新世紀公共廣播技術(shù)
來(lái)源:中國數字音視網(wǎng) 作者:疾風(fēng) 編輯:數字音視工程 2010-04-28 00:00:00 加入收藏 咨詢(xún)

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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。
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