1 總 則
1.0.1本規范在編制過程中參考了以下相關標準和規定:
《強制性產品認證管理規定》—中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局令(第5號)2001-12-03
《體育館聲學設計及測量規程》JGJ/T131-2000
《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004
《應急聲系統》GB/T16851-1997
《有線電視系統工程技術規范》GB 50200。
《民用閉路監視電視系統工程技術規范》GB/T 50198。
《廳堂擴聲特性測量方法》GB 4959-1995
《通信設備漢語清晰度測試方法》SJ2467-1984
《聲學名詞術語》GB/T 3947-1996
《廳堂擴聲系統設計規范》GB 50371-2006
《聲頻放大器測量方法》GB 9001-1988
《城市區域環境噪聲標準》GB 3096-1993
《火災自動報警系統設計規范》GB 50116-1998
1.0.2 公共廣播系統的電聲部分和相關的建筑聲學部分如果互不協調,不僅會引起許多爭議,而且會使系統不能發揮應有的實際效果,嚴重浪費資源。
2 術 語
本章所有術語及其定義均只適用于本規范。
本規范的術語定義,只為說明本規范有關條文的含義,而不一定是該術語完整的科學定義。為了便于操作,其中有一些術語直接采用了我國公共廣播行業的習慣用語。
3 公共廣播系統工程設計
3.1 一般規定
3.1.2 3C認證(China Compulsory Certification)是我國的市場準入認證,也是使用安全和保護環境所必須。至于哪些具體設備必須通過3C認證,應按2001年12月3日發布的中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局令(第5號)——《強制性產品認證管理規定》的要求執行。
3.1.3 公共廣播原則上是單聲道廣播而不是多聲道的立體聲廣播。例如,不可能或不必要在一條林蔭道上,或在整個大型的候機樓內配置立體聲的公共廣播系統。但是,在個別特殊場合,例如小型會議室,如果允許增加額外投資,則不排除設置一個具有立體聲效應的廣播分區。
3.1.4 不同的公共廣播用戶對系統的用途、功能、檔次、投資有不同的要求,有必要根據需要和可能,加以區分和進行規范。
3.1.5 例如,一個具有緊急廣播和背景廣播兩種功能的公共廣播系統,其緊急廣播部分是一級系統,而其背景廣播部分可以是三級系統。
3.1.7 廣播傳輸線路敷設路由、廣播揚聲器布點,均應結合廣播服務區平面圖繪制;條件許可時,設計應在現場勘察的基礎上進行。
3.2 應備功能
本章規定的“應備功能”是根據實際需要和對大量用戶的訴求進行調查后界定的。用戶可以根據自己的特殊需要,在安全、環保、節能和節約資源以及實際可行的前提下增加其它功能。
3.2.1 用傳聲器發布語聲廣播是所有公共廣播系統最基本的功能。
3.2.4 緊急廣播系統
1 本條規定與《應急聲系統》GB/T 16851-1997的相關條款相容。10s一般不會影響對諸如火警、動亂等突發公共事件的應急處理,技術上也是辦得到的。
注意,10s包括接通電源及系統初始化所需要的時間。如果系統上電及初始化所需要的時間超過10s,則相應設備必須24h待機,避免應急響應時間超過10s。
2 應估算突發公共事件發生時現場環境的噪聲水平,以確定緊急廣播的應備聲壓級。由于環境的差異,在符合本條(以及表3.3.1)規定的前提下,同一個系統(甚至同一個廣播區)內,不同區域的緊急廣播聲壓級可以不同。例如一個覆蓋相當長通道的廣播分區,其出入口附近人流密集,所以出入口附近的緊急廣播聲壓級理應大于其它區域的聲壓級。
3 熱備用系統平時作為業務廣播系統或背景廣播系統經常運行,因而能夠隨時暴露系統故障,便于及時處理。而如果系統不是處于熱備用狀態,則必須定時自檢,以便及時發現故障,以免應急時才發現故障。
