广播系统方案

六、公共广播系统 6.16.1 设计依据设计依据.109109 6.1.1 需求分析.109 6.1.2 系统概况.111 6.26.2 系统组成系统组成.112112 6.2.1 机房设备.112 6.2.2 前端设备.113 6.2.3 基本工作原理.113 6.36.3 系统功能系统功能.119119 6.3.1 背景音源.119 6.3.2 智能遥控话筒.119 6.3.3 通信接口数据信号处理器.120 6.3.4 检测控制信号输入/输出端子箱.120 6.3.5 消防广播控制系统.120 6.3.6 功率放大器（WU-P53H/G、WU-P52/G）.121 6.3.7 音频前置输入放大器（WU-M60/G）.122 6.3.8 扬声器.122 6.46.4 广播系统的声场分析广播系统的声场分析.122122 6.56.5 广播系统与其它系统接口广播系统与其它系统接口.122122 6.5.1 与集成系统的接口.122 6.5.2 消防报警系统的接口.123 6.5.3 与内部通信系统的接口.124 精选文档 109 六、公共广播系统 6.16.1 设计依据设计依据 1、松下电器在公共广播和专业音像领域的领先技术和在该领域 44 年设计和制 造经验，以及在广播系统设计的丰富经验。 2、遵循的标准和规范。 JBJ/T16-92民用建筑电气设计规范 GBJ/232-92中国电气装置安装工程施工及验收规范 GB4959厅堂扩声特性测量方法 GB/T15485语言清晰度指数的计算方法 GB9001-88 声频放大器测量方法 GB9401-88 传声器测量方法 GB2018-87 磁带录音机测量方法 GB4878-85 收录机相关参数和测量方法 GB9396-88 传声器的主要性能测量方法 GB4943-95 信息技术设备包括电气设备的安全 GB7450-87 电子设备雷击保护导则 GB10292-88 整流器的技术要求与试验方法 SS2112-82 厅堂扩声系统设备互联的优选电气配接法 6.1.16.1.1 需求分析需求分析 广播系统是必备的公共信息发布手段之一。利用该广播系统可以播各类公共信 息，也可以播放背景音乐，营造一种幽雅的环境和轻松和谐的气氛。 广播系统把基本广播、自动广播和消防紧急广播的功能集合在一起，共用一套 精选文档 110 控制矩阵、功率放大设备和扬声器系统，是一种通用性极强的公共广播系统。 基本广播是要完成最基本的广播，在播音间隙期间还可以播放背景音乐或插播 公共寻呼、广播找人等服务业务。每次实施广播前，设置有广播提示音，以引起注 意。 自动广播是一个动态的数据信息实时编辑并转变成数字语音信息后再播出的系 统。在系统获取了经确认后的最新信息后，通过网络传送到本广播系统，系统利用 专用的编辑软件、数字语音合成软件和语音数据库将这些数据信息转变成语音信息， 再通过音频矩阵切换器将语音信息切换到指定的区域播放，完成最新动态信息的实 时播报。本广播系统支持键盘输入，自动广播键盘输入的内容。 紧急广播是用于完成在发生消防火灾或突发性事故时对人员的紧急疏散广播。 其音源直接进入数字音频矩阵主机并被设置为最高优先级广播。当需进行紧急广播 时，利用设在消防值班室内的分区呼叫站，可以完成选定区域的强行切换，从正常 广播状态切换到紧急广播状态，完成紧急疏散、灭火指挥等广播。 考虑到曼哈顿广场的特实际情况，为了提高工作效率，更快捷地为业户服务， 在广播室等地设有遥控麦克风或与广播系统联网的电话式呼叫站，可以在上述地区 利用电话呼叫站实现本区域或任意区域的紧急广播、业务广播等功能。 公共广播系统本身就是一项较复杂的系统工程，它涉及到电声技术、建声技术 和乐声技术（调音）三者密切配合的边缘科学。由于曼哈顿广场的建筑采用了大量 的新型建筑材料，如：玻璃幕墙、大理石的柱面和墙面、高档的防滑地面砖等，使 建筑声场变得很差。