江蘇中協(xié)——穩定、安全、高效的高考廣播系統

　　高考是一個(gè)人人生中的轉折點(diǎn)，也是一個(gè)人走向成功的起點(diǎn)，誰(shuí)都希望自己能走進(jìn)心中理想的學(xué)府。而在高考的整個(gè)過(guò)程中，廣播系統則扮演著(zhù)重要的角色，只有從架構設計、設備選擇、使用理念三方面著(zhù)手，才能夠建設出穩定、安全、高效的高考廣播系統。

　　架構設計 多重考慮

　　系統穩定 重中之重

　　在高考的過(guò)程中，會(huì )涉及到很多校園廣播的應用，比如統一動(dòng)員講話(huà)、發(fā)布緊急通知、英語(yǔ)聽(tīng)力內容播放等。如果校園廣播由于種種原因而造成了癱瘓，無(wú)法正常地完成上述任務(wù)，就會(huì )影響到考點(diǎn)的整體秩序，關(guān)系到高考的成敗。因此，穩定性是必要條件。

　　安全備份 雙線(xiàn)廣播

　　中華人民共和國教育部每年在高考時(shí)都會(huì )印發(fā)通知，關(guān)于聽(tīng)力考試要求，按照教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)《普通高等學(xué)校招生全國統一考試英語(yǔ)、日語(yǔ)、俄語(yǔ)聽(tīng)力考試有關(guān)考務(wù)要求》的通知(教考試廳[2008]3)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“3號令”)執行。其中，第二章《關(guān)于聽(tīng)力考試播放設備及工作人員》即明確要求：各考點(diǎn)要配備進(jìn)行聽(tīng)力考試需要的播放設備及其備用設備。第三章《關(guān)于聽(tīng)力考試期間偶發(fā)事件的處理》第三款明確要求：聽(tīng)力考試開(kāi)始時(shí)或進(jìn)行中，放音設備出現故障的，應及時(shí)換用備用設備。其他參照本條(一)、(二)款處理。

　　針對“3號令”上述規定，從三方面實(shí)現安全備份：廣播系統方面要實(shí)現網(wǎng)絡(luò )+模擬雙線(xiàn)廣播備份，模擬傳輸方面要實(shí)現功率放大器的備份，其他音頻設備也需實(shí)現雙重備份。

　　網(wǎng)絡(luò )+模擬雙線(xiàn)廣播備份：隨著(zhù)校園廣播數字化和網(wǎng)絡(luò )化進(jìn)程的不斷加快，數字網(wǎng)絡(luò )廣播因其強大的功能可配性，在教育市場(chǎng)已大范圍普及，為了穩定、安全，也為了做到法規遵從，須同時(shí)兼容一套嵌入式的模擬定壓廣播系統。

　　功率放大器備份：定壓廣播系統中的功率放大器要具備主從備份與切換功能，一旦主功放出現問(wèn)題時(shí)，會(huì )自動(dòng)切換到備用功放。

　　其他音頻設備備份：卡座、數字CD光盤(pán)播放器、數字FM調諧器、廣播終端(揚聲器)等設備必須至少有一份備份。

　　離線(xiàn)模塊+帶障運行

　　高考廣播需要具備離線(xiàn)模塊，即使在斷網(wǎng)或出現其他故障時(shí)，作息項也能得到執行，音頻文件也能得到播放。這樣就不會(huì )影響高考過(guò)程中對于作息、通知和聽(tīng)力的廣播需求。

　　故障檢測+應急預案

　　高考廣播在運行時(shí)，會(huì )遇到很多不可預料的問(wèn)題。因此，需要配置廣播故障檢測器，實(shí)時(shí)記錄廣播終端工作狀態(tài)，當出現問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)主控軟件警示用戶(hù)或者蜂鳴器報警。同時(shí)，要將當前狀態(tài)直接推送至管理員的移動(dòng)設備上，以便隨時(shí)掌握情況，并啟動(dòng)相應的應急預案。

　　音效保證+超低延時(shí)

　　音效和語(yǔ)言清晰度的重要性不言而喻，尤其是在高考中播放英語(yǔ)聽(tīng)力內容時(shí)，由于聽(tīng)的是外語(yǔ)而非母語(yǔ)，如果音效不夠好，語(yǔ)言清晰度不夠高，可能會(huì )影響考生的聽(tīng)力成績(jì)。

