一、客戶需求

    某市的一所市級重點中學，有一棟主教學樓三層20個教室，每層樓道長60米，一棟小教學樓二層共2個教室，每層樓道長15米，一棟實驗樓三層6個教室，每層樓道長30米，學校有一個標準200米跑道的操場，還有一個350平米的禮堂，現學校需要建造一套校園智能廣播系統，以適應教育教學的要求及英語聽力考試的內容具體要求如下：

    1.學校廣播系統共分為4大部分：教室區域，操場區域，禮堂區域，走廊區域。

    2.所有28個教室（教學樓20個，實驗樓6個，小二樓2個）要求每個教室能獨立控制（做到點對點，點對編組）每個終端音量能自行調整。教室內音箱能夠實現立體聲廣播。

    3.走道區域，操場區域，禮堂區域可以實現每個區域單獨廣播，也可以實現若干區域組合廣播，或者全體廣播。

    4.廣播室的DVD,電腦在播放視頻的時候，視頻畫面用教室內的投影機來顯示，音頻要求用教室內廣播系統的音箱進行擴聲。

    5.播放設備DVD（帶MP3，閃存插口），卡座（JVC數顯輕觸式），數字調諧器（接收效果優良，帶數顯），計算機（顯卡帶視頻輸出）要求聲音清晰不失真，設備質量可靠，使用效果良好。

    6.教務處，體育組使用遠程副控系統，每個副控點可以對教學區，操場區域，禮堂區域，走道區域等進行單獨或者組合廣播。控制要求操作簡便。

    7.系統建設本著技術成熟，運行穩定，效果良好，經濟實用，便于升級的原則。

    二、方案設計

    根據客戶的需求，考慮到學校以后可能搬遷或擴建，我們本著科學、經濟、實用、適用的原則，把學校的廣播系統設計為一套綜合性校園智能廣播系統，在教室端采用多通道可尋址調頻廣播系統，樓道、操場、禮堂采用定壓分區廣播系統的，整個系統的控制系統為北京金邁視訊科技發展有限公司設計開發的廣播智能控制系統，整個系統設計簡單，便于實現，經濟實用。

    1．音源設計

    ★數字音源設計

    數字音源就是計算機輸出的音頻信號，它播放的是計算機中的數字音頻文件，包括MP3、WAV,MIDI等音頻格式，數字音源的特點就是能定時自動播出，隨著廣播系統在學校教育教學中的普遍應用，學校對廣播自動播出的需求逐漸增多，音樂鈴聲，英語聽力訓練和考試都離不開自動播出的需求，因此我們學校廣播系統設計了4套數字音源。

    a.數字音源1用于學校音樂鈴聲、眼保健操、上下學背景音樂等的自動定時播放。

    b.數字音源2、3、4 用于對每個年級或班級的個性化廣播，如在早自習時間7、8、9年級各自收聽本年級的英語聽力教學課程，進行聽力訓練，充分滿足在同一時間為不同的班級或年級播放不同節目的需要。

    ★模擬音源設計

    DVD：DVD是學校最常用的一種模擬音源主要用于播放教育教學的光盤。

    卡座：卡座主要用于播放各種英語教學磁帶，為保證質量卡座采用日本JVC品牌。

    調諧器：用于收聽并轉播廣播電臺的英語聽力考試內容，及重要新聞。

    會議話筒：用于校長講話，及各主管老師的講話，播放通知，開家長會等。

    無線話筒：無線話筒主要用于操場升旗、做廣播體操時，主管教師在操場的講話。

    2、調頻廣播系統設計

    調頻廣播是將需要廣播音頻信號調制成射頻信號，通過射頻同軸電纜發送到廣播接收端的，調頻廣播的特點是同時可以播出多套節目，如我們各省市的調頻廣播臺一般都有10套左右節目，而在接收端不同的用戶可根據需求收聽不同的節目，調頻廣播的這種特點在學校的英語教學中是常用到的，如三個年級同時在早自習進行英語聽力訓練，因此我們為學校教學區的教室端設計是調頻廣播系統，我們設計了8套節目，也就是8個通道，其中4個通道播放數字音源，4個通道播放DVD、卡座、調諧器、話筒模擬音源。調頻廣播還有一個特點就是與閉路電視系統共纜傳輸，當我們建成學校調頻廣播系統時，只需添加有線電視調制器學校的閉路電視系統也形成了。