为了实现良好的播音效果，在实际使用中就不得不用电声场来 进行调整和弥补，在安装调试过程中，必须根据不同的区域、高度、面积、体形和 环境等综合因素全盘考虑，并对功率放大器和扬声器的频率特性、功率等进行调节、 精选文档 111 匹配和补偿。以能够满足公共广播的功能要求。 我公司采用日本松下电器株式会社的产品。该公司产品除在功能、技术指标、 频率特性、音调、音质等方面能满足使用要求外，还有以下特点： 松下的紧急广播系统、噪音探测系统和遥控麦克等设备还具有明显的技术优势 和特点。 该公司具有大型的专业音像和公共广播三维音场的分析系统，可以支持系统集 成商进行音场分析，确保该公司产品在各种复杂音场中使用达到最佳效果。 松下公司在公共广播和专业音像领域有 44 年设计和制造历史。公共广播在五 洲商厦有成功使用的经验（其“计算机综合信息管理系统”的接口，噪声处理补偿 电路、与“消防紧急广播”的接口，与“电话呼叫站”的通讯接口等模块都已经通 过实际应用的验证，证明系统运行可靠，能满足业主的需要） 。 松下公司提供给中国市场的产品其电气指标均符合中国的电气规范，所有人机 交互界面都采用中文或者英文标识。 6.1.26.1.2 系统概况系统概况 广播系统是一个具有国际先进水平的广播系统，该系统除完成基本广播系统的 功能外，还与自动广播系统（含在系统集成部分） 、内通调度系统、火警报警系统 联接，完成自动广播，本地呼叫广播，火警连动广播等相关广播。并设置了各个门、 问讯台及消防中心广播分站，以满足在特殊情况下，该部门对外通告的需要。 广播系统由背景音源、智能型遥控话筒、通信接口数据信号处理器、音频矩阵 控制器、消防广播控制系统、功率放大器、频率控制设备、以及扬声器等组成。 广播系统的主要功能是在各公共区和办公区分别播放不同的动态信息、业务信 息、特别通告和紧急事件等。 精选文档 112 广播方式是自动播音、以及人工播音。 广播源来自激光唱机、录音卡座、收音机、广播室智能遥控话筒、指挥中心智 能遥控话筒、保安中心智能遥控话筒、消防中心话筒、3 路集成系统的自动广播音 源信号、1 路本地广播的音源信号以及 1 路消防广播信号等各类信息。 广播源分优先级、紧急广播具有最高优先权。在紧急情况下，相应区域的正常 广播将被切断，取而代之的是来自消防中心的紧急广播和安全疏散广播。其他广播 区的广播内容保持不变。 采用矩阵系统，不用改变硬件的连线，进行分区广播功能设定。 系统运行中各项设备的动作状态是否异常及故障内容会被系统分析记忆，在计 算机显示屏上显示，并被打印，以备系统对故障作分析报告。 本系统采用吸顶扬声器，以及壁挂高音质指向性扬声器。 6.26.2 系统组成系统组成 系统由机房设备和前端设备两大部分组成。简述如下： 6.2.16.2.1 机房设备机房设备 从平面布局图上可以看出，广播设备位于 1 层广播机房内。 （1）播音室内放置有播音员话筒和让播音员观看播音设备工作状态。 （2）机房设备间内放置有 2 台广播机柜。 （3）控制机柜内置有：电话呼叫站连接的内通接口板、电源控制模块及各种 音源设备，如：激光唱机、双卡放音机、AM/FM 收音机等。 （4）自动广播及数字噪声处理器机柜内置有：自动语音合成、信息接口、语 音库及数字噪声处理器及电源控制模块。 （5）功放机柜内置有：各类功率放大器、备用功率放大器、音频监听器、热 备份自动倒备器、喇叭回路故障检测器及紧急强切继电器等。 精选文档 113 6.2.26.2.2 前端设备前端设备 1.根据曼哈顿广场的需要，功率放大器至区域控制器分配到各层面扬声器。系 统设计有 22 个消防广播区域和 7 个业务广播区域，其中地下一层和地下二层分别 三个消防分区，地上一层到地上七层每层为两个消防分区一个业务分区八层到二十 六层为两个消防分区。