背景音乐及消防广播设计方案汇总.docx

1、背景音乐及消防广播设计方案汇总XXX医院综合楼弱电及系统集成工程项目背景音乐及消防广播系统设计方案目 录1 项目概述 32 系统概述 33 设计依据及原则 43.1 设计依据 43.2 设计思想 43.3 设计原则 54 系统设计说明 54.1 系统需求分析 54.2 背景音乐子系统 64.3 紧急广播子系统 75 系统设计方案 75.1 系统组成 75.2 系统设计 85.3 系统技术参数分析 115.4 系统点表 155.5 系统配置 155.5.1 扬声器的选用 155.5.2 功放的选用 165.5.3 广播分区 175.5.4 广播线路敷设及材料使用 176 产品选型 176.1 C

2、D唱机/调谐器 176.2 呼叫站 186.3 主机 196.4 功率放大器 216.5 音频输入模块 236.6 音频输出模块 246.7 强插电源 246.8 监听器 24项目概述XXX医院医疗综合楼总体分为：地下一层为设备用房，一、二、三、四层为大厅及门诊，五层为血透中心，六、七层为内科护理标准层，八层、十一层为内科、外科护理单元，九层为儿科护理单元，十层为骨科护理单元，十二层为妇科护理单元，十三层为产科护理单元，十四层为产房、ICU、手术准备层，十五层为手术层，十六层为手术设备和电梯机房层。大楼总建筑面积约2万，建筑高度66.40米，属于一类高层建筑。系统概述背景音乐简称BGM，是 B

3、ack ground music 的缩写，它的主要作用是掩盖噪声并创造一种轻松和谐的气氛，听的人若不专心听，就不能辨别其声源位置，音量较小，是一种创造轻松愉快环境气氛的音乐。因此，背景音乐的效果有两个，一是心理上掩盖环境噪声，二是创造与室内环境相适应的气氛，它在宾馆、酒店、餐厅、商场、医院、办公楼等广泛的应用。公共广播系统属于扩声音响系统中的一个分支，而扩声音响系统又称专业音响系统涉及电声、建声和乐声三种学科的边缘科学。所以公共广播系统最终效果涉及合理、正确的电声系统设计和调试，良好的声音传播环境（建声条件）和精确的现场调音三者最佳的结合，三者相辅相成缺一不可。公共广播作为一个系统问题，在系统

4、设计中必须综合考虑上述问题。在选择性能良的电声设备基础上，通过周密的系统设计，仔细的系统调试和良好的建声条件上，达致电声悦耳、自然的音响效果。优美、舒缓的音乐会带给人们精神上的快感，可以起到放松紧张的心情和消除疲乏的作用。在公共区域设置背景音乐。随着人们文化素质的不断提高和思想意识的不断更新，现在对于公共区域背景音乐的使用已不再局限于大型的饭店及宾馆了，它已经被广泛的使用于所有的现代化建筑中（综合楼、写字楼、公寓、办公楼、大型娱乐设施、体育场馆、广场、商厦等）。根据使用地点的不同它要根据投资方的要求和场地具体功用作相应改变。设计依据及原则设计依据GBJ4582高层民用建筑设计防火规范GBJ16

5、-37建筑设计防火规范GBJ116-88火灾自动报警设计规范GBJ50166-92火灾自动报警系统施工及验收规范国家或行业批准的相关产品通用技术条件设计思想严格按照中华人民共和国公安部火灾自动报警系统设计规范（摘录）（GB50116-98）作为设计依据，结合贵方的需求，用最佳设计方案体现最高的性能价格比，使系统的功能和指标达到国内同类型系统的先进行列，是我们的总体设计思想。具体体现在以下几个方面： (a) 先进性和可扩展性： 现代信息技术的发展，新产品、新技术层出不穷。因此本系统在投资费用许可的情况下应充分利用现代最新技术，以使系统在尽可能长的时间内与社会发展相适应。但由于现代科学技术的飞速发

