2 设计依据及原则
2.1 设计依据
以贵方提供的场地图纸和系统要求为依据：依照提出的扩声要求，并根据背景音乐广播系统的需要；根据我公司多年来对广播系统设计、施工的经验，考虑系统用途的先进性和扩展性；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。
本设计主要依据以下标准进行：
1. 《 智能建筑设计标准》GB/T 50314-2000
2. 《火灾报警与消防联动控制》JGJ/T16-92-24.1
3. 《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-2008
4. 《火灾自动报警系统施工及验收规范》GBJ50166-2007
5. 《火灾自动报警系统设计规范（摘录）》GB50116-2008
6. 《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-2008
7. 《调音台基本特性测量方法》GB9003
8. 《工业企业通信接地设计规范》GBJ－79-85
9. 《工业企业通信设计规范》GBJ42-81
10. 《传声器测量方法》GB9401-88
11. 《扬声器主要性能测试方法》GB9396-1996
12. 《收音机相关参数及测量方法》GB4878-85
13. 《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》GB/T 50311-2007
14. 《公共广播系统工程技术规范》GB-50526-2010
15. 《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303—2002
16. 《民用建筑设计通则》GB50352-2005
2.2 设计原则
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。
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）（GB50116-2008）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：
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。
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。
安全性和可靠性：
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。
3 设计说明
优美、舒适的音乐会给人们的精神上带来快感，即放松紧张的心情又可消除疲劳。公共区域背景音乐用以创造舒适、和谐的气氛。随着人们文化素质的提高和思想意识的不断提更新，人们对周围环境提出更高要求，背景音乐已经广泛应用于现代化建筑中。根据使用方不同要求和场地具体功用作相应改变。背景音乐主要用于掩盖噪声并创造一种轻松和谐的听觉气氛，由于扬声器均匀分布，无明显生源方向性，且音量适宜，不影响人们正常交谈，是优化环境的重要手段之一。在大型建筑中广泛应用。背景音乐为单声道音乐，使人们不易感觉音源位置。其功能要求以不影响人们相近人群交谈为原则。
我们在设计公共广播工程项目的时候，严格遵循招标文件中对公共/消防广播工程项目各个场地的具体技术要求，同时参照国家有关声学标准，按照场地的实际情况和使用功能要求，进行公共/消防广播系统的设计和设备配置，使系统的设计技术标准规范、设备标准规范、工程标准规范完全符合国家有关条例及规范。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，设计成一套设备先进、格调高雅、音质优美、功能齐全的现代化背景/紧急广播系统。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。运用我们从事公共广播的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。设计原则如下：
3.1 传输方式
西岛海洋文化旅游区IP网络广播基于现有计算机网络建设，安装时无需单独布线，基于IP网络的节目传送，是真正意义上的纯数字化网络广播广播。
