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公共广播系统工程技术规范
更新时间:2008-8-4 14:14:29  ( 编辑:Audio-diy )    【


1 总 则

1.0.1本规范在编制过程中参考了以下相关标准和规定:

《强制性产品认证管理规定》—中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令(第5号)2001-12-03

《体育馆声学设计及测量规程》JGJ/T131-2000

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004

《应急声系统》GB/T16851-1997

《有线电视系统工程技术规范》GB 50200。

《民用闭路监视电视系统工程技术规范》GB/T 50198。

《厅堂扩声特性测量方法》GB 4959-1995

《通信设备汉语清晰度测试方法》SJ2467-1984

《声学名词术语》GB/T 3947-1996

《厅堂扩声系统设计规范》GB 50371-2006

《声频放大器测量方法》GB 9001-1988

《城市区域环境噪声标准》GB 3096-1993

《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-1998

1.0.2 公共广播系统的电声部分和相关的建筑声学部分如果互不协调,不仅会引起许多争议,而且会使系统不能发挥应有的实际效果,严重浪费资源。

2 术 语

  本章所有术语及其定义均只适用于本规范。

  本规范的术语定义,只为说明本规范有关条文的含义,而不一定是该术语完整的科学定义。为了便于操作,其中有一些术语直接采用了我国公共广播行业的习惯用语。


3 公共广播系统工程设计

3.1 一般规定

3.1.2 3C认证(China Compulsory Certification)是我国的市场准入认证,也是使用安全和保护环境所必须。至于哪些具体设备必须通过3C认证,应按2001年12月3日发布的中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局令(第5号)——《强制性产品认证管理规定》的要求执行。

3.1.3 公共广播原则上是单声道广播而不是多声道的立体声广播。例如,不可能或不必要在一条林荫道上,或在整个大型的候机楼内配置立体声的公共广播系统。但是,在个别特殊场合,例如小型会议室,如果允许增加额外投资,则不排除设置一个具有立体声效应的广播分区。

3.1.4 不同的公共广播用户对系统的用途、功能、档次、投资有不同的要求,有必要根据需要和可能,加以区分和进行规范。

3.1.5 例如,一个具有紧急广播和背景广播两种功能的公共广播系统,其紧急广播部分是一级系统,而其背景广播部分可以是三级系统。

3.1.7 广播传输线路敷设路由、广播扬声器布点,均应结合广播服务区平面图绘制;条件许可时,设计应在现场勘察的基础上进行。


3.2 应备功能

  本章规定的“应备功能”是根据实际需要和对大量用户的诉求进行调查后界定的。用户可以根据自己的特殊需要,在安全、环保、节能和节约资源以及实际可行的前提下增加其它功能。

3.2.1 用传声器发布语声广播是所有公共广播系统最基本的功能。

3.2.4 紧急广播系统

1 本条规定与《应急声系统》GB/T 16851-1997的相关条款相容。10s一般不会影响对诸如火警、动乱等突发公共事件的应急处理,技术上也是办得到的。

  注意,10s包括接通电源及系统初始化所需要的时间。如果系统上电及初始化所需要的时间超过10s,则相应设备必须24h待机,避免应急响应时间超过10s。

2 应估算突发公共事件发生时现场环境的噪声水平,以确定紧急广播的应备声压级。由于环境的差异,在符合本条(以及表3.3.1)规定的前提下,同一个系统(甚至同一个广播区)内,不同区域的紧急广播声压级可以不同。例如一个覆盖相当长通道的广播分区,其出入口附近人流密集,所以出入口附近的紧急广播声压级理应大于其它区域的声压级。

3 热备用系统平时作为业务广播系统或背景广播系统经常运行,因而能够随时暴露系统故障,便于及时处理。而如果系统不是处于热备用状态,则必须定时自检,以便及时发现故障,以免应急时才发现故障。

4 24V蓄电池曾是公共广播系统经典后备电源。但现代公共广播系统的功率容量日益增大,24V低压电源需给出十分强大的电流,引线和接线端子都难以适应。随着220V UPS后备电源的成熟,220V后备(由UPS提供或由第二供电回路提供)逐渐成为首选。

5 在突发公共事件发生前,有些广播分区和个别广播扬声器可能处于关闭或低音量状态,所以紧急广播设备应能在紧急信号触发下,自动调节至最大的(与应备声压级相当的)音量。

