公共廣播布線基礎知識概述聲

林智能公共廣播總設計室

系統敘述

公共廣播音響系統涉及面很廣，從商場、學校、賓館、車站、碼頭、廣場到會場、影劇院、體育館等無不與之有密切關系。

1、在民用建筑工程設計中，廣播系統可分為以下幾類：

(1)面向公眾區(商場、車站、碼頭、商場、餐廳、走廊、教室等)和停車場等的公共廣播系統；這種系統主要用于語音廣播，因此清晰度是首要的。而且，這種系統往往平時進行背景音樂廣播，在出現災害或緊急情況時，又可轉換為緊急廣播。

(2)面向賓館客房的廣播音響系統；這種系統包括客房音響廣播和緊急廣播，常由設在客房中的床頭柜放送，客房廣播含有多個可供自由選擇的波段，在緊急廣播時，客房廣播即自動中斷，自動切換為緊急廣播。

(3)以禮堂、劇場、體育館為代表的廳堂擴聲系統；這是專業性較強的擴聲系統，它不僅要考慮電聲技術問題，還要涉及建筑聲學問題。兩者都要統籌兼顧，不可偏廢，這類廣播系統往往有綜合性多用途的要求，不僅可供會場語言擴聲使用，還常常用于文藝演出等，對于大型現場演出的音響系統，電功率少則幾萬，多的達數十萬瓦。故要用大功率的揚聲器和功率放大器，在系統的配置和器材選用方面有一定的要求，同時應注意電力線路的負荷問題。

(4)面向會議室、報告廳等的廣播音響系統；這類系統一般也是設置成公共廣播提供的背景音樂和緊急廣播兩用的系統，但因其特殊性故也常在會議室和報告廳單獨設置會議廣播系統。對要求較高或國際會議廳，還需另行設計諸如同聲傳譯系統，會議表決系統以及大屏幕投影電視等的專用視聽系統。

從上面介紹可知，對于各種大樓、賓館及其他民用建筑物的廣播音響系統基本上可以歸納為三種類型：一是公共廣播系統(Public Address system簡稱PA)，這種是有線廣播系統，它包括背景音樂和緊急廣播功能，通常結合在一起，平時播放背景音樂或其他節目，出現火災等緊急事故時，轉換為報警廣播。這種系統中的廣播用的話筒與向公眾廣播的揚聲器一般不處同一房間內，故無聲反饋的問題，并以定壓式傳輸方式其典型系統；二是廳堂擴聲系統，這種系統使用專業音響設備，并要求有大功率的揚聲器系統和功放，由于傳聲器與擴聲用的揚聲器同處于一個廳堂內，故存在聲反饋乃至嘯叫的問題，且因其距離較短，所以系統一般采用低阻直接傳輸方式；三是專賣店用的會議系統，它雖也屬擴聲系統，但有其特殊要求，如同聲傳譯系統等。

2、公共廣播音響系統的組成

不管哪一種廣播音響系統，都可以基本分為四個部分：節目源設備、信號的放大和處理設備、傳輸線路和揚聲器系統。

◆節目源設備：節目源通常為無線電廣播，激光唱機和錄音卡座等設備提供，此外還有傳聲器、電子樂器等。

◆信號放大和處理設備：包括調音臺、前置放大器、功率放大器和各種控制器及音響加工設備等。這部分設備的首要任務是信號放大，其次是信號的選擇。調音臺和前置放大器作用和地位相似(當然調音臺的功能和性能指標更高)，它們的基本功能是完成信號的選擇和前置放大，此外還擔負音量和音響效果進行各種調整和控制。有時為了更好地進行頻率均衡和音色美化，還另外單獨投入均衡器。這部分是整個廣播音響系統的“控制中心”。功率放大器則將前置放大器或調音臺送來的信號進行功率放大，再通過傳輸線去推動揚聲器放聲。

◆傳輸線路雖然簡單，但隨著系統和傳輸方式的不同而有不同的要求。對禮堂、劇場等，由于功率放大器與揚聲器的距離不遠，一般采用低阻大電流的直接饋送方式，傳輸線要求用專用喇叭線，而對公共廣播系統，由于服務區域廣，距離長，為了減少傳輸線路引起的損耗，往往采用高壓傳輸方式，由于傳輸電流小，故對傳輸線要求不高。

◆揚聲器系統：揚聲器系統要求整個系統要匹配，同時其位置的選擇也要切合實際。禮堂、劇場、歌舞廳音色、音質要求高，而揚聲器一般用大功率音箱；而公共廣播系統，由于它對音色要求不是那么高，一般用3W-6W天花喇叭即好。