　　另外，音頻的延時(shí)問(wèn)題也是要考慮到的，根據哈斯效應，人耳對于超過(guò)50ms的延時(shí)信號會(huì )有明顯的延時(shí)感，出現明顯的延時(shí)感，會(huì )影響到聽(tīng)力效果。因此，音頻的延時(shí)時(shí)間必須嚴格控制，越小越好，最好小于20ms。

　　同時(shí)，上述所提及的網(wǎng)絡(luò )+模擬雙線(xiàn)廣播之間的切換、主備功放系統之間的切換也必須考慮到延時(shí)問(wèn)題，最好能夠做到零延時(shí)切換。

　　功能設計 豐富可行

　　全數字+物聯(lián)網(wǎng)+人工智能先進(jìn)架構

　　數字信號有著(zhù)無(wú)可比擬的優(yōu)勢：數字信號更易于控制和處理，包括：均衡、放大、提取、變換、分析、綜合、濾波、識別、合成等;數字信號控制和處理更加精確，精度和質(zhì)量更高，也更為直觀(guān);數字信號能精確地產(chǎn)生結果，模擬信號容易受到溫度、電源電壓、元器件老化等其他不可控因素的影響而產(chǎn)生變化;數字信號處理速度更快，在最快的集成電路中，單個(gè)晶體管的開(kāi)關(guān)時(shí)間可以少于10ps，這意味著(zhù)在相同的時(shí)間內會(huì )產(chǎn)生以?xún)|計的結果;數字信號更加安全，因為可對信號進(jìn)行加密處理，較模擬信號更為安全。

　　不僅音頻信號是數字的，控制信號也是數字的，并全數字周邊通信控制。采用數字電路還有眾多好處：數字式定壓功率放大輸出，減少功耗和干擾;效率高、體積小、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大;數字信號直接解碼、放大，音質(zhì)失真小等。

　　所有設備都應該是互聯(lián)的，而且所有設備都是可感知的，所有狀態(tài)都是可反饋，所有設備都是可控制的，構成物聯(lián)網(wǎng)，也具備人工智能元素。

　　支持B/S架構、跨平臺系統和移動(dòng)端(iOS和安卓)。

　　支持云存儲、云計算、大數據，所有信息都可以存儲、調用。

　　多節目源和接收設備支持

　　由于保密的需要，一般地區和學(xué)校在高考中采用卡座來(lái)播放磁帶內容。也有一些地區和學(xué)校使用CD播放器來(lái)播放CD光盤(pán)上的聽(tīng)力內容，使用FM調頻方式發(fā)射聽(tīng)力內容，需要數字FM調諧器來(lái)進(jìn)行接收。

　　同時(shí)，在考試的過(guò)程中，有可能需要插入一些通知，需要用到麥克風(fēng)。而且，通知的內容可能對于不同的班級并不相同，這時(shí)就需要多節目源的支持。

　　如果使用數字廣播系統來(lái)傳輸上述內容，則需要對這些多種模擬節目源進(jìn)行同步采樣、量化、編碼、壓縮、傳輸，保證消息的即時(shí)送達。

　　兼顧更多功能

　　高考廣播在設計時(shí)，不僅要考慮到高考時(shí)使用，還要考慮到平時(shí)教學(xué)的工作，因此必須要兼顧到更多的功能性。

　　比如：分區廣播、分組廣播、自動(dòng)校時(shí)、電源時(shí)序管理、消防信號支持、呼叫對講、作息管理、定時(shí)播放、無(wú)線(xiàn)遙控、晴雨表、季節作息、地圖操作、用戶(hù)管理、權限管理、設備管理、文件管理、音頻轉換、數據備份、固件升級(在線(xiàn)升級)、講稿模式(TTS語(yǔ)音轉文字)、脫機控制(熱鍵操作)、輸出監聽(tīng)、設備級聯(lián)等。

　　多種音源設備輸入

　　除了支持卡座、CD、會(huì )議麥克風(fēng)、電腦聲卡(線(xiàn)路輸入)、蓮花頭插座(RCA)等音頻設備輸入外，還需要支持吊裝麥克風(fēng)、2.4G無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)、無(wú)線(xiàn)麥克風(fēng)、藍牙連接等多種音頻設備輸入。