    ★音頻調制器設計

    調頻廣播的每個頻道需要一臺音頻調制器，實現音頻信號的調制和發送，此學校調頻廣播為8個頻道就需要8臺音頻調制器，我們選擇的是美國PBI-3000FM捷變式音頻調制器，輸出頻率范圍為87-108MHz，在國家規定的調頻廣播波段，音頻調制器的調制頻率為連續可調，步進為0.1MHz ，這樣就方便我們在設定學校調頻頻道的時候，有效的避開當地的調頻廣播臺，保證學校調頻廣播的音質效果。

    ★混合器設計

    8路音源的音頻信號經8臺音頻調制器調制成射頻信號后，形成了8通道調頻廣播，我們用一臺PBI-4016C混合器將8路射頻信號混合成一路信號，再通過同軸電纜將廣播信號傳送到各個教室的調頻音箱上。

    ★調頻音箱設計

    調頻音箱是我公司自主開發生產的型號為GMTD-FM8A,接收頻率為87-108MHz，與音頻調制器頻率范圍相對應，保證前端發送的每路信號都可以收到，音箱的輸出功率為10W，接收效果為立體聲，可充分滿足學校廣播和教學的要求，調頻音箱中還集成了調頻廣播的控制器，實現廣播中心對每個教室音箱的尋址控制，同時每個音箱配備一個專用遙控器，調頻音箱可接收遙控器發射的紅外信號，通過遙控器實現調頻音箱的開關，頻道的轉換，音量大小的調節等。學校主教學樓有20個教室，小教學樓2個教室，實驗樓6個教室，共需要28只可尋址調頻音箱。

    3、定壓廣播系統設計

    定壓廣播系統是應用最廣泛的廣播系統，它價格便宜，實現方便，性能穩定，我們把學校的樓道、操場和禮堂設計為定壓分區廣播系統。

    ★音箱設計

    ①樓道音箱設計（主教學樓、小教學樓、實驗樓）

    主教學樓共有3層，每層樓道長60米，樓道有吊頂，因此每層設計安裝4個GM-513（3-6W）吸頂音箱，該款音箱具有靈敏度高，頻響范圍寬，音質優美，外觀美觀的特點，主教學樓樓道共需12只GM-513吸頂音箱，合計功率72W。

    試驗樓共有3層，樓道約30米，樓道有吊頂，其中二樓樓道先不安裝音箱，預留音箱接口，一樓和三樓分別安裝2只GM-513（3-6W）吸頂音箱，共需4只GM-513，合計功率24W。

    小教學樓2層，每層樓道約15米，每層設計安裝1個GM-356（3-6W）壁掛音箱，共2只，合計功率12W。

    根據學校要求樓道分為4個區，主教學樓每層一個區，小教學樓和實驗樓為一個區。

    ②操場音柱設計

    學校操場為標準200米跑道的操場，風雨操場除了平時的集體上操，升旗、運動會等播放音樂以外，在很多時候還需要進行廣播講話，要求廣播系統的聲音清晰，明亮，對于音樂和人聲都要有很好的解析還原。加上室外區域比較空曠，開闊，所以在音箱的選擇上既要有很好的頻響范圍，還要有足夠的功率，在這里給操場區域安裝6只GM-418（40W-60W）室外音柱，合計功率為360W，操場單獨為一個區。

    ③禮堂音箱設計

    小禮堂面積約為350平米左右，房間較高，學校主要想用該區域的廣播系統做英語聽力考試用，對于音箱播放語音效果要求很高。為此，給該區域安裝4只GM-606（40W）壁掛音箱,合計功率160W。

