公共廣播布線基礎(chǔ)知識概述聲

林智能公共廣播總設(shè)計(jì)室

系統(tǒng)敘述

公共廣播音響系統(tǒng)涉及面很廣，從商場、學(xué)校、賓館、車站、碼頭、廣場到會場、影劇院、體育館等無不與之有密切關(guān)系。

1、在民用建筑工程設(shè)計(jì)中，廣播系統(tǒng)可分為以下幾類：

(1)面向公眾區(qū)(商場、車站、碼頭、商場、餐廳、走廊、教室等)和停車場等的公共廣播系統(tǒng)；這種系統(tǒng)主要用于語音廣播，因此清晰度是首要的。而且，這種系統(tǒng)往往平時(shí)進(jìn)行背景音樂廣播，在出現(xiàn)災(zāi)害或緊急情況時(shí)，又可轉(zhuǎn)換為緊急廣播。

(2)面向賓館客房的廣播音響系統(tǒng)；這種系統(tǒng)包括客房音響廣播和緊急廣播，常由設(shè)在客房中的床頭柜放送，客房廣播含有多個(gè)可供自由選擇的波段，在緊急廣播時(shí)，客房廣播即自動(dòng)中斷，自動(dòng)切換為緊急廣播。

(3)以禮堂、劇場、體育館為代表的廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)；這是專業(yè)性較強(qiáng)的擴(kuò)聲系統(tǒng)，它不僅要考慮電聲技術(shù)問題，還要涉及建筑聲學(xué)問題。兩者都要統(tǒng)籌兼顧，不可偏廢，這類廣播系統(tǒng)往往有綜合性多用途的要求，不僅可供會場語言擴(kuò)聲使用，還常常用于文藝演出等，對于大型現(xiàn)場演出的音響系統(tǒng)，電功率少則幾萬，多的達(dá)數(shù)十萬瓦。故要用大功率的揚(yáng)聲器和功率放大器，在系統(tǒng)的配置和器材選用方面有一定的要求，同時(shí)應(yīng)注意電力線路的負(fù)荷問題。

(4)面向會議室、報(bào)告廳等的廣播音響系統(tǒng)；這類系統(tǒng)一般也是設(shè)置成公共廣播提供的背景音樂和緊急廣播兩用的系統(tǒng)，但因其特殊性故也常在會議室和報(bào)告廳單獨(dú)設(shè)置會議廣播系統(tǒng)。對要求較高或國際會議廳，還需另行設(shè)計(jì)諸如同聲傳譯系統(tǒng)，會議表決系統(tǒng)以及大屏幕投影電視等的專用視聽系統(tǒng)。

從上面介紹可知，對于各種大樓、賓館及其他民用建筑物的廣播音響系統(tǒng)基本上可以歸納為三種類型：一是公共廣播系統(tǒng)(Public Address system簡稱PA)，這種是有線廣播系統(tǒng)，它包括背景音樂和緊急廣播功能，通常結(jié)合在一起，平時(shí)播放背景音樂或其他節(jié)目，出現(xiàn)火災(zāi)等緊急事故時(shí)，轉(zhuǎn)換為報(bào)警廣播。這種系統(tǒng)中的廣播用的話筒與向公眾廣播的揚(yáng)聲器一般不處同一房間內(nèi)，故無聲反饋的問題，并以定壓式傳輸方式其典型系統(tǒng)；二是廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)，這種系統(tǒng)使用專業(yè)音響設(shè)備，并要求有大功率的揚(yáng)聲器系統(tǒng)和功放，由于傳聲器與擴(kuò)聲用的揚(yáng)聲器同處于一個(gè)廳堂內(nèi)，故存在聲反饋乃至嘯叫的問題，且因其距離較短，所以系統(tǒng)一般采用低阻直接傳輸方式；三是專賣店用的會議系統(tǒng)，它雖也屬擴(kuò)聲系統(tǒng)，但有其特殊要求，如同聲傳譯系統(tǒng)等。

