新世紀公共廣播技術(shù)

　　公共廣播系統回顧

　　新中國成立后，公共廣播系統在我國發(fā)揮了重要的作用。黨中央的精神通過(guò)公社廣播、單位廣播傳遍神州大地。當時(shí)的公共廣播比較簡(jiǎn)單，追求統一和共性，主要用于發(fā)布新聞和政令。

　　改革開(kāi)放后，追求統一和共性的廣播系統逐漸為個(gè)性化、多樣化和多功能化的獨立系統所取代。例如，在酒店，通常需要多套背景音樂(lè )節目廣播，并與消防中心聯(lián)網(wǎng)兼作消防廣播;在校園，需要對作息時(shí)間作定時(shí)編程廣播;在機場(chǎng)、車(chē)站等交通樞紐，需要音頻矩陣分區廣播;等等。各使用單位的公共廣播系統通常由若干個(gè)機柜組成，廣播設備就安裝在這些標準機柜上。廣播設備的品種很多，有各種音源設備和功放，及定時(shí)、分區、監聽(tīng)、消防接口等不同功能的設備供使用單位選用。一些較小的使用單位會(huì )購買(mǎi)一體化的公共廣播設備，這類(lèi)設備也有很多種，各自集成了不同的功能。這個(gè)時(shí)期的公共廣播系統，功能已逐步趨于完善，但幾乎是全套模擬技術(shù)。我們通常稱(chēng)之為經(jīng)典廣播系統。參見(jiàn)圖1。

圖1　智能化廣播系統與經(jīng)典廣播系統對比

　　2000年后的新技術(shù)廣播系統概述

　　公共廣播技術(shù)在不斷快速發(fā)展。隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步，市場(chǎng)需求不斷擴大，公共廣播行業(yè)越來(lái)越壯大，公共廣播系統越來(lái)越復雜，設備越來(lái)越多。用戶(hù)要求公共廣播系統在功能強大的基礎上操作簡(jiǎn)單、管理容易、性能可靠，于是市場(chǎng)上相繼出現了智能化、可尋址、網(wǎng)絡(luò )化等公共廣播系統。在廣播揚聲器方面，對揚聲器環(huán)境適應性、單個(gè)揚聲器的覆蓋區域、揚聲器音質(zhì)、電聲對建聲的補充等方面，跨越了一級又一級臺階，邁向了新的高度。下面舉例介紹2000年之后出現的較典型的新技術(shù)。

　　2000年，迪士普公司推出智能化公共廣播系統，這是最早的嵌入式公共廣播系統。由于CPU的嵌入，大量模擬系統的功能被軟件虛擬，系統集成度飛躍提高，人性化輕觸界面開(kāi)創(chuàng )局面。智能化廣播系統將整個(gè)公共廣播系統全盤(pán)置于工業(yè)計算機管理之下，其“智能化”體現在以下方面：

　　1. 集成度高。一臺智能化廣播主機可集成除了功放之外的全部功能。

　　2. 操作簡(jiǎn)化。經(jīng)典廣播系統有大量的旋鈕、按鍵，操作者有時(shí)只會(huì )使用其中部分功能，有時(shí)會(huì )忘記一些操作。而智能化廣播主機用電腦窗口觸摸屏界面與操作者交互，非常友好，通常有“使用向導”指導操作，易學(xué)易懂。

　　3. 安全性高。智能化廣播主機使用了工業(yè)電腦，本身的可靠性已有保障。畢竟廣播系統要成年累月地運行，所以通常還會(huì )增加一些可靠性措施，例如有監控軟件和硬件在監視系統運行;系統自動(dòng)還原技術(shù);故障自動(dòng)檢測，并在屏幕上提示，同時(shí)生成運行日志以備查詢(xún);低姿態(tài)代償技術(shù)得到應用：電腦萬(wàn)一死機，失去了定時(shí)、分區等功能，但能全區廣播，在一組獨立于電腦之外的硬件支持下低姿態(tài)運行。

　　4. 功能增強。較之經(jīng)典公共廣播系統，智能化廣播系統有廣播音樂(lè )節目海量存儲空間;各廣播區和節目源可隨意命名;定時(shí)或事件控制能力更強(程序可打開(kāi)或關(guān)閉某些廣播區，定時(shí)切換音源、播放曲目，等等);可檢測記錄功放的狀態(tài)，遠程有權限的分級控制……

　　智能化廣播系統是軟件與硬件的有機結合，軟件與硬件相得益彰，各自具有專(zhuān)門(mén)的可靠性措施，以保證廣播系統在各種環(huán)境下能成年累月正常運行。有些公共廣播產(chǎn)品將控制軟件和硬件設備分開(kāi)，控制軟件安裝在任意一臺電腦上，實(shí)施對硬件設備的控制，硬件設備不能脫離電腦運行，這種公共廣播系統是不可取的，其可靠性不能保證。

　　網(wǎng)絡(luò )化公共廣播系統

　　網(wǎng)絡(luò )化公共廣播系統因這樣一些需求而產(chǎn)生：遠距離傳輸、大面積覆蓋、操控管理的智能性和靈活性、方便調整分區規劃、總線(xiàn)制傳輸、功能的多樣性(如多組同時(shí)尋呼、分區可應答等)等等，經(jīng)典廣播系統難以滿(mǎn)足這些需求。而網(wǎng)絡(luò )化廣播系統將傳統的公共廣播網(wǎng)變成了一個(gè)數據網(wǎng)，徹底解決了這些難題。

圖2　網(wǎng)絡(luò )化廣播系統將傳統的公共廣播網(wǎng)變成了一個(gè)數據網(wǎng)