3.2 扬声器的设置
能适应不同环境的需求，且音量和音质都比较讲究。
广播扬声器原则上以均匀、分散的原则配置于广播服务区。其分散的程度应保证服务区内的信噪比不小于15dB。
扬声器系统布局：根据建筑空间结构，配备一定数量的扬声器进行分散式供声。扬声器的分布特点：主要是扬声器的分布应该疏密结合，在达到听众最佳听觉效果的同时，又不影响听众的正常活动，是悠扬的背景音乐、及时的寻呼广播能全方位的传递到听众的耳中。扬声器的布置方式：一般分为以下三种集中式、分散式和集中式加分散式。
1. 集中式：是将扬声器集中到一个邻近区域、向听众方向辐射的一种安装方式。其优点在于扬声器的辐射方向大体与声源方向一致，具有良好的方向感。缺点则是远距离的声音较小，如房间混响时间较长，声音的清晰度会下降。
2. 分散式：在天花板低面积较大、噪音级较高而又不便于扬声器集中配置、对声音的方向性没有特别要求的情况下，扬声器的布置可采用分散方式。优点是声源清晰度较好；缺点是方向感差、管线费用较高。
3. 集中式加分散式：在这种方式下，声音的方向性由集中配置的扬声器保证，在距离较远、声压较小的场合，再分散布置小功率扬声器。由于分散布置扬声器离观众比较近，观众先听到分散扬声器传来的声音，再听到主扬声器发出的声音，两者出现时间差，为此有必要再装一些延迟装置。
鉴于广播扬声器通常是分散配置的，所以广播覆盖区的声压级可以近似地认为是单个广播扬声器的贡献。根据有关的电声学理论，扬声器覆盖区的声压级SPL同扬声器的灵敏度级LM、馈给扬声器的电功率P、听音点与扬声器的距离r等有如下关系：
（1）SPL=LM+10 1g P -20 1g r dB
天花扬声器的灵敏度级在88~93dB之间；额定功率为3~10W。以90dB/8W匡算，在离扬声器8m处的声压级约为81dB。以上匡算未考虑早期反射声群的贡献。在室内，早期反射声群和邻近扬声器贡献可使声压级增加2~3dB左右。
例： 5W喇叭在5米处的声压级为：83DB
8米处的声压级为：80DB
8W喇叭在5米处的声压级为：85DB
8米处的声压级为：81DB
10W喇叭在8米处的声压级为：82DB
10米处的声压级为：80DB
15W喇叭在15米处的声压级为：78DB
12米处的声压级为：80DB
25W喇叭在20米处的声压级为：78DB
17米处的声压级为：80DB
40W喇叭在30米处的声压级为：77DB
20米处的声压级为：80DB
60W喇叭在35米处的声压级为：77DB
20米处的声压级为：80DB
以次类推可以算出各种扬扬器指定距离的声压级
3.3 功率放大器的选配
广播功放具有70V 和100V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 = K1•K2•ΣP0
P — 功放设备输出总电功率（W）
P0 — 每一分路（相当于分区）同时广播时最大电功率
P0 = Ki•Pi
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 ~ 0.4
背景音乐系统，取0.5 ~ 0.6
业务性广播，取0.7 ~ 0.8
火灾事故广播，取1.0
K1 — 线路衰耗补偿系数：1.26 ~ 1.58
K2 — 老化系数：1.2 ~ 1.4
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，紧急广播功放的额定输出功率应是广播扬声器容量最大的三个分区中扬声器容量总和的 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。
背景音乐系统设计的定压功放：纯功放都具有24小时连续满功率工作、高可靠性及高清晰度，即音频放大要高度清晰并在满功率输出又长时间使用时而不易发生故障。
3.4 广播线材的选配
广播线材选用对照参考表
负载功率 60W 120W 250W 350W 450W 650W 1000W 1500W
截面面积
长度 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2 mm2
输出电压70V
负载功率 60W 120W 250W 350W 450W 650W 1000W 1500W
100米内 0.50 0.50 0.50 0.75 1.00 1.50 2.00 4.00
