校园公共广播系统解决方案
文章来自:亿源 日期：2009-8-22
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目前校园公共广播系统从传输方式上基本上可以划分为：定压广播、调频广播、网络广播三大类。
1.1定压传输方式的校园公共广播系统
技术背景分析：定压广播是最早走进校园的公共广播，其工作原理是将音频信号直接放大，基于功率信号进行传输的。为降低线路传输损耗，通过升压变压器将其4~16Ω匹配阻抗变换到100V定压方式进行传输，到终端后降压转换到4~16Ω的匹配阻抗上推动喇叭，一般传输距离是几十米到几百米。
优点：技术成熟、结构简单、性能稳定、维护容易、终端便宜。并可与消防系统联动的紧急广播。
缺点：①音质较差、失真度高：定压传输受线间变压器带宽、喇叭尺寸、电缆线径等因素影响，频响范围在200Hz~12KHz，失真度≤10％，无法实现立体声传输。
②节目容量小，分区数量不足：一条线只能传输一套节目，对于当前学校来讲，外语听力训练要求多年级同步进行，传输一套节目是远远不够的，无法满足同时广播和分区广播，无法实现点对点寻址广播。例如校长想对某个班级讲话或对某几个班讲话，定压广播无法做到，只能所有音箱同时广播，这就影响了别的班级正常上课。眼操只需对教室、办公室播放，广播操则只需对操场播放，背景音乐只需对宿舍、餐厅插播，定压广播是无法实现对单点或随意分组进行班级广播的。
③技术落后、功能简单，扩充性差：音源基本上都是采用卡座等模拟音源，无法播放数字格式音频文件，无法实现自动播放，自动控制。定压广播都是按照功率匹配和阻抗匹配的原则进行设计的，一但系统布线安装结束，功率扩充的容量十分有限，且节目容量也无法扩充。
1.2闭路调频校园公共广播系统
技术背景分析：调频广播采用调频调制的办法，将音频信号搭载到高频载波上进行音频信号的传输，用高频载波的频率变化描述音频信号变化。不同的载波频率可以同时搭载不同的音频节目，我国将87~108MHz划分为调频广播频段。现阶段我国城市广播、有线电视网络中闭路广播都采用FM调频广播的方式。调频广播可与有线电视共缆传输，是我国今后扩展广播覆盖面的主要发展方向。
优点：①调频广播的音频范围为：30Hz~7KHz，失真度≤0.7%，调频广播具有频响宽、高音丰富、抗干扰能力强、失真小等优点，并可进行立体声传输。
②技术成熟、节目容量大：闭路调频广播是基于有线电视的频率分割、频分复用的方式进行传输的。有线电视在我国已经历了近20年的发展历史，技术已经十分成熟，配套器材价格十分低廉。我国在有线电视频率划分上，把87-108MHz这一频段划分为调频广播频段，专门用于调频广播的传输。调频广播的带宽是16KHz，这一频段内可以同时传输60多套调频广播节目，可以满足学校多年级、多分区同时广播的要求。
③可兼容性、可扩展性好：调频广播可以与有线电视信号在同轴网络中共缆传输，同时兼容有线电视、HFC光电混合网络中进行几十公里、几百公里的远距离传输。闭路调频广播节目容量大、可扩展性好，需要增加节目时，只需要增加调频调制器即可，无需对布线结构做任何改动。增加终端音箱及接收设备时，只需在原线路上任意地方找一个射频接口，满足接收电平（45~65）dB即可，无需重新布线，添加功放。
缺点：调频广播是基于弱信号方式传输，每个接收设备必须是有源设备，即每个音箱及终端必须外接220V电源。对于有消防广播要求的学校，单纯调频广播不能满足消防规范要求。已有厂家在调频广播的基础上开发出了调频转定压的专用设备，并预留有消防接口，这样调频广播不但可以实现多路广播，而且具有消防广播功能，基本满足学校的广播要求。