主机受控于消防主机，一旦消防主机发生某层火灾信号，广 播主机即自动按原设定的程序方式进行分层广播，直至整幢大楼广播完成。 共装有各类扬声器 547 只。其中：吸顶式扬声器 475 只（用于吊顶）壁挂音箱 72 只 2.在广播中心、消防中心和指挥中心各设有 1 台智能型遥控麦克风站。该呼叫 站可设置 20 组的任意播音区域群组、可设定需要广播的扬声器线路、单键实现全 区广播。 6.2.36.2.3 基本工作原理基本工作原理 曼哈顿广场广播系统属于能提供背景音乐、基本广播、消防紧急广播合一的公 共广播音响系统。各种音源的输入、输出均通过矩阵切换器，在不用改变硬件连线 的情况下，可以实现分区广播功能，并可在不同区域实现不同内容的广播，优先广 播权控制，消防紧急广播强切、喇叭回路故障检测器等诸多功能。并能实现对广播 的音量、音质、音调、混响时间、频率特性补偿等调节功能。 由于曼哈顿广场建筑面积大，扬声器负载多而分散，传输线路也比较长。系统 中的功率放大器采取定电压输出，并具有喇叭回路故障检测电路。根据不同的场合 采用不同型号和功率的扬声器。本系统中采用了吸顶扬声器、及壁挂音箱等。 系统中所有的控制功能均可以通过多媒体管理软件在计算机上完成。并在计算 机的监视器上以动态图形的方式实时显示系统各部分的工作状况。使系统操作或维 精选文档 114 修人员对系统的运行情况一目了然。 A A、主控设备（控制计算机和音频矩阵切换器）、主控设备（控制计算机和音频矩阵切换器） 本广播系统采用控制计算机和音频矩阵切换器相结合的主控系统。把基本广播、 自动广播和消防紧急广播的功能集合在一起，共用一套功率放大设备和扬声器系统， 是一套综合型的公共广播音响系统。其播音范围能覆盖*内所有的区域，并能根 据不同的需要同时对不同的区域实现不同内容的播音。根据授权级别的不同而完成 不同的广播功能。其中消防紧急广播具有最高优先控制级别。 本系统的控制计算机通过 RS-232C 接口与音频矩阵切换器相连接。系统的控制 计算机控制选择音频矩阵切换器的通断来选择播音区域，进而对整个广播系统的功 能实现管理和控制。 本系统中所有的音频信号均通过音频矩阵切换器输入、输出。音频矩阵切换器 采用尖端数字技术，切换时可实现无噪音输出。通过音频矩阵切换器可以实现系统 的分区广播功能，不同的区域可以播放不同的广播内容。 数字噪声处理系统，可以实现对相应广播区域的音量、音质、混响时间的调节 控制，同时具有频率特性补偿和噪声补偿处理电路。使语言的可懂度、音乐的丰满 度、播音的清晰度更加符合公共广播系统的要求。 消防紧急广播送入本广播系统的音频信号 1 路和控制信号线 15 路均直接输入 音频矩阵切换器。 在本广播系统中，消防紧急广播具有最高级别的控制权。当发生火灾或紧急情 况需紧急广播时，消防值班室内可以选择任意区域或全部区域实施广播，并在其所 选择的广播区域内能自动中断其它形式的广播而转为紧急广播。 考虑到消防紧急广播的重要性， 消防紧急广播设备预留了电脑接口以方便设 精选文档 115 定以及日后的设备维护和管理。 利用本系统的控制计算机可以完成对整个系统的初始化设定，如：系统参数的 设定、各广播区域工作状态的设定、优先控制级别的设定等。音频矩阵切换器本身 内置有 CPU，完成初始化设定后，可以脱离计算机而独立工作。 在控制计算机上可以设定和监视系统的工作状态，采用全中文操作界面，菜单 式结构，具有友好的人机对话窗口，利用键盘和鼠标能完成全部操作和控制功能。 在计算机监视器上可以用动态图形的方式显示系统的工作状态。如：指示各分区广 播的状态、显示当前的播音状态、显示功放和扬声器回路故障报警状态等。使操作 人员对系统工作状态一目了然。 B B、播音的形式和方式。、播音的形式和方式。 无论是基本广播，还是自动广播和消防紧急广播都具有自动和人工播音两种方 式。 基本广播的人工播音即播音员通过麦克风实施播音的方式；自动播音是根据事 先录制好的播音计划，利用磁带、光盘通过放音设备而实施的播音方式。 