公共廣播系統(tǒng)（Public Address，簡稱PA）是由使用單位自行管理的，在本建筑范圍內(nèi)為公眾進行業(yè)務和緊急廣播，并提供背景音樂的系統(tǒng)。目前，公共廣播呈現(xiàn)出良好的發(fā)展勢頭。主要表現(xiàn)在：市場需求越來越多，功能要求越來越復雜；廣播生產(chǎn)企業(yè)的創(chuàng)新能力持續(xù)提升，產(chǎn)品越來越人性化。

    在技術(shù)日新月異的今天，同屬電聲范疇的公共廣播和專業(yè)擴聲系統(tǒng)都得到了長足的發(fā)展，但它們的發(fā)展過程具有不同的特點：專業(yè)擴聲系統(tǒng)一般按電聲性能指標劃分等級，而公共廣播主要按應備功能和語言可懂度劃分等級。近年公共廣播系統(tǒng)，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、無線化和高清化的發(fā)展新趨勢。

    1、公共廣播的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢

    近來諸多跡象表明：公共廣播已經(jīng)全面進入網(wǎng)絡(luò)化時代。

    典型的網(wǎng)絡(luò)化廣播系統(tǒng)是基于IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)囊纛l擴聲系統(tǒng)， 它可在同網(wǎng)段的局域網(wǎng)內(nèi)、跨網(wǎng)關(guān)的局域網(wǎng)內(nèi)或Internet網(wǎng)上使用，基于DSPPA協(xié)議融入TCP/IP的網(wǎng)絡(luò)化廣播系統(tǒng)是其一種應用，與 CobraNet專網(wǎng)專用的廣播系統(tǒng)對比更具靈活性。CobraNet網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)是綜合硬件、軟件和通信協(xié)議為一體的網(wǎng)絡(luò)音頻實時傳輸技術(shù)，它可以保證音頻傳輸質(zhì)量，但受限于昂貴的設(shè)備和繁瑣的專線，靈活性不夠。典型網(wǎng)絡(luò)化廣播系統(tǒng)是由網(wǎng)絡(luò)廣播控制中心、網(wǎng)絡(luò)終端、網(wǎng)絡(luò)尋呼話筒、網(wǎng)絡(luò)消防接口等組成。系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)公共廣播只能下傳和只能由機房集中控制的缺點，互動功能強，分區(qū)和分組可任意操控組合，通過網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)超遠距離傳輸。如果典型網(wǎng)絡(luò)化廣播系統(tǒng)結(jié)合平安城市和銀行對講等終端系統(tǒng)可以實現(xiàn)專項功能擴展應用。

    網(wǎng)絡(luò)化廣播系統(tǒng)一般適用于大型商廈、學校（大學城）、樓群、機場、車站、城市片區(qū)等大區(qū)域場合。上海世博會就是利用網(wǎng)絡(luò)化廣播系統(tǒng)，按地塊、片區(qū)、國家場館進行多級優(yōu)先設(shè)置，從而節(jié)省成本、輕松地管理。拓撲如圖1、圖2所示。目前公共廣播的標準主要還是由中國電子學會聲頻工程分會和廣州市迪士普音響科技有限公司主編的《公共廣播系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB50526-2010，國內(nèi)外尚沒有專門針對網(wǎng)絡(luò)化公共廣播的標準和規(guī)范。

    設(shè)計網(wǎng)絡(luò)化廣播需要注意幾點：

    （1）應當切實了解使用方的需求，避免為了數(shù)字化而采用網(wǎng)絡(luò)化公共廣播，浪費投資；

    （2）了解項目即將建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)，判斷該采用高音質(zhì)保障的CobraNet網(wǎng)絡(luò)還是便利、低成本的TCP/IP組網(wǎng)，確定開通的組播協(xié)議等；

    （3）根據(jù)項目情況按需求分級設(shè)置優(yōu)先級，靈活組網(wǎng)。

    圖1 上海世博總控機房與網(wǎng)絡(luò)連接拓撲圖

    2、無線廣播出現(xiàn)

    《“十一五”期間國家突發(fā)公共事件應急體系建設(shè)規(guī)劃》中提出：“加強預警系統(tǒng)和預警信息發(fā)布平臺建設(shè)，構(gòu)建各類突發(fā)公共事件信息發(fā)布公用渠道，提高全社會特別是邊遠山區(qū)、農(nóng)村等信息末端的預警能力，解決預警信息發(fā)布最后一千米的瓶頸問題”。國家非常重視這一塊的廣播系統(tǒng)應用，為此，解除有線“羈絆”無線廣播應需誕生。