　　網(wǎng)絡(luò )音頻最早使用cobranet協(xié)議。迪士普公司于2003年推出使用基于TCP/IP的DSPPA協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )化公共廣播系統。我們認為，演出系統常用的cobranet協(xié)議用在公共廣播系統系統中并不合適，主要因為它不能基于互聯(lián)網(wǎng)運行，不宜于大面積覆蓋?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )化公共廣播系統，功能十分強大，下面介紹網(wǎng)絡(luò )化廣播系統的一些特點(diǎn)：

　　1. 與傳統的有線(xiàn)公共廣播系統相比，網(wǎng)絡(luò )化廣播至少解決了以下一些問(wèn)題：

　　a)、有線(xiàn)公共廣播的功率傳輸線(xiàn)路不僅需要較大的線(xiàn)路截面，而且不便于實(shí)現多路傳輸(不便于實(shí)現線(xiàn)路復用)。

　　b)、模擬信號不便于實(shí)現多點(diǎn)控制、不便于實(shí)現各個(gè)終端之間的互動(dòng)。

　　c)、 現代智能建筑內部要求建立數據網(wǎng)、視頻網(wǎng)和聲頻網(wǎng)。公共廣播是聲頻網(wǎng)的主要組成部分，如果予以數據化，將可以實(shí)現三網(wǎng)合一。

　　2. 傳輸距離遠，覆蓋范圍大。網(wǎng)絡(luò )廣播系統在網(wǎng)絡(luò )上傳輸的信號全部是數字信號，與傳輸模擬信號相比，失真更小，信噪比更高。通過(guò)光纖等載體，網(wǎng)絡(luò )廣播的傳輸距離遠遠超過(guò)其它廣播系統。

　　3. 綜合了經(jīng)典廣播系統和智能化廣播系統的優(yōu)點(diǎn)，并具有嶄新的特色。具有智能化廣播系統的高集成度、高可靠性、友好互動(dòng)等優(yōu)點(diǎn);具有可尋址廣播系統的隨意劃分廣播分區和分區編組等優(yōu)點(diǎn)(可尋址廣播系統是一過(guò)渡性的產(chǎn)品，將逐步被網(wǎng)絡(luò )化廣播系統所取代，故本文不詳細介紹);廣播終端可掛在局域網(wǎng)線(xiàn)到達的任何地方，不受廣播機房限制;各廣播終端可以有獨立的運行程序，節目、定時(shí)可各不相同;具有終端點(diǎn)播、終端分區尋呼、遠程控制等互動(dòng)功能。

　　在網(wǎng)絡(luò )化廣播系統的基礎上，迪士普公司又推出了超大規模的網(wǎng)絡(luò )廣播媒體矩陣系統，它的每一臺廣播終端設備都是一個(gè)多路音頻輸出輸入的廣播媒體矩陣，并有各種控制信號的IO接口，然后由廣播媒體矩陣主機將各終端聯(lián)系起來(lái)形成大規模的矩陣(最大可達10000×10000)，例如，一個(gè)建筑群，每棟建筑都可使用一套小的廣播媒體矩陣系統，之后從總體上又可全局控制這些小系統，特別適用一些大型的公共廣播場(chǎng)合。

　　相控陣聲柱

　　在公共廣播揚聲器方面，2000年之后出現了不需要布線(xiàn)的環(huán)保廣播揚聲器，它利用無(wú)線(xiàn)傳輸信號，利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等供電;也出現了單個(gè)即能覆蓋一個(gè)學(xué)校運動(dòng)場(chǎng)的高聲壓級廣播揚聲器;國際上開(kāi)始利用電子技術(shù)改善揚聲器系統和擴聲聲場(chǎng)的性能。這里值得關(guān)注的是 “相控陣聲柱”技術(shù)。

　　揚聲器是電聲系統的瓶頸，長(cháng)期制約電聲系統的發(fā)展。此前，我們主要是用物理聲學(xué)的辦法尋求改進(jìn)。也曾試圖用電子技術(shù)，例如“揚聲器控制器”、“均衡器”等，但未能取得突破性進(jìn)展。相控陣聲柱在固定安裝后，能在擴聲現場(chǎng)對其指向特性(包括音質(zhì))進(jìn)行實(shí)時(shí)的遙控調節，滿(mǎn)足擴聲需要。

　　相控陣聲柱的原理大致與相控陣雷達相同，但是在極低頻和頻帶極寬的條件下，使用DSP技術(shù)對聲柱中的各個(gè)單元實(shí)行相控，得到不同的波陣面，從而改輻射聲束的變偏轉角和輻射角。相控陣聲柱采用DSP芯片處理，不僅實(shí)現了傳統聲柱無(wú)法做到的一些功能，且令音質(zhì)產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。相控陣聲柱引入DSP技術(shù)，開(kāi)創(chuàng )用電子技術(shù)(而不是物理聲學(xué))，突破性地改進(jìn)揚聲器系統性能的、嶄新的、巨大空間。

　　新世紀國內的公共廣播行業(yè)，各企業(yè)逐漸成長(cháng)，規模不斷擴大，產(chǎn)品從早期的模仿，到現在具有了一定的創(chuàng )新能力。源于市場(chǎng)競爭的需要，企業(yè)的管理層開(kāi)始重視創(chuàng )新，在技術(shù)上你追我趕，形成了百花齊放的可喜局面。國家一直關(guān)注公共廣播行業(yè)的發(fā)展，在相關(guān)部門(mén)的指導和支持下，公共廣播國家標準即將出臺，這將對規范和引導公共廣播行業(yè)發(fā)展起到良好的作用。