广播系统设计安装手册.docx

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广播系统设计安装手册

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广播系统设计安装手册

　　概述

　　随着城市建设的发展，城市内的高层建筑及大、中型民用建筑像雨后春笋纷纷拔地而起，成为现代化城市的一个象征。

不断兴建的现代化旅游宾馆、大型商场、车站、机场、码头、体育场馆等公共场所，越来越多地需要与之配套的公共广播系统。

　　设计和施工优良的广播系统，不仅可以给人们带来轻松愉快舒适的艺术享受，而且，在建筑物发生紧急情况（如火灾、地震等等）下，还可完成及时指导人员疏散，统一指挥救灾工作，避免重大人员伤亡事故发生的重要作用。

在本文中仅就如何正确地设计及安装音乐及广播系统以及有关问题进行初步的探讨。

　　公共广播系统是专用于远距离传输音乐节目信号的音频系统。

可用于宾馆、办公楼及中大型会场、体育场等公共场所的广播系统。

　　公共广播系统能够提供呼叫、留言、背景音乐、以及警报功能，提醒住在同栋或不同栋建筑，或远端人员注意。

公共广播系统可以满足多种不同的使用需求。

但是不论使用目地为何，音讯的清晰以及广播的效果均是最重要的。

为此，了解公共广播系统的基本架构显得格外重要。

本手册将以简单易懂的文字帮助您计划属于您的公共广播系统，以及帮助您架设适用的扩大机及扬声器，使其功能能够发挥到最佳。

　　一般公共广播系统的设备多为组合功能设备，如：

前置放大器、功率放大器、扬声设备等等。

可按用途要求组合成不同系统，也可单件独立使用，或者不同公司类似标准产品组合使用。

　　公共广播系统设备包括；信号源、输入处理设备、功率放大设备、扬声器、输出切换单元、线路接口单元、电源、结构安装总成等。

现将各部分产品作一简要介绍。

　　音源设备 

　　音源设备指为系统提供最初的电声信号的设备，一般有；录音机、唱机、调谐器等等。

通常音源设备的输出信号电平都很低，需要加设放大器将电平和功率放大才能驱动扬声器发出声音。

　　一、磁带卡座

磁带录音机是大多数音响系统中的常用设备，它能提供质量不错的录音音频信号。

用录音机可以方便地录制和编辑节目，以便在不同时间内进行播送。

图、2-1双卡磁带座

　　目前广泛采用盒式磁带录音机，盒式磁带录音机的音质好、耐用、经济、操作简单，可以自编自录节目，被各种广播系统普遍采用。

广播系统中普遍采用双速，双磁带盒式录音卡座。

比较高级的系统，也有采用开盘式录音机或数字式（DATA）录音机的，后两种录音机录音质量都相当好，可以进行剪辑复制录音。

但是价格高，可用软件少是它们的缺点。

　　选择录音机时，应注意录音机本身的质量和与其他设备的要求配合。

录音机的频率响应要宽一些。

录音机本身的失真度要小，而信号杂音比则希望大一些。

输入和输出的电平和阻抗应与其他有关广播设备相适应。

图、2-2电调4接收调谐器

　　广播系统中采用的录音机最好是双磁带卡座式录音机，最好具备自动翻带及选曲功能，以便播音过程中编辑工作。

二、调谐器

　　收音调谐器是常用的信号源设备，由于电台连续播音且没有使用唱片和磁带那样的麻烦费钱，而且电台节目通常是十分精彩和质量相当不错的，因此作为信号源，调谐器十分合适。

　　通常在一个较为完善的背景音乐系统中，同时有可同时工作的两个收音通道（AM、FM）。

由于短波波段音质不佳，通常不在考虑作为广播系统音源。