    ★功放設計

    功率放大器采用定壓輸出的饋電線路,輸出電壓采用 70V或100V。

    根據計算功率放大器的設計一般為功率放大器的功率為所推動揚聲器總功率的1.3—1.5倍，若現場噪聲大，傳輸線路較長，功率還要加大，確定根據學校的實際現場情況，考慮到線路損耗和有可能擴充接收音箱，學校定壓分區廣播系統功放部分設計為2臺，為操場區域配置GM-8660P(660W) 純后級定壓功放一臺，為禮堂和走廊區域配置GM-8460P（460W）一臺。

   

分區	區域	音箱名稱	音箱型號	數量	功率		功放配置
1	主教學樓一層	吸頂音箱	GM-513(3/6W)	6	36W	316W	GM-8460P(460W)
2	主教學樓二層	吸頂音箱	GM-513(3/6W)	7	42W
3	主教學樓三層	吸頂音箱	GM-513(3/6W)	7	42W
4	實驗樓	吸頂音箱	GM-513(3/6W)	4	24W
	小教學樓	壁掛音箱	GM-356(3/6W)	2	12W
5	禮堂	壁掛音箱	GM-606(30/40W)	4	160W
6	操場	室外音柱	GM-418(40/60W)	6	360W	360W	GM-8660P

    4、控制系統設計

    ★整體控制設計

    學校的廣播包含兩種不同的公共廣播方式調頻廣播和定壓廣播，但在智能控制方面我們采用的是一臺控制主機和一套控制軟件，它即能控制調頻廣播，也能控制定壓廣播，調頻廣播可控制到對每一個點的廣播，我們稱之為尋址控制，定壓廣播可控制到每一個區域的廣播，我們稱之為分區控制，不同的控制方式相對獨立，互不干擾。

    ①主控計算機

    主控計算機是校園智能廣播系統的核心設備，它通過廣播控制軟件控制廣播系統各個部分的硬件設備，讓系統按照學校的需求進行各項廣播，主控計算機的配置為流行配置即可，由于它在系統中起到控制核心作用，建議用戶不要把這臺主機還用于其他用途，同時不要聯網，避免病毒的侵擾，因為控制主機一旦出現問題，就會影響整個智能廣播系統的運行。控制系統采用485總線控制方式，具有抗干擾性強，控制距離遠的特點，我公司的智能廣播系統經過全國各地眾多大中小學多年應用的證明系統是非常穩定的。控制主機的另外的一個用途是提供4路數字音源。

    ②電源控制器

    廣播系統的前端有許多音源設備和功放設備，每天當系統開啟時要給這些設備供電，若同時為這些設備加電或斷電，可能會造成瞬間電流過大損壞設備，因此我們在系統的前端設計一臺電源控制器，當系統開啟時在計算機的控制下，電源控制器會順序為前端設備加電，系統關閉時又順序為設備斷電。

    ★尋址控制

    尋址是近年來多數中小學的一個需求，傳統的定壓分區廣播系統是采用物理方式分區的，系統一旦建成就很難改變，現在很多中小學每年的招生情況都在變化，因此每個年級的班級數量也隨著招生的變化而變化，相應的教室分布也要經常發生變化，若教室使用定壓分區廣播系統，物理分區方式就不能根據班級教室的變化來變化分區，因此我們把學校教室部分設計為可尋址廣播，可尋址廣播就是為每個音箱設定一個地址碼，然后系統按照用戶指定地址的一個或幾個音箱進行廣播，每個音箱的班級名稱可以改變，但地址碼是不變的，通過軟件可以實現任意分區分組或定點廣播。為了整體的美觀大方，我公司把調頻廣播的可尋址控制器集成在調頻音箱內，每個控制器都由主控計算機控制，控制指定音箱的開關，收聽頻道等，同時音箱有數碼顯示，顯示音箱的播出頻道和狀態。

    ★分區控制

    學校定壓廣播系統共分為六各區，學校需要在自動播出時根據不同的需求對不同的區域進行廣播，如打鈴對所有區域，升旗做廣播操對操場區域等，我們為系統設計一臺8路分區控制器，它由主控計算機控制定時自動打開所需廣播的區域，同時具有手動功能，便于臨時廣播用。