250米内 0.50 0.75 1.50 2.50 2.50 4.00 6.00
500米内 0.75 1.50 2.50 4.00 6.00 6.00
1000米内 1.50 2.50 6.00
输出电压100V
负载功率 60W 120W 250W 350W 450W 650W 1000W 1500W
100米内 0.50 0.50 0.50 0.50 0.75 0.75 1.50 2.50
250米内 0.50 0.50 0.75 1.00 1.50 2.50 4.00 6.00
500米内 0.50 0.75 1.50 2.50 4.00 4.00 6.00 10.00
1000米内 0.75 1.50 4.00 4.00 6.00 10.00 11.25 16.80
注：1.负载平均分布时，电压最大衰减20%以内（导线以来回线路计算），即平均声压级衰减-2dB；导线采用多股铜蕊线。
3.5 广播系统的供电要求
小容量的广播站可由插座直接供电；容量在500W以上时，设置广播控制室，其供电可由就近的电源控制器专线供电。
交流电压偏移值一般不宜大于+10%，当电压偏移不能满足设备的限制要求时，应设备的附近装自动稳压装置。
广播用交流电源容量一般为终期广播设备的交流电耗容量1.5-2倍。传输线缆的选择广播线路宜采用铜芯塑料绞合线。各种节目信号线应采用屏蔽线。
3.6 线路及管道敷设要求
随建筑施工同步敷设管道时，有条件的应将管道敷设在建筑体内，并要求按建筑敷设规范选用管道的材料和敷设方式，对不便敷设在建筑体内的管道，宜采用镀锌钢管、PVC管，封闭金属线槽或封闭PVC线槽（各管线之间应该有20公分以上的间隔）。
对大型系统的主干线，应采用封闭金属桥架敷设，强电和弱电桥架应严格分开（不得与照明、电力线同线槽敷设），分别走各自的弱电井。
3.7 防雷接地要求：
雷电及电气干扰，对公共广播的恶性影响很大，会造成交流噪声和设备芯片老化甚至烧焦，因此，严格的系统防雷接地，除了保护设备之外，还起到净化音质的作用。接地装置可以集中接至建筑体的防雷保护系统。
机房强电要有严格的接地措施，并配有漏电保护开关供电源时序器(或电源管理器)接线，其接地电阻不大于4欧姆。
室内广播设备、机柜设专用地线接至接地装置，其接地电阻不大于4欧姆。
3.8 公共/消防广播设计指标
中华人民共和国公安部火灾自动报警系统设计规范（摘录）（GB50116-2008）
1 控制中心报警系统应设火灾应急广播,集中报警系统宜设置火灾应急广播。
2 火灾应急广播扬声器的设置，应符合下列要求：
A、民用建筑内扬声器应设置在走道和大厅等公共场。每个扬声器的额定功率不应小于3W，其数量应能保证从一个防火区内的任何部位到最近一个扬声器的距离不大于25m。走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于12.5m。
B、在环境噪声大于60的场所设置的扬声器，在其播放范围内最远点播放声压级应高于背景噪声的15。
3火灾应急广播与公共广播合用时，应符合下列要求：
A、火灾时应能在消防控制室将火灾疏散层的扬声器和公共广播扩音机强制转入火灾应急广播状态。
B、消防控制室应能监控用于火灾应急广播时的扩音机的工作状态，并应具有遥控开启扩音机和采用传声器播音的功能。
C、应设置火灾应急广播备用扩音机，其容量不应小于火灾时需同时广播的范围内火灾应急广播扬声器最大容量总和的1.5倍。
4 项目概况
4.1 客户需求
1. 广播系统在功能上，不仅能够完全实现传统广播系统的所有功能，还可实现：如多路分区播音、局域网直播或点播、定点定点直播，的广播系统分为226个网络广播防水音柱点对点分区，基于计算机网络平台上播放背景音乐，无需单独布线（计算机+IP网络防水音柱：全数字网络广播播放）。
2. 1根据西岛海洋文化旅游区建筑分布，可设置多个分控中心，分控中心（分控的权限可由主控中心授权使用）一般设置在该分管区域网络机房内。整个广播系统为一套集中控制和管理的联网系统，每个分区都可以播放不同背景音乐及相关产品信息等
3. 自动播放背景音乐，降低西岛海洋文化旅游区室外的噪声，营造一个良好的休闲旅游文化环境，并且能统一广播；
4. 考虑西岛海洋文化旅游区各村功能区域不一样，大街小巷所有扩声扬声器采用壁挂式网络防水音柱作扩声
5. 西岛海洋文化旅游区广播要求能够播放自办的广播节目如：广播通知和本区呼叫通知，注意事项等
