公共广播系统如何设计与施工

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公共广播系统如何设计与施工
　公共广播又称有线广播 ,亦称 PA 广播 ,是在一定区域(或范围)内传播实时信息的重要手段。当公共广播系统有消防广播和背景音乐广播双重功能时 ,其分区划分也与消防分区相一致。公共广播与背景音乐系统 ,主要功能是背景音乐广播 ,它的作用主要是掩盖噪声并创造一种轻松、和谐、愉快的气氛。一般紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路来传递 ,消防控制中心的传声器和数控式录放机接入公共广播系统 ,当发生紧急事故(如火灾)时 ,可根据程序指令自动(或手动)切换到紧急广播工作状态。某些公共场所(如会议厅等)的公共广播 ,还设有自助转接插座 ,可进行节目自播及演讲。

　　一、公共广播系统的设计

　　1.设计准则

　　公共广播系统的设计主要根据中华人民共和国行业标准《民用建筑电气设计规范》(J GJ T- 16 - 92)及国家标准《火灾自动报警系统设计规范》(GBJ / 16 - 88)进行。

　　2.根据规定 ,公共广播系统一般应具备的功能有:

　　·背景音乐;

　　·用软件程序控制播音;

　　·可根据需求 ,分区或分层播放不同的音响内容;

　　·有广播、背景音乐及扬声器线路检测功能;

　　·紧急广播和背景音乐采用同一套系统设备和线路;

　　·当发生紧急事故时 ,可根据程序指令自动切换到紧急广播工作状态;

　　·火灾报警时 ,可进行报警层与相邻上下两层的报警广播;

　　·提供任何事件的报警联动广播;

　　·手动切换的实时广播。

　　3.系统组成

　　根据不同的建筑特点 ,公共广播系统按客户的不同要求 ,其系统组成也有所差异。但大多由信号源、前置放大设备、信号处理设备、功率放大设备、放音设备、监听设备、控制设备火灾事故广播控制设备及广播传输线路等组成。

　　4.系统设计

        (1)背景音乐部分

　　一般情况下 ,信号源由循环放音卡座、激光唱机等组成 ,最近还有采用硬盘录音的大容量数码音源。双卡循环放音卡座可选用普通磁带及金属磁带 ,并具有杜比降噪、两卡循环、自动增益控制、外接定时装置等功能;激光唱机常用多碟唱机 ,可长时间连续播放音乐。前置放大设备由辅助放大模块、线性放大模块组成;辅助放大模块具有半固定音量控制、输出电平调整、静噪等功能;线性放大模块具有输出电平控制、高低音调整及发光二极管输出电平指示。信号处理设备一般将各信号源输出电平调整到 0. 5～1. 0V-(RMS),保持信号源与功放的阻抗匹配 ,可提高信号稳定性 ,改善信噪比。功率放大设备采用了专为背景音乐系统设计的功率放大器 ,主要考虑设备的可靠性及满负荷连续工作的要求。放音设备采用宽频域扬声器 ,地下部分一般选用壁挂式音箱 ,有吊顶的主要公共区域选用较高档次的吸顶扬声器;扬声器一般为米白色 ,前面罩有金属板网 ,外观大方、频带宽、失真小、与吊顶及环境相配合 ,具有较好的视觉与听觉效果。

　　通常情况下 ,输入背景音乐进行公众广播时的声压级应比背景噪声高出 15dB ,人耳才能正确感应;如果环境噪声为 50dB ,则扬声器重放的声压级必须在 65dB 以上才能满足公共广播的要求。根据扬声器的不同特性 ,由其参数可知每输入1W功率时声压的 dB数 ,可计算出正常情况下扬声器的输入功率 ,得到功放的输出功率: P = K1 ×K2 ×∑Po式中:

　　P──功率放大器输出总电功率(W);

　　Po ──Ki ×Pi ,每分路同时广播时最大电功率(W);

　　Pi ──第i分路的用户设备额定容量;

　　Ki ──第 i 分路的同时需要系数:服务性

　　广播时 Ki取 0. 2～0. 4 ,背景音乐节目 Ki取 0.7～0. 8 ;