2、公共廣播音響系統(tǒng)的組成

不管哪一種廣播音響系統(tǒng)，都可以基本分為四個(gè)部分：節(jié)目源設(shè)備、信號的放大和處理設(shè)備、傳輸線路和揚(yáng)聲器系統(tǒng)。

◆節(jié)目源設(shè)備：節(jié)目源通常為無線電廣播，激光唱機(jī)和錄音卡座等設(shè)備提供，此外還有傳聲器、電子樂器等。

◆信號放大和處理設(shè)備：包括調(diào)音臺、前置放大器、功率放大器和各種控制器及音響加工設(shè)備等。這部分設(shè)備的首要任務(wù)是信號放大，其次是信號的選擇。調(diào)音臺和前置放大器作用和地位相似(當(dāng)然調(diào)音臺的功能和性能指標(biāo)更高)，它們的基本功能是完成信號的選擇和前置放大，此外還擔(dān)負(fù)音量和音響效果進(jìn)行各種調(diào)整和控制。有時(shí)為了更好地進(jìn)行頻率均衡和音色美化，還另外單獨(dú)投入均衡器。這部分是整個(gè)廣播音響系統(tǒng)的“控制中心”。功率放大器則將前置放大器或調(diào)音臺送來的信號進(jìn)行功率放大，再通過傳輸線去推動(dòng)揚(yáng)聲器放聲。

◆傳輸線路雖然簡單，但隨著系統(tǒng)和傳輸方式的不同而有不同的要求。對禮堂、劇場等，由于功率放大器與揚(yáng)聲器的距離不遠(yuǎn)，一般采用低阻大電流的直接饋送方式，傳輸線要求用專用喇叭線，而對公共廣播系統(tǒng)，由于服務(wù)區(qū)域廣，距離長，為了減少傳輸線路引起的損耗，往往采用高壓傳輸方式，由于傳輸電流小，故對傳輸線要求不高。

◆揚(yáng)聲器系統(tǒng)：揚(yáng)聲器系統(tǒng)要求整個(gè)系統(tǒng)要匹配，同時(shí)其位置的選擇也要切合實(shí)際。禮堂、劇場、歌舞廳音色、音質(zhì)要求高，而揚(yáng)聲器一般用大功率音箱；而公共廣播系統(tǒng)，由于它對音色要求不是那么高，一般用3W-6W天花喇叭即好。

3、公共廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)

公共廣播系統(tǒng)，它的主要作用是掩蓋噪聲并創(chuàng)造一種輕松和諧的氣氛，聽的人若不專心聽，就不能辨別其聲源位置，音量較小，是一種能創(chuàng)造輕松愉快環(huán)境氣氛的音樂。

因此，公共廣播的效果有兩個(gè)，一是心理上掩蓋環(huán)境噪聲，二是創(chuàng)造與室內(nèi)環(huán)境相適應(yīng)的氣氛，它在賓館、酒店、餐廳、商場、醫(yī)院、辦公樓等廣泛的應(yīng)用。樂曲應(yīng)是抒情風(fēng)格的或是輕松的，強(qiáng)烈激性的樂曲是不適宜。

公共廣播不是立體聲，而是單聲道音樂，這是因?yàn)榱Ⅲw聲要求能分辨出聲源方位，并且有縱深感，而背景音樂則是不專心聽就意識不到聲音從何處來，并不希望為人感覺出聲源的位置，以至要求把聲源隱蔽起來，而音量要較輕，以不影響兩人對面講話為原則。

4、消防廣播功能的特點(diǎn)

消防廣播是在有事故發(fā)生時(shí)啟用(所以它跟人身的安全有密切關(guān)系)因而消防廣播有以下特點(diǎn)：

◆消防報(bào)警信號應(yīng)在系統(tǒng)中具有最高優(yōu)先權(quán)，可對背景音樂和呼叫找人等狀態(tài)具有切斷功能；

◆應(yīng)便于消防報(bào)警值班人員操作；

◆傳輸電纜和揚(yáng)聲器應(yīng)具有防火特性；

◆在交流電斷電的情況下也要保證報(bào)警廣播實(shí)施。

公共廣播工程設(shè)計(jì)的一般順序

這里所說的公共廣播是指有線傳輸?shù)穆曇魪V播，通常用于商場、公共場館、大廈、小區(qū)內(nèi)部，供背景音樂廣播、尋呼廣播以及強(qiáng)行插入的災(zāi)害性廣播使用。這一類公共廣播工程的設(shè)計(jì)，通常按下列順序進(jìn)行：

