数字化公共广播在大型建筑中的应用

　　随着城市建设的发展，城市内的高层建筑及大、中型民用建筑像雨后春笋般纷纷拔地而起，成为现代化城市的一个象征。不断兴建的现代化旅游宾馆、大型商场、车站、机场、码头、体育场馆等公共场所，越来越多地需要与之配套的公共广播系统。
　　
　　公共广播系统是现代楼宇建设的基本设施，不但可改善楼内幽雅氛围、提供多种广播呼叫服务、提高建筑的档次，而且还对楼内安全防范、消防报警起着至关重要的作用。下文就以温州市行政中心东楼及东辅楼为例分析数字化广播的应用。
　　
　　1、系统概述及需求分析
　　
　　温州市行政管理中心东楼和东辅楼的紧急广播及背景广播系统是对公众服务场所、各会议室、业务部门及休息区走廊等公共场所提供背景音乐和公共传呼服务的，可在火灾情况下自动转为火灾紧急广播。广播与消防的联动是通过与ＢＭＳ系统集成辅助实现的。
　　
　　紧急广播及背景广播系统的中心控制设备选用某安保公司Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系列产品。该公司是世界zui早从事公共广播系统的研究开发、设计、销售的企业之一，半个世纪以来不断推出质量的广播和广播管理系统。
　　
　　Ｐｒｅａｓｏｄｅｏ是全数位化的公共广播系统，音频信号和控制信号的处理和通讯全部在数位域进行，因而比当前任何可用的公共广播和紧急系统更胜*。数位信号处理使音频质量大幅提高。Ｐｒｅａｓｏｄｅｏ可以用ＰＣ进行设置，这样使安装和调试的操作参数变得简单、方便。各设备之间的通讯根据距离的不同，采用材料不同包括塑胶或玻璃光缆。连接采用菊链式连接原理，使连接和安装非常快捷、方便。系统连接形成一个闭环，这种连接具有冗余的性能。
　　
　　温州市行政管理中心东楼由地下一层、地上八层组成，主要用于办公及会议；东辅楼共四层，用于办公、住宿、休闲。东楼、辅楼共１５个消防分区，东楼１１个，辅楼４个，它们各自成系统。
　　
　　2、系统总体设计方案
　　
　　温州市行政管理中心东楼和东辅楼的背景音乐和紧急广播系统控制室与消防控制室合并为一个控制室，分别设在一层消控中心，东楼、辅楼使用各自的控制设备。背景音乐广播系统和紧急广播系统共用一套设备，平时播放背景音乐，事务性广播呼叫时可切断背景音乐。在消防紧急情况下可通过ＢＭＳ系统集成与消防报警系统联动，构成紧急广播系统，实现火灾和紧急事故的广播。
　　
　　控制中心系统采用Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系列设备，包括网络控制器（内置前置放大器、监听设备和内置的数字录音设备）、音频扩展卡、功率放大器和１５套线路故障监测套件，它们通过光纤形成各自闭合的环路。音源通过网络控制器和音频扩展卡的模拟音频输入接口接入，音乐信息源可为ＦＭ/ＡＭ电子调谐收音头、双卡磁带机、ＣＤ激光唱机、广播麦克风等，也可根据甲方的需求设计。使用网络分支器从控制中心环路引出多个呼叫站，目前设计为两个，一个在东楼消控中心，另一个可在辅楼的消控中心；每个呼叫站分别配有编辑键盘和区域选择键盘，方便对整个行政管理中心东楼和东辅楼的各自分区的广播。声音信号经过功率放大器放大后传给各扬声器，传输电缆选用耐火阻燃型绝缘电线，所有电线沿管路敷设。
　　
　　3、系统组成
　　
　　3.1 扬声器的设计
　　
　　扬声器类型的选择、位置布放直接关系到整个建筑广播效果的好坏。在此次设计中，紧急广播系统及背景广播系统的扬声器共用一套设备，严格按照消防分区进行设计。温州市行政管理中心东楼和东辅楼共１５个分区，在电梯走廊、门厅及公共活动场所采用３W吸顶式扬声器（如图1所示），在地下室及某些层高较高的区域采用了６W壁挂式扬声器。各扬声器、音量控制器位置见下表。
　　
　　扬声器的布距按照公式Ｓ１＝２×（Ｈ－ｈ）×ｔｈ（Ｑ/２）计算。其中，
　　
　　Ｓ１—布距参考值；
　　
　　Ｈ—设备安装的吊顶高度；
　　
　　ｈ—设定的闻听高度；
　　
　　Ｑ—扬声器的扩散角其中.