　　超靈敏、遠距離拾音+DSP反饋抑制

　　學(xué)校擴聲系統目前存在一些行業(yè)難以解決的“痛點(diǎn)問(wèn)題”：由于采用單一指向性麥克風(fēng)，演講者只能在小于幾十度范圍內活動(dòng)，一旦偏離麥克風(fēng)拾音的范圍，麥克風(fēng)就無(wú)法拾音;麥克風(fēng)的靈敏度低，演講者與麥克風(fēng)超過(guò)1米之后，麥克風(fēng)也無(wú)法拾音;麥克風(fēng)、功放和音箱很容易形成正反饋，進(jìn)而產(chǎn)生嘯叫。

　　需要采用全指向、高音質(zhì)、高信噪比電容吊麥，實(shí)現超靈敏度遠距離拾音。

　　同時(shí)，需要使用高性能浮點(diǎn)DSP算法，進(jìn)行自動(dòng)反饋抑制，解決了嘯叫問(wèn)題，同時(shí)進(jìn)行噪聲抑制、頻率均衡控制，實(shí)現高品質(zhì)音頻的拾取。

　　而且，對于拾音的內容需要進(jìn)行均衡處理(最好進(jìn)行多極均衡處理)，以保證擴聲音質(zhì)。

　　設備配置 精心選擇

　　網(wǎng)絡(luò )廣播服務(wù)器

　　主要實(shí)現多節目源播放、多路模擬信號同步數字化和傳輸功能。

　　主備功放切換器

　　支持主功放和備用功放之間無(wú)縫切換，在主功放出現問(wèn)題時(shí)，備用功放要在第一時(shí)間接管，保證廣播安全。

　　音源設備

　　鵝頸話(huà)筒麥克風(fēng)

　　用于發(fā)布通知。

　　數字CD播放器

　　用于播放CD光盤(pán)內容。

　　卡座

　　用于播放磁帶內容。

　　網(wǎng)絡(luò )廣播故障檢測器

　　該設備用于實(shí)時(shí)記錄網(wǎng)絡(luò )廣播終端工作狀態(tài)，異常報警。如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò )故障，會(huì )在屏幕界面上顯示，同時(shí)會(huì )通過(guò)蜂鳴器報警，如果外接了音箱或喇叭，則會(huì )發(fā)出更響的聲音，以提醒管理員。同時(shí)，能夠將報警信息推送到管理員的移動(dòng)設備(手機、平板)上。

　　網(wǎng)絡(luò )廣播終端

　　 擁有離線(xiàn)播放特色功能，當上位機、交換機、路由器、服務(wù)器出現任何問(wèn)題時(shí)，它都能夠偵測到，并實(shí)現離線(xiàn)、斷網(wǎng)播放，自動(dòng)執行作息方案。而且，由于擁有大容量存儲功能，因此作息項中的音頻文件即使在斷網(wǎng)的情況下也能夠正常播放，從而不影響學(xué)校整體考試工作的進(jìn)行。

　　支持雙線(xiàn)廣播，平時(shí)可以使用網(wǎng)絡(luò )廣播模式，在高考時(shí)可以切換至定壓廣播模式。

　　使用理念 防患未然

　　高考時(shí)會(huì )涉及到幾十上百個(gè)教室，幾千名考生。如果有一點(diǎn)失誤，就會(huì )造成一次非常嚴重的教學(xué)事故。為了保障考生們考試的順利進(jìn)行，必須要注意高考廣播的使用。

　　實(shí)際演練  考前巡檢

　　需要學(xué)校的技術(shù)老師或者由廠(chǎng)商向考點(diǎn)派出專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，對校園廣播進(jìn)行多輪實(shí)際演練和考前巡檢，做到防患于未然。仔細檢查每一間教室，每一臺機器，確保高考時(shí)廣播系統不出故障，做到萬(wàn)無(wú)一失。

　　現場(chǎng)駐守 即時(shí)除障

　　最好由廠(chǎng)商或相關(guān)專(zhuān)業(yè)機構向學(xué)校派駐專(zhuān)業(yè)人員，現場(chǎng)值守，萬(wàn)一發(fā)生故障，可以現場(chǎng)解決，貼心服務(wù)，保護高考考點(diǎn)廣播的安全。