自动广播的人工播音即操作人员通过计算机直接键入数据信息，通过系统自动 编辑处理后实施的播音方式，是用于信息遗漏或临时性更改后的应急措施；自动广 播的自动播音即实时动态播音，将获取的实时动态信息通过系统处理后变成语音信 号实施播音的方式。 消防紧急广播的人工播音即消防指挥员（或授权值班员）通过麦克风直接对旅 客实施播音的方式；自动播音是根据事先录制好的紧急情况下的播音计划，综合紧 急情况发生的区域，通过按键选择不同播音内容的自动播音方式。 针对不同的业务具有不同的播音形式和内容针对不同的业务具有不同的播音形式和内容. . 精选文档 116 本广播系统可以支持多种播音的语种，如中文普通话、英语等。提示音具有两 种类型，可以由系统操作人员选择、设定。 功放单元 根据设计图纸，本广播系统共划分为*个广播分区，根据不同区域扬声器的数 量和功率总和，合理选择功率放大器的容量。本系统分别选用了 120W 和 360W 二种 不同容量的功率放大器。所有型号的功率放大器均具有良好的频率特性、高保真性 能和高输出信噪比。在额定输出功率的情况下，长期工作不会产生过热或音频信号 失真的现象。 对所有功率放大器均进行实时故障检测，功率放大器本身和输出的负载回路进 行检测，当检测到功率放大器本身有短路、断路、过载、过热等故障时，工作的功 率放大器能自动停止输出，并自动切换到备用功率放大器。转换过程是全自动的， 不影响系统的正常播音。功率放大器本身具有故障显示指示灯，显示故障状态，同 时将故障信号反馈至控制计算机并在控制计算机的显示屏上以提示操作维护人员。 功放输出回路配有监听回路，用于监听各输出回路的播音内容、音量的大小和 音质的好坏，为调整系参数提供直接依据。监听器采用多回路共享方式，利用转换 开关来选择确定需监听的回路。 考虑到本系统会在消防紧急情况下使用，选用的功率放大器所用电源，可采用 AC 220V 和 DC 24V 供电方式。本广播系统具有 DC 24V 不间断电源供电的能力。 C C、紧急广播、紧急广播 根据国家有关火警广播的技术规范，在火灾发生时，消防控制室将该火警分区 及相关的火警分区的扬声器强制转入紧急疏散广播状态。消防控制室能显示紧急广 播的区域，可以实现自动和手动广播。 精选文档 117 消防紧急广播设备采用松下紧急公共广播系统（WK-850）该系统具有操作的便 利性、高可靠性及优美的音质。 本系统具有 LCD 文字显示及声音提示，操作者可以按照显示和提示进行操作。 文字显示及声音提示均为中文，LCD 显示包括： 1、紧急情况时的操作方法。 2、系统的广播状态和报警区域。 3、系统自检时检测到的系统的异常状态。 4、系统各种设定好的定时操作显示。 本系统具有自我诊断功能，能在故障的初期及早反应，自诊包括： 1、控制器的检测。 2、紧急遥控器及与紧急遥控器连接线路的检测。 3、扬声器线路的检测。 系统可以设置多种参数设定实际状态、声音频输入、优先权、音频输出、音频 输出回路、火灾连动报警层、声音警报。这些设定资料可以下载至数据存储器备份。 D D、扬声器、扬声器 广播系统的播音效果，其声音的清晰度、语言的可懂度、音乐的丰满度是靠扬 声器建立的声场来实现的。由于曼哈顿广场内大量新型建筑材料的采用，如玻璃幕 墙、大理石墙面和地面等声音反射性很高的建筑材料，声音在建筑内经过多次反射 使声场变的很复杂，这样必须靠电声场来弥补。那就必须根据各广播区域的建筑结 构、吊顶高度、空间大小、反射条件等合理选择不同形式、不同功率、不同频率特 性的扬声器来实现。根据不同的区域，我们分别选择了吸顶式、投射式、号筒式及 精选文档 118 壁挂音箱等几种不同形式的扬声器，每种扬声器的功率利用阻抗变压器还可以进行 调节。 连接扬声器的音频电缆每一支路均采用“手拉手”的连接方法，所有连接接头 均在扬声器的接线端子上连接。