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公共廣播系統的傳聲器和揚聲器
發布日期:2019-6-4   點擊次數:

1、 公共廣播系統的傳聲器《規范》規定,公共廣播信號源設備包括廣播傳聲器 、尋呼器、警報信號發生器、調諧器、激光唱機、語聲文件錄放器 、具有聲頻模擬信號錄放接口的計算機及其他聲頻信號錄放設備。 其中, 廣播傳聲器是最重要的必備品,其特性應符合語言傳聲特性 ;而且在眾多信號源設備(如果有)中,應保證“傳聲器優先”,即至少有一只廣播傳聲器處于最高優先級。 所謂最高優先 , 是指該傳聲器 的信號 能 自動覆蓋其他信號源設備提供 的信號 ;包括能 自動覆蓋警笛 , 因為 當有 突發公共事件時 ,現場指揮員有可能需要打斷警笛進行指揮。

傳聲器有許多特性 ,主要有靈敏度、指向性、頻響、阻抗、等效噪聲級 、 過激勵特性等。其中與“語言傳聲”相關的特性主要是“頻響”。許多人以為,傳聲器的頻響范圍越寬、越平直越好。其實不盡然,應視使用場合而異 。 就語言傳聲來說 ,傳聲器低頻分量不宜太多 ,否則可能由于廳堂混響而導致語言可懂度惡化 。而把 1-10kHz分量適當提升,則有利于提高語言清晰度。另外 ,普通話的平均聲譜高端大體不超過 8 kHz . 故作為語言傳聲用的廣播傳聲器 ,其頻響不必超過10kHz;反之,僅有利于環境噪聲的竄入 。據此,《規范》建議:“ 廣播傳聲器及其信號處理電路的頻率特性宜符合《應急聲系統》GB/T 16851 的規定”。 該規定如圖所示。


廣播傳聲器頻率響應的容差域


2、 廣播揚聲器概述
在電聲界,除揚聲器單元外,實用的揚聲器均被稱作“揚聲器系統”。因為絕大多數能實際應用的揚聲器都會被置于音箱或波導之中,從而形成為一個“系統”。那么,公共廣播系統中的揚聲器是否也應稱為“廣播揚聲器系統”呢?在《規范》編制過程中,這個問題也曾進行過討論。關鍵是安裝在天花板上的“天花揚聲器”。許多(不是所有)“天花揚聲器”都沒有附加的音箱(后罩)或波導,整個天花板就是一個“無限大障板”, 天花板及其內腔就是“音箱”。通常在同一個天花板上會安裝不止一個天花揚聲器。那么,每個天花揚聲器算是一個系統,還是所有在同一個天花板上安裝的揚聲器同天花板組成一個系統呢?因此,把公共廣播系統中的揚聲器定義為“揚聲器系統”,可能會引起歧義 。所以摒棄了“系統”二字,稱之為“廣播揚聲器”。

由于廣播揚聲器同廣播功率放大器之間的距離通常較遠 ,為了減少廣播線路的傳輸損耗 ,廣播揚聲器通常工作于“高電壓/小電流”狀態 ,是“ 高阻抗” 揚聲器 。早期的廣播揚聲器須配接 阻抗變換用的“線間變壓器”,但這種配置方案已被淘汰,僅偶然見于過時的設計文件中遺憾的是 , 有些招標文件仍然提出這種過時的要求 )。現在的廣播揚聲器都已把線間變壓器內置于廣播揚聲器總成之內, 并在其輸入端子標明適用電壓和額定功率。廣播揚聲器的適用 電壓等級為70 ,100 ,150,200 ,250 V(級差約 為 3 dB)。只要廣播線路的額定傳輸 電壓同廣播揚聲器 的適用 電壓相符 即可配接 ,不必計算其阻抗。 但須注意 , 同一對廣播線路上所有廣播揚聲器額定功率的總和 , 不應超過該廣播線路的功率容量(詳見《規范》)。