4 24V蓄電池曾是公共廣播系統經典后備電源。但現代公共廣播系統的功率容量日益增大,24V低壓電源需給出十分強大的電流,引線和接線端子都難以適應。隨著220V UPS后備電源的成熟,220V后備(由UPS提供或由第二供電回路提供)逐漸成為首選。
5 在突發公共事件發生前,有些廣播分區和個別廣播揚聲器可能處于關閉或低音量狀態,所以緊急廣播設備應能在緊急信號觸發下,自動調節至最大的(與應備聲壓級相當的)音量。
6 在需要發布緊急廣播時,情況可能十分緊急和混亂,系統應便于應急操作,做到“一鍵到位”。
7~8 這兩款規定與《應急聲系統》GB/T 16851-1997的相關條款相容。不允許失效是不現實的,關鍵是個別環節一旦失效不應影響全局。否則應有能自動切換的備份設備,或能及時發現。
9 本款旨在對不同檔次的系統提出不同的要求。
3.3 電聲性能指標
3.3.1 本規范在編制過程中參考了《廳堂擴聲系統設計規范》GB 50371-2006、《體育館聲學設計及測量規程》JGJ/T131-2000等有關廳堂、場館的聲學特性指標。考慮到公共廣播系統的覆蓋范圍、聲學環境、器材設備、投資和用戶訴求等方面同廳堂、場館擴聲系統有許多差異,從而作出了有別于它們的規定。
1 公共廣播系統電聲性能指標的核心,是保證音量足夠和擴聲清楚。
2 所謂音量足夠是相對于環境噪聲而言,通常信噪比須達到12~15dB。但如果僅僅對信噪比作出規定而不規范系統的應備聲壓級,則將難以操作。因為廣播服務區的環境噪聲是會隨時變化的,不能簡單地以測量作業時段的情況作為根據。
3 音量足夠是重放聲清楚的必要條件,但不是充分條件。失真度、傳輸頻率特性、混響時間、早后期聲能比等都對重放聲清晰度有重要影響。由于公共廣播服務區的聲環境與廳堂和專業場館差異較大,為便于操作,本規范直接對語言清晰度或擴聲系統語言傳輸指數(STIPA)作出規定。
4 公共廣播系統使用的廣播揚聲器數量通常較多,而且同一個廣播服務區可能覆蓋不同的環境,因而不一定方便使用均衡器;同時,廣播揚聲器的價格水平也遠低于同檔次的專業揚聲器系統。因此,系統的傳輸頻率特性同專業廳堂、場館相比,適當放寬了要求。
5 規范漏出聲衰減,主要是為了引導設計者盡可能把電聲功率資源最大限度地用于廣播服務區,同時限制對服務區外的干擾與擾民程度。
6 在保證具有一定的應備聲壓級和語言清晰度的前提下,聲場均勻度以及傳輸頻率特性對于室外廣播服務區來說已不十分重要。相反,對于同一個廣播服務區(尤其是室外)的不同地段,背景噪聲可能有很大差異,因此對這些不同地段提供不同的廣播聲壓級而不是均勻的聲壓級是合理的。
7 當公共廣播系統不會發生嘯叫時,可以認為是一個開環擴聲系統,無須考慮傳聲增益。如果系統會發生聲反饋嘯叫,則可以認為是一個閉環的擴聲系統,因而有必要考核系統的傳聲增益。
3.3.2 室內重放聲的質量同相關建筑物的建筑聲學特性密切相關,所以有必要予以規范。
3.4 系統構建
3.4.3 由定壓式廣播功率放大器驅動功率傳輸線路,直接激勵無源廣播揚聲器放聲的系統,是典型的無源終端系統
經由信號傳輸線路激勵有源廣播揚聲器放聲的系統,是典型的有源終端系統(例如圖3.4.3-2)。
在具有主控中心和分控中心的系統中,分控中心通常是主控中心的有源終端;而由分控中心管理的子系統則可以選用定壓式廣播功率放大器-功率傳輸線路-無源廣播揚聲器,以無源終端方式構建。這就是典型的有源終端和無源終端相結合的系統。
定壓式
功率放大器
功率傳輸線路
廣播傳聲器
無源廣播揚聲器
信號傳輸線路
有源廣播揚聲器
前置
放大器
廣播傳聲器
主控
中心
信號傳輸線纜(或光纖)網絡
功率傳輸線路
無源廣播揚聲器
網絡功率放大器
分控中心
其他設備
功率傳輸線路
無源廣播揚聲器
網絡功率放大器
分控中心
其他設備
3.4.4 廣播分區的設置主要是為了便于管理。
3.4.5公共廣播系統應有監控中心,以便于對系統實行統一管理。
3.5 傳輸線路
3.5.1 公共廣播通常是有線廣播。
3.5.2 打算使用無線系統的有關方面應注意相關法規。