　　
　　根据上式计算，扬声器的数量按照每８~１０m一个布防，保证本楼层任何部位到zui近一个扬声器的步行距离不超过１５m.
　　
　　在温州市行政管理中心的某些特定区域还配备了音量调节器，如会议室、中厅、健身房等。音量控制器采用博世产品，它根据控制区域扬声器功率、数量的不同可选用１２W、３６W和１００W，其规格型号为ＬＢＣ１４００/００、ＬＢＣ１４１０/００和ＬＢＣ１４２０/００。
　　
　　设备配置中共用吸顶扬声器１９１个，壁挂扬声器４４个，１２W音量控制器３个，３６W音量控制器３个，１００W音量控制器１个。
　　
　　3.2 网络控制器
　　
　　网络控制器是公共广播的“心脏”。方案中选Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系列的网络控制器ＬＢＢ４４０１/００，该设备是一个全数位产品。它zui多可以控制２８个音频通道的路由，为系统供电、提出故障报告并对整个系统进行控制。该设备既可在独立模式下工作，也可以和ＰＣ连接工作。
　　
　　（1）ＬＢＢ４４０１/００网络控制器本身自带前置放大器，具备高低音量控制功能，与话筒、ＡＭ/ＦＭ接收机、磁带机、ＣＤ激光唱机等音源连接时不需要其它放大器。并可连接音频扩展器ＬＢＢ４４０２/００以实现更多音频信号的输入和输出；
　　
　　（2）网络控制器有内置监听扬声器，并配有监听耳机插口。
　　
　　（3）可以控制６１个结点；
　　
　　（4）２８路音频通道；
　　
　　（5）８个受监控的控制输入和５个控制输出；
　　
　　（6）４路音频输入和４路音频输出；
　　
　　（7）配置和诊断/记录功能的以太网介面；
　　
　　（8）数位资讯存储；
　　
　　（9）存储zui后９９条故障资讯；
　　
　　（10）ＲＳ２３２介面，用于记录。
　　
　　3.３ 呼叫站
　　
　　使用网络分支器ＬＢＢ４４1０/００从控制中心环路引出多个呼叫站，目前设计为两个，一个在东楼消控中心，另一个可在辅楼的消控中心；每个呼叫站分别配有编辑键盘和区域选择键盘ＬＢＢ４４３２/００，方便对整个行政管理中心东楼和东辅楼的分区广播。基本呼叫站ＬＢＢ４４３０／００的主要功能如下：
　　
　　（1）冗余网络连接；
　　
　　（2）电源开关指示；
　　
　　（3）错误指示；
　　
　　（4）高优先顺序和低优先顺序的区别指示；
　　
　　（5）监测话筒的电容膜。
　　
　　3.4  功率放大器
　　
　　目前系统使用的功率放大器有３种。ＬＢＢ４４２２/００２×２５０Ｗ；ＬＢＢ４４２４/００４×１２５Ｗ；ＬＢＢ４４２１/００４×６０Ｗ。其主要功能如下：
　　
　　（1）冗余网络连接；
　　
　　（2）电源开关指示；
　　
　　（3）每放大器通道有zui大达１.２s的延时功能；
　　
　　（4）用于检测的２×１６字元的显示；
　　
　　（5）耳机监听和ＶＵ表监视；
　　
　　（6）８路控制输入和１至８路控制输出；
　　
　　（7）根据放大器型号的不同有２~４路音频输入；
　　
　　（8）检测连接控制输入的外部电缆；
　　
　　（9）功率放大器监测及换机功能；
　　
　　（10）扬声器线路监测；
　　
　　（11）自动音量控制。
　　
　　4、系统特点
　　
　　4.1 冗余的网络结构
　　
　　系统的架构建立在设备的菊链式连接上。可以在网络的任何位置增加和去除设备（只要可以接入网中）而不影响其它设备的性能。便于客户容易地扩展系统，而不必在网络控制器上另外增加任何设备。使用环网结构，可以把系统配置成有冗余的网络拓扑结构。
　　
　　4.2 单一线缆的敷设
　　