而且，有些沿海地区AM收音也有这个问题。

因此也有采用一台调谐器工作的系统。

　　选择调谐器最好使用带节目存储功能的电调谐式接收机，因为你会在使用的过程中，发现它会比手动调谐式的机器为你带来更多的方便。

通常经过预调后，转换节目只须按压相应的存储按钮，就可以在瞬间无噪音地完成。

并且，一般电调谐式的接收机也比手动式调谐的机器高档，播音质量及机器性能也会好一些。

三、电唱机

　　自从1913年留声机被发明以来，很长一段时间内，刻上了声槽的唱片都是我们唯一最理想保存及播放声频资料的手段。

直到今天，密纹唱片的音质仍然受到相当一部分人的钟爱。

好的唱片和播放系统能还原出相当优秀的节目素材，素质并不亚于近年新开发的其它播放媒体。

它的播放的音乐动态范围和信噪比较一般的录音机高，并且与现代的激光唱机还原的音色相比，也有其不可代替的特点。

但刻纹唱片播放时的磨损、保存时的老化变形。

使得与其它播放媒体比较起来使用较为不便。

有一些早期的节目素材都是用刻纹唱片方式发行的，所以，如果有不少这样的刻纹唱片不妨准备一个电唱机。

　　电唱机的放音质量很大程度处决于唱头。

唱头通常有两种类型：

压电型唱头和电磁型唱头，压电型唱头输出电信号较强，但音质稍差。

较为高级的电唱机都采用电磁式唱头，这种类型的唱头能做到相当好的质量，但由于输出信号弱，频响曲线需要矫正，因此，如果电唱机不带均衡放大器，需要加一级均衡放大器放大才能正常工作。

四、激光唱机

　　数字式的激光唱片出现以来，高素质的音乐欣赏已不再是费钱的高级享受。

现在有音乐爱好的人不用花费太多的钱就能满足自己的爱好要求，这一切都得益于激光唱片的发明。

由于激光唱片采用数字式的记录录音方式，所以可以还原出极为真实的音频信号。

图、2-3激光唱机

　　理论上激光唱片可还原出的音乐信号。

激光唱机整机的频率响应范围为20~20000Hz，非线性失真小于0.05％，信噪比、动态范围、立体声分立度都大于90dB。

所有的指标均高于传统媒体的水平。

因此，在不长的时间内激光唱机及唱片的普及如此之迅速，也就不足为奇了。

　　由于迅速普及带来的大量的应市软件，同时唱片成本下降使市场进一步繁荣，所以，现在几乎所有的高质量节目素材都能找到激光唱片版本。

因此，激光唱机以成为所有音乐系统中必不可少的音源之一。

　　通常广播系统中都会有一台以上激光唱机，带有编程和随机播放功能的激光唱机，可使播放自动随机选取播放，保持音乐播放的多样化。

　　话筒（麦克风）

　　一、话筒的种类；

　　话筒按其结构不同，一般分为动圈式、晶体式、炭粒式、铝带式和电容式等数种，其中最常用的是动圈式话筒和电容式话筒，前者耐用、便宜，后者娇嫩、价格高、但特性优良。

图、8-1

动圈式话筒构造

　　动圈式话筒：

图、8-2

话筒

　　动圈式话筒是通过振膜感应声波造成的空气压力变化，带动置于磁场中的线圈切割磁力线产生与声压强度变化相应的微弱电流信号。

　　通常动圈话筒噪音低，无需馈送电源，使用简便，性能稳定可靠。

　　电容话筒；

　　电容话筒的核心是一个电容传感器。

电容的两极被窄空气隙隔开，空气隙就形成电容器的介质。

在电容的两极间加上电压时，声振动引起电容变化，电路中电流也产生变化，将这信号放大输出，就可得到质量相当好的音频信号。

　　另外有一种驻级体式电容话筒，采用了驻级体材料制作话筒振膜电极，不需要外加极化电压即可工作，简化了结构，因此这种话筒非常小巧廉价，同时还具有电容话筒的特点，被广泛应用在各种音频设备和拾音环境中。

