城市轨道交通广播系统

声压 大气静止时的压强即为大气
压
频率 声源每秒振动的次数称为声
波的频率，用f表示，其单 位为赫兹（Hz）
声速 声波在介质中传播的速度称 为声速，单位为米/秒（m/s）
波长 声波在传播过程中相邻的同相位 的两点之间（如相邻的两稠密或 两稀疏之间）的距离称为波长， 用λ表示，单位为米（m）
声功率 声源在单位时间内所辐射的总 的声能量称为声源辐射功率， 简称声功率，用W表示，单位 为瓦（W）
（4） 扬声器配电盘与负载核算模块。扬声器配电盘类似于通信网中的配线架。功率 放大器与扬声器组不直接相连，而是通过扬声器配电盘上的接线器与开关相连接，可 实现开启或关闭某一路扬声器组。当使用多功率放大器时，通常由一个功率放大器的 输出带一路扬声器组；当某一功率放大器故障时，可以人工切换到备用功率放大器上。 负载核算模块用于计算功率放大器和广播区域的功率，并控制功率放大器的启动数量 和工作次序。当所选择的广播区负荷小于一台功率放大器的额定负荷时，只需启动一 台功率放大器工作；当负荷加重超过一台功率放大器的额定负荷时，系统将自动启动 第二台功率放大器；当负荷继续加重时，依次类推。这样既能合理地使用功率放大器， 又不会使功率放大器负荷过重，节约了能源，并延长了功率放大器的使用寿命。负载 核算模块还可以实现故障状态下功率放大器设备的主备切换。
在日常生活中存在各种各样的声音，如人们的交谈声、汽车的喇叭声、机 器的运转声、演奏乐器的乐声等。各种各样的声音都源于物体的振动。凡 能产生声音的振动物体统称为声源。从物体的形态来分，声源可分为固体 声源、液体声源和气体声源等。在空气中，声波是一种纵波，此时媒质质 点的振动方向与声波的传播方向一致。与之对应，质点的振动方向与声波 的传播方向相互垂直的波，称为横波。 声波实际上就是振动在介质（如空气、水等）中的传播。
声强
声波实质上是振动在介质中的传播
广播系统是一个整体， 图5-1为一个典型的广 播系统框图。
（1） 音源。音源包括传声器(话筒）、录放机、MP3、CD、DAT、收音机、 “咚”音发生器等。 （2） 前置放大器（调音台）。前置放大器可以对音频信号电压进行放大。在前 置放大器中往往带有用来改善音质和适应播放环境的音量调节器、均衡器、混响 器、延时器、移频器等。其中，音量调节器用来完成对音量的调节；均衡器用来 对音色（频响）进行补偿或修饰，分为固定均衡器和可变均衡器；混响器是一种 增加节目混响效果的设备；延时器可将节目信号延时一个短时间，同时还可用于 矫正远距离扩声时出现的声延时；移频器可用来避免音频回授所产生的啸叫。在 城市轨道交通广播系统中，经常将前置放大器、音量调节器、可变均衡器、动态 压缩器、混响器、延时器等组合成一个具有多个音源输入接口的调音台。
1 bit数字功率放大器采用2.824 4 MHz高采样速率和1 bit量化的数字编 码，形成的数字信号是由“0”和“1”组成的等宽脉冲序列（PCM脉冲 编码）。1 bit信号代表的是模拟音频信号幅度的增量。1 bit数字功率放 大器与D类数字音频功率放大器相比，完全克服了过零点失真的缺点。 数字功率放大器转换速率高，瞬态响应特性好，中音与高音清晰、明亮、 层次感强；信号动态范围大，可达95 dB以上；全频段内的相移极小，避 免了声音的染色；电源转换效率高达80%~95%，机内温度极低，散热容 易；定压输出时，可连接的最低负载阻抗可达1 Ω，且负载阻抗降低，电 源转换效率保持不变；可自动适应各种网络广播传输系统；可方便地实现 遥控、群控和监测等功能；可靠性高；体积小、质量轻。
CONTENTS
5.1 城市轨道交通 广播系统概述
广播系统就是通过音源、控制电路、音频切换电路、功率放大器、扬声 器等，实现音源选择、音频切换、输出控制、音量控制等功能的系统。
电声学基础 广播系统的功能
01 02
广播系统的结构 及音源与负荷区
03 04
广播系统的优先级
01 பைடு நூலகம்波的概念
描述声波的物理量 02
（3） 功率放大器。功率放大器将前置放大器输出的音频电压放大至一定的功率， 用以推动扬声器组。在大型的广播系统中设置有多个功率放大器所组成的功率放大 器组，用以增大功率输出及配置备用功率放大器。 模拟功率放大器已完成从电子管功率放大器到晶体管功率放大器的技术转型，晶体 管功率放大器耗电省、尺寸小，电性能指标不断改进，而且可以做成定压（低内阻） 输出方式，便于负载的配置。但模拟功率放大器是线性功率放大器，效率太低。 近年来，数字功率放大器被大量推向市场。数字功率放大器分为D类数字音频功率 放大器和1 bit数字功率放大器。D类数字音频功率放大器首先将PCM音频数据流通 过专门的等比特数字信号处理器（digital signal processing，DSP）变换为脉宽 调制（pulse width modulation，PWM）的数据流，用这些脉宽调制的数据流 去推功率放大器的常规晶体输出管，再由截止频率为40 kHz的LC低通滤波器进行平 滑处理(滤除脉冲信号，滤出模拟音频信号），从而恢复为原有的音频波形。
（5） 扬声器组。扬声器组的作用是将电能转换为声能。常用的扬声器有纸盆扬声器和 号筒扬声器。 广播系统中的功率放大器通常采用恒压输出，在一个功率放大器的输出线上可以并接多 只扬声器，只要负载功率不超过功率放大器的额定功率，并接的扬声器数量不限。 （6） 音频切换矩阵。设置在前置放大器组与功率放大器组之间的音频切换矩阵类似于 一台空分交换机，用来完成任意广播台向任意广播区域进行可控制的广播。若在前置级 对音频信号数字化后进行数字处理，则通常采用数字音频切换矩阵或以太网交换机进行 选路与连接。 （7） 录音设备。由于目前各类广播系统均用数字硬盘录音设备替代模拟录音设备，因 此系统中的模拟信号需经A/D转换才能存入数字硬盘，按现有的编码技术，每分钟约占 用2 M空间。作为广播的监听录音，还需同时记录播音时间、区域和地址。而一些采用 了MP3格式压缩编码的录音设备既保证了录音质量，又在一定程度上节省了存储空间。
城市轨道交通广播系统
广播系统的主要作用是为运营管理人员提供对相应区域进行广播的功能， 以确保能及时向乘客通告列车运行及安全、向导等服务信息；向工作人 员发布作业命令和通知。在紧急情况下，可以利用广播系统进行应急指 挥、调度和疏导。本模块将讲述城市轨道交通广播系统的组成及控制方 式，并对其应用情况进行介绍，同时对广播系统的日常维护及故障处理 方法进行说明。
5.1 城市轨道交通广播系统 概述
目录
CONTENTS
城市轨道交通广播系统 的组成
城市轨道交通广播系统的 运行方式
城市轨道交通广播系统 的应用
城市轨道交通广播系统的运行 管理、维护及故障处理
重点难点
（1） 城市轨道交通广播系统的组成。 （2） 城市轨道交通广播系统的运行方式。 （3） 城市轨道交通广播系统的应用。 （4） 城市轨道交通广播系统的维护及故障处理。