6、展，故必须充分考虑今后的发展需要，设计方案必须具备前瞻性和可扩展性。这种可扩展性不仅充分保护了甲方的投资，而且具有较高的综合性能价格比。本设计对此均作了充分考虑，预埋了必要的管线，预留了各种接口，极便于系统的扩展和升级。 (b) 科学性和规范性： 公共广播系统与一般音响系统不同，是一个先进复杂的综合性系统工程，必需从系统设计开始，包括施工、安装、调试直到最后验收的全过程，都严格按照国家有关的标准和规范，做好系统的标准化设计和科学的管理工作。最后提交正规的测试验收报告及全套施工图纸和技术资料供甲方存档。特别作为政府拨款项目，必须确保整个工程经得起各方面的和较长时间的严格考验。(c) 安全性和可靠

7、性： 公共广播系统的建设，直接影响着用户的使用效果、外部形象及投资回报，因此系统设计必须安全、可靠，本方案已充分考虑采用成熟的技术和产品，在设备选型和系统的设计中尽量减少故障的发生。并从线路敷设、设备安装、系统调试以及对甲方人员的技术培训等方面，都必满足可靠性的要求。特别重要的一点是本方案选用的所有主要关键设备，均取得该设备的生产厂家或代理商的授权证书，并承诺在工程设备的提供、技术支援及售后服务等方面给予全力支持。（容后付上授权证书）这一点是国际国内工程招标项目重点考核的关键条件之一。 本设计是根据甲方的要求，综合吸取当前国内消防系统的先进技术，设计成一间设备先进、格调高雅、音质优美、功能齐全

8、的现代化公共/消防广播系统。所配置的主要设备均选用名牌产品以确保高超的性能指标，而辅助设备则选用进口或国产可靠品牌以适当降低造价。运用我们从事系统工程设计和施工多年的理论和实践经验，精心搭配组合，确保性能优异，质量可靠。设计原则1、系统设计的科学性、准确性和先进性： 对公共广播系统设计时，保证这些场地的声学技术指标达到招标文件中规定的要求，使各个场地的音响系统设计具有科学性、准确性和先进性。 2、满足功能要求的系统性和实用性： 在公共广播系统设备配置中，我们保证系统应具备完成工程所要求功能的能力和水准，符合工程实际需要和国内有关规范的要求，实现容易，操作方便。公共广播系统选用的设备均为国外国内

9、知名厂家的先进产品，设备的指标满足要求，并且具有一致性和互换性，使系统具有良好的灵活性、兼容性、扩展性和可移植性。3、系统配置的经济性： 我们始终遵循公共广播系统选用设备的性能和价格之比达到最佳的原则，保证公共广播系统配置具有很高的经济性和实用性。 系统设计说明系统需求分析系统设计包括背景音响和公共广播二个系统功能，从设计规范的思想出发，背景音响和公共广播二个系统的设计，在功能上互相独立，在设备上有机会结合，在火灾等紧急时刻可以进行强制转换。本系统和消防广播共用一套前端扬声器，采用网络广播系统，用户可以在本项目内的任何位置通过局域网对其他楼内背景音乐、呼叫广播等进行操作，对应任意区：或单独、或

10、编程、或选区、或全区等各种模式任意播放。在各楼层楼道、门厅、电梯前厅、公共活动区域、公共消防通道、地下停车场等场所设置背景音乐广播；有吊顶场所使用3W吸顶音箱，地下室等场所采用6W壁挂式音箱。广播分区原则上每个防火分区设为一个广播分区。背景音乐子系统 智能化控制功能 公共音响、紧急广播均采用功率信号、有线传送的方式，功放输出采用100V定压输出的方式。各扬声器均按其功率的大小及阻抗值通过合适的输送变压器接于广播线路。 系统采用电脑控制和音频切换矩阵使得从不同的话筒发来的通知可以同时传输到各个不同区域中 按矩阵控制方法，可由消防控制信号控制，通过编程可实现在几路输出组合接受紧急广播信号。选用微机

11、控制，并留有一定的扩充余地，以便需要时可扩充。应具有输出线路检测功能，任一广播线路短路或断线均可迅速显示故障，亦可手动控制，实现特定区域的切换 硬盘录音技术，实现消防自动播音的功能，能同时播出8个声讯语音信号对应64个不同区域。 备播放音乐功能：本系统建成之后，应能实现既可进行全区广播，也可以通过系统设置对指定区域进行选区播放的音乐播放功能。 备业务广播功能：通过话筒、呼叫站按键实现来人工、通知、广播讲话、广播找人等分区广播功能。 分区控制功能：要求各个区能够同时播放不同的音乐，各个区播放的内容、时间可以根据实际情况随时调整。 定时广播功能：主机内设定时播放任务方案，在每种定时播放任务方案内都

