公共广播的系统基本知识

公共广播的系统基本知识第一页，共五十二页，2022年，8月28日目录广播的基本原理1广播的基本概念2音频的基础知识3网络的基础知识4第二页，共五十二页，2022年，8月28日 公共广播系统是专用于远距离、大范围内传输声音的电声音频系统。其技术核心重点是如何对距离和地域进行控制，而不是对声音质量进行提升或改善。公共广播系统是一个基于电子技术的应用系统，其处理和控制的信号都是对原始声波进行采集处理后的电信号。广播的基本原理1第三页，共五十二页，2022年，8月28日广播的基本原理1声波音源音频处理（矩阵、前级、放大）线路线路扬声器声波第四页，共五十二页，2022年，8月28日 如上图为公共广播系统一般的工作原理。一般而言，声/电和电/声信号的转换都在低电平信号下进行，即普通音频信号都是低电平信号，公共广播系统的技术原理就是考虑将声/电和电/声转换界面的低电平信号承载在一套远距离传输线路，进一步的技术追求是系统能够有效的控制和管理音频信号在传输线路的传递范围。可以说，传统公共广播技术研究与应用都围绕着这两个命题进行展开。广播的基本原理1第五页，共五十二页，2022年，8月28日公共广播由使用单位自行管理的，在本单位范围内为公众服务的声音广播。用于进行业务广播、紧急广播和背景广播等。公共广播系统为公共广播覆盖区服务的所有公共广播设备、设施及公共广播覆盖区的声场环境所形成的一个有机整体。广播的基本概念2第六页，共五十二页，2022年，8月28日公共广播设备组成公共广播系统的全部设备的总称。主要是广播扬声器、功率放大器、传输线路及其它传输设备、管理/控制设备（含硬件和软件）、寻呼设备、广播寻呼和其它声源设备。分区管理把公共广播服务区分割成若干个广播分区。各个广播分区可分别选通、关闭或全部选通、关闭。广播的基本概念2第七页，共五十二页，2022年，8月28日矩阵分区一种较为完善的、数学矩阵方式的分区管理方法。各个广播分区不仅可以分别选通或关闭，而且可以同时在两个或多个分区播放不同的节目。寻呼寻人广播或根据现场需要临时向指定的广播区域发布的广播。广播的基本概念2第八页，共五十二页，2022年，8月28日寻呼站独立于广播主机以外的，可以进行分区寻呼操作的设备。业务广播公共广播系统向其服务区域播送的、需要被全部或部分听众认知的日常广播，包括发布通知、新闻、信息、语声文件、寻呼等。广播的基本概念2第九页，共五十二页，2022年，8月28日紧急广播为应对突发公共事件而发布的广播。消防广播紧急广播系统平时作为业务广播系统或背景广播系统运行，在突发公共事件警报信号触发下，自动转变为紧急广播系统。广播的基本概念2第十页，共五十二页，2022年，8月28日背景广播公共广播系统向其服务区域播送的、旨在渲染环境气氛的广播，包括背景音乐和各种场合的背景音响（包括环境模拟声）等。强插广播强行用某些广播内容覆盖正在广播的其它节目；或强行唤醒处于休眠状态的公共广播系统发布紧急广播。广播的基本概念2第十一页，共五十二页，2022年，8月28日广播优先级广播节目源播出的优先等级。当多个节目源对相同的广播分区进行广播时，优先级别高的节目能自动覆盖优先级别低的节目。额定传输电压公共广播系统传输线路始端的额定电压（有效值）。该电压即是广播扬声器的额定工作电压。广播的基本概念2第十二页，共五十二页，2022年，8月28日声场不均匀度公共广播服务区内各测量点测得的声压级的最大差值（dB）。漏出声衰减公共广播系统的应备声压级与服务区边界外30m处的声压级之差。广播的基本概念2第十三页，共五十二页，2022年，8月28日系统设备信噪比公共广播系统从信号源输入端到传输线路始端的信号噪声比。传输频率特性公共广播系统在正常工作状态下，服务区内各测量点稳态声压级相对于公共广播设备信号输入电平的幅频响应。广播的基本概念2第十四页，共五十二页，2022年，8月28日什么是声压级

