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一套完整的數字網絡公共廣播系統設計方案

北京數字網絡公共廣播系統

現在的公共廣播系統都是采用數字廣播,數字公共廣播系統設計方案如何做呢?分享一套完整的數字IP網絡廣播系統設計方案。

一、校園公共廣播建設的必要性

做為數字化校園系統中的校園的公共廣播主要作用是用于學校開展教學信息的傳播、校園上下課鈴聲的播放、多媒體校園廣播的開展等需求,通過自動化廣播系統,替代傳統電鈴系統,公共廣播系統具有自動定時播放,預排播放、不同時間播放不同內容、教室遠程點播、教師遠程備課、遠程廣播尋呼等多樣化功能,滿足學校開展信息化、多媒體教學、平日英語聽力教學以及英語考試的廣播、課堂語音教學、辦公室對教室的語音尋呼廣播等功能需求。

二、方案設計依據及原則

1、設計依據

1)《民用建筑電氣設計規范》  JGJ/45-82

2)《建筑設計防火規范》  GBJ16-37

3)《廳堂擴音系統的聲學特性指標要求》  JG GTJ125

4)《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》  86SD566

5)《火災自動報警設計規范》   GBJ116-88

6)《火災自動警系統施工及驗收》   GBJ50166-92

7)《公共廣播工程費用概預算編制辦法》

8)《XX產品手冊》

2、設計原則本

項目方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素,并將為今后的發展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統設計內容是系統的、完整的、全面的;設計方案具有科學性、合理性、可操作性。其具有以下原則:

1)先進性與適用性

系統的技術性能和質量指標應達到國際領先水平;同時,系統的安裝調試、軟件編程和操作使用又應簡便易行,容易掌握,適合中國國情和本項目的特點。該系統集國際上眾多先進技術于一身,體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的最新發展水平,適應時代發展的要求。同時系統是面向各種管理層次使用的系統,其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則,其操作應簡便易學。

2)經濟性與實用性

   充分考慮用戶實際需要和信息技術發展趨勢,根據用戶現場環境,設計選用功能和適合現場情況、符合用戶要求的系統配置方案,通過嚴密、有機的組合,實現最佳的性能價格比,以便節約工程投資,同時保證系統功能實施的需求,經濟實用。

3)可靠性與安全性

系統的設計應具有較高的可靠性,在系統故障或事故造成中斷后,能確保數據的準確性、完整性和一致性,并具備迅速恢復的功能,同時系統具有一整套完成的系統管理策略,可以保證系統的運行安全。

4)可擴充性

    系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要,具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后該項目工程的實際要求擴展系統功能,同時,該項目設備的控制容量上保留一定的余地,以便在系統中改造新的控制點;系統中還保留與其他計算機或自動化系統連接的接口;也盡量考慮未來科學的發展和新技術的應用。

5)追求最優化的系統設備配置

    在滿足用戶對功能、質量、性能、價格和服務等各方面要求的前提下,追求最優化的系統設備配置,以盡量降低系統造價。

6)提高監管力度與綜合管理水平

    本項目系統設備控制需要高效率、準確及可靠。本系統通過中央控制系統對各子系統運行情況進行綜合監控,時時動態撐握監視及報警情況。智能化管理系統大大減少勞動強度,減少設備運行維護人員;另外,系統的綜合統籌管理可使設備按最優組合運行,在最佳情況下運行,既可節能,又可大大減少設備損耗,減少設備維修費用,從而提高監管力度與綜合管理水平。

三、系統方案介紹

3.1、XX數字廣播產品簡介

XX數字IP網絡廣播系統采用當今世界廣泛使用的TCP/IP網絡技術,將音頻信號以IP包協議形式在局域網和廣域網上進行傳送,徹底解決了傳統廣播系統存在的距離局限,音質不佳,維護管理復雜,互動性能差等問題。該系統設備使用簡單,安裝擴展方便――只需將數字廣播終端接入計算機網絡即可構成功能強大的數字化廣播系統。

1.自動音樂打鈴/定時廣播管理  學校管理員可以根據廣播內容的需要,根據學校每天的上下課時間點,在管理軟件中設置好上下課鈴的運行時間。可按小時、日、星期以及按終端、節目、時間的排序建立一個或者多個定時廣播任務。  如休息時間播放校園的歌曲及升旗國歌、眼保鍵操等,作息時間表可以按照春、夏、秋、冬的季節變化自動調整,并提供晴雨天、節假日特殊配置選項。系統將自動執行所有指定的任務,無需人工操作。  

2.個性化定時播放  每個數字網絡廣播終端因具有獨立的IP地址,各個可以單獨接收服務器的個性化定時播放節目。如不同年級或年級組在同一時間可以播放不同的英語聽力節目。不同區域同時進行不同內容的事件通知等。可以靈活自行設置要播放的區域。

3.各個區域 ,自由組合廣播  通過控制軟件的設定,可任意對某一個或幾個區域進行定時廣播,如對公共區、生活區、圖書館、等區域組合播放背景音樂等。或臨時性廣播,如某領導講話、播放通知等。