3.5.3 長距離、大功率傳輸必須認真考慮線路衰耗、高頻損失等問題。當傳輸里程大于3km,且終端功率在千瓦級以上時,用同軸電纜或光纜作為廣播傳輸線,由有源終端放聲,不僅便于保障傳輸質量,且利于節約投資。
3.5.4 由于公共廣播系統的功率傳輸線路通常比廳堂擴聲系統的傳輸線路長得多,所以通常使用高電壓/小電流的方式傳輸。在這種情況下,廣播功率放大器和廣播揚聲器都屬“定壓式”而不是“定阻式”的。本條規定對“定壓式”系統的額定電壓進行了規范,其級差大致為3dB。
3.5.5 公共廣播傳輸線路可能有多種。有驅動無源廣播揚聲器用的聲頻電功率傳輸線;有傳輸數據或低電平信號用的信號傳輸線或網絡。本條規定專指目前用得最多的聲頻電功率傳輸線。
就公共廣播工程的使用效果而言,只要其應備聲壓級符合本規范的規定,則線路衰減本可不予限定。但是,推薦一個衰減標準,會為線路設計提供方便。
傳輸距離、負載功率、線路衰減和傳輸線路截面之間的關系,可按公式(3.5.5-1)計算:
(3.5.5-1)
式中 S—傳輸線路截面(mm2)
ρ—傳輸線材電阻率 (Ω · mm2 / km)
L—傳輸距離 (km)
P—負載揚聲器總功率 (W)
U—額定傳輸電壓 (V)
—線路衰減(dB)
當今公共廣播服務區的覆蓋范圍日益擴大,成千瓦、上千米的線路十分尋常。如果把線路衰減定得過于嚴格,將會大大增加工程負擔;谕瑯永碛,本規范對室外線路衰減不予限定。
當傳輸線采用銅導線、額定傳輸電壓為100V、線路衰減為 3 dB,且廣播揚聲器沿線均布時,式(3.5.5-1)可簡化為式(3.5.5-2):
(3.5.5-2)
式中 S— 傳輸線路截面(mm2)
L— 傳輸距離 (km)
P— 負載揚聲器總功率 (kW)
3.6 廣播揚聲器
3.6.1~3.6.3 廣播揚聲器布點、選型,是保障廣播服務區重放聲場達標和適當控制投資的關鍵,是系統設計時應優先考慮的。公共廣播系統的其它部分,在很大程度上是根據廣播揚聲器的數量、質量指標和現場配置方案來進行設計的。
分散配置的廣播揚聲器(或廣播揚聲器群組)的覆蓋范圍不宜互相重疊。
3.6.4 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,可用嵌入式無后罩的天花揚聲器;而在僅有吊架而無天花板的室內,則宜用有后罩的、或有音箱的廣播揚聲器;在室外則應選用防雨霧的廣播揚聲器。此外,廣播揚聲器的品位,也宜同環境的特征相適應!
3.6.5 就是說,宜采用高電壓/小電流的“定壓”方式;同時,額定傳輸電壓、廣播功率放大器的標稱輸出電壓、廣播揚聲器的額定工作電壓應互相匹配。
3.7 廣播功率放大器
3.7.2 由于揚聲器的額定功率是用粉紅噪聲信號(經模擬節目濾波器)定義的,而功率放大器的額定輸出功率是用簡諧信號定義的,兩者并不完全等值匹配,再加上產品性能的離散性,所以裕量是必要的。裕量還可以在一定程度上補償設備老化引起的性能衰變,延長系統使用壽命。
3.7.3 本條規定與《火災自動報警系統設計規范》GB 50116-1998
的有關規定相容。但須注意,緊急廣播功率放大器若只考慮驅動幾個相鄰分區的廣播揚聲器,顯然不能充分應對大面積的突發公共事件,所以強調“應滿足所有廣播分區同時發布緊急廣播的要求”。
3.8 公共廣播節目源設備
3.8.2 傳聲器及其信號處理電路的品質對語言擴聲極為重要,但其設計容易被忽視,所以有必要予以規范。
4 公共廣播系統電聲性能指標測量方法
4.1 一般規定
4.1.2 公共廣播系統聲學特性指標測量時,不一定能夠獲得“空場”條件,所以須規定信噪比條件。否則,所測得的聲壓級可能是背景噪聲(例如施工噪聲)形成的。
測量應在滿載條件下進行。有時由于環境等原因,可能只允許逐個廣播分區進行測量,這時應把由同一臺廣播功率放大器驅動的廣播揚聲器全部開啟。
4.2 應備聲壓級、聲場不均勻度和傳輸頻率特性的測量
為便于操作,應備聲壓級、聲場不均勻度和傳輸頻率特性可以通過一次采樣獲得數據。
4.2.1 測量點選擇的要點是:
——盡可能具有代表性、盡可能均布;
——不應全部選在正對廣播揚聲器的附近地點,避免形成聲壓級很大的假像;