　　K1──线路衰耗补偿系数:线路衰耗 1dB时取 1. 26 ,线路衰耗 2dB时取 1. 58 ;

　　K2 ──老化系数 ,一般取 1. 2～1. 4 ;

　　由于公共广播系统采用有线方式传输 ,所以对于线路衰耗就有一定要求。一般从功放设备的输出至线路上最远端的用户扬声器间的线路衰耗 ,业务广播应不大于 2dB(1kHz 时),服务性广播应不大于 1dB(1kHz时)。

　　(2)紧急广播部分

　　我国《火灾自动报警系统设计规范》指出 ,发生火灾时 ,应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和广播音响扩音机强制转入火灾事故广播状态。因此 ,在具有紧急广播功能的广播音响系统设计中 ,必须注意:·消防报警信号应在系统中具有最高优先权 ,应具备切断背景音乐状态的功能;

　　·应便于消防报警值班人员进行控制;

　　·传输电缆和扬声器应具有防火特性;

　　·最好设置独立的备用电源设备 ,在交流电断电的情况下 ,保证报警广播的实施。紧急广播主要采用话筒进行 ,发生紧急情况时 ,可先进行确认 ,确定是火警时可立即进行紧急广播。火灾事故广播系统的功率计算方法主要有以下两种:

　　·功率放大器容量按该系统扬声器总数的1. 3 倍确定。

　　·功率放大器容量按该系统中最大 3 层扬声器总数的 1. 5 倍确定。

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　(3)扬声器的选择与设置

　　作为公共广播系统中使用的扬声器 ,一般分为吸顶式、壁挂式两大类。吸顶式扬声器在工程中使用较为普遍 ,具有足够的灵敏度和功率 ,指向性良好 ,有优良的环境特性和较长的使用寿命。当火灾事故广播与服务性广播或业务性广播合用时 ,应综合考虑二者的不同要求 ,扬声器的设置应能满足要求较高者。紧急广播扬声器设置在走道、大厅、餐厅等公共场所 ,其数量应能保证从本楼层任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过 25 米;在走道交叉处、拐弯处均应设置扬声器;走道末端最后一个扬声器距墙不大于 12 米。若采用吸顶式扬声器 ,扬声器的间距按层高(吊顶高度)的 2. 5 倍左右考虑 ,选用功率为 3～5W。在建筑装饰和室净高允许的情况下 ,较大空间的场所宜采用声柱或组合音箱。客房内扬声器功率不应小于 1W。设在空调机房、通风机房、洗衣房、文娱场所和停车库等处有背景噪声的扬声器 ,在其播放范围内最远的播放声压级应高于背景噪声 15dB ,并以此确定扬声器的功率。

　　(4)系统的供电要求

　　对于小容量的广播站可由插座直接供电;容量在 500W以上时 ,应设置广播控制室 ,控制室有专线供电 ,最好配备自动稳压装置。当系统具有火灾事故广播功能时应采用消防电源或设置双电源供电 ,不具备上述条件的应配备U PS不间断电源 ,以保证在交流电完全停止时 ,系统能自动切换到应急电源 ,保证事故广播的正常进行。交流电源的容量一般为终期广播设备交流电耗容量的 1. 5～2 倍。在估算广播系统所需电源容量时 ,信号源、前置级以及控制设备可以忽略不计 ,只将系统中功率放大器的总瓦数乘以系数 3 即可: P = 3 ×W×K式中:

　　P为系统电源总功率;

　　W为单台功放瓦数;

　　K为功放总台数;

　　3 为系数。

　　二、公共广播系统的施工

　　1.施工依据

　　公共广播系统的施工要求应按照中华人民共和国国家标准《电气装置安装工程施工及验收规范》(GB50258 - 96)、中华人民共和国安全行业标准《安全防范工作程序与要求》(GA T75- 94)、《电气装置安装工程施工及验收规范》(GBJ 232 - 90、92)及公共广播系统的设计图纸要求进行。

　　2.施工质量要求

　　现场施工质量是直接关系到该项目能否达到设计要求和用户要求的重大问题 ,因此必须严格按照设计方案施工 ,按标准施工 ,不返工 ,不窝工 ,按规定做好施工日志。主要应注意以下几个方面。