　　Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系统采用了*的扬声器线路监测原理，不需要为监测而另外敷设线路，即系统利用单一扬声器线路完成与扬声器线路尾端设备的通讯。因此通过单一的线缆敷设取代传统的双线施工，可以大大降低安装成本、减少施工错误，并且为以后的扩展带来极大的方便。
　　
　　4.3 分散控制和集中控制的结合
　　
　　系统的设计思想是分散控制各系统功能。音频输入和输出信号的处理都置于各设备本身。使网络控制器功能集中于广播路由管理和控制，因而比集中处理所有信号的系统有更快的反应。
　　
　　4.4 多种功能的结合
　　
　　Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系统的各个设备将多项功能集于一身。这个特性使系统需用设备的种类大为减少，如在功率放大器中就结合了音频处理、音频延时线路、放大器监测、放大器自动切换和扬声器线路监测等功能。另外，Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ灵活的架构能让用户随心所欲的把任何型号的设备放置在建筑物内的任何地方。用户使用配置软件可以配置所有的功能参数。在设备端不需要使用程序，因而极大的节约了安装和调试的时间。
　　
　　4.5 紧急疏散的保障
　　
　　Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系统的设备符合应用于世界各地的各种“紧急应用”标准。从呼叫站话筒的电容膜到扬声器线路都在网络控制器的监测之下。网络控制其具有存储系统中zui后２００个故障资料的容量，任何检测出的故障都向网络控制器报告，详细资料显示在网络控制器的ＬＣＤ显示器或与网络控制器相连的ＰＣ机上。系统也满足紧急系统对消防员呼叫站的要求。高度的系统开放概念，加上使用大量控制输入和输出的可能性使系统可以满足zui困难的紧急要求。
　　
　　4.6 开放的数字接口
　　
　　系统的接口包括音频输入、控制输入、以太网和ＲＳ－２３２接口、Ｃｏｂｒａｎｅｔ接口。通过Ｃｏｂｒａｎｅｔ接口可以将几个独立Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系统组成一个大的系统。音频和控制输入可以在系统的任何地方加入（如可以在功率放大器、音频扩展器或网络控制器加入）。网络控制器有以太网和ＲＳ－２３２接口，因此可以给网络控制器提供多个界面，这种开放协定允许任何外部设备与Ｐｒａｅｓｉｄｅｏ系统连接。
　　
　　4.7 友好的软件控制
　　
　　系统内包含了使用方便的基于Ｗeb技术的配置软件，无需ＰＣ可以直接与局域网连接，通过它可以对系统功能进行*的远程设置、远程诊断，即被*的人员可以不受时间和地点的限制进行自由设置。程序结构具有简单、准确的特点，使得对程序的浏览既方便又有很强的容错性。
　　
　　5、系统实现功能
　　
　　5.1 背景音乐广播系统
　　
　　通过广播控制室，将接收的广播电台和其它兄弟台的节目，以及自办的节目，通过有线方式向温州行政管理中心的休闲区域和其它公共场所播放背景音乐节目；并可以通过呼叫站同时对所有的分区播出业务广播、呼叫广播，并可在特定分区插入业务广播、会议广播和通知等。
　　
　　5.2 紧急广播系统
　　
　　温州行政管理中心的紧急广播系统和背景音乐广播系统共用控制主机、扬声器和分配网络，并依照消防分区，在发生消防或紧急事故时，无论走廊、会议室和其它区域的背景音乐的音量开关的状态如何，均能实现自动强行切换，并以足够的音量向事故层和上下相邻层进行火灾事故广播，实现Ｎ±１的操作要求。根据招标要求，该系统功放的配置能够满足必要时对全部区域进行广播。紧急广播由预先录制好的语音存储器播放。另外，当有特殊情况出现，需要对特定区域进行广播时，可使用呼叫站（事先利用主机对呼叫站进行编码）对所需区域进行广播。