1、首先應(yīng)考慮廣播揚(yáng)聲器的選用、配置

2、廣播功放的選用

3、廣播分區(qū)

廣播揚(yáng)聲器的選用和配置

1、廣播揚(yáng)聲器的選用

原則上應(yīng)視環(huán)境選用不同品種規(guī)格的廣播揚(yáng)聲器。例如，在有天花板吊頂?shù)氖覂?nèi)，宜用嵌入式的、無后罩的天花揚(yáng)聲器。這類揚(yáng)聲器結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格相對便宜，又便于施工。主要缺點(diǎn)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(nèi)(如開架式商場)，宜用吊裝式筒型音箱或有后罩的天花揚(yáng)聲器。由于天花板相當(dāng)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(yáng)聲器也不會引起聲短路。而沒有天花板時(shí)情況就大不相同，如果仍用無后罩的天花揚(yáng)聲器，效果會很差。這時(shí)原則上應(yīng)使用吊裝音箱。但若嫌投資大，也可用有后罩的天花揚(yáng)聲器。有后罩天花揚(yáng)聲器的后罩不僅有一般的機(jī)械防護(hù)作用，而且在一定程度上起到防止聲短路的作用。

在無吊頂?shù)氖覂?nèi)(例如地下停車場)，則宜選用壁掛式揚(yáng)聲器或室內(nèi)音柱。

在室外，宜選用室外音柱或號角。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(huán)境空曠，沒有混響效應(yīng)，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。這類音箱防雨、造型優(yōu)美，且音量和音質(zhì)都比較講究。

在裝修講究、頂棚高闊的廳堂，宜選用造型優(yōu)雅、色調(diào)和諧的吊裝式揚(yáng)聲器。在防火要求較高的場合，宜選用防火型的揚(yáng)聲器。這類揚(yáng)聲器是全密封型的，其出線口能夠與阻燃套管配接。

2、廣播揚(yáng)聲器的配置

廣播揚(yáng)聲器原則上以均勻、分散的原則配置于廣播服務(wù)區(qū)。其分散的程度應(yīng)保證服務(wù)區(qū)內(nèi)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?？紤]到發(fā)生事故時(shí)，現(xiàn)場可能十分混亂，因此為了緊急廣播的需要，即使廣播服務(wù)區(qū)是寫字樓，也不應(yīng)把本底噪聲估計(jì)得太低。據(jù)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(qū)的聲壓級宜在80～85dB以上。

鑒于廣播揚(yáng)聲器通常是分散配置的，所以廣播覆蓋區(qū)的聲壓級可以近似地認(rèn)為是單個(gè)廣播揚(yáng)聲器的貢獻(xiàn)。根據(jù)有關(guān)的電聲學(xué)理論，揚(yáng)聲器覆蓋區(qū)的聲壓級SPL同揚(yáng)聲器的靈敏度級LM、饋給揚(yáng)聲器的電功率P、聽音點(diǎn)與揚(yáng)聲器的距離r等有如下關(guān)系：

SPL=LM+10IgP-20IgrdB①

天花揚(yáng)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(yáng)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(xiàn)。在室內(nèi)，早期反射聲群和鄰近揚(yáng)聲器的貢獻(xiàn)可使聲壓級增加2～3dB左右。

