公共广播的系统基本知识

音频的基础知识
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。
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
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；
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
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
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。
0.75
1.50
4.00
4.00
6.00
10.0 0
11.25
16.8 0
音频的基础知识
常用线缆
扁型至音箱的接线
网络线，有5类，6类之分，有屏蔽与不屏蔽之分
AV线，也叫音视频线，用于弱音频信号的传输
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
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
定阻功放和扬声器的匹配
音频的基础知识
公共广播功率传输线路截面计算
音频的基础知识
公共广播功率传输距离与线材规格对照表
负载功率 截面面积/ 长度 100米内 250米内 500米内 1000米内
负载功率 面积/长度 100米内 250米内 500米内
1000米 内
60W mm2
120W mm2
输出电压70V 250W 350W 450W mm2 mm2 mm2
音频的基础知识
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
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
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；
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
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 寻的呼节目。
音频的基础知识
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
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
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
额定功率（扬声器）
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
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
消防广播 紧急广播系统平时作为业务广播系统或
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
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；
公共广播的基本知识
目录
广播的基本原理
广播的基本概念 音频的基础知识
网络的基础知识
广播的基本原理
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。
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。
紧急广播 为应对突发公共事件而发布的广播。
广播的基本概念
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。
650W mm2
1000W mm2
1500W mm2
0.50 0.50 0.50 0.75 1.00 1.50 2.00 4.00
0.50 0.75 1.50 2.50 2.50 4.00 6.00
0.75 1.50 2.50 4.00 6.00 6.00
1.50 2.50 6.00 输出电压100V
广播的基本概念
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
声场不均匀度 公共广播服务区内各测量点测得的声压级
网络的基础知识
网络的划分
局域网、城域网、广域网、网间网等
网络的基础知识
局域网（LAN）
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。
音频的基础知识
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。
网络的基础知识
广域网（WAN）
广播的基本概念
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
公共广播设备 组成公共广播系统的全部设备的总称。主
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
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
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。
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
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
广播的基本原理
声 波
音 源
音频处理
（矩阵、 线路 前级、
放大）
线路
扬声器
声 波
广播的基本原理
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。
60W 120W 250W 350W 450W 650W 1000W 1500W
mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2
0.50 0.50 0.50 0.50 0.75 0.75 1.50 2.50
0.50 0.5 0.75 1.00 1.50 2.50 4.00 6.00
0.50 0.75 1.50 2.50 4.00 4.00 6.00 10.00