6 在需要发布紧急广播时,情况可能十分紧急和混乱,系统应便于应急操作,做到“一键到位”。

7~8 这两款规定与《应急声系统》GB/T 16851-1997的相关条款相容。不允许失效是不现实的,关键是个别环节一旦失效不应影响全局。否则应有能自动切换的备份设备,或能及时发现。

9 本款旨在对不同档次的系统提出不同的要求。

3.3 电声性能指标

3.3.1 本规范在编制过程中参考了《厅堂扩声系统设计规范》GB 50371-2006、《体育馆声学设计及测量规程》JGJ/T131-2000等有关厅堂、场馆的声学特性指标。考虑到公共广播系统的覆盖范围、声学环境、器材设备、投资和用户诉求等方面同厅堂、场馆扩声系统有许多差异,从而作出了有别于它们的规定。

 1 公共广播系统电声性能指标的核心,是保证音量足够和扩声清楚。

 2 所谓音量足够是相对于环境噪声而言,通常信噪比须达到12~15dB。但如果仅仅对信噪比作出规定而不规范系统的应备声压级,则将难以操作。因为广播服务区的环境噪声是会随时变化的,不能简单地以测量作业时段的情况作为根据。

 3 音量足够是重放声清楚的必要条件,但不是充分条件。失真度、传输频率特性、混响时间、早后期声能比等都对重放声清晰度有重要影响。由于公共广播服务区的声环境与厅堂和专业场馆差异较大,为便于操作,本规范直接对语言清晰度或扩声系统语言传输指数(STIPA)作出规定。

 4 公共广播系统使用的广播扬声器数量通常较多,而且同一个广播服务区可能覆盖不同的环境,因而不一定方便使用均衡器;同时,广播扬声器的价格水平也远低于同档次的专业扬声器系统。因此,系统的传输频率特性同专业厅堂、场馆相比,适当放宽了要求。

 5 规范漏出声衰减,主要是为了引导设计者尽可能把电声功率资源最大限度地用于广播服务区,同时限制对服务区外的干扰与扰民程度。

 6 在保证具有一定的应备声压级和语言清晰度的前提下,声场均匀度以及传输频率特性对于室外广播服务区来说已不十分重要。相反,对于同一个广播服务区(尤其是室外)的不同地段,背景噪声可能有很大差异,因此对这些不同地段提供不同的广播声压级而不是均匀的声压级是合理的。

 7 当公共广播系统不会发生啸叫时,可以认为是一个开环扩声系统,无须考虑传声增益。如果系统会发生声反馈啸叫,则可以认为是一个闭环的扩声系统,因而有必要考核系统的传声增益。 

3.3.2 室内重放声的质量同相关建筑物的建筑声学特性密切相关,所以有必要予以规范。

3.4 系统构建

3.4.3 由定压式广播功率放大器驱动功率传输线路,直接激励无源广播扬声器放声的系统,是典型的无源终端系统

  经由信号传输线路激励有源广播扬声器放声的系统,是典型的有源终端系统(例如图3.4.3-2)。

  在具有主控中心和分控中心的系统中,分控中心通常是主控中心的有源终端;而由分控中心管理的子系统则可以选用定压式广播功率放大器-功率传输线路-无源广播扬声器,以无源终端方式构建。这就是典型的有源终端和无源终端相结合的系统。



定压式

功率放大器

功率传输线路

广播传声器

无源广播扬声器


信号传输线路

有源广播扬声器

前置

放大器

广播传声器


主控

中心

信号传输线缆(或光纤)网络

功率传输线路

无源广播扬声器

网络功率放大器


分控中心

其他设备

功率传输线路

无源广播扬声器

网络功率放大器



分控中心

其他设备

3.4.4 广播分区的设置主要是为了便于管理。

3.4.5公共广播系统应有监控中心,以便于对系统实行统一管理。


3.5 传输线路  

3.5.1 公共广播通常是有线广播。

3.5.2 打算使用无线系统的有关方面应注意相关法规。

3.5.3 长距离、大功率传输必须认真考虑线路衰耗、高频损失等问题。当传输里程大于3km,且终端功率在千瓦级以上时,用同轴电缆或光缆作为广播传输线,由有源终端放声,不仅便于保障传输质量,且利于节约投资。