根據(jù)以上近似計(jì)算，在天花板不高于3m的場館內(nèi)，天花揚(yáng)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(zāi)事故廣播設(shè)計(jì)安裝規(guī)范(以下簡稱“規(guī)范”)有以下一些硬性規(guī)定：“走道、大廳、餐廳等公眾場所，揚(yáng)聲器的配置數(shù)量，應(yīng)能保證從本層任何部位到最近一個(gè)揚(yáng)聲器的步行距離不超過15m。在走道交叉處、拐彎處均應(yīng)設(shè)揚(yáng)聲器。走道末端最后一個(gè)揚(yáng)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(gè)廣播揚(yáng)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(yīng)的距離很短，所以原則上應(yīng)使用由多個(gè)揚(yáng)聲器組成的音柱。饋給揚(yáng)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(jù)上述規(guī)則不難推算室外音柱的配置距離。例如，以CS-540室外音柱為例，其額定功率為40W，是單個(gè)天花揚(yáng)聲器的4倍以上。因此，其有效的覆蓋距離大于單個(gè)天花揚(yáng)聲器的2倍。事實(shí)上，這個(gè)距離還可以大一些。因?yàn)橐糁撵`敏度比單個(gè)天花揚(yáng)聲器要高(約高3～6dB)，而每增加6dB，距離就可再加倍。也就是說540音柱的覆蓋距離可以達(dá)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(nèi)有效，具體計(jì)算仍可用式①。

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桓壓輸出端子。這是由于廣播線路通常都相當(dāng)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(biāo)是額定輸出功率。應(yīng)選用多大的額定輸出功率，須視廣播揚(yáng)聲器的總功率而定。對于廣播系統(tǒng)來說，只要廣播揚(yáng)聲器的總功率小于或等于功放的額定功率，而且電壓參數(shù)相同，即可隨意配接，但考慮到線路損耗、老化等因素，應(yīng)適當(dāng)留有功率余量。按照“規(guī)范”的要求，功放設(shè)備的容量(相當(dāng)于額定輸出功率)一般應(yīng)按下式計(jì)算：P=K1·K2·∑P0②

P－功放設(shè)備輸出總電功率(W)

P0－每一分路(相當(dāng)于分區(qū))同時(shí)廣播時(shí)最大電功率

P0=Ki·PiPi－第i分區(qū)揚(yáng)聲器額定容量

Ki－第1分區(qū)同時(shí)需要系數(shù)：服務(wù)性廣播客房節(jié)目，取0.2～0.4；背景音樂系統(tǒng)，取0，5～0.6；業(yè)務(wù)性廣播，取0.7～0.8；火災(zāi)事故廣播，取1.0；K1；線路衰耗補(bǔ)償系數(shù)：1.26～1.58；K2－老化系數(shù)：1.2～1.4。

椐此，如果是背景音樂系統(tǒng)，廣播功放的額定輸出功率應(yīng)是廠播揚(yáng)聲器總功率的1.3倍左右。

但是，所有公共廣播系統(tǒng)原則上應(yīng)能進(jìn)行災(zāi)害事故緊急廣播。因此，系統(tǒng)須設(shè)置緊急廣播功放。根據(jù)“規(guī)范”要求，緊急廣播功放的額定輸出功率應(yīng)是廣播揚(yáng)聲器容量最大的三個(gè)分區(qū)中揚(yáng)聲器容量總和的1.5倍。

廣播分區(qū)

一個(gè)公共廣播系統(tǒng)通常劃分成若干個(gè)區(qū)域，由管理人員(或預(yù)編程序)決定那些區(qū)域須發(fā)布廣播、那些區(qū)域須暫停廣播、那些區(qū)域須插入緊急廣播等等。

分區(qū)方案原則上取決于客戶的需要。通?？蓞⒖枷铝幸?guī)則：

1、大廈通常以樓層分區(qū)，商場、游樂場通常以部門分區(qū)，運(yùn)動(dòng)場館通常以看臺分區(qū)、住宅小區(qū)、度假村通常按物業(yè)管理分區(qū)等等；

2、管理部門與公眾場所宜分別設(shè)區(qū)；

3、重要部門或廣播揚(yáng)聲器音量有必要由現(xiàn)場人員任意調(diào)節(jié)的宜單獨(dú)設(shè)區(qū)。

總之，分區(qū)是為了便于管理。凡是需要分別對待的部分，都應(yīng)分割成不同的區(qū)。但每一個(gè)區(qū)內(nèi)，廣播揚(yáng)聲器的總功率不能太大，須同分區(qū)器和功放的容量相適應(yīng)。