12、有设定了在何时以何种方式（连续、按序、随机等方式）播放何种（也可以播放一个集合）到那些区域的任务表，可根据用户的需要选择其中一种，开机自动运行。 远程人工业务和消防广播：利用呼叫站对系统进行人工的业务或消防远程，由主机通过组合线缆给呼叫站供电，呼叫站的广播申请通过组合线缆传输到主机，通过主机的优先机比对，选择优先级高的给予接入，呼叫站的各种控制信息和语音信息发给主机，由主机控制协调各相应模块的工作，完成远程的人工业务和消防广播。 监听功能：监听功能是指可以在机房中通过十路监听器随意选择听取某一区的广播内容，以便使管理人员对外部区域的音量和音质进行调整。紧急广播子系统紧急事故广播在智能建筑的设计

13、中，通常被列为消防自动控制的一个联动部分，而实际施工中它是作为公共广播的一部分进行的。在公共广播系统中消防广播具有绝对优先权，它的信号所到的扬声器应无条件畅通无阻，包括切断所有其它广播和处于开启和关断的音控器，相应区域内的所有扬声器应全功率工作。消防规范上有明文规定消防广播应为N+1形式。设计中消防系统应提供给公共广播系统相应消防分区的各个节点信号与公共广播系统的消防界面相接，当消防系统向本系统发出确认后的报警区域信号时，本系统可自动实现N+1功能，同时自动启动已录好的广播信息或人工播放事故广播，另外消防分区控制器应还具有手动切换和全切两种功能，供用户根据消防系统的实际需要做相应安排。系统设计

14、方案系统组成基本可分四个部分：节目设备、信号的放大处理设备、传输线路和扬声器系统。节目源设备：节目源通常为无线电广播，激光唱机和录音卡座等设备提供，此外还有传声器、电子乐器等。信号放大器和处理设备：包括均衡器、前置放大器、功率放大器和各种控制器及音响加工设备等。这部分设备的首要任务是信号放大，其次是信号的选择。调音台和前置放大器作用和地位相似（当然调音台的功能和性能指标更高），它们的基本功能是完成信号的选择和前置放大，此外还担负音量和音响效果进行各种调整和控制。有时为了更好地进行频率均衡和音色美化，还另外单独投入图示均衡器。这部分是整个广播音响系统的“控制中心”。功率放大器则将前置放大器或调音

15、台送来的信号进行功率放大，再通过传输线去推动扬声器放声。传输线路：传输线路虽然简单，但随着系统和传输方式的不同而有不同的要求。对礼堂、剧场等，由于功率放大器与扬声器的距离不远，一般采用低阻大电流的直接馈送方式，传输线要求用专用喇叭线，而对公共广播系统，由于服务区域广，距离长，为了减少传输线路引起的损耗，往往采用高压传输方式，由于传输电流小，故对传输线要求不高。扬声器系统：扬声器系统要求整个系统的匹配，同时其位置的选择也要切合实际。礼堂、剧场、歌舞厅音色，而扬声器一般用大功率音箱；而公共广播系统，由于它对音色要不高，一般用3W-6W在天花喇叭即好。系统设计公共广播系统设计通常都从声场开始（即扬声

16、器的放置位置），然后再向后推进到功率放大器、声处理系统，调音台、直至话筒和其他音源。这种逐步向后推进的设计步骤是十分必然的。因为声场设计是满足系统功能和音响效果的基础，它涉及扬声器系统的选型，供声方案和信号途径等。只有确定扬声器系统才能进行功率放大器驱动功率 的计算和驱动信号途径的确定，然后再根据驱动功率的分配方案进一步确定信号处理方案和调音台的选型等。声场设计是公共广播系统的基础，涉及系统最终的音响效果，但也是非常复杂繁琐的工作。由于计算机技术的飞跃发展，现在可采用EASE3.0以上的版本的声学软件工具进行计算，最终可获得满足预期要求的声场设计报告。声场设计过程可能需要反复多次才能达到要求。

