弱电工程中的公共广播系统知识

 不管哪一种广播音响系统，基本可分四个部分： 节目设备、信号的放大处理设备、传输线路和扬声器系统。

一、节目源设备

  1、音乐播放器：作为背景音乐

  2、麦克风（普通麦克风、分区选择麦克风）

  3、存储语音文件：作为业务广播、紧急广播语音

二、信号处理放大设备

   1、音频信号处理器：音频信号补偿、衰减、均衡等处理

   2、前置放大器：音频预放大

   3、功率放大器：音频信号放大，驱动喇叭，定压输出

三、传输线路

  1、音频线缆：传输音频信号，定压喇叭信号RVV2*0.5,  RVS2*0.5,0.75,1.0

  2、光缆：单模，多模，传输数字信号，需配光端机

  3、双绞线：传输音频信号、控制信号，如电话线

  4、网线：5类/超5类，8芯，传输数字信号

  5、无线电波：调频，发射天线

  6、同轴电缆：音频信号与电视信号共缆传输

四、扬声器

  1、天花吸顶喇叭：室内，天花嵌入式，定压/定阻

  2、壁挂喇叭：挂墙式，定压/定阻

  3、音柱：挂立式安装，室内/室外

  4、号角：高灵敏度，室内/室外

  5、仿真喇叭：场合：公园，园林，小区，造型：石头，蘑菇，树桩

  日常生活中，普通办公室的环境噪声的声压级大约50～60dB，普通对话声的声压级大约65～70dB，纺织厂织布车间噪声的声压级大约110～120dB，小口径炮产生噪声的声压级大约130～140dB，大型喷气飞机噪声的声压级大约150～160dB。

声压级是反映声音的大小、强弱的最基本参量。

1、信噪比

     一般来讲是指放大器的输出信号的 电压与同时输出的噪声电压的比 ，常常用 分贝数表示 ，设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。一般来说，信噪比越大，说明混在信号里的噪声越小，声音回放的音质量越高，否则相反。信噪比一般不应该低于63dB，高保真音箱 的信噪比应达到110dB以上。

2、输入灵敏度

达到额定功率输出时所要求的最小信号输入电压大小，灵敏度越高，所需的信号值越小!反之则大!一般的纯功放的输入灵敏度电压为0.775v(0dB)到1.5v(+6dB)之间。

3、最大输出功率（扬声器）

扬声器只能在瞬间承受的最大输入功率。

4、额定功率（扬声器）

扬声器的额定功率是指扬声器能长时间 工作的输入功率 ，又称为 不失真功率 。单位为瓦(W)，当扬声器工作于额定功率时，音圈不会产生过热或机械震动过载等现象，发出的声音没有显示失真。

 额定功率是一种 平均功率 ，而实际上扬声器工作在变功率状态，它随 输入音频信号强弱而变化 ，在弱音乐及声音信号中，峰值脉冲信号会 超过额定功率很多倍 ，由于持续时间较短而不会损坏扬声器，但有可能出现失真。

因此，为保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质，扬声器需留 足够的功率余量 。一般扬声器能承受的峰值功率是额定功率的2-3倍。

功率放大器一般有两种输出，定压式与定阻式。

1、定压信号

定压信号输出，是由电压来推动扬声器，特点是输出的电压大、电流小。因此，定压信号传输距离远，扬声器可以多个并联，但音质比定阻信号稍差。  

定压功放和扬声器的匹配           

     如果定压功放是100V输出，那么不能接70V输入的扬声器， 否则会烧掉扬声器 ；反之，定压功放是70V输出，接100V输入的扬声器是可以的，只不过扬声器的功率会减少一半。（比如，100V、10W的扬声器接在70V输出的功放上，扬声器就变成了5W)。

2、定阻信号  

定阻信号输出，是以电流来推动扬声器，特点是输出的电流大，电压小。定阻信号传输距离不超过100米，音质、音效好。

定阻功放和扬声器的匹配     

    阻抗匹配是指功放的额定输出阻抗（8Ω），应与音箱的额定阻抗（8Ω）相一致。此时，功率处于最佳设计负载状态，可以输出最大不失真功率。

如果功放的额定输出阻抗（4Ω）小于音箱的额定阻抗（8Ω），功放的实际输出功率将会小于额定输出功率；如果功放的额定输出阻抗（8Ω） 大于音箱的额定阻抗（4Ω），功放有过载的危险。

 这也正是我们的IP终端是 4Ω输出，可以接8Ω的扬声器的原因。

一、扬声器的选用

例如，在有天花板吊顶的室内，宜用嵌入式的、无后罩的天花扬声器。这类扬声器结构简单，价钱相对便宜，又便于施工。主要缺点是没有后罩，易被昆虫、鼠类啮咬。 吸顶扬声器3W/6W这类似一般8-10米之间一个。