    ★副控系統設計

    學校廣播室統管全校日常的規律性廣播，如打鈴、升旗、做眼保健操等，但其他部門會有許多區域性的臨時廣播，又不能每次都到廣播室去控制廣播，就需要建立廣播副控系統，方便其他部門在其辦公室實現遠程控制，進行臨時廣播，學校需要在教務處，體育組等處配置2套副控系統用于臨時講話、播放通知等。副控系統采用觸摸屏控制，避免占用計算機資源，同時操作也相對簡單。

    ★操場遙控系統設計

    尋址廣播、分區廣播解決了學校大部分的廣播需求，但對學校來說還存在一個操場或廣場遠程控制播放的問題，因為在各個學校每天的升旗活動和做廣播體操時，首先要整理隊形，有時校領導或主管教師還要講話，或通知一些事情等，因此在這種情況下使用定時播放系統，往往會造成隊形沒排好或領導話沒講完，國歌或廣播體操的音樂已經響起，或隊形已排好，老師也講完話了，音樂的播放時間還沒有到，老師和同學還需要站在那等待，因此在學校舉行升旗活動和做廣播體操時，不能采用自動定時播放的方式，只能采用手動播放的方式，但一般學校的廣播室都在樓內的一個房間內，常常看不到操場的情況，手動播出還是非常不方便，因此我們為操場廣播設計了一套廣播無線播控系統來解決操場遠程手動播放問題，系統通過無線遙控的方式，使用遙控器遠程控制廣播室的控制主機中的國歌、廣播操等音樂的播放、停止、換曲等。

    三、系統主要功能特點

    自動播放功能----系統可按校方設置的時間表通過自動播放軟件，全自動播放廣播操、眼保健操、國歌、運動員進行曲、預備音樂鈴、上課音樂鈴、下課音樂鈴、起床號等，及新聞、英語教學節目等學校其他自選廣播音樂和節目。

    預排播放課表----根據學校教學和管理的需要，系統可預排一天和一周播放課表，每天的播放表可任意設定，不受時段和時間長短的限制，一周的播放表編排好后，每天計算機開機后，系統將自動判斷星期幾，然后按照排好的播放表自動播放。播放表可存儲、修改、編輯。

    循環功能----編排好一周的播放時間表后，全年可循環播放，而無需每周重設。

    播放容量大----由于是通過計算機來實現自動播出的，因此可把成千上萬的鈴聲音樂，各種廣播操，眼保健操、課間音樂，各種語文教學，英語教學的節目存儲在計算機中，形成有聲文件素材庫，供編排播放表時進行選擇，還可播放光盤上的音頻文件。

    播放多種文件格式----計算機播出系統可播放WAV、MID、WMF、MP3等多種音頻文件格式，同時支持CD盤播放各種音樂節目。

    設定播放標識符----可根據播放內容自行設定各類播放標識符，如上課鈴、下課鈴、課間操等。

    播放臨時廣播----該系統分手動和自動兩種方式，學校若有臨時要播放的廣播內容，可隨時結束自動播放狀態，進入手動播放狀態進行播放。

    分區控制功能----系統通過分區控制器，可根據播放內容和需求的不同，分路控制操場、走廊、校園等揚聲器定時播放。

    電源控制功能----相同通過電源控制器可在系統開啟時順序為廣播控制室的其他設備加電，系統關閉時又順序為這些設備斷電，避免瞬間電流過大損壞設備。

    多通道可尋址調頻廣播系統主要功能功能：

    1、多路立體聲播放

    系統可提供數十套立體聲播放容量（87MHz-108MHz），滿足不同班級、年級語言課程的教學及考試需求，以及校園廣播的各種需求。傳統的廣播系統一般只有校長講話、播放音樂、廣播操等功能，而智能調頻廣播可根據需要建設多套廣播節目，各個收聽點也可根據不同的需求收聽不同的節目，向學生提供多內容、多語種的校園廣播節目。