17、图 1 是声场设计的流程式图。广播系统供声方案根椐建筑物的功能、体型、空间高度及布局等因素，可分为 集中供声、分散供声和分区供声 三种供声方案。良好的公共广播工程应能有效地控制扬声器的声场分布和满足投射距离的声压级要求。天花板扬声器的布局设计应根据服务区域的体形，空间设计，环境噪声和扬声器的最大声压级等参数综合考虑。图6是扬声器的指向角 =90 圆锥形方向图的服务区计算图。单元个天花板扬声器的声所覆盖S1为：S1=0.7852（H-1.5）tg的平方 (平方米)当=90时，（1）式可简化为：S1=0.785 (H-1.5) 的平方 (平方米)如果需要覆盖的面积为S，按80%的覆盖分布，需要的扬

18、声器总数量N为：N=S/S1上式中：S为声场覆盖的总面积。单位为m S1为单个扬声器的声场覆盖面积，单位为mH为天花离地面的高度，单位为m小功率天花板扬声器常用于空间高度H不大于5m的会场或公共场所，例如在一个高度 H= 4m 环境噪声为 45dB（A）的会场采用天花板扬声器供分散式供声时，可选用灵敏度为86dB，1W，1m 左右的，额定功率为 3W 的天花板扬声器。为使听众能获得良好的清晰度，要求听众处的直达声声压级高于环境噪声声压级 25dB,即 45dB + 25dB=70dB。3W 扬声器在离扬声器口 1m 处的最大声压级为 86+4.8dB ( 3W 功率分为 4.8dB)=90.8

19、dB,1m。2.5m 高度 (H-1.5) 的距离衰减为 -8dB 因此到达听众耳朵高度的最高声压级为90.8 - 8 = 82.2 dB，可满足良好清晰度的要求。根据图6（a）还可算出天花扬声器之间的间隔距离为：2(H-1.5)=5m。图 天花板扬声器的分散式供声系统（a） 天花板扬声器声场覆盖立面图（b）80%的水平覆盖图 （c）100%的水平覆盖图扬声器系统内置的合理与否，直接关系到整个系统的音响效果，扬声器的布置一般应遵循以下原则：（1） 使听众区的声场尽可能达到均匀一般：（2） 视听方向一致，声音听感自然；（3） 有利于克服声反馈，提高传声增益；（4） 扬声器的覆盖角应能覆盖全部听众

20、（5） 听众区的声压级应能满足总技术条件要求；（6） 各扬声器发出的声音到达听众区各点的时间差应小于530ms;（7） 便于安装、调试和维护。系统技术参数分析包括：传声增益、语言清晰度、最大升压级。1）传声增益工程业主也许首先会问扩声系统能开到多响？用什么技术参数来衡量呢？这个问题在欧美各国用声音增益来表达（EASE或其他声学设计软件都采用此参数）。在我国和原苏联采用传声增益来表达。扩声系统的传声增益（ 或声音增益 ）受声反馈因素限制，不能开到扬声器能够达到的最大声压级。图10是一个简单的室外扩声系统产生声反馈的原理图。扩声系统的接通时，逐渐增大系统放大器的增益，当增益递增大到某一位置时，扬声

21、器放出的部分声音通过空间传播回收到话筒输入端，此时话筒输出端产生一个信号，其振幅大小等于或大于原输入信号的一个周期或是它的整数倍时，这个过程可以自己维持下去，即不需要外面的输入信号也会产生输出，系统进入反馈状态（产生系统啸叫）。扩声系统进入啸叫的临界状态时，虽然还示听到刺耳的啸叫声，但系统的频率特性出现极不规则的变化，声音发生很大畸变。要使系统正常运行，系统的增益应留有 6dB 的余量，使它远离系统啸叫（系统自激）的临界状态。于是我们可得到传声增益的定义为：传声增益：扩声系统达到最高可用增益时（临界增益减去6dB增益余量），在指定的各听众位置上测得的平均声压级与话筒处声压级的dB数差值。声音增