4. 權限設置  系統可設置各種不同角色,設立主管理員、主管領導、查詢管理員、控制管理員,不同權限的管理員可以進行不同的授權操作。也可以對終端設立權限,未經授權操作無效。

5. 廣播監聽  系統播放內容,管理員或者領導都可以實時監聽系統播出的每一路節目內容,了解節目播出狀態。監聽其播放內容和音量大小,以便實現調整遠端各個網絡適配器音量大小和播放內容。

6.緊急報警  系統平時播放音樂廣播,當有緊急廣播要求時,系統立即強制切換為緊急廣播狀態,對所需要廣播的區域進行緊急廣播;同時系統具有報警聯動功能,當有報警時,會自動將本地警情通知各控制點,對所屬區域進行報警,提高人群疏散的效率和降低損失程度。

7. 突發事件,廣播通知  系統能夠實現在發生突發事件時,對各個教室進行廣播通告,領導無需到廣播中心,通過與系統服務器連接的任意一臺計算機,便可以經計算機的麥克風實現遠程講話,實現快速解決突發事件。

8. 電臺轉播  系統可以將通過網絡收音機軟件接收到的Internet電臺節目轉換成IP網絡廣播數據格式,對網絡語音終端實時播放,轉發新聞信息,讓師生能夠第一時間了解時事新聞。

9.音頻實時采播  節目實時采播功能,系統能夠將調諧器、CD播放機、MP3播放器、麥克風等節目實時采集實時壓縮成高音質數據流存儲到服務器,并可按要求同時轉播到指定的網絡適配器,用于插播外接節目廣播及廣播通知等。 

10. 獨立控制,播放功能  運動操場區配置了本地所使用的音源設備,如DVD播放器、調諧器、無線話筒等,可以根據相應的活動,播放其特有的音頻信號,如學校舉辦運動會活動,可用本系統進行單獨廣播講話等功能。 

11. 電源遠程,管理功能  用于分區的數字IP網絡廣播終端,提供音頻觸發接口或自帶觸發電源。廣播講話的聲音及音樂接入網絡適配器時,可以根據語音信號的有無,自動切換功放或有源音箱的電源,或聯動其它設備正常廣播。

“數字IP網絡廣播系統”名詞解釋:

IP(Internet Protocol)是TCP/IP中的網絡層協議。IP協議提供了統一的IP數據包格式,以消除各通信子網的差異,用來給各種不同的通信子網或局域網提供一個互連平臺。

將廣播的音頻信號進行數字編碼,并通過網絡傳輸IP數據包,再由終端解碼還原為音頻信號的系統,稱為數字IP網絡廣播系統。采用這種工作方式,可以實現多網合一,跨越局域網和廣域網。借助強大的IP網絡平臺,廣播系統迎來了新的飛躍!

3.2、數字IP網絡廣播產品特點和優勢:

1. 普通功放:功率損耗大,長時間使用不關,容易損耗電子元件,所以故障率較高,并且耗電大。

2. 節能功放:智能化啟動關閉(有音源輸入自動開啟,無音源時自動待機,功耗只有6W,不易損耗電子元件,所以設備故障率也大大的降低,使用壽命長)

3. 普通網絡終端+普通功放:普通終端音源輸入及輸出接口少,會造成有時候需要本地直接輸入其他音源而沒有輸入接口的困難,配合普通功放只能實現常用的網絡廣播功能。

4. 網絡前置+節能型功放:多路音源輸入輸出,方便本地多路音源接入,可隨時播放當地所需要的音源,配合節能功放可實現常用的網絡廣播及自動播放等功能。

5. 普通網絡功放:普通功能的音量旋鈕,容易產生噪音且容易損壞,不帶強切信號,功耗大等。

6. 智能型網絡功放:通過數字信號調節音量,不容易產生噪音或無聲音,帶強切信號輸出,可聯動消防,帶有節能功放的所有功能。

四、方案設計說明

1、學校廣播系統概述    

目前校園信息化建設的總體目標都是本著一流規劃、一流設計、一流建設、一流質量的原則建設一個信息共享、資源整合、集中管理、服務良好的校園信息化廣播系統。本次XX校園數字IP網絡廣播系統建設充分根據學校用戶要求,利用現代計算機軟件工程、TCP/IP網絡、自動控制、語音編解碼等多種信息技術,推進多網融合,建立多層次、創新型、開放式的示范學校,以新的教學觀和管理理論為指導,超越傳統的教育模式,提高綜合辦學質量和效益。本系統主要以校園的打鈴、廣播以及各種校園日常背景音樂的播放功能為主,因實際場地而定,采用各種不同的揚聲器,可以覆蓋整個教學功能區及校園內聲場。

2、校園廣播功能要求如下:

