當前國內公共廣播設備質量指標水平分析

中國視聽網資訊更新時間：2009-9-15 13:29:43　編輯：白云　[ 大中小 ]

通過對目前國內市場上幾個公共廣播品牌的幾類產品的指標調查后，分析組成基本系統后的質量指標水平狀態，供制訂公共廣播國家標準參考，以便合理設限。

當前國內大大小小的公共廣播生產廠家有超過千家之多，眾多廠家技術水平差距比較大，產品的質量指標水平參差不齊，但一線廠家的產品質量水平都是比較好的，性能指標也比較高。在實際的工程應用時，因為目前國家還沒有一個針對性的驗收標準，工程商與客戶在工程中就容易產生分歧，引發不必要的矛盾和造成浪費。針對這種現狀，信息產業部2006年6月發布的《2006年度電子工程建設標準定額制訂修訂計劃》中，提出在2006年6月起著手制訂《公共廣播系統工程技術規范》，并要求2007年6月完成報批稿。根據上述安排，由信息產業部標準定額站、中國電子學會聲頻工程分會、廣州市迪士普公司主編的《公共廣播系統工程技術規范》，近期已完成草案初稿（以下簡稱“草案”）。

根據草案規定，公共廣播系統中聲學特性指標主要包括最大聲壓級、信噪比、傳輸頻率特性等。實踐表明在公共廣播系統中決定這些指標的設備主要是這幾類常規產品：音源設備、前置放大器、廣播功放、廣播揚聲器等。而系統中的其它設備，如定時控制、分區控制等對上面這些指標影響很小。因此在公共廣播系統中如果僅就聲學特性指標而言，系統框圖可以簡化如圖1。根據這個系統框圖，筆者調查了多家有代表性的一線生產廠家公布的這幾類產品的指標，調查結果如附表1 ～附表6。考慮到篇幅，表中僅列出了關鍵的幾項指標。

根據附表1 ～附表6的數據，我們可以對用這些國內產品組成公共廣播系統后的最大聲壓級、信噪比、傳輸頻率特性幾項指標進行初步討論。

1. 最大聲壓級

公共廣播系統中的最大聲壓級基本上可以認為是由廣播揚聲器決定的，因為現在的功率放大器輸出功率已經可以輕易做到幾千瓦，而廣播揚聲器的單只功率普遍偏小，一般是幾瓦到幾十瓦，超過1百瓦的比較少。根據電聲原理，公共廣播系統中廣播揚聲器覆蓋區的最大聲壓級SPL同廣播揚聲器的靈敏度級LM、饋給廣播揚聲器的電功率P、聽音點與廣播揚聲器的距離r等有如下關系：

SPL = LM +10 lg P – 20 lg r dB （1）

由附表４、附表5、附表6可以看出各品牌的3類廣播揚聲器的靈敏度級在89 ～ 94dB之間。現以迪士普DSP802為例進行簡單分析。假定揚聲器安裝在3米高天花板的場館內，揚聲器的互相距離是16米，1.70米高的人站在兩只揚聲器中間處，此時人的耳朵距兩只揚聲器的距離約是8.2米。套入公式（1）可匡算出單個揚聲器提供的聲壓級約為81.5dB，加上鄰近揚聲器和早期反射聲群的貢獻還可使聲壓級增加3dB左右。這個聲壓級對于一般的背景音樂廣播而言，已經完全可以滿足要求。當應用在室外時，計算方法也是一樣，但室外基本上沒有早期反射聲群。

上面僅是一例粗略計算，在工程應用中根據所屬公共廣播等級的要求，可通過調整廣播揚聲器類型和配置距離，使聲壓級達到80-90 dB是可以實現的。

2. 信噪比

公共廣播系統的信噪比是信號源設備、廣播前置放大器、廣播功放加在一起的總信噪比。其中前置放大器和功放是有增益的設備，信號源設備的本底噪聲信號被前置放大器放大，放大后的噪聲信號又與前置放大器的本底噪聲信號疊加在一起再經過功率放大器放大。從附表1和附表3可以看出典型音源設備CD播放器和廣播功放的信噪比指標都是比較高的。而前置放大器因為一般具有多路話筒輸入和多路線路輸入，所以的信噪比要低些。在實際公共廣播系統中，公共廣播系統的信噪比就是廣播功放輸出端的信噪比。

筆者以迪士普的產品為例，對3種機器單機，以及連成圖1的系統，進行了實際測試。測試結果表明，單機的測試結果與廠家公布的參數基本一致，其中信號源設備MP9907C的信噪比是90 dB，廣播前置放大器MP9911P的信噪比是70dB，廣播功放MP2600的信噪比是88 dB。3臺機器連接后在廣播功放輸出端測到的信噪比約78dB，甚至比廣播前置放大器MP9911P的指標更好。這個結果有點意外。筆者開始也對這個結果表示懷疑。為此，對上面的幾種機器重復測試了3套，最終結果也是非常接近。這大概是由于設備級聯后，改善了噪聲匹配條件，以及信噪比較高、同時增益也較大的功放的貢獻所致。

國內的公共廣播產品，經過近年的發展，整體的技術水平有明顯提高。一線廠家的常規產品，尤其是上面介紹的那幾類，其質量指標水平已經比較接近國際同行的水平。

3. 傳輸頻率特性

公共廣播系統中信號源設備以及廣播前置放大器的頻率響應通常具有比較寬的范圍。廣播功放因為輸出變壓器的原因，頻率響應范圍一般要比舞臺類的定阻式專業功放窄一點。同時出于對效率和可靠性方面的考慮，有很多廠家都會對低頻響應范圍加以限制。而高頻響應范圍完全取決于輸出變壓器。隨著工藝的改進，現在很多廠家已經可以將大功率輸出變壓器的高頻響應上限做到超過20KHz。廣播揚聲器一般也具有輸入變壓器，這也是影響頻率響應的重要原因，高頻段尤其明顯。同時受到價格、外型尺寸的限制，喇叭單元口徑和箱體一般較小，甚至沒有箱體（天花揚聲器大部分沒有箱體——以天花板為障板），因此大部分廣播揚聲器的低頻響應不是很好。實際表明在整個廣播系統中廣播揚聲器頻率響應范圍比信號源設備、廣播前置放大器和廣播功放都要窄一些，基本上可以認為，系統的頻響是由廣播揚聲器決定的。

筆者通過對附表4 ～附表6中迪士普的3個型號廣播揚聲器，每個型號各5只進行了測試。每個型號測試分三種組合：1是廣播揚聲器單獨測試；2是廣播揚聲器+廣播功放MP2600測試；3是廣播揚聲器+廣播功放MP2600+廣播前置放大器MP9911P測試。測試發現，幾種組合的頻率特性都與廣播揚聲器頻率特性很接近。圖2是DSP308組合的測試曲線。由圖2可以看出揚聲器連接功放和前置后的頻率特性變化不太明顯。因此可以認為，在公共廣播系統中頻響范圍是由廣播揚聲器決定的。