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          OBTPA公共廣播工程手冊

          瀏覽次數: 日期:2018-09-26 11:19:48
            一、公共廣播工程設計的一般順序這里所說的公共廣播是指有線傳輸的聲音廣播,通常用于公共場館、大廈、小區內部,供背景音樂廣播、尋呼廣播以及強行插入的災害性廣播使用。這一類公共廣播工程的設計,通常按下列順序進行:
            1、首先應考慮廣播揚聲器的選用、配置
            2、廣播功放的選用
            3、廣播分區
            4、廣播系統的建構
            二、廣播揚聲器的選用和配置
            1、廣播揚聲器的選用原則上應視環境選用不同品種規格的廣播揚聲器。
            例如,在有天花板吊頂的室內,宜用嵌入式的、無后罩的天花揚聲器。如OBT-608、OBT-808、OBT-809、OBT-502等系列。這類揚聲器結構簡單,價錢相對便宜,又便于施工。主要缺點是沒有后罩,易被昆蟲、鼠類嚙咬。
            在僅有框架吊頂而無天花板的室內(如開架式商場),宜用吊裝式球型音箱(OBT-208)或有后罩的天花揚聲器(如OBT-102、OBT-106等系列)。由于天花板相當于一塊無限大的障板,所以在有天花板的條件下使用無后罩的揚聲器也不會引起聲短路。而沒有天花板時情況就大不相同,如果仍用無后罩的天花揚聲器,效果會很差。這時原則上應使用吊裝音箱。但若嫌投資大,也可用有后罩的天花揚聲器。有后罩天花揚聲器的后罩不僅有一般的機械防護作用,而且在一定程度上起到防止聲短路的作用。
            在無吊頂的室內(例如地下停車場),則宜選用壁掛式揚聲器或室內音柱。前者如OBT-426、OBT-428、OBT-466-468-469等系列;后者如OBT-121-123、OBT-160-162等系列。
            在室外,宜選用室外音柱或號角。前者如OTB-161-163、OBT131-133等系列;后者如OBT-307、OBT-309等系列。這類音柱和號角不僅有防雨功能,而且音量較大。由于室外環境空曠,沒有混響效應,選擇音量較大的品種是必須的。
            在園林、草地,宜選用草地音箱。如OBT-1801、OBT-1802、OBT-1803等系列。這類音箱防雨、造型優美,且音量和音質都比較講究。
            在裝修講究、頂棚高闊的廳堂,宜選用造型優雅、色調和諧的壁畫揚聲器。如OBT-3040、OBT-4050、OBT-6090、OBT-60120等系列。
            在防火要求較高的場合,宜選用防火型的揚聲器。例如OBT-207、OBT-108等系列。這類揚聲器是全密封型的,其出線口能夠與阻燃套管配接。
            至于品牌和檔次的選擇,自然與投資有關。OBT系列以普及檔次至中等級檔次為主。
            2、廣播揚聲器的配置
            廣播揚聲器原則上以均勻、分散的原則配置于廣播服務區。其分散的程度應保證服務區內的信噪比不小于15dB。
            通常,高級寫字樓走廊的本底噪聲約為48~52dB,超級商場的本底噪聲約58~63dB,繁華路段的本底噪聲約70~75dB。考慮到發生事故時,現場可能十分混亂,因此為了緊急廣播的需要,即使廣播服務區是寫字樓,也不應把本底噪聲估計得太低。椐此,作為一般考慮,除了繁華熱鬧的場所,不妨大致把本底噪聲視為65~70dB(特殊情況除外)。照此推算,廣播覆蓋區的聲壓級宜在80~85dB以上。
            鑒于廣播揚聲器通常是分散配置的,所以廣播覆蓋區的聲壓級可以近似地認為是單個廣播揚聲器的貢獻。根據有關的電聲學理論,揚聲器覆蓋區的聲壓級SPL同揚聲器的靈敏度級LM、饋給揚聲器的電功率P、聽音點與揚聲器的距離r等有如下關系:
            SPL=LM+10lgP–20lgrdB(1)
            天花揚聲器的靈敏度級在88~93dB之間;額定功率為3~10W。以90dB/8W匡算,在離揚聲器8m處的聲壓級約為81dB。以上匡算未考慮早期反射聲群的貢獻。在室內,早期反射聲群和鄰近揚聲器的貢獻可使聲壓級增加2~3dB左右。
            根據以上近似計算,在天花板不高于3m的場館內,天花揚聲器大體可以互相距離5~8m均勻配置。如果僅考慮背景音樂而不考慮緊急廣播,則該距離可以增大至8~12m。另外,適用于中國大陸的火災事故廣播設計安裝規范(以下簡稱‘規范’)有以下一些硬性規定:“走道、大廳、餐廳等公眾場所,揚聲器的配置數量,應能保證從本層任何部位到最近一個揚聲器的步行距離不超過15m。在走道交叉處、拐彎處均應設揚聲器。走道末端最后一個揚聲器距墻不大于8m”。