6. 西岛海洋文化旅游区临时广播：系统可随时终止自动播放状态，切换到手动控制，进行通知、找人、寻物等事务性广播
4.2 工程分析
1. 根据西岛海洋文化旅游区的建筑分布的特点，设置226个室外广播扬声器。
2. 根据的西岛海洋文化旅游区功能作用不同，所以设定不同区域的背景音乐进行定时定点背景音乐播放。
3. 音源设计：音源的好坏决定着公共广播整体播放效果，中学数字网络广播系统音源部分采用的是：IP网络广播控制中心、CD/MP3播放器、数字调谐器、广播话筒等；
①数字音源设计
数字音源就是计算机输出的音频信号，它播放的是计算机中的数字音频文件，包括MP3、WAV、MIDI等音频格式，数字音源的特点就是能定时自动播出，随着广播系统在大楼的普遍应用，项目楼房对广播自动播出的需求逐渐增多，音乐铃声，录制和特制音频节目内容都离不开自动播出的需求，因此我们为规划设计院广播系统设计了数字音源。其中系统服务器主机即用于数字语音文件播放，在配置100M网卡的情况下至少可以同时播放512路以上节目；
②模拟音源设计
CD/MP3播放器：CD是中学最常用的一种模拟音源，主要用于播放歌曲的光盘，本系统CD型号为：TG-3121。
调谐器（AM/FM收音）：用于收听并转播广播电台的节目内容，及重要新闻,，型号为：TG-3112。
广播话筒：用于保安人员的紧急讲话，播放通知，寻呼人员等，型号为TG-31A。
音源网上直播、点播等功能：广播系统的音源、重大活动信息实况可在广播系统及三亚华桥中学局域网上直播，被实时采集压缩存储于服务器后，可供局域网点播。
主控中心设计：控制系统由IP网络服务器、调音台、CD机、数字调谐器、寻呼话筒、控制软件组成。采用TCP/IP控制方式，传输距离远，有网络的地方就可以实现广播的要求，抗干扰强的特点。
分控中心设计：
分控工作站是数字IP网络广播系统的一大必然特点，分控点可以是任意的台式电脑或笔记本电脑，运行远程客户端软件。分控点通过系统服务器的登录与权限验证，就可以对广播系统进行控制。通过远程客户端，用户可以通过客户端电脑的声卡进行实时采播，采播的内容可以是实时讲话或者现场实况的混音。远程客户端还可以进行本地文件播放，并可以远程编排定时播放任务，上传至服务器后等待服务器自动播放。
1）分控系统：系统可授权多个分工作站或远程工作站，保安无需到专门的广播中心，只需要通过办公电脑，便可使用麦克风对西岛海洋文化旅游区所有道路喊话等。
4. 西岛海洋文化旅游区设计226只室外IP防水音柱点位作背景音乐扩声系统，在现公共广播行业采用主流系统：ip网络广播，其实现方式是，只要景区内计算机网络能连通的地方，均可采用IP网络防水音柱作背景音乐扩声，音源信号在计算机平台上，基于网络广播系统压缩模拟音源信号通过网络传输到各IP网络防水音柱，实现全网络广播互通播放。
5. 布线设计说明：全数字网络广播布线说明：
布线方式：机房至IP网络广播室外防水音柱（226只），使用网线。
布线种类：电源线两条：RVV2*1.5mm2护套线和RVV2*2.5mm2护套线
布线配件：电源排插
4.3 扬声器点位分析
根据科学广播设计原则，为了使系统运行更加稳定，实际所配功放功率应为扬声器总功率的1.3-1.5倍。
分区是为了便于管理。凡是需要分别对待的部分，都应分割成不同的区。满足日常广播的管理。分区依据：每一个区内，采用功率分区用于分区功率较小，分区多，但广播扬声器的分区功率受限制，采用信号分区形式，广播扬声器的分区功率可大可小，不受限制。分区灵活，扩展性好。
系统功能分析
西岛海洋文化旅游区的公共广播主要作用是西岛海洋文化旅游区开放时间内的背景音乐播放以及可以进行紧急消防广播播，营造一种轻松愉快的气氛和在西岛海洋文化旅游区发生突发事件：比如火灾，紧急广播系统可以给人民提供快捷清晰的报警语音信息。我们设计的公共广播系统采用单声道播放。在一些不同功能的区域播放不同的节目内容。公共区域主要是轻音乐为重点。这些优美的音乐在能够营造一个轻松惬意的环境。系统需要实现音乐的自动定时开启和关闭播放，能够定时的开启和关闭整个系统的电源，实现自动播放。每个点可同时播放各自所需的背景音乐广播，而且每个点同时有多套节目可供自由选择，每个点的音量大小可自由调节。每个独立的区域可单独播放本地音乐及接受本地音乐的播放等，可与消防联动起到紧急疏散功能。