将待测声压有效值p(e)与参考声压p(ref)的比值取常用对数，再乘以20；单位是：分贝公式：SPL=20LOG(10)[p(e)/p(ref)]空气中参考声压p(ref）一般取为2*10E-5帕，这个数值是正常人耳对1千赫声音刚刚能觉察其存在的声压值，低于这一声压值，人耳就再也不能觉察出这个声音的存在了，声压级即为零分贝假如某一处的声压比参考声压大100倍，那么它们的比值就是100，取常用对数再乘以20，则该处的声压级为40dB。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、强弱的最基本参量音频的基础知识3第十五页，共五十二页，2022年，8月28日频响范围

全称是频率响应范围，也叫频率特性。频率响应是指在振幅允许的范围内音响系统能够重放的频率范围，以及在此范围内信号的变化量称为频率响应。人类听觉所能达到的范围大约在20Hz-20KHz在额定的频率范围内，输出电压幅度的最大值与最小值之比，以分贝数（dB）来表示其不均匀度。普通功放的频率响应为20Hz-20000Hz约(+/-)l-3dB；优质功放的频率响应为20Hz-20kHz约+/-0.1dB。音频的基础知识3第十六页，共五十二页，2022年，8月28日信噪比

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70dB，高保真音箱的信噪比应达到110dB以上。音频的基础知识3第十七页，共五十二页，2022年，8月28日输入灵敏度

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。音频的基础知识3第十八页，共五十二页，2022年，8月28日最大输出功率（扬声器）

扬声器只能在瞬间承受的最大输入功率

音频的基础知识3第十九页，共五十二页，2022年，8月28日额定功率（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倍音频的基础知识3第二十页，共五十二页，2022年，8月28日定压信号和定阻信号的区别

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。音频的基础知识3第二十一页，共五十二页，2022年，8月28日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)音频的基础知识3第二十二页，共五十二页，2022年，8月28日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。音频的基础知识3第二十三页，共五十二页，2022年，8月28日平衡与非平衡输入

音频输入方面，具有平衡式输入和非平衡式输入两种方式。我们普通的莲花头也就是两芯RCA接头属于非平衡输入方式，只放大+信号，-信号与屏蔽端共用；而平衡式XLR输入采用的是三芯插头（1地2正3负）；+、-信号都是独立放大器，屏蔽端接地；平衡输出的目的就是为了减少干扰，除非设备不是平衡输出的就应该使用不平衡输出的接线。所以接线之前应该注意设备输入、出接口的标识BALANCE（平衡）UNBALANCE（不平衡）音频的基础知识3第二十四页，共五十二页，2022年，8月28日第二十五页，共五十二页，2022年，8月28日第二十六页，共五十二页，2022年，8月28日幻象电源是一种在同一导线上同时提供电源与音频信号的方法。流行的幻象电压为12V,15V,18V,24V以及48V，其中48V使用最为广泛。平衡式话筒使用“卡侬头”连接。脚2与脚3传送信号，脚1为参考地。通常，电容话筒内的组件（包括电容转换器、预放大电路和极化话筒头等）需要幻象电源才可以工作。音频的基础知识3第二十七页，共五十二页，2022年，8月28日动圈式与电容式话筒的区别动圈式话筒用的是电磁感应的原理：声音的震动带动在磁场中的线圈震动，这一震动将切割磁感线，产生感应电流，从而将声音信号转变为电流信号。优点是：音质好,不需要电源供给。优点是构造简单、价格低廉、工作稳定、坚固耐用、寿命长；电容式话筒用的是电容器充放电的原理：声音的震动带动了电容的一个极板，该极板的震动改变了极板间距离，从而改变了电容，电容变大时，电源对其充电，电容变小是电容器将放电，这两种情况都会是电路中出现电流。从而将声音信号变为电流信号。优点：保真度好。优点是噪声低、失真小、灵敏度很高，频响也很宽音频的基础知识3第二十八页，共五十二页，2022年，8月28日分频器的作用

分频器是一种电路装置，用以将输入的模拟音频信号分离成高音、中音、低音等不同部分，然后分别送入相应的高、中、低音喇叭单元中重放。之所以这样做，是因为任何单一的喇叭都不可能完美的将声音的各个频段完整的重放出来。音频的基础知识3第二十九页，共五十二页，2022年，8月28日均衡器的作用

针对音响系统自身的频响缺陷进行补偿；针对音响系统所处的声场环境引起的缺陷进行补偿；对音色进行调整；针对某些引起话筒正反馈啸叫的频段进行衰减；音频的基础知识3第三十页，共五十二页，2022年，8月28日啸叫的产生