无论是吊顶安装，还是壁挂安装，均采用出厂配套 的安装支架安装，并符合安装区域的消防相关要求。对于室外及停车场安装的号筒 式扬声器，其安装支架还经过防腐处理，适宜全天候的工作环境。 E E、其它功能、其它功能 区域选择呼叫功能。系统在广播中心、消防中心及指挥中心各设有 1 只智能型 呼叫站。每个呼叫站上配有无极性和无噪音的高品质鹅颈麦克风，并具有 20 组任 意播音区域选择钮（每 10 组用按键切换）每个功能键含有指示灯，在授权的范围 内，可实现 20 个以上的组合区域广播、全区广播、单独区域广播。 噪声检测和补偿处理功能。为了在环境噪声变化较大的环境下仍能保持较高的 声音清晰度和语言的可懂度，在一层迎客大厅、行李提取大厅、远机位候机区，二 层的国际及国内出港大厅、国际第二候机区的适当位置安装现场噪声探测器。用于 该区域背景噪声的检测，并将检测到的背景噪声信号送入噪声处理器，通过对噪声 信号的过滤压缩、频率特性分析，产生相应的控制信号，调节该区域音频信号的频 率特性以改变音质，并自动增减该区域的音量。 支持本地电话呼叫广播功能。 UPS 集中供电。由于本广播系统为三合一的公共广播系统，它应是消防联动设 备的一部分。为了实现在紧急情况下仍能保证系统的正常工作，便于日常的系统电 源维护和管理，所以整个广播系统全部采用集中式 UPS 供电。 机柜内所有广播设备的供电电源，如音源设备、功率放大器等不采用插头、插 精选文档 119 座连接。为了连接更可靠，采用接线鼻子与接线端子连接。 6.36.3 系统功能系统功能 6.3.16.3.1 背景音源背景音源 音源来自 AM/FM 收音机、激光唱机、双卡卡座。 6.3.26.3.2 智能遥控话筒智能遥控话筒 该话筒被安置在广播室。 1 1、广播功能、广播功能 远距离（1km 以内）遥控话筒可以分别对每区广播，也可以编组广播（最大 20 个群组） 。 1）通常的广播，可由前部功能键进行操作。 2）本遥控话筒具备外部输入接口，与外部音原设备连接，也可以从遥控话筒 进行 BGM 广播。 3）可以产生两种不同的音乐铃，用于话筒 广播前后使用，为提示音和结束音。 2 2、录音、重播功能、录音、重播功能 可将广播的语音，以及外部音原设备输入的内容通过麦克风收录到矩阵控制器 内存里进行遥控重播。 1）录音内容可以通过话筒内置扬声器进行预播确认。 2）可将常用的广播内容等编录为语音库， 进行简单快捷的选择重复广播。 3）可对每一次广播的内容按照所需要的重复广播次数， 重复间隔时间进行预 先设定。 3 3、广播监听功能、广播监听功能 精选文档 120 1）遥控话筒本身不单可对每个广播区域的占用状态进行监视，还可通过内置 扬声器对某一区域的广播内容进行监听确认。 2）由于遥控话筒具备外接输出，可接上内置功放的扬声器进行与遥控话筒内 置扬声器同等内容的外接监听。 4 4、其他功能、其他功能 遥控话筒具备 5 个功能键，每个功能键的具体功能全部可由矩阵主机来进行分 配设定。 6.3.36.3.3 通信接口数据信号处理器通信接口数据信号处理器 它是数字式音频矩阵控制系统、数字语音广播系统、功率放大器热备份切换系 统、扬声器回路检测系统、远距离遥控话筒及广播系统管理计算机的通讯数据交换 中心。 通过它在计算机上记录由集成系统来的自动广播命令、自动广播处理的结果， 以及消防广播的状态。另外，经检测控制信号输入输出端子箱，对功率放大器的故 障、功率放大器热备份切换器以及扬声器回路故障、进行实时检测处理，被广播系 统管理计算机记录。 6.3.46.3.4 检测控制信号输入检测控制信号输入/ /输出端子箱输出端子箱 它收集功率放大器的故障、功率放大器热备份切换器以及扬声器回路短路的状 态信息，提供给广播系统处理。 