　　(1)线缆的选择及敷设

　　公共广播系统的传输线缆:客房服务性广播线路宜采用铜芯多芯电缆或铜芯塑料绞合线 ,其他广播线路宜采用钢芯塑料绞合线。各种节目信号连接线缆应选用四芯金属屏蔽绞线 ,对角并接 ,以防止干扰。所有的设备之间的信号连接均采用平衡式连接 ,端点采用焊接。若系统具有火灾事故广播功能 ,则都应采用阻燃型铜芯电缆或耐火型铜芯电线电缆。线路的敷设方式采用穿钢管或线槽敷设 ,一般不得与照明、电力线同线槽敷设 ,火灾事故广播线路应采取防火保护措施。电缆的弯曲半径不小于电缆直径的 15 倍 ,电源线宜与信号线、控制线分开敷设。电缆长度应逐盘核对 ,并根据设计图上各段的长度来选配电缆 ,尽量避免电缆的接续。当电缆必须接续时应采用专用接插件 ,在敷设的电缆两端应留适度余量 ,并标示明显的永久性标记。

　　(2)扬声器与广播线的连接

　　在连接放音设备时 ,特别要注意各扬声器之间与广播线的相位统一则可题 ,否则可能因各扬声器之间声音的相位干涉 ,造成点与点之间声压级相差很大 ,整个大厅声音高低起伏的严重后果 ,所以施工时一定要严格统一线路标记 ,并规定统一的连接方法。综合各种音响施工要求 ,并结合在工程中的实际效果 ,在公共广播系统中 ,主要有以下三种扬声器连接方法:

　　·绞合法:就是将广播线和扬声器引线端剥去外皮 ,各剥头处分成两股分别绞合后再绞合在一起 ,用胶布包好或用塑套卡箍卡好。此法简易 ,便于施工 ,但时间一长容易产生问题。

　　·扬声器引入端是连接插座 ,只需将广播线端剥皮后插入压线槽中 ,拧紧压线螺钉即可。这种方法目前使用较为普遍。

　　·焊接法:即在引线端剥去外皮 ,绞合后用焊锡焊好 ,用胶布包好。这种方法较为繁琐 ,但可靠性较好 ,适合要求较高或潮湿的环境中使用。

　　以上三种连接方法 ,视具体情况以及甲方要求而定。但无论哪种方法 ,都应用镀锡线 ,既便于焊接 ,也可避免遇潮或长时间以后锈蚀。从分线盒至扬声器端要求不能裸露连接线的 ,应采用 PVC螺纹管或铁蛇皮管加以保护。

　　(3)系统的接地

　　广播控制室应设置保护接地和工作接地。为减少供电系统对广播音频系统的影响 ,保护接地和工作接地应分开设置。推荐的做法是在弱电竖井和强电竖井内各敷设一根铜带分别作为弱电系统的工作接地和强电系统的保护接地 ,这样 ,就可使弱电系统更好地工作。由于这种方法在接入大地时是一点接地 ,所以总接地电阻不得大于 1Ω。

　　3.施工检查

　　因为广播工程的整个系统涉及的连接点和插接件比较多 ,在安装时也有可能因为个别的原因发生错误 ,所以 ,细致的检查是有必要的。一般性检查包括设备安装安全性检查 ,供电线路是否合理的检查 ,以及各插接件的连接是否正确等。另外还有一个重要的检查项目就是仔细检查每一件设备的状态设置是否满足设计要求 ,尤其是某些扬声器具有阻抗匹配开关 ,在连接好广播线以后 ,一定要再次确认开关是否放到了正确的位置上 ,这点绝对不能忘记 ,否则极易造成设备损坏。这些状态还包括 ,各信号源设备的输出选择开关是否正确;信号处理设备的功能按钮是否得当;功放在桥接要求时 ,桥接开关是否置位;各设备的电源选择开关是否拨到 220V 等。待以上施工步骤都确信完成后 ,就应该准备进行设备的调试了。对于设备的调试 ,因为各个工程的情况不同 ,很难统一一种通用的方法 ,需要单独分类进行阐述 ,所以在此就不加讨论。

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