音频信号被功放扩大后被麦克风拾取到后又经过功放进行放大,多次的循环后就出现啸叫的声音；解决这个问题是用均衡和滤波器来进行抑制.每个房间的啸叫点都不一样.这个是根据房间建声结构以及设备匹配来决定的.比如啸叫点在3000HZ地方,那么我们就用滤波在3000HZ地方拉下来,房间的均衡曲线就是大概平直的.那么啸叫就不会出现了音频的基础知识3第三十一页，共五十二页，2022年，8月28日公共广播功率传输线路截面计算音频的基础知识3第三十二页，共五十二页，2022年，8月28日输出电压70V负载功率60W120W250W350W450W650W1000W1500W截面面积/长度mm2mm2mm2mm2mm2mm2mm2mm2100米内0.500.500.500.751.001.502.004.00250米内0.500.751.502.502.504.006.00500米内0.751.502.504.006.006.001000米内1.502.506.00输出电压100V负载功率60W120W250W350W450W650W1000W1500W面积/长度mm2mm2mm2mm2mm2mm2mm2mm2100米内0.500.500.500.500.750.751.502.50250米内0.500.50.751.001.502.504.006.00500米内0.500.751.502.504.004.006.0010.001000米内0.751.504.004.006.0010.0011.2516.80公共广播功率传输距离与线材规格对照表音频的基础知识3第三十三页，共五十二页，2022年，8月28日扁型无护套软电缆RVV，通常用于背景音乐和公共广播常用线缆音频的基础知识3第三十四页，共五十二页，2022年，8月28日金银线，通常用于功放输出至音箱的接线第三十五页，共五十二页，2022年，8月28日网络线，有5类，6类之分，有屏蔽与不屏蔽之分第三十六页，共五十二页，2022年，8月28日AV线，也叫音视频线，用于弱音频信号的传输第三十七页，共五十二页，2022年，8月28日RG-58--96#-镀锡铜编织-50欧，通常用于弱电视频图像和音频调频信号传输第三十八页，共五十二页，2022年，8月28日局域网、城域网、广域网、网间网等网络的划分网络的基础知识4第三十九页，共五十二页，2022年，8月28日局域网是指小区域内的各种通信设备互连在一起所形成的网络，覆盖范围一般局限在房间、大楼或园区内。特点是距离短、延迟小、数据速率高、传输可靠。局域网也有很多类型，我们用的是以太网（inthernet）,也是最广泛的和最经济的。局域网（LAN）网络的基础知识4第四十页，共五十二页，2022年，8月28日第四十一页，共五十二页，2022年，8月28日广域网连接地理范围较大，其目的是为了让分布较远的各个局域网互连，所以它的结构又分为末端系统（两端的用户集合）和通信系统（中间线路）两部分，通信系统是广域网的关键广域网（WAN）网络的基础知识4第四十二页，共五十二页，2022年，8月28日第四十三页，共五十二页，2022年，8月28日路由器是互联网的枢纽、"交通警察"。路由器是用来实现路由选择功能的一种媒介系统设备。所谓路由就是指通过相互联接的网络把信息从源地点移动到目标地点的活动。一般来说，在路由过程中，信息至少会经过一个或多个中间节点。路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（转发者）。作为不同网络之间互相连接的枢纽，路由器系统构成了基于TCP/IP的国际互联网络Internet的主体脉络，也可以说，路由器构成了Internet的骨架路由器（Router）网络的基础知识4第四十四页，共五十二页，2022年，8月28日是本地网络的标记，也就是说数据从本地网络跨过网关，就代表走出该本地网络。所以，网关也是不同网络（不同协议或者不同大小的网络）的通信设备。它能将局域网分割成若干网段、互连私有广域网中相关的局域网以及将各广域网互连而形成了因特网。网关分：协议网关、应用网关、安全网关。最常用的安全网关就是包过滤器，实际上就是对数据包的原地址，目的地址和端口号，网络协议进行授权。通过对这些信息的过滤处理，让有许可权的数据包传输通过网关，而对那些没有许可权的数据包进行拦截甚至丢弃。网关(Gateway）网络的基础知识4第四十五页，共五十二页，2022年，8月28日主机之间“一对一”的通讯模式，网络中的交换机和路由器对数据只进行转发不进行复制。如果10个客户机需要相同的数据，则服务器需要逐一传送，重复10次相同的工作。但由于其能够针对每