3、公共廣播系統的特點

公共廣播系統，它的主要作用是掩蓋噪聲并創造一種輕松和諧的氣氛，聽的人若不專心聽，就不能辨別其聲源位置，音量較小，是一種能創造輕松愉快環境氣氛的音樂。

因此，公共廣播的效果有兩個，一是心理上掩蓋環境噪聲，二是創造與室內環境相適應的氣氛，它在賓館、酒店、餐廳、商場、醫院、辦公樓等廣泛的應用。樂曲應是抒情風格的或是輕松的，強烈激性的樂曲是不適宜。

公共廣播不是立體聲，而是單聲道音樂，這是因為立體聲要求能分辨出聲源方位，并且有縱深感，而背景音樂則是不專心聽就意識不到聲音從何處來，并不希望為人感覺出聲源的位置，以至要求把聲源隱蔽起來，而音量要較輕，以不影響兩人對面講話為原則。

4、消防廣播功能的特點

消防廣播是在有事故發生時啟用(所以它跟人身的安全有密切關系)因而消防廣播有以下特點：

◆消防報警信號應在系統中具有最高優先權，可對背景音樂和呼叫找人等狀態具有切斷功能；

◆應便于消防報警值班人員操作；

◆傳輸電纜和揚聲器應具有防火特性；

◆在交流電斷電的情況下也要保證報警廣播實施。

公共廣播工程設計的一般順序

這里所說的公共廣播是指有線傳輸的聲音廣播，通常用于商場、公共場館、大廈、小區內部，供背景音樂廣播、尋呼廣播以及強行插入的災害性廣播使用。這一類公共廣播工程的設計，通常按下列順序進行：

1、首先應考慮廣播揚聲器的選用、配置

2、廣播功放的選用

3、廣播分區

廣播揚聲器的選用和配置

1、廣播揚聲器的選用

原則上應視環境選用不同品種規格的廣播揚聲器。例如，在有天花板吊頂的室內，宜用嵌入式的、無后罩的天花揚聲器。這類揚聲器結構簡單，價格相對便宜，又便于施工。主要缺點是沒有后罩，易被昆蟲、鼠類嚙咬。在僅有框架吊頂而無天花板的室內(如開架式商場)，宜用吊裝式筒型音箱或有后罩的天花揚聲器。由于天花板相當于一塊無限大的障板，所以在有天花板的條件下使用無后罩的揚聲器也不會引起聲短路。而沒有天花板時情況就大不相同，如果仍用無后罩的天花揚聲器，效果會很差。這時原則上應使用吊裝音箱。但若嫌投資大，也可用有后罩的天花揚聲器。有后罩天花揚聲器的后罩不僅有一般的機械防護作用，而且在一定程度上起到防止聲短路的作用。

在無吊頂的室內(例如地下停車場)，則宜選用壁掛式揚聲器或室內音柱。

在室外，宜選用室外音柱或號角。這類音柱和號角不僅有防雨功能，而且音量較大。由于室外環境空曠，沒有混響效應，選擇音量較大的品種是必須的。在園林、草地，宜選用草地音箱。這類音箱防雨、造型優美，且音量和音質都比較講究。

在裝修講究、頂棚高闊的廳堂，宜選用造型優雅、色調和諧的吊裝式揚聲器。在防火要求較高的場合，宜選用防火型的揚聲器。這類揚聲器是全密封型的，其出線口能夠與阻燃套管配接。

2、廣播揚聲器的配置

廣播揚聲器原則上以均勻、分散的原則配置于廣播服務區。其分散的程度應保證服務區內的信噪比不小于15dB。

通常，高級寫字樓走廊的本底噪聲約為48～52dB。超級商場的本底噪聲約58～63dB，繁華路段的本底噪聲約70～75dB。考慮到發生事故時，現場可能十分混亂，因此為了緊急廣播的需要，即使廣播服務區是寫字樓，也不應把本底噪聲估計得太低。據此，作為一般考慮，除了繁華熱鬧的場所，不妨大致把本底噪聲視為65～70dB(特殊情況除外)。照此推算，廣播覆蓋區的聲壓級宜在80～85dB以上。

鑒于廣播揚聲器通常是分散配置的，所以廣播覆蓋區的聲壓級可以近似地認為是單個廣播揚聲器的貢獻。根據有關的電聲學理論，揚聲器覆蓋區的聲壓級SPL同揚聲器的靈敏度級LM、饋給揚聲器的電功率P、聽音點與揚聲器的距離r等有如下關系：