3.5.4 由于公共广播系统的功率传输线路通常比厅堂扩声系统的传输线路长得多,所以通常使用高电压/小电流的方式传输。在这种情况下,广播功率放大器和广播扬声器都属“定压式”而不是“定阻式”的。本条规定对“定压式”系统的额定电压进行了规范,其级差大致为3dB。

3.5.5 公共广播传输线路可能有多种。有驱动无源广播扬声器用的声频电功率传输线;有传输数据或低电平信号用的信号传输线或网络。本条规定专指目前用得最多的声频电功率传输线。

  就公共广播工程的使用效果而言,只要其应备声压级符合本规范的规定,则线路衰减本可不予限定。但是,推荐一个衰减标准,会为线路设计提供方便。

  传输距离、负载功率、线路衰减和传输线路截面之间的关系,可按公式(3.5.5-1)计算:

   (3.5.5-1)

式中 S—传输线路截面(mm2)

   ρ—传输线材电阻率 (Ω · mm2 / km)

   L—传输距离 (km)

   P—负载扬声器总功率 (W)

   U—额定传输电压 (V)

   —线路衰减(dB)  

  当今公共广播服务区的覆盖范围日益扩大,成千瓦、上千米的线路十分寻常。如果把线路衰减定得过于严格,将会大大增加工程负担。基于同样理由,本规范对室外线路衰减不予限定。

  当传输线采用铜导线、额定传输电压为100V、线路衰减为 3 dB,且广播扬声器沿线均布时,式(3.5.5-1)可简化为式(3.5.5-2):

                 (3.5.5-2)

式中 S— 传输线路截面(mm2)

   L— 传输距离 (km)

   P— 负载扬声器总功率 (kW)


3.6 广播扬声器

3.6.1~3.6.3 广播扬声器布点、选型,是保障广播服务区重放声场达标和适当控制投资的关键,是系统设计时应优先考虑的。公共广播系统的其它部分,在很大程度上是根据广播扬声器的数量、质量指标和现场配置方案来进行设计的。

  分散配置的广播扬声器(或广播扬声器群组)的覆盖范围不宜互相重叠。

3.6.4 原则上应视环境选用不同品种规格的广播扬声器。例如在有天花板吊顶的室内,可用嵌入式无后罩的天花扬声器;而在仅有吊架而无天花板的室内,则宜用有后罩的、或有音箱的广播扬声器;在室外则应选用防雨雾的广播扬声器。此外,广播扬声器的品位,也宜同环境的特征相适应。 

3.6.5 就是说,宜采用高电压/小电流的“定压”方式;同时,额定传输电压、广播功率放大器的标称输出电压、广播扬声器的额定工作电压应互相匹配。


3.7 广播功率放大器

3.7.2 由于扬声器的额定功率是用粉红噪声信号(经模拟节目滤波器)定义的,而功率放大器的额定输出功率是用简谐信号定义的,两者并不完全等值匹配,再加上产品性能的离散性,所以裕量是必要的。裕量还可以在一定程度上补偿设备老化引起的性能衰变,延长系统使用寿命。

3.7.3 本条规定与《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-1998

的有关规定相容。但须注意,紧急广播功率放大器若只考虑驱动几个相邻分区的广播扬声器,显然不能充分应对大面积的突发公共事件,所以强调“应满足所有广播分区同时发布紧急广播的要求”。



3.8 公共广播节目源设备

3.8.2 传声器及其信号处理电路的品质对语言扩声极为重要,但其设计容易被忽视,所以有必要予以规范。



4 公共广播系统电声性能指标测量方法


4.1 一般规定

4.1.2 公共广播系统声学特性指标测量时,不一定能够获得“空场”条件,所以须规定信噪比条件。否则,所测得的声压级可能是背景噪声(例如施工噪声)形成的。

  测量应在满载条件下进行。有时由于环境等原因,可能只允许逐个广播分区进行测量,这时应把由同一台广播功率放大器驱动的广播扬声器全部开启。


4.2 应备声压级、声场不均匀度和传输频率特性的测量

  为便于操作,应备声压级、声场不均匀度和传输频率特性可以通过一次采样获得数据。

4.2.1 测量点选择的要点是:

——尽可能具有代表性、尽可能均布;

——不应全部选在正对广播扬声器的附近地点,避免形成声压级很大的假像;