22、益：系统打开并增大到最高可用增益时，在指定的各听众位置上测得的平均声压级（dB）减去系统关闭时在相同听众位置上测得的平均声压级dB的差值。上述两种定义表达同一个声反馈物理现象，它们的区别仅在于测量方法的不同和表达方法不同而已。声音增益的概念明确，容量理解，说明观众区使用扩声系统和不使用扩声系统可获得提高的声压级数值。但在实际测量中，如果测量点离原始声源较远，环境噪声又较大时，很难正确测出系统关闭时声源到达测点的声压级。传声增益表示观众区的平均的平均声压级与话筒处声声压级的差值（dB），如果我们知道了话筒处的声压，那么马上就可算出观众区的平均声压级了，例如；通常演讲人的嘴巴离话筒0.5m时,话筒

23、处的声压级约为70dB，如果系统的传声增益为-6dB，那么可求得观众区的平均声压级为70dB-6dB=64dB,如果还要提高观众区的声压级，则可把话筒靠近讲话人的嘴巴，例如把这个距离从0.5m减小到0.125m(125mm)那么话筒处的声压级可提高到82dB（距离缩短4倍声压级可提高12dB）此时观众区的平均声压级也可提高到76dB，注意：声音增益是+dB数值；传声增益则是-dB的数值，实际能做到最高的传声增益为-6Db。系统最大可用的声音增益 Gmax可用下式计算（请参看图10）：Gmax=20lgD0-20lgDS+20lgD2-b (dB)式中:D0为讲话人到听众间的距离，单位为m；Ds

24、讲话人到话筒间的距离，单位为m；D1为扬声器到话筒的距离， 单位为m；D2为扬声器到听众之间的距离， 单位为m；图10 扩声系统的声反馈(A)结构简图 (B)声反馈（单个脉冲信号产生一串脉冲）从上式中可得出以下结论：1、 声音增益或传声增益不依赖讲话人的声压级；2、 缩短讲话人与话筒之间的距离DS，可有效提高声音增益；3、 增加话筒和扬声器之间的距离D1，可增加声音增益；4、 利用强指向性和指向性优良的扬声器系统可提高传声增益。图11是沿着指向性扬声器-6dB方向角设置一个全向话筒时，传到话筒处的声压级可比全向扬声器减少6dB，这个结果可直接加到系统的声音增益中。心形话筒不是可提高更多的声音增

25、益吗？在实际工作过多的依赖指向性话筒和指向性扬声器来提高系统的声音增益是不明智的，原因是话筒和扬声器的指向特性是随频率的变化而变化的，在低频时接近无指向性特性。因此大多数设计师利用它们的指向特性可获得的声音增益提高不大于6dB。室内扩声系统的声音增益除受式（4）条件限制和话筒、扬声器指向物性的影响外，还受房间建声条件。此外在电声系统中可采用反馈自动抑制器把反射最强烈的频率和振幅最大的房间共振频率吸收掉，但是吸收的频率点不超过56个点频。2）声音清晰度 声音清晰度是扩声系统的重要技术指标。语言清晰度是评价系统可懂度的一种方法。影响语言清晰度的主要因素有：图11 指向性扬声器声音增益的计算 1、

26、声压级与背景噪声声压级的比率良好的声音清晰度要求语言声压级大于背景噪声声压级25dB。如果这个比例在1015dB时，清晰度指标会相应降低，但还是在允许范围。背景噪声来源于室内外的环境噪声、空调通风噪声和人群发出的噪声等。2、 混响时间讲话速度中等的人，每秒种可以出34个音节，因此 1.5秒更短一些的混响时间，对语言清晰度的影响不大。3、 直达声与混响时间的声能比混响时间超过1.5秒时，语言清晰度是混响时间和直达声与混响声声能比的函数关系。如图13所示。图12辅音清晰度损失与混响时间和直达声与混响声比率的关系曲线3）最大声压级扩声系统在最高可用增益状态下，馈入扬声器系统的电压相当于设计使用功率（