    之前若干省份在“村村通”和“村村響”工程中，進行了一些有益的探索，具有很多寶貴經(jīng)驗和成功案例。現(xiàn)有的各個廣播平臺，包括有線電視、調(diào)頻電臺技術(shù)成熟，完全能夠滿足農(nóng)村應急廣播的應用需求。農(nóng)村廣播系統(tǒng)大部分時間由鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊等基層使用。采用主干網(wǎng)絡(luò)調(diào)頻共纜傳輸和終端無線覆蓋結(jié)合的辦法，既能很好的解決全面覆蓋的問題，又能實現(xiàn)多級聯(lián)動可管可控。萬一發(fā)生類似汶川地震之類較大的自然災害，最終有效的還是調(diào)頻廣播技術(shù)。主干網(wǎng)絡(luò)盡量利用原有廣電網(wǎng)絡(luò)能節(jié)約投資，無需額外的線路維護，節(jié)約資源和后期費用。

    無線廣播在抗擊自然災害時所起的作用是不可代替的，可以迅速疏散、指揮救災工作。由于技術(shù)成熟、難度中等，無線廣播系統(tǒng)擴展或變通應用也不在少數(shù)。

    四川省某縣“村村通”系統(tǒng)是無線廣播系統(tǒng)的典型案例。其設(shè)計以簡潔、先進和穩(wěn)定可靠為原則，在沒有使用大量設(shè)備情況下完成了多級可尋址聯(lián)動功能，具備兼容縣、鄉(xiāng)、村三級聯(lián)動的能力。利用縣級廣播電臺平臺，以多功能控制主機為中心，將廣播電臺信號、緊急廣播話筒信號、GSM無線網(wǎng)絡(luò)、電信線路等各類信號進入應急控制主機，通過設(shè)置各類信號的優(yōu)先級別實現(xiàn)了分級優(yōu)先控制。它預先將政府各部門電話號碼設(shè)置到應急控制主機內(nèi)，并設(shè)置其獨立的密碼。需發(fā)布應急廣播時，只需要撥打應急控制主機內(nèi)的手機號碼或者有線電話號碼，根據(jù)中文語音提示內(nèi)容即可實現(xiàn)相關(guān)的操作。通過電話廣播可實現(xiàn)分區(qū)的選擇，直接廣播語音或發(fā)布警報信號，執(zhí)行某個預設(shè)的事件。在廣播機房內(nèi)通過控制電腦可直接控制應急控制主機的分區(qū)選擇和部分主要功能。拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。

    各鄉(xiāng)鎮(zhèn)采用無線調(diào)頻發(fā)射的方式傳輸信號到各行政村。以一臺廣播多功能控制器為主，來自縣級的應急廣播信號從閉路電視系統(tǒng)取出、來自緊急話筒的信號、外部CD/DVD音頻信號、電腦音頻信號和控制數(shù)據(jù)信號、GSM手機接收等信號全部送入多功能控制器。經(jīng)過控制器內(nèi)部硬件的混合和程序的優(yōu)先級排序處理。音頻信號和控制信號通過專用的音頻光端機送入高山上的發(fā)射機，最后通過發(fā)射天線到達各行政村。參見圖4。

    行政村具有本地廣播功能，也能接收鄉(xiāng)鎮(zhèn)和縣的緊急廣播信號。如圖5所示，其系統(tǒng)的構(gòu)成比較簡單，以一臺可尋址播控終端為中心，自帶120W定壓功放，可同時連接4只25W高清晰度號筒喇叭。平時本地發(fā)布日常廣播，當上級有應急廣播發(fā)布時，自動轉(zhuǎn)為接收上級廣播信號廣播。同時系統(tǒng)配置有一套UPS電源供電器，即使市電停止也能進行長時間的應急廣播。