——不必重复相似的测量点。

4.2.2 测量方法和步骤

——本步骤直接着眼于被测系统的“声输出”。测量时可逐步调节系统的增益控制器件,在不超过额定的条件下提高系统的“声输出”,检测其是否符合本规范关于“应备声压级”的规定。在该项测量中,宽带粉红噪声信号的大尖峰有可能使系统进入饱和状态,但只要系统能够承受,则是允许的。

——式(4.2.2)是测量点的声能平均算法。

——本条规定的测量方法属“电输入法”,对于整个系统而言,此法未考虑广播传声器的实际响应,相当于默认广播传声器的频响特性是平直的。广播传声器的实际响应,将包含在“语言清晰度”或“扩声系统语言传输指数(STIPA)”的考核中。


4.3 漏出声衰减的测量

4.3.2 正确利用应备声压级测量所获得的数据,将会使漏出声衰减的测量变得十分简便。 

4.4 系统设备信噪比的测量

4.4.1 注意,测量点应选择在广播扬声器的“声频信号输入端”。

4.6 语言清晰度的测量

 语言清晰度对于扩声系统十分重要,而传声器及其信号处理部件对语言清晰度的影响关系重大。与本规范第4.2节的测量未考虑传声器的响应不同,本节把对传声器及其信号处理部件的考核包括在内。

  执行《通信设备汉语清晰度测试方法》SJ2467-1984的要点是:首先,发音人同听音人面对面地朗读测试材料,训练听音人,使听音人确认可以完全听辨发音人的发音(测量队伍的普通话水平不必苛求,关键是“面对面”能完全听辨)。然后,测试发音人通过公共广播系统播音时听音人的听辨程度。数据是按统计方法整理的。


4.7 扩声系统语言传输指数(STIPA)的测量

——STIPA法是一种客观测量方法,相对于主观测量来说,客观测量不容易引起争议。尽管本规范规定,STIPA法和《通信设备汉语清晰度测试方法》两种方法,可任意选择其中一种,但在有条件的地方宜尽量使用STIPA法。

——STIPA测试声源包括测试信号软件及其播放器,应一并校准。由于STIPA包括建筑声学效应,所以在消声室内应有接近理想的评价。

——图4.7.2是STIPA法中的“声输入法”,包括对传声器的考核。




5 公共广播系统工程施工

5.1 一般规定

5.1.1 必须特别注意施工安全。广播扬声器的数量可能很多,并且常常须要高架,所以广播扬声器安装架设的施工安全尤其值得注意。


5.1.3 注意掌握适当的施工进场时机。

5.1.4 在条件许可时,与其它系统协商共用杆路、线缆、管道,有利于节约投资。

5.1.6 应杜绝不合格的设备进入安装程序。

5.1.7 必要时,隐蔽工程验收宜留下现场照片或录像资料。


5.2 广播传输线路敷设

5.2.3 公共广播的功率传输线路的额定传输电压较高、线路电流较大,与通信线或数据线共管、共槽时,容易对它们造成干扰。

5.2.4 由于定压式公共广播线路额定传输电压达100V(或以上),有些工程技术人员误认为属“强电”线路,可与220V电力线共管共槽。这种误解会导致严重的安全事故,必须严令制止。

5.2.5 公共广播功率传输线路的绝缘和接头处理不当,容易引起跳火,形成火灾隐患,必须严加防范。

5.2.7《有线电视系统工程技术规范》GB 50200-94中对电缆、光缆施工有详尽规定,应遵照执行。


5.3 广播扬声器安装架设

5.3.4 安装、固定广播扬声器的路杆、桁架、墙体和紧固件等的承载能力往往容易被忽视,应特别予以注意。

5.4 设备安装

5.4.3 功率较大的动力或照明设备换路时,对电网会产生很大干扰。所以公共广播系统不宜与它们共用同一供电回路。


5.5 系统调试

5.5.2~5.5.4 调试过程也是施工单位检验自己施工的工程是否符合规范和是否符合合同要求的过程,所以参照本规范的验收规定进行调试,有利于形成竣工验收文件,有利于顺利通过验收。




公共广播系统工程施工、验收表可从下列网址下载:

http://www.ritvea.com.cn

http://www.dsppa.com

http://www.sansuo.com.cn

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