1. 整个西岛海洋文化旅游区按广播要求划分为226个室外防水音柱点位，由主控软件控制，广播总控中心、分控以及接收终端之间采用LAN、WAN或INTERNET网络连接，音频信号和控制信号以数字化格式通过TCP/IP协议在网络中双向传输，可同时自动播出不同内容的背景音乐，满足不同的网格区域同时收听到不同的背景音乐；一般局域网带宽为100Mbps或1000Mbps，按每套节目占用带宽0.1Mbps来计算，可同传几十或几百套节目，完全能够满足IP数字网络广播的要求，能够确保广播可靠稳定，语音信号清晰。
2. 也可将每天需固定播出的大量广播内容，提前编排成播放表，定时自动播出；由于自动播出的音乐存储于主控电脑的硬盘上，可存储成千上万首音乐，不仅可以满足长时间播放的要求，而且还可省缺前端音源设备（如：卡座、DVD等）以节省成本，同时可在网络上下载任意风格种类的音乐，进行自动播放，营造一个轻松愉快的办公环境。
3. 景区监控中心广播管理员可自行编辑一些音频节目如：节日的温馨提示，注意事项以及通知等。
4. 系统个性化的控制功能可满足每个节假日时，可单独对每个楼层及其它区域可播放相关活动音源及相关节假日特定的背景音乐；
5. 系统管理员可随时结束自动播出状态，进入手动状态，播放通知、找人或进行紧急广播。
5 系统概述
5.1 系统概况
IP网络广播系统是一套基于IP网络传输的音频扩声系统， 它可在同网段的局域网内、跨网关的局域网内或Internet网上使用。稳定可靠的网络广播直接取决于网络服务器及网络适配器软硬件结合的完好性能。网络广播系统是由网络广播控制中心、IP网络室外防水音柱、音频工作站等组成。系统采用高速的双CPU处理(32位MCU＋16位DSP)，IP网络室外防水柱，延迟短(0.1s)音质好(20-16KHZ)，支持mp3音频格式的数据网络传送，完善的网络适应能力，同时支持外接音频的实时编码，具有：直接跨网关及核心路由交换机的功能、支持互联网广播，同时支持消防联动。
传统的广播，普遍采用定压方式。音频广播受到电压、功率、阻抗等因素影响，传输距离短，频率低，容易受干扰，系统扩展性差。网络广播解决了传统广播系统存在的传输距离短，音质不佳，维护管理复杂，互动性能差等问题。
网络广播可以基于现有计算机网络建设，安装时无需单独布线，基于IP网络的节目传送，每个广播点都可以有各自独立的广播节目，是真正意义上的数字化网络广播。应用于网络建设，不仅真正实现音频广播、视频监控、计算机网络的多网合一，其个性化、智能化产品设计，使得长期停留在概念上的网络真正达到实用化目的。
一般局域网带宽为100Mbps或1000Mbps，按每套节目占用带宽0.1Mbps来计算，可同传几十或几百套节目。不管你广播地处于何处，搭建什么样结构的网络，只要基于TCP/IP协议网络基本协议，就可以实现网络广播，广泛应用于：大学、中小学、智能大厦、高速公路、商场、大中型工厂企业……
5.2 系统特点
传输数字化
网络广播采用独有的CD质量的数据文件格式，将音源转换为数据文件传送到网络适配器。全程数字化传输避免了传统音频广播的信号衰减与噪音，提供高保真音质的声音。
终端个性化
网络广播基于IP数据网络，每个网络广播适配器都可以有独立的IP地址，可以拥有完全个性化的节目。
前端网络化
网络广播将前端音源扩展到整个网络，节目定时播放可以通过网络远程操，网络化管理，还可以对不同的用户设置不同的权限。
播放自动化
网络广播能够实现自动化播放，并为各个节目指定播放时间，服务器将自动进行播放，并且播放内容与对象范围可以任意指定。
操作人性化
广播为提供了人性化的图形菜单界面、人性化的操作，轻松简便，专一实用，提高了使用的效率。
应用智能化
广播有很多智能化的设计，可以在广播过程实现录音、变速、列表循环播放等语音功能；还可以实现定时设置，实现广播自动播放；并能够远程编排、维护、管理等
工程简单化
网络广播工程简单，对于现在有局域网设每一个IP广播点，只需要增加网络广播适配器安装即可，如果没有搭建网络，数据网络的工程量也相对简单，只需要铺设网线即可，一旦建设，广播系统与计算机网络系统可以共用，减少多网重复建设。
系统零维护
网络广播在物理上与网络共用，所以并不在网维护之外增加额外的维护工作。在应用上，系统可设置独立网段与计算机系统分隔，各网络广播适配器嵌入式系统程序固化，不会受到病毒感染。系统整体稳定可靠，基本没有维护工作。