27、或所声器额定功率）的电压值，在系统要求的频率范围内，各测量点上测出的各个1/3倍频程带内的声压级的平均值.然后再加上6dB的信号峰值因子就可得到最大的声压级。测试信号源为粉红色噪声+1/3倍频程带通滤波器。定义：厅堂内声场稳态时的最大声压级以技术参数说明系统最大声压级的压潜力。为防止测试时间过长损坏扬声器系统，扬声器系统的馈入功率可1/n取（n=2），每测点的最大声压级可用下式计算：式中：Li为第一个1/3倍频程频带的声压级N为传输频率范围内1/3倍频程的频带数。系统点表序号楼层扬声器1地下室112底层193二层174三层285四层256五层117六层98七层99八层910九层911十层912

28、十一层913十二层914十三层915十四层1416十五层9合计206系统配置扬声器的选用原则上应视环境选用不同品种的规格的广播扬声器例如，在有天花板吊顶的室内，宜用嵌入式的天花扬声。这类扬声器结构简单，价钱相对便宜，又便于施工。在仅有框架吊顶面无天花板的室内（如开架式商场）宜用吊装式球型音箱。由于天花板相当于一块无限大的障板，所以在有天花板的条件下使用无后罩的扬声器也不会引起短路。而没有天花板时情况就大不相同，如果仍用无后罩的天花扬声器，效果会很差。这时原则上应使用吊装音箱。但若嫌投资大，也可用后罩的天花扬声器。有后罩天花扬声器的后罩不仅有一般的机械防护作用，而且在一定程度上起到防上声短路的作

29、用。在无吊顶的室内则宜选用壁挂式扬声器或室内音柱。在装修讲究、顶棚高阔的厅堂皇，宜选用造型优雅色调和谐的吊装式扬声器。至于品牌和档次的选择，自然与投资有关。选择档次为中上级档次。功放的选用其最主要的特征是具有定压输出端子。这是由于广播线路通常都相当长，须用高压传输才能减小线路损耗。广播功放的最重要指标是额定输出功率。应选用多大的额定输出功率，须视广播扬声器的总功率而定。对于广播系统来说，只要广播扬声器的总功率小于或等于功放的额定功率，而且电压参数相同，即可随意配接，但考虑到线路损耗、老化等因素，应适当留有功率余量。按照“规范”的要求，功放设备的容量（相当于额定输出功率）一般应按下式计算：P=K

30、1K2P0P - 功入设备输出总电功率P0 - 每一分路（相当于分区）同时广播时最大电功率Pi - 第i分区扬声器额定容量Ki - 第i分区同时需要系数：服务性广播客房节目，取0.2.4背景音乐系数，取0.50.6业务性广播，取0.7.8为火灾事故广播,取1.0K1 - 线路衰耗补偿系数：1.261.58K2 - 老化系数：1.21.4椐此，如果是背景音乐系统，广播功放的额定输出功率应是广播扬声器总功率的1.3倍左右。但是，所有公共广播系统原则上应能进行灾害事故紧急广播。因此，系统须设置紧急广播功放。根据“规范”要求，紧急广播功放的的额定输出功率应是广播扬声器容量最又的三个分区中扬声器容量总和

31、的1.5倍。至于广播功放的其他规格，取决于广播系统的具体结构和投资。广播分区一个公共广播系统通常划分成若干个区域，由管理人员（或预编程序）决定那些区域须分布广播、那些区域须暂停广播、那些区域须插入紧急广播等等。分区是为了便于管理。凡是需要分别对待的部分，都应分割不同的区。但每一个区内，广播扬声器的总功率不能术大，分区器和功放的容量相适应。广播线路敷设及材料使用安装的重点是敷设线路，由于传输距离较远，为了保证信号在线路上不产生太大的衰减。主干线采用2X2.5mm2多股平衡线，支线用2X1mm2多股平衡线。为了达到消防要求，线管采用阻燃线槽或阻燃线管。每一接线点及分支点都设分支盒。为便于检查故障，拉好线后，即可用万用表测量。先把线路终端短接，用万用表在始端测量。如果开路则证明线路有断路问题。如电阻接近零，再把终端开路，电阻应是无限大的。否则， 如果电阻不是无限大则证明两条线之间有短路问题。另外，还要测量一下线与线管之间有无短路漏电现象。每装好一段线要立刻检查，