    2、授權管理

    主控系統采用計算機控制，可視化操作界面，控制界面直觀，操作簡便單，通過中心控制室的操作平臺可對教室進行授權管理，控制教室音箱的開關，收聽的頻道等，并具有控制優先權，即當主控室對教室端的音箱進行控制時，教室端使用遙控器只能控制音箱音量的大小，不能控制音箱的開關和收聽的頻道，從而保證聽力考試和聽力訓練的正常進行。

    3、電源管理

    中心控制室可通過自動播放主機控制某一教室或全部教室調頻音箱的電源開關，保證無廣播時音箱電源關閉，避免外界信號串擾，影響教學效果。

    4、定時播放

    自動播放控制主機可根據學校的需要自動定時開關機，自動定時播放上下課鈴聲、廣播操、眼保健操、國歌等，實現無人值守。

    5、多通道數字播放

    自動播放控制主機可同時播出多路數字音頻文件，已滿足多個教師或多個年級同時進行英語聽力訓練和考試的需求。

    6、定點廣播

    可實現點對點定向廣播功能，根據需要對某一教室進行單獨廣播，或對多個教室進行自由分組廣播。

    7、全頻道接收

    調頻音箱可同時接收６０多套廣播節目，當系統節目源增加時不需更換音箱，只需增添前端的調制器即可。

    8、頻道設定靈活

    系統調制端和接收端頻率的調整都是連續可調的，頻道的設定可到現場進行，當本地的調頻臺對學校的調頻廣播產生干擾時，可隨時調整前后端的頻率，以避開干擾頻道，保證廣播的質量。

    9、遙控器控制功能

    控制器可通過遙控器進行頻道設置，存儲、刪除等功能。通過遙控器可控制頻道的存儲、刪除、頻道加減、音量加減。

    10、LED頻率顯示

    控制器配有3位LED數碼管，可顯示當前接收頻道的頻率。

    11、PLL鎖相環穩頻

    系統在接收部分采用PLL鎖相環穩頻技術，保證接收頻率不受環境溫度變化的影響，從而保證廣播的收聽效果。

    四、系統設備清單

名稱	規格型號	數量
主控制系統	GMTD多通道數字播放控制系統(可同時播出4路不同的音源),多通道數字廣播主控制軟件,廣播自動播出軟件,4路專業聲卡	1
遠程播控系統	GMTD-BK,有效距離100米	1
分區控制器	GMTD-8DV，單臺最多可分8個廣播區域	1
電源控制器	GMTD-DY,給設備順序供電，軟件手動活自動控制	1
音頻調制器	美國PBI-3000FM(一個節目源配一個)	6
混合器	美國PBI－4016C	1
DVD	先鋒610	1
卡座	SONY475	1
話筒	BK-240，廣播級專業桌面鵝頸話筒	1
無線話筒	ENP269,U段，雙手持	1
調諧器	YAMAHA-497，轉播外部電臺節目，可記憶40個頻率	1
調音臺	YAMAHA-124C  12路專業調音臺	1
前置放大器	GM-8601A5路話筒，3路音頻輸入，獨立音控，強插靜默功能	1
定壓功放	GM-8460P   460W，70-100V輸出，自動保護功能	1
定壓功放	GM-8660P   660W，70-100V輸出，自動保護功能	1
音頻分配器	4分16	1
雙聯操作臺	臥式雙聯鋼制操作臺	1
廣播機柜	立式鋼制專業廣播機柜 60*60*180	1
調頻音箱	金邁視訊GMTD-FM，60套節目，全頻道接收,全功能遙控控制，帶立體聲副箱	28
調頻音箱	金邁視訊GMTD-FM。做廣播室監聽音箱用。	1
室內吸頂音箱	GM-513,3-6W,豪華吸頂型，教學樓走廊用	22
室內壁掛音箱	GM-606,40W,豪華壁掛型,小禮堂用	4
室外防雨音柱	GM-418   40W,全天候防雨防潮，操場用	6

    五、系統拓撲圖