　　电容话筒的灵敏度高，频率响应好，音质好。

　　二、话筒的主要技术特性

　　1、灵敏度：

图、8-3

　　在1KHz的频率下，0.1Pa规定声压从话筒正面0°主轴上输入时，话筒的输出端开路输出电压，单位为10mV/Pa。

灵敏度与输出阻抗有关。

有时以分贝表示，并规定10V/Pa为0dB，因话筒输出一般为毫伏级，所以，其灵敏度的分贝值始终为负值。

　　2、频响特性：

　　话筒0°主轴上灵敏度随频率而变化的特性。

要求有合适的频响范围，且该范围内的特性曲线要尽量平滑，以改善音质和抑制声反馈。

同样的声压，而频率不同的声音施加在话筒上时的灵敏度就不一样，频响特性通常用通频带范围内的灵敏度相差的分贝数来表示。

通频带范围愈宽，相差的分贝数愈少，表示话筒的频响特性愈好，也就是话筒的频率失真小。

　　3、指向性：

　　话筒对于不同方向来的声音灵敏度会有所不同，这称为话筒的方向性。

方向性与频率有关，频率越高则指向性越强。

为了保证音质，要求传声器在频响范围内应有比较一致的方向性。

方向性用传声器正面0°方向和背面180°方向上的灵敏度的差值来表示，差值大于15dB者称为强方向性话筒。

产品说明书上常常给出主要频率的方向极座标响应曲线图案，一般的类型有：

单方向性“心形”；双方向性“8字型”；和无方向性“圆形”；以及单指向性“超心型”。

话筒灵敏度的方向性是选择话筒的一项重要因素。

有的话筒是单方向性的，有的则是全方向性的，也有一些是介于二者之间，其方向性是心形的。

　　全方向性话筒从各个方向拾取声音的性能一致。

当说话者要来回走动时采用此类话筒较为合适，但在环境噪声大的条件下不宜采用。

　　心形指向话筒的灵敏度在水平方向呈心脏形，正面灵敏度最大侧面稍小，背面最小。

这种话筒在多种扩音系统中都有优秀的表现。

　　单指向性话筒又称为超心形指向性话筒，它的指向性比心形话筒更尖锐，正面灵敏度极高，其它方向灵敏度急剧衰减，特别适用于高噪音的环境。

　　4、输出阻抗：

　　从话筒的引线两端看进去的话筒本身的阻抗称为输出阻抗。

　　目前常见的话筒有高阻抗与低阻抗之分。

高阻抗的数值约1000～20000欧姆，它可直接和放大器相接；面低阻抗型为50～1000欧姆，要经过变压器匹配后，才能和放大器相接。

高组抗的输出电压略高，但引线电容所起的旁路作用较大，使高频下降，同时也易受外界的电磁场干扰，所以，话筒引线不宜太长，一般以10～20米为宜。

低阻抗输出无此缺陷，所以噪音水平较低，传声器引线可相应的加长，有的扩音设备所带的低阻抗传声器引线可达100米。

如果距离更长，就应加前级放大器。

　　三、话筒的使用技巧

　　公共广播系统通常使用可靠性高、动态大的低中阻型心型指向动圈话筒。

　　指向性电容式麦克风灵敏度极高，能够清楚的重现声音。

前方接收的声音，增益最大。

可以过滤来自四周的杂音，极适合在背景杂音多的环境使用。

我们可以了解指向性麦克风在各方向的增益都不同，前方最大，两侧渐减，后方最小。

在电气规格上，我们称它有较高的Fr比（FronttoRandomresponseindex）。

为使麦克风的使用效果达到最佳，必须先了解一些麦克风使用技巧。

　　1、演说者距离麦克风的最佳位置是15~40公分。

　　如果距离太近，演说者的低音部分会因音量过大而失真。

如果距离太近，会产生“近场效应”其表现是增加了过多的低音，讲话含混不清，严重的则完全听不清。

但如果背景杂音太大，有时不得不靠近话筒讲话。

此时可选用可衰减低音的话筒，较好的麦克风设计有内藏低音衰减装置，能够减低因太贴近麦克风所产生的失真困扰。

如果没有这种话筒，在放大器上压缩低音也很有帮助。

　　如果演说者必须以较远距离讲话，则麦克风会同时收录空间里的其他声音，因而影响演说的清晰度。

如果麦克风与扬声器同在一室，则扬声器所传出的声音会被麦克风收入之后并重复放大，情况则更为糟糕，最后可能会出现回声啸叫。

　　2、麦克风应该对准嘴部，至一直线。

　　由于指向性麦克风接收来自直线方向的声音灵敏度最大，所以演说者在说话时最好将麦克风对准嘴部，至一直线，以避免音效变差。

　　3、说话时尽量保持一定音量。

　　在公共广播系统中，亦可采用音量限制器，以保护扩大器。

音量限制器可以帮助使用者控制麦克风输出音量，避免突然地音量失控，吓坏了听众，或损及音响设备。

　　音量限制器的功用不在「校正」演说者因抑扬顿挫，而是在帮助演说者以清楚而且平缓的音调，传达所要传达的信息。

　　扩音放大器

　　一、公共广播系统放大器的种类

　　放大器主要作用是将各种方式产生的弱音频输入电压信号加以放大，然后送至各用户设备。

放大器主要是由前级放大器和功率放大器两大类组成。

有些放大器是将这两大部分合装在一台设备中，而另一些是将这两个部分分装成两件设备。

前级放大器是将输入的微弱音频信号进行初步放大，使放大的信号能满足功率放大对输入电平的要求。

功率放大器是将前级放大器取得的信号更进一步放大，以达到有线广播线路上所需要功率。

图、3-1前置放大器