1)數字化傳輸

     采用IP網絡化廣播系統,利用現有局域網并實現多網合一;全數字化傳輸,覆蓋整個校區。 

2)系統具備良好可擴展性

     只要是校園網能夠覆蓋的地方都能容易部署廣播信息點,校園網內所有聯網電腦都可作為校園廣播系統的分控點,如教師辦公室、學生處、領導辦公等可各設廣播分控工作站。 

3)自動化廣播

     要求使用電腦操作廣播系統,滿足定時自動播放上下課音樂鈴聲、課間廣播操、眼保健操、日常廣播通知等基本需求,實現無人值守的校園數字自動化廣播功能。  

4)點對點廣播

     校園廣播系統通過軟件設置即可全校范圍內統一集中系統控制管理,又可各區域獨立控制管理,能夠滿足靈活分區分組,而無須另行布線。廣播管理員能夠根據實際情況靈活改變教室分組設置,教學樓可實現點對點廣播系統,教室可分年級或班級同時進行指定節目,或英語聽力訓練及考試。

5)音源廣播

     校園內的教學樓、行政樓、食堂及宿舍可以分為固定的幾個分區,也可在廣播中心將所有樓任意組合或全體控制。可以同時收聽同一音源節目,也可分別廣播。 

6)監聽功能

     校園廣播要求具備監聽功能。系統管理員和授權領導可以實時監聽或監控校園內任意一個廣播點的播放內容。  

7)校內生活廣播

   校園廣播系統還要求能夠滿足校內廣播(如:發布行政通知、領導講話等)、緊急消防廣播、校園背景音樂、英語聽力學習、轉播廣播電臺、播放音樂名曲欣賞等,從而陶冶學生情操,營造良好校園環境。

3、校園廣播系統前端音源設計  

校園廣播系統音源包括數字音源與模擬音源兩部分。主要使用計算機(系統服務器主機)、高品質DVD機、數字調諧器、廣播話筒、無線話筒等。

4、校園廣播系統整體控制設計     

本次校園廣播總體系統設計為網絡傳輸,即網絡廣播系統。在智能控制方面我們采用的是廣播服務器主機+服務器管理軟件及分控電腦+分控管理軟件,它既能控制網絡終端(包括數字網絡音箱、數字網絡廣播尋呼終端等)。

教室設計安裝數字網絡點播終端+15W壁掛木質音箱;其余分區采用機架式智能網絡功放或者IP網絡前置+節能純后級功放實現擴聲。

校園網絡廣播可控制到對每一個點的廣播,可控制到每一個區域的廣播,不同的控制方式相對獨立,互不干擾。

5、校園廣播系統分區設計

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,滿足日常廣播的管理。

1)每教室為單獨1個分區(即1個ID點);同一年級可編為一組,每組可設置為1個分區;(根據學校要求劃分)。每個網絡終端具有獨立的IP地址,通過IP服務器的設置,可實現廣播點對點或點對多點的播放廣播通知、英語聽力教學、音樂鈴聲和控制,同時在教室里面可以插播本地音頻信號,滿足學校教室的多媒體功能需求。

2)根據學校要求可將不同獨立分區,在相同的時間每分區可以播放不同的音樂或通知。走廊都采用10W壁掛式音箱,每個分區使用音頻解碼和功放一體的IP智能網絡功放對該區的喇叭進行單獨控制。

3)校園內樓間空地、草坪及主要道路兩側分區設計采用40W的室外防水音柱,音柱盡可能安裝在校園照明的路燈桿上,這樣方便安裝也不占用空間。

4)運動場分區設計采用室外防水音柱,考慮到運動場分區的設計還必須能夠滿足開運動會、升國旗及大型集會使用,安裝時也盡可能安裝在看臺較高的部位處,或安裝在相應的路燈桿、立桿上,要求傳輸距離較遠,因而采用多個60W的室外防水音柱來滿足整個運動場的聲場需求。

5)考慮學生和教師宿舍的功能需求不一樣,我們對宿舍區域分為兩個區:學生宿舍分區和教師宿舍分區;均采用10W的壁掛式音箱,對平時上下課鈴聲和課后背景音樂及播放通知等校園廣播。

五、數字IP網絡廣播系統的優勢

l 更強的功能

純數字廣播系統,涵蓋了傳統公共廣播系統的所有功能。并實現了音頻點播的功能(AOD)。并充分利用了網絡的資源,可隨時隨地獲取網絡上的音頻資源。由于每個終端有獨立的IP地址,因而可以控制任意一個終端播放不同的節目源及要地擴聲廣播。

l 更好的音質

由于采用了網絡傳輸技術,使音頻信號無傳輸干擾及失真。采用了MP3壓縮算法占用網絡帶寬低(8k-128k)又能保證音質保真度,經測試采用44.1khz 16bit采樣128kbps速率壓縮 通頻帶(線路輸出)  20-16khz ,失真度 ≤ 3%

l 更高的可靠性

公共廣播系統的不穩定因素主要取決傳輸線路的質量,不合理的傳輸線路或造成不穩定甚至燒毀大功率的定壓功率放大器。純數字廣播系統由于借助于成熟的以太網絡通訊技術,每一個終端設備相當于一臺聯入園區網絡的簡易計算機。用戶只需要保證網絡的暢通,無需增加其它的維護。

l 更簡單的安裝

安裝簡單。只要具備以下二個條件:有一個交流220V插座,有一個標準以太網絡接入插座(RJ45)

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