            室外場所基本上沒有早期反射聲群,單個廣播揚聲器的有效覆蓋范圍只能取上文匡算的下限。由于該下限所對應的距離很短,所以原則上應使用由多個揚聲器組成的音柱。饋給揚聲器群組(例如音柱)的信號電功率每增加一倍(前提是該群組能夠接受),聲壓級可提升3dB。請注意“一倍”的含義。由1增至2是一倍;而由2須增至4才是一倍。另外,距離每增加1倍,聲壓級將下降6dB。根據上述規則不難推算室外音柱的配置距離。例如,以OBT-1127室外音柱為例,其額定功率為40W,是單個天花揚聲器的4倍以上。因此,其有效的覆蓋距離大于單個天花揚聲器的2倍。事實上,這個距離還可以大一些。因為音柱的靈敏度比單個天花揚聲器要高(約高3~6dB),而每增加6dB,距離就可再加倍。也就是說OBT-1127音柱的覆蓋距離可以達20m以上。但音柱的輻射角比較窄,僅在其正前方約60~90度(水平角)左右內有效。具體計算仍可用式(1)。
            三、廣播功放的選用
            廣播功放不同于HI-FI功放。其最主要的特征是具有70V和100V恒壓輸出端子。這是由于廣播線路通常都相當長,須用高壓傳輸才能減小線路損耗。
            廣播功放的最重要指標是額定輸出功率。應選用多大的額定輸出功率,須視廣播揚聲器的總功率而定。對于廣播系統來說,只要廣播揚聲器的總功率小于或等于功放的額定功率,而且電壓參數相同,即可隨意配接,但考慮到線路損耗、老化等因素,應適當留有功率余量。按照‘規范’的要求,功放設備的容量(相當于額定輸出功率)一般應按下式計算:
            P=K1?K2?ΣP0(2)
            P—功放設備輸出總電功率(W)
            P0—每一分路(相當于分區)同時廣播時最大電功率
            P0=Ki?PiPi—第i分區揚聲器額定容量
            Ki—第i分區同時需要系數:
            服務性廣播客房節目,取0.2~0.4
            背景音樂系統,取0.5~0.6
            業務性廣播,取0.7~0.8
            火災事故廣播,取1.0
            K1—線路衰耗補償系數:1.26~1.58
            K2—老化系數:1.2~1.4
            椐此,如果是背景音樂系統,廣播功放的額定輸出功率應是廣播揚聲器總功率的1.3倍左右。
            但是,所有公共廣播系統原則上應能進行災害事故緊急廣播。因此,系統須設置緊急廣播功放。根據‘規范’要求,緊急廣播功放的額定輸出功率應是廣播揚聲器容量最大的三個分區中揚聲器容量總和的1.5倍至于廣播功放的其他規格,取決于廣播系統的具體結構和投資。
            四、廣播分區
            一個公共廣播系統通常劃分成若干個區域,由管理人員(或預編程序)決定那些區域須發布廣播、那些區域須暫停廣播、那些區域須插入緊急廣播---等等。
            分區方案原則上取決于客戶的需要。通常可參考下列規則:
            1、大廈通常以樓層分區,商場、游樂場通常以部門分區,運動場館通常以看臺分區,住宅小區、度假村通常按物業管理分區,等等。
            2、管理部門與公眾場所宜分別設區。
            3、重要部門或廣播揚聲器音量有必要由現場人員任意調節的宜單獨設區。總之,分區是為了便于管理。凡是需要分別對待的部分,都應分割成不同的區。但每一個區內,廣播揚聲器的總功率不能太大,須同分區器和功放的容量相適應。以OBTPA系列中的OBT-8010分區器為例,每一個區的功率容量為1000VA,但10個區的總容量不應超過10000VA。椐此,如果10個區滿負荷運行,則平均每個區不應超過1000VA(近似1000W)。
            五、廣播系統的建構
            1、簡易系統一個公共廣播系統
            起碼須配置下列環節:
            廣播揚聲器,廣播功放,前置放大器,話筒。
            A、最簡易的方案如圖一。
            話筒
            OBT-6N系列廣播功放有內置的前置放大器(俗稱“合并機”)。該系列的最小功率是60W,可驅動8~16個天花揚聲器或5~10條音柱(具體須視揚聲器和音柱的型號而定);最大功率是350W,其驅動能力接近前者的6倍。
            這個簡易系統只能發布語音廣播,如通知、尋呼、講話等。倘要廣播背景音樂、廣播新聞、發布錄音,則可添置CD、卡座、調諧器(收音機)等設備。
            OBT-6N50系列備有多個線路輸入接口,完全可以同這些設備連接。
            OBT-6N系列還可以配接多個話筒,供中、小型集會主席臺使用。其中的主話筒具有優先功能,其信號能抑制其他輸入(令其默音),以便強行插入具有優先權的發言或緊急的廣播。
            B、另一個簡易方案如圖二。
            麥克風
            OBT-6060廣播功放是內置收音的一體化功放,功能齊全,一機搞定。其主話筒亦有優先權,可用于緊急插入,并可用遙控器遙控。
            OBT-6060的額定輸出是60W。