SPL=LM+10IgP-20IgrdB①

天花揚聲器的靈敏度級在88～93dB之間；額定功率為3～10W。以90dB/8W匡算，在離揚聲器8m處的聲壓級約為81dB。以上匡算未考慮早期反射聲群的貢獻。在室內，早期反射聲群和鄰近揚聲器的貢獻可使聲壓級增加2～3dB左右。

根據以上近似計算，在天花板不高于3m的場館內，天花揚聲器大體可以互相距離5～8m均勻配置。如果僅考慮背景音樂而不考慮緊急廣播，則該距離可以增大至8～12m。另外，適用于中國大陸的火災事故廣播設計安裝規范(以下簡稱“規范”)有以下一些硬性規定：“走道、大廳、餐廳等公眾場所，揚聲器的配置數量，應能保證從本層任何部位到最近一個揚聲器的步行距離不超過15m。在走道交叉處、拐彎處均應設揚聲器。走道末端最后一個揚聲器距墻不大于8m”。

室外場所基本上沒有早期反射聲群，單個廣播揚聲器的有效覆蓋范圍只能取上文匡算的下限。由于該下限所對應的距離很短，所以原則上應使用由多個揚聲器組成的音柱。饋給揚聲器群組(例如音柱)的信號電功率每增加一倍(前提是該群組能夠接受)，聲壓級可提升3dB。請注意“一倍”的含義。由1增至2是一倍；而由2須增至4才是一倍。另外，距離每增加1倍，聲壓級將下降6dB。根據上述規則不難推算室外音柱的配置距離。例如，以CS-540室外音柱為例，其額定功率為40W，是單個天花揚聲器的4倍以上。因此，其有效的覆蓋距離大于單個天花揚聲器的2倍。事實上，這個距離還可以大一些。因為音柱的靈敏度比單個天花揚聲器要高(約高3～6dB)，而每增加6dB，距離就可再加倍。也就是說540音柱的覆蓋距離可以達20m以上。但音柱的輻射角比較窄，僅在其正前方約60～90度(水平角)左右內有效，具體計算仍可用式①。

廣播功放的選用

廣播功放不同于HI-FI功放。其最主要的特征是具有70V和100V桓壓輸出端子。這是由于廣播線路通常都相當長，須用高壓傳輸才能減小線路損耗。

廣播功放的最重要指標是額定輸出功率。應選用多大的額定輸出功率，須視廣播揚聲器的總功率而定。對于廣播系統來說，只要廣播揚聲器的總功率小于或等于功放的額定功率，而且電壓參數相同，即可隨意配接，但考慮到線路損耗、老化等因素，應適當留有功率余量。按照“規范”的要求，功放設備的容量(相當于額定輸出功率)一般應按下式計算：P=K1·K2·∑P0②

P－功放設備輸出總電功率(W)

P0－每一分路(相當于分區)同時廣播時最大電功率

P0=Ki·PiPi－第i分區揚聲器額定容量

Ki－第1分區同時需要系數：服務性廣播客房節目，取0.2～0.4；背景音樂系統，取0，5～0.6；業務性廣播，取0.7～0.8；火災事故廣播，取1.0；K1；線路衰耗補償系數：1.26～1.58；K2－老化系數：1.2～1.4。

椐此，如果是背景音樂系統，廣播功放的額定輸出功率應是廠播揚聲器總功率的1.3倍左右。

但是，所有公共廣播系統原則上應能進行災害事故緊急廣播。因此，系統須設置緊急廣播功放。根據“規范”要求，緊急廣播功放的額定輸出功率應是廣播揚聲器容量最大的三個分區中揚聲器容量總和的1.5倍。

廣播分區

一個公共廣播系統通常劃分成若干個區域，由管理人員(或預編程序)決定那些區域須發布廣播、那些區域須暫停廣播、那些區域須插入緊急廣播等等。

分區方案原則上取決于客戶的需要。通常可參考下列規則：

1、大廈通常以樓層分區，商場、游樂場通常以部門分區，運動場館通常以看臺分區、住宅小區、度假村通常按物業管理分區等等；

2、管理部門與公眾場所宜分別設區；

3、重要部門或廣播揚聲器音量有必要由現場人員任意調節的宜單獨設區。

總之，分區是為了便于管理。凡是需要分別對待的部分，都應分割成不同的區。但每一個區內，廣播揚聲器的總功率不能太大，須同分區器和功放的容量相適應。