在仅有框架吊顶而无天花板的室内：

宜用吊装式球型音箱或有后罩的天花扬声器。由于天花板相当于一块无限大的障板，所以在有天花板的条件下使用无后罩的扬声器也不会引起声短路。而没有天花板时情况就大不相同，如果仍用无后罩的天花扬声器，效果会很差。这时原则上应使用吊装音箱。但若嫌投资大，也可用有后罩的天花扬声器。有后罩天花扬声器的后罩不仅有一般的机械防护作用，而且在一定程度上起到防止声短路的作用。

在无吊顶的室内：

则宜选用壁挂式扬声器或室内音柱。

在室外：

宜选用室外音柱或号角。这类音柱和号角不仅有防雨功能，而且音量较大。由于室外环境空旷，没有混响效应，选择音量较大的品种是必须的。

在园林、草地，宜选用草地音箱。这类音箱防雨、造型优美，且音量和音质都比较讲究。25米~30米 一个，20-25W。

在装修讲究、顶棚高阔的厅堂，宜选用造型优雅、色调和谐的吊装式扬声器。

在 防火要求较高的场合 ，宜选用 防火型的扬声器 。这类扬声器是全密封型的，其出线口能够与阻燃套管配接。

至于品牌和档次的选择，自然与投资有关。

二、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48-52 dB，

超级商场的本底噪声约58-63 dB。

繁华路段的本底噪声约70-75 dB。

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65-70dB（特殊情况除外）。照此推算，广播覆盖区的声压级宜在80-85dB以上。

天花扬声器的灵敏度级在88-93dB之间 ；额定功率为3-10 W，以90dB / 8 W匡算，在离扬声器8m处的声压级约为81dB。

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5-8m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8-12m。

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’）有以下一些硬性规定：“走道、大厅、餐厅等公众场所，扬声器的配置数量，应能保证从本层任何部位到最近一个扬声器的 步行距离不超过15m 。在走道交叉处、拐弯处均应设扬声器。走道末端最后一个 扬声器距墙不大于8m ”。

3、功率放大器的容量计算方法：

服务性广播系统和业务性广播系统的 计算方法：

P=K1×K2×ΣPo

式中：

P： 功率放大器输出总电功率（W）；

K1： 线路衰耗补偿系数：线路衰耗1dB时取1.26；线路衰耗2dB时取1.58；

K2： 老化系数，一般取1.2-1.4；

Σ Po=Ki×Pi： 每分路同时广播时最大电功率（W）；

Ki--第i分路的同时需要系数；服务性广播时，客房节目每套Ki取0.2-0.4；背景音乐节目Ki 取0.7-0.8；

Pi--第i分路的用户设备额定容量；

火灾事故广播系统的如何计算，功率放大器容量按该系统扬声器总数的1.5倍确定。

只做背景音乐使用取音箱功率的1.3倍。

例如：

例如小区背景音乐，10个广播，每个是20w，如何计算功放的容量？

P=K1×K2×ΣPo

=1.26*1.2*10*20W*0.7=211W。

最终功放容量还要算1.3倍。

211W*1.3=274W。

1、扬声器的设置

能适应不同环境的需求，且音量和音质都比较讲究。

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。

2、广播系统的供电要求

小容量的广播站可由插座直接供电；容量在500W以上时，设置 广播控制室 ，其供电可由就近的 电源控制器专线供电。

交流电压偏移值一般不宜大于+10%，当电压偏移不能满足设备的限制要求时，应

设备的附近装自动稳压装置。

广播用交流电源容量一般为终期广播设备的交流电耗容量1.5-2倍。传输线缆的选择广播线路宜采用铜芯塑料绞合线。各种节目信号线应 采用屏蔽线 。

3、线路及管道敷设要求

随建筑施工同步敷设管道时，有条件的应将管道敷设在建筑体内，并要求按建筑敷设规范选 用管道的材料和敷设方式 ，对不便敷设在建筑体内的管道，宜采用 镀锌钢管 、PVC管， 封闭金属线槽 或封闭PVC线槽（各管线之间应该有20公分以上的间隔）。

对大型系统的主干线，应采用封闭金属桥架敷设， 强电和弱电桥架应严格分开 （不得与照明、电力线同线槽敷设），分别走各自的弱电井。

4、防雷接地要求：

雷电及电气干扰，对公共广播的恶性影响很大，会造成交流噪声和设备芯片老化甚至烧焦，因此，严格的系统防雷接地，除了保护设备之外，还起到 净化音质的作用 。接地装置可以集中接至建筑体的防雷保护系统。

机房强电要有严格的接地措施，并配有漏电保护开关供电源时序器(或电源管理器)接线，其 接地电阻不大于4欧姆 。

室内广播设备、机柜设 专用地线接至接地装置 ，其 接地电阻不大于4欧姆。

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