6.3.56.3.5 消防广播控制系统消防广播控制系统 消防广播控制系统由消防紧急广播主机（WK-850AE） 、连接器（WU-R55E） 、扬 声器输出切换器（WU-R52AE）等组成。消防广播控制机柜放在消防中心。 由于火灾事故具有突发性。因此，消防广播控制系统要求具有中文操作提示 精选文档 121 （声音）功能，一旦发生消防报警时，消防值班人员可按照提示内容进行操作。要 求消防紧急广播系统能够准确、迅速的进行疏导广播。无论是自动（与火灾报警系 统联动）还是手动的情况下，都能发出声音警报。消防紧急广播含二阶段警报广播 动作和警报解除广播动作。 二阶段警报广播语音合成内容： 1 1、报警联动，发布紧急广播、报警联动，发布紧急广播 信号音（pin-pon，pin-pon，pin-pon）唤起注意讯息（女声） “现在 X 火灾 感知开始动作，目前已派人确认当中，请注意下一次广播。 ”信号音（pin- pon，pin-pon，pin-pon）重复 2 次。 2 2、火灾广播内容、火灾广播内容 信号音（pin-pon pin-pon pin-pon）逃生引导讯息（男声） “火灾！火灾！ 发生火灾，请冷静地进行避难疏散。 ”信号音（pin-pon pin-pon pin-pon） “火灾！火灾！发生火灾，请冷静地进行避难疏散。 ”持续音 （piu、piu、piu） 。不停重复，至灭火为止。 3 3、警报解除广播语音合成内容、警报解除广播语音合成内容 信号音（pinpon pinpon pinpon）更正讯息（女声） “刚才火灾感知器的动 作，经确认的结果，没有发现无异，请大家放心。 ”重复 2 次。 发生报警时，在消防报警控制室将火灾疏散层的扬声器强制转入紧急广播状态。 消防报警控制室能显示紧急广播的楼层，并能实现自动和手动播音两种方式。 消防紧急广播控制器的广播连动区，可以被设定，最多可以连动全区域。 消防紧急广播系统和广播控制系统的连线有一对音频线和 15 对控制组成。 精选文档 122 6.3.66.3.6 功率放大器（功率放大器（WU-P53H/GWU-P53H/G、WU-P52/GWU-P52/G） 功率放大器采用专为背景音乐系统而设计的定压输出功率放大器，具有可靠性 高、频带宽、失真小等一系列特点，并且能保证系统 24 小时满功率工作。 为考虑消防紧急广播，采用在交流 220 伏及直流 24 伏两种供电方式下，进行 正常工作的功率放大器。 功放输出功率分别为 360W（WU-P53H/G） 、120W（WU-P52/G ）两种。 6.3.76.3.7 音频前置输入放大器（音频前置输入放大器（WU-M60/GWU-M60/G） 可对 BGM 音源 AM/FM 收音机、激光唱机、双卡卡座分别进行音量控制，并可对 其进行优先权分配。共有 3 组 8 个输入。可以优先权声控静音功能。 6.3.86.3.8 扬声器扬声器 扬声器有暗装吸顶扬声器（WS-TN05N） 、壁挂扬声器（WS-2360N） 6.46.4 广播系统的声场分析广播系统的声场分析 为了满足系统的整体指标，使扬声器的效能充分的发挥，针对原设计图纸进行 了声场分析，经过理论值的计算，除部分区域的声场指标不满足整体指标外，都达 到或超过整体指标的要求。 6.56.5 广播系统与其它系统接口广播系统与其它系统接口 6.5.16.5.1 与集成系统的接口与集成系统的接口 由于信息显示集成商提供，该系统信息由集成系统提供，自动广播数字语音系 统与广播系统接口的可开发。 接口的信息内容 集成系统将信息及相应的控制信息（分区信息、时间信息）通过网络传送至自 动广播数字语音系统，由该系统根据信息进行相应处理，转换成信息的广播音频信 号，及相应的控制信号输出至广播系统。 接口方式 精选文档 123 以下两种方式均可使用。 1）公共广播系统提供 RS-232C/RS485/RS422 标准接口（由 S-IF 通讯接口设备 提供） ，作自动广播用。