    江西省地處東亞季風區(qū)，地形地質(zhì)條件復雜，特殊氣候條件和降水時空分布不均，極易形成局部強降雨，導致山洪災害頻發(fā)，省內(nèi)眾多縣列入全國山洪災害防治縣級非工程措施建設(shè)。山洪災害防治縣級非工程措施建設(shè)是通過建立覆蓋山洪易發(fā)區(qū)的暴雨洪水監(jiān)測系統(tǒng)、信息傳輸與接收系統(tǒng)、預警信息服務系統(tǒng)、鄉(xiāng)村末端預警系統(tǒng)和群測群防體系，完善現(xiàn)有山洪災害防御體系，有效減輕山洪災害造成的損失。根據(jù)設(shè)計，在山洪災害多發(fā)區(qū)域的村委會建設(shè)無線廣播主站，其管轄的自然村及小組建設(shè)無線廣播分站。主站可通過接收預警中心傳送的預警信息，通過無線廣播主站發(fā)送到預警區(qū)域分站，用高音喇叭廣播到各戶。如圖6所示。

    圖6 江西省無線廣播預警系統(tǒng)拓撲圖

    3、廣播系統(tǒng)高清化的發(fā)展趨勢

    長期以來，火車站的廣播系統(tǒng)的擴聲清晰度差，人多嘈雜的時候聽不清。隨著鐵路技術(shù)的高速發(fā)展，鐵路交通對鐵路配套的設(shè)備要求也越來越高。原有的廣播系統(tǒng)不能滿足新的要求，以漢口火車站廣播系統(tǒng)為例，主要表現(xiàn)有：

    頂棚/墻壁/地板/立柱未作吸聲處理；

    站內(nèi)空間體積:138m(L)×64 m (W) ×18 m (H)；

    混響時長達7.6S，200Hz駐波嚴重；

    在有乘客的時候環(huán)境噪聲高達75dB 。

    如此復雜的建聲環(huán)境，廣播擴聲一直都不如人意，鐵道部相關(guān)領(lǐng)導認為有必要改善廣播系統(tǒng)在車站的擴聲應用，實現(xiàn)高清化要求。

    界定擴聲系統(tǒng)清晰程度是擴聲系統(tǒng)語言傳輸指數(shù)（STIPA）,在《公共廣播系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》2.0.29條對此作出了明確的解釋：STIPA是語言傳輸指數(shù)的一種簡化形式，用于客觀評價擴聲系統(tǒng)（包括公共廣播系統(tǒng)）的語言傳輸質(zhì)量。并在3.3.1條列出了各級公共廣播電聲性能指標。STIPA可以通過相關(guān)儀器測量出來。圖7表示界定擴聲高清的STIPA值必須要大于等于0.80。

    圖7 界定擴聲清晰程度的STIPA值

    針對現(xiàn)實的高清需求，知名廠家在單體喇叭、音箱方面研發(fā)了強指向性、大功率、全頻帶靈敏度高、帶外衰減速度慢、語言清晰度高（STIPA高達0.88）的遠程天花喇叭或高清遠程號角音箱，加上箱體窄邊框、流線型等外觀修飾，能滿足高要求的場合，帶來高清的聲音感受。在一些大廳堂、會展應用的公共廣播上，出現(xiàn)了如圖8所示的小型（微型）線陣列音箱和平板線陣列音箱，這類的產(chǎn)品靈敏度高、直達聲強效果好，同時極易施工安裝。

    圖8 近年出現(xiàn)的小型線陣列音箱和平板線陣列音箱

    另外一個實現(xiàn)高清擴聲的方法是相控陣技術(shù)，中國廣播技術(shù)在此獨樹一幟的。如圖9所示，相控陣聲柱利用數(shù)字處理技術(shù)(DSP)可虛擬不同形狀聲柱的指向特性，且聲柱本身的其它性能不受影響，適合于建筑聲學條件不良〔體積空間大、建聲條件差、混響時間長和聲音混濁〕的廳堂、體育場館擴音，配合遙控器或電腦遠程操控達到聲音準確覆蓋有用的區(qū)域〔觀眾席等〕，并抑制其擴散到無用的區(qū)域，減少場館聲學裝修投資和擴聲系統(tǒng)能耗。

    圖9 相控陣聲柱現(xiàn)實聲場表現(xiàn)

    相控陣音箱已經(jīng)有廣泛的應用，如新疆克拉瑪依會展中心展廳裝備平板線陣列音箱；廣東省科學中心利用相控陣聲柱完美適應了建聲復雜的環(huán)境等等。

    4、結(jié)論

    公共廣播呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、無線化、高清化的趨勢是市場需求和技術(shù)發(fā)展共同催生的結(jié)果，這也同時促進了我們國家的公共廣播技術(shù)的發(fā)展。

    本文已刊發(fā)于《智能建筑科技》雜志第60期