）7 系统重点技术参数包括：传声增益、语言清晰度、最大升压级。7.1 传声增益工程业主也许首先会问扩声系统能开到多响？用什么技术参数来衡量呢？这个问题在欧美各国用声音增益来表达（EASE或其他声学设计软件都采用此参数）。在我国和原苏联采用传声增益来表达。扩声系统的传声增益（ 或声音增益 ）受声反馈因素限制，不能开到扬声器能够达到的最大声压级。图10是一个简单的室外扩声系统产生声反馈的原理图。扩声系统的接通时，逐渐增大系统放大器的增益，当增益递增大到某一位置时，扬声器放出的部分声音通过空间传播回收到话筒输入端，此时话筒输出端产生一个信号，其振幅大小等于或大于原输入信号的一个周期或是它的整数倍时，这个过程可以自己维持下去，即不需要外面的输入信号也会产生输出，系统进入反馈状态（产生系统啸叫）。扩声系统进入啸叫的临界状态时，虽然还示听到刺耳的啸叫声，但系统的频率特性出现极不规则的变化，声音发生很大畸变。要使系统正常运行，系统的增益应留有 6dB 的余量，使它远离系统啸叫（系统自激）的临界状态。于是我们可得到传声增益的定义为：传声增益：扩声系统达到最高可用增益时（临界增益减去6dB增益余量），在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的dB数差值。声音增益：系统打开并增大到最高可用增益时，在指定的各听众位置上测得的平均声压级（dB）减去系统关闭时在相同听众位置上测得的平均声压级dB的差值。上述两种定义表达同一个声反馈物理现象，它们的区别仅在于测量方法的不同和表达方法不同而已。声音增益的概念明确，容量理解，说明观众区使用扩声系统和不使用扩声系统可获得提高的声压级数值。但在实际测量中，如果测量点离原始声源较远，环境噪声又较大时，很难正确测出系统关闭时声源到达测点的声压级。传声增益表示观众区的平均的平均声压级与话筒处声声压级的差值（dB），如果我们知道了话筒处的声压，那么马上就可算出观众区的平均声压级了，例如；通常演讲人的嘴巴离话筒0.5m时,话筒处的声压级约为70dB，如果系统的传声增益为-6dB，那么可求得观众区的平均声压级为70dB-6dB=64dB,如果还要提高观众区的声压级，则可把话筒靠近讲话人的嘴巴，例如把这个距离从0.5m减小到0.125m(125mm)那么话筒处的声压级可提高到82dB（距离缩短4倍声压级可提高12dB）此时观众区的平均声压级也可提高到76dB，注意：声音增益是+dB数值；传声增益则是-dB的数值，实际能做到最高的传声增益为-6dB。系统最大可用的声音增益 Gmax可用下式计算（请参看图10）：Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b (dB)式中:D0为讲话人到听众间的距离，单位为m；Ds讲话人到话筒间的距离，单位为m；D1为扬声器到话筒的距离， 单位为m；D2为扬声器到听众之间的距离， 单位为m；图10 扩声系统的声反馈 (A)结构简图 (B)声反馈（单个脉冲信号产生一串脉冲）从上式中可得出以下结论：声音增益或传声增益不依赖讲话人的声压级；缩短讲话人与话筒之间的距离DS，可有效提高声音增益；增加话筒和扬声器之间的距离D1，可增加声音增益；利用强指向性和指向性优良的扬声器系统可提高传声增益。图11是沿着指向性扬声器-6dB方向角设置一个全向话筒时，传到话筒处的声压级可比全向扬声器减少6dB，这个结果可直接加到系统的声音增益中。心形话筒不是可提高更多的声音增益吗？在实际工作过多的依赖指向性话筒和指向性扬声器来提高系统的声音增益是不明智的，原因是话筒和扬声器的指向特性是随频率的变化而变化的，在低频时接近无指向性特性。因此大多数设计师利用它们的指向特性可获得的声音增益提高不大于6dB。室内扩声系统的声音增益除受式（4）条件限制和话筒、扬声器指向物性的影响外，还受房间建声条件。此外在电声系统中可采用反馈自动抑制器把反射最强烈的频率和振幅最大的房间共振频率吸收掉，但是吸收的频率点不超过56个点频。7.2 声音清晰度 声音清晰度是扩声系统的重要技术指标。语言清晰度是评价系统可懂度的一种方法。影响语言清晰度的主要因素有：图11 指向性扬声器声音增益的计算 声压级与背景噪声声压级的比率良好的声音清晰度要求语言声压级大于背景噪声声压级25dB。如果这个比例在1015dB时，清晰度指标会相应降低，但还是在允许范围。背景噪声来源于室内外的环境噪声、空调通风噪声和人群发出的噪声等。混响时间讲话速度中等的人，每秒种可以出34个音节，因此 1.5秒更短一些的混响时间，对语言清晰度的影响不大。直达声与混响时间的声能比混响时间超过1.5秒时，语言清晰度是混响时间和直达声与混响声声能比的函数关系。如图13所示。图12辅音清晰度损失与混响时间和直达声与混响声比率的关系曲线7.3 最大声压级扩声系统在最高可用增益状态下，馈入扬声器系统的电压相当于设计使用功率（或所声器额定功率）的电压值，在系统要求的频率范围内，各测量点上测出的各个1/3倍频程带内的声压级的平均值.然后再加上6dB的信号峰值因子就可得到最大的声压级。测试信号源为粉红色噪声+1/3倍频程带通滤波器。定义：厅堂内声场稳态时的最大声压级以技术参数说明系统最大声压级的压潜力。为防止测试时间过长损坏扬声器系统，扬声器系统的馈入功率可1/n取（n=2），每测点的最大声压级可用下式计算：式中：Li为第一个1/3倍频程频带的声压级N为传输频率范围内1/3倍频程的频带数。8 公共广播发展历程公共广播系统的历史其实很悠久，太远的我们就不谈了，就拿近代来说吧，改革开放以前，公共广播系统已广泛存在于中国大陆广大农村和部队、机关、学校以及工厂、企业之中，主要用于转播中央及各级政府的新闻、发布通知及作息信号。在农村中，最典型的就是由公社广播站管理的公共广播系统，各家各户的话匣子就是这些系统的终端；在部队、城镇中，各种单位都有广播室，到处都挂有扬声号角。可以说整个中国大陆，几乎没有一个单位是没有公共广播系统的，其普及的程度堪称世界第一。这对于教育群众、动员群众、发布政令和发动、组织群众起着十分巨大的作用。在幅员辽阔的中国大地上建立起如此众多的公共广播网，这是一项十分伟大的工程，不仅投资是巨大的，而且培育了一大批工程技术人员，极大地推动着国内电信、电声工业的发展。由于经济和技术发展水平的限制，改革开放前星罗棋布地散布于中国大陆的公共广播系统，基本上都属最