在有源終端公共廣播系統中,可能配置“有源廣播揚聲器”(俗稱有源音箱 )或 網絡揚聲器(俗稱 IP 揚聲器),這時“ 有源廣播揚聲器” 總成之內還會 內置功率放大器(及解碼器)。 在這種情況下,“有源廣播揚聲器”將不接受高電壓廣播功率激勵 ,而只接受0dB 級的小信號激勵 。

3、 廣播揚聲器的配置
由于公共廣播系統的服務區通常較廣,所以通常需用大量的廣播揚聲器 , 按“分片覆蓋”的原則 ,分散配置在廣播服務區內,以保證服務區內的
“應備聲壓級”[5-6]達到《規范》要求。

廣場及面積較大且高度大于 4m 的廳堂等塊狀廣播服務區 ,也可根據具體條件選用集中式或集 中分散相結合的方式配置廣播揚聲器。

公共廣播室外服務區聽音點的聲壓級,可大致按點聲源自由場聲壓級公式進行估算
 SPL=L+l Olg P-201gr (1)
式中,SPL 為公共廣播服務區聽音點的聲壓級 , 單位dB ;L 為廣播揚聲器的靈敏度級 ,單位 dB/(l W-l m); P為饋給廣播揚聲器的功率 , 當配置正確時 ,就是揚聲器的額定功率 , 單位 W;r 為聽音點與廣播揚聲器之間的距離,單位m。

當廣播揚聲器具有較好 的指 向特性時(如號角揚聲器),在其輻射軸線附近區域 ,可在式(1)的計算結果上加上其指向性指數值(dB) 。
廣播揚聲器(或廣播揚聲器群組 )的覆蓋范圍宜盡可能不互相重疊 ,以免發生嚴重的梳狀效應 。 但絕對不重疊是不可能的 ,只是應避免多個廣播揚聲器同時指向同一個地區 , 因為嚴重的梳狀效應將導致語言可懂度惡化。 實際上 , 僅就聲壓級而言 ,2 個揚聲器重疊覆蓋的邊界 區 , 鄰區揚聲器會有 3 dB 左右的貢獻(理想 條件下 ,2 個相 同的揚聲器覆蓋同一個聽音點,可使聲壓級提高 6 dB)。 必須指出,以上討論僅適用于工程
“估算”。2個揚聲器邊界重疊區的聲級分布是相當復雜的。

室內聽音點的聲壓級還 同混響時間等因素有關 。由于反射聲群的貢獻 ,在揚聲器的有效覆蓋范圍內, 室內聽音點的聲壓級將 比式(1)計算的結果大 , 筆者不打算進行詳細的討論。 但就簡單的工程應用而言 , 為保證滿足《規范》對“ 應備聲壓級” 的要求 , 還可大致按 以上的討論進行估算。

4、 廣播揚聲器的安裝架設
《規范》對廣播揚聲器的安裝架設也提供了指引,其要點是:

(1) 廣播揚聲器的聲輻射應指 向廣播服務區 ;
(2) 當周 圍有高大建筑物和高大地形地物時,應避免由于廣播揚聲器的安裝不當而產生回聲 。
(3) 廣播揚聲器的安裝 固定必須安全可靠。安裝廣播揚聲器的路桿 、桁架 、 墻體 、 棚頂和緊固件必須具有足夠的承載能力。
關于這一條文,有個值得一提的相關案例 :2008年春運曾遇到嚴重的冰雪災害,廣州火車站滯留旅客數以10萬計 ,急需大功率廣播揚聲器協助疏導 , 當時計劃在指揮警亭頂上架設4只大功率號角??悸塹健豆娣丁返鬧敢?, 工作人員檢查了警亭的承載能力 ,發現架設4只大功率號角將導致承載過荷 , 而現場又不便于加固, 于是果斷減少了1只 ,從而消除了隱患。
(4)室外廣播揚聲器應注意雨、雪防護。
其余詳見《規范》。


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