            以上兩個簡易系統的共同缺陷是沒有同消防中心的連動接口。而作為典型的公共廣播系統,上述環節和接口是必須的,詳見下文。
            2、最小系統
            最小系統是指公共廣播功能基本完備的系統。推薦方案如圖三。
            同簡易系統相比較,主要是增加了分區環節、定時控制環節、警報環節和與消防中心連動的接口。平時,系統在可編程定時器OBT-9100的管理下運行(根據預先編定的程序定時啟閉有關環節的電源),并按時播放作息時間正點鐘聲信號。當消防中心向系統發出警報信號時,通過連動接口強行啟動有關環節(無論程序處于何種狀態);同時強行切入所有分區插入緊急廣播,而不管它是否處于關閉狀態。
            其次,在該圖中,功放和前置放大器也分開了,系統的組合、操控更為方便;另外還配置了診斷器,以便監聽系統的運行。
            3、分區報警/強插
            最小系統雖然有分區和強插功能,但其強插功能不夠理想。其一,警報不能分區發布,一旦發生警報,所有分區都同時進入警報狀態。這對于規模不大的系統是適宜的。例如一所小學,常規廣播有必要分區(至少教室和辦公室要分別對待),而警報當然應該同時發布。但對于規模較大的系統則不妥,全面發布警報可能引起混亂。其二,警報可以強行打開那些在平時處于關閉狀態的分區,但不能打開那些被現場音控器關閉了的分區。
            A、為了實現分區報警,須有兩路功放,配置如圖四(僅劃出與分區報警有關的部分)。在圖四中,背景節目和警報信號分別送入分區器的A、B端,當警報發生時,警報信號只進入警報區,而其他分區則照常播放背景音樂。
            B、為了強行打開(繞過)音控器,有兩種制式。一種稱為三線制(圖五),另一種稱為四線制(圖六)。
            三線制三線制的配置如圖五。
            由圖五可見,三線制的特點是只有三條終端配線——N、R、C。圖示為背景音樂狀態。警報時,廣播信號線在系統中心(機房)被分區器切換至報警通道,同時由系統中心送出24V電源(稱為強插電源)驅動強插控制繼電器動作,令R線同N線短接,目的是使使音控器旁通。但這里所使用的音控器必須與三線制相容,適用器件為WH-1、WH-2(后者用于多節目源系統)。當一個音控器控制一個揚聲器群組時,由于受控功率大,須加接擴展器(EH系列)。至于強插控制繼電器,適用器件為CH-1F系列;強插電源可用OBT-8060。
            有必要指出,有些用戶容易把三線制中的R線誤接于緊急廣播功放的輸出端。結果導致緊急廣播同背景音樂廣播互相串音。事實上,R線僅僅是在緊急廣播命令驅動下,進行音控器切換的一條類似旁通的導線。在三線制中沒有獨立的緊急廣播信號線,其中的N線是由分區器(OBT-8011)管理的。平時供背景音樂用;緊急時分區器OBT-8011自動地把它切換到緊急廣播功放輸出端,供緊急廣播用。
            四線制四線制的配置如圖六。
            由圖六可見,四線制終端配線有四條——C、N、+24V、-24V。與三線制相比較,其差別在強插繼電器置于音控器內部。適用的音控器有OBT-10NF、OBT-10NFS。
            4、典型系統推薦方案如圖七。
            同最小系統相比,典型系統增加了報警矩陣、分區強插、分區尋呼、電話接口以及主/備功放切換、應急電源等環節,系統的連接也作了相應的調整。此外,還展示了幾種結構不同的分區。
            報警矩陣OBT-8910是與消防中心連接的智能化接口,可以編程。當消防中心發出某分區火警信號時,報警矩陣能根據預編程序的要求,自動地強行開放警報區及其相關的鄰區,以便插入緊急廣播;對于具有音控器的分區,須在分區電源OBT-8060的幫助下才能強行打開(或繞過)音控器進行插入。無關的鄰區將繼續播放背景音樂。在警報啟動時,報警信號發生器OBT-8030也被激活,自動地向警報區發送警笛或先期固化的告警錄音(如指導公眾疏散的錄音)。如有必要,可用消防話筒實時指揮現場運作。消防話筒具有最高優先權,能抑制包括警笛在內的所有信號。
            分區尋呼器OBT-8050可以開啟由分區選擇器OBT-8011管理的任一個(或任幾個)分區,插入尋呼廣播。電話接口OBT-8070是與公共電話網連接的智能化接口。當有電話呼叫時能自動摘機,向廣播區播放來話,使得主管人員可以通過電話發布廣播。當電話主叫方掛機時,系統亦會自動掛機。OBT-8070具有線路輸入口,可以配接調音臺、前置放大器等設備,以便舉行電話會議。
            主/備功放切換器可以提高系統的可靠性。當主功放故障時能自動切換至備用功放。在圖七中有兩臺主功放,分別支持背景音樂和尋呼/報警。備用功放一臺,隨時準備自動接管報警任務;該備用功放也可支持背景音樂,但背景音樂的廣播揚聲器總量可能較多,須配置容量相當的備用功放。應急電源屬在線式,能在市電停電后支持系統運行30~120分鐘(視蓄電池容量而異)。

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