对于调频广播的智能化，已有厂家在这方面做的比较成熟，节目采编播出全部采用MP3、WAV等数字格式，并在此基础上开发出了校园智能广播多路播出与控制软件，采用一台主控计算机同时播出1-8套音频节目，同时软件也具有按照年、月、周、日多模式设定播放列表自动定时、定点播放广播曲目的功能。
有厂家的软件还具有可寻址控制功能，在广播室通过软件控制终端音箱的开关、音量、频率、输入选择、紧急广播等功能，并可通过软件进行一些播放任务的设定，基本满足了校园常用的播放和控制功能。
1.3 IP数字网络校园公共广播系统
技术背景分析：
数字音频是数字格式来存贮和传输的，错误率相当低甚至是可以避免的，因此可以多次复制和传输，不论你怎么编辑、处理都不会产生额外的噪声。通常16Bit、44.1KHz立体（双声道）采样，就是CD音质标准。
数字音频采样量化（A/D转后）的数据量是相当大的，1秒钟的音乐占用存贮空间=1411200／（8×2）=88220个汉字，由此得出数字音频文件的数据量是十分庞大的。对这么庞大的数据量进行进行选择性数字压缩，这样就可大大降低数据量，又不影响音质最终还是还原成一个声音信号播放出来（D/A转换过程）。首先将用大量数字字符描述的数字音频信号送到一个数/模转换器中,（DigitaltoAnalongConverter，即DAC）线路中，将数字信号还原成一系列以时间函数变化的电压值，然后通过整形电路，经由低通滤波器输出。这样比较平缓又真实的模拟脉动电压信号送入放大器或扬声器，再转变成声音信号。
对于校园广播系统来讲数字音频必须在校园网上进行传输、播放才可实现智能广播的功能和要求。
网络音频广播从工作原理上来讲，由一台主控计算机（音频服务器）、一套广播软件或服务器软件，将音频文件以IP流的方式发送给远端网络终端，每台终端都应该有一个固定的IP地址及网络模块、一个专业数字音频解码装置（软件或硬件）、功放控制单元。
优点：①网络广播从节目的制作到传输全部实现了数字化、网络化，系统信噪比高，不会在处理、传输等环节产生噪声，从而可以获得比较好的音质，也可以进行立体声传输。
②实现智能广播较为容易，以太网本身就是一套双向网络。在以太网上通过软件可轻而易举地实现智能广播的定时、寻址、分组等功能。
③在网络速度允许的情况下，可实现多路广播。因为音频文件是以数据包的方式，在网络中传输，所以很容易实现多路广播，把不同的数据包发送给不同的终端就可以了。
④实现交互方式广播和远程AOD。因为以太网是双向网络，控制主机完全可以监测到每一个终端的工作状态，且可对其进行控制。终端也可通过液晶显示屏与服务器对话，从服务器直接点播，这样大大地方便了外语教学。
⑤管理方便：操作人员只要在校园网上的任意一台计算机就可实现对主机的全部管理与操作功能，也可在校园内任意一台计算机上实现节目的制作与传输。
缺点：①容易受网络带宽和网速的限制。校园网是一个综合性的公共网络，对于学校来讲可能还会用于教务管理、多媒体教学、电子图书馆、远程教学等。以太网用的是码分多址技术，当某一节点发生"网络塞车"时，广播终端的播音就会发生延时，严重时会发生断续。因为以上原因的存在，所以网络广播的可靠性是难以保证。②价格昂贵：对于数字音频文件的解压，必须是PC+专用软件，或专用解压芯片，且每只终端都必须有自己的IP地址。当前国内没有专业的芯片级开发商，只能用嵌入式微机+专用解压芯片来解码，所以导致产品价较高，国内一般学校无法承受。
校园广播建设的意见与建议
综上所述，三种校园智能广播技术与产品各有优缺点，不同的学校对校园广播的功能要求也各不相同。学校在选择校园智能广播产品的时候，首先要明确自己的功能需求，不要盲目地追求"技术最先进、功能最强大"。所以在选择产品与技术时应进行多家比较，选择"技术成熟、功能实用、性价比高"的产品。也可以从"音源、传输、终端"三个环节采用不同的先进技术，优势互补。