——不必重復相似的測量點。
4.2.2 測量方法和步驟
——本步驟直接著眼于被測系統的“聲輸出”。測量時可逐步調節系統的增益控制器件,在不超過額定的條件下提高系統的“聲輸出”,檢測其是否符合本規范關于“應備聲壓級”的規定。在該項測量中,寬帶粉紅噪聲信號的大尖峰有可能使系統進入飽和狀態,但只要系統能夠承受,則是允許的。
——式(4.2.2)是測量點的聲能平均算法。
——本條規定的測量方法屬“電輸入法”,對于整個系統而言,此法未考慮廣播傳聲器的實際響應,相當于默認廣播傳聲器的頻響特性是平直的。廣播傳聲器的實際響應,將包含在“語言清晰度”或“擴聲系統語言傳輸指數(STIPA)”的考核中。
4.3 漏出聲衰減的測量
4.3.2 正確利用應備聲壓級測量所獲得的數據,將會使漏出聲衰減的測量變得十分簡便。
4.4 系統設備信噪比的測量
4.4.1 注意,測量點應選擇在廣播揚聲器的“聲頻信號輸入端”。
4.6 語言清晰度的測量
語言清晰度對于擴聲系統十分重要,而傳聲器及其信號處理部件對語言清晰度的影響關系重大。與本規范第4.2節的測量未考慮傳聲器的響應不同,本節把對傳聲器及其信號處理部件的考核包括在內。
執行《通信設備漢語清晰度測試方法》SJ2467-1984的要點是:首先,發音人同聽音人面對面地朗讀測試材料,訓練聽音人,使聽音人確認可以完全聽辨發音人的發音(測量隊伍的普通話水平不必苛求,關鍵是“面對面”能完全聽辨)。然后,測試發音人通過公共廣播系統播音時聽音人的聽辨程度。數據是按統計方法整理的。
4.7 擴聲系統語言傳輸指數(STIPA)的測量
——STIPA法是一種客觀測量方法,相對于主觀測量來說,客觀測量不容易引起爭議。盡管本規范規定,STIPA法和《通信設備漢語清晰度測試方法》兩種方法,可任意選擇其中一種,但在有條件的地方宜盡量使用STIPA法。
——STIPA測試聲源包括測試信號軟件及其播放器,應一并校準。由于STIPA包括建筑聲學效應,所以在消聲室內應有接近理想的評價。
——圖4.7.2是STIPA法中的“聲輸入法”,包括對傳聲器的考核。
5 公共廣播系統工程施工
5.1 一般規定
5.1.1 必須特別注意施工安全。廣播揚聲器的數量可能很多,并且常常須要高架,所以廣播揚聲器安裝架設的施工安全尤其值得注意。
5.1.3 注意掌握適當的施工進場時機。
5.1.4 在條件許可時,與其它系統協商共用桿路、線纜、管道,有利于節約投資。
5.1.6 應杜絕不合格的設備進入安裝程序。
5.1.7 必要時,隱蔽工程驗收宜留下現場照片或錄像資料。
5.2 廣播傳輸線路敷設
5.2.3 公共廣播的功率傳輸線路的額定傳輸電壓較高、線路電流較大,與通信線或數據線共管、共槽時,容易對它們造成干擾。
5.2.4 由于定壓式公共廣播線路額定傳輸電壓達100V(或以上),有些工程技術人員誤認為屬“強電”線路,可與220V電力線共管共槽。這種誤解會導致嚴重的安全事故,必須嚴令制止。
5.2.5 公共廣播功率傳輸線路的絕緣和接頭處理不當,容易引起跳火,形成火災隱患,必須嚴加防范。
5.2.7《有線電視系統工程技術規范》GB 50200-94中對電纜、光纜施工有詳盡規定,應遵照執行。
5.3 廣播揚聲器安裝架設
5.3.4 安裝、固定廣播揚聲器的路桿、桁架、墻體和緊固件等的承載能力往往容易被忽視,應特別予以注意。
5.4 設備安裝
5.4.3 功率較大的動力或照明設備換路時,對電網會產生很大干擾。所以公共廣播系統不宜與它們共用同一供電回路。
5.5 系統調試
5.5.2~5.5.4 調試過程也是施工單位檢驗自己施工的工程是否符合規范和是否符合合同要求的過程,所以參照本規范的驗收規定進行調試,有利于形成竣工驗收文件,有利于順利通過驗收。
公共廣播系統工程施工、驗收表可從下列網址下載:
http://www.ritvea.com.cn
http://www.dsppa.com
http://www.sansuo.com.cn
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