重点中学校园智能广播系统综合解决方案

    一、客户需求

    某市的一所市级重点中学，有一栋主教学楼三层20个教室，每层楼道长60米，一栋小教学楼二层共2个教室，每层楼道长15米，一栋实验楼三层6个教室，每层楼道长30米，学校有一个标准200米跑道的操场，还有一个350平米的礼堂，现学校需要建造一套校园智能广播系统，以适应教育教学的要求及英语听力考试的内容具体要求如下：

    1.学校广播系统共分为4大部分：教室区域，操场区域，礼堂区域，走廊区域。

    2.所有28个教室（教学楼20个，实验楼6个，小二楼2个）要求每个教室能独立控制（做到点对点，点对编组）每个终端音量能自行调整。教室内音箱能够实现立体声广播。

    3.走道区域，操场区域，礼堂区域可以实现每个区域单独广播，也可以实现若干区域组合广播，或者全体广播。

    4.广播室的DVD,电脑在播放视频的时候，视频画面用教室内的投影机来显示，音频要求用教室内广播系统的音箱进行扩声。

    5.播放设备DVD（带MP3，闪存插口），卡座（JVC数显轻触式），数字调谐器（接收效果优良，带数显），计算机（显卡带视频输出）要求声音清晰不失真，设备质量可靠，使用效果良好。

    6.教务处，体育组使用远程副控系统，每个副控点可以对教学区，操场区域，礼堂区域，走道区域等进行单独或者组合广播。控制要求操作简便。

    7.系统建设本着技术成熟，运行稳定，效果良好，经济实用，便于升级的原则。

    二、方案设计

    根据客户的需求，考虑到学校以后可能搬迁或扩建，我们本着科学、经济、实用、适用的原则，把学校的广播系统设计为一套综合性校园智能广播系统，在教室端采用多通道可寻址调频广播系统，楼道、操场、礼堂采用定压分区广播系统的，整个系统的控制系统为北京金迈视讯科技发展有限公司设计开发的广播智能控制系统，整个系统设计简单，便于实现，经济实用。

    1．音源设计

    ★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，随着广播系统在学校教育教学中的普遍应用，学校对广播自动播出的需求逐渐增多，音乐铃声，英语听力训练和考试都离不开自动播出的需求，因此我们学校广播系统设计了4套数字音源。

    a.数字音源1用于学校音乐铃声、眼保健操、上下学背景音乐等的自动定时播放。

    b.数字音源2、3、4 用于对每个年级或班级的个性化广播，如在早自习时间7、8、9年级各自收听本年级的英语听力教学课程，进行听力训练，充分满足在同一时间为不同的班级或年级播放不同节目的需要。

    ★模拟音源设计

    DVD：DVD是学校最常用的一种模拟音源主要用于播放教育教学的光盘。

    卡座：卡座主要用于播放各种英语教学磁带，为保证质量卡座采用日本JVC品牌。

    调谐器：用于收听并转播广播电台的英语听力考试内容，及重要新闻。

    会议话筒：用于校长讲话，及各主管老师的讲话，播放通知，开家长会等。

    无线话筒：无线话筒主要用于操场升旗、做广播体操时，主管教师在操场的讲话。

    2、调频广播系统设计

    调频广播是将需要广播音频信号调制成射频信号，通过射频同轴电缆发送到广播接收端的，调频广播的特点是同时可以播出多套节目，如我们各省市的调频广播台一般都有10套左右节目，而在接收端不同的用户可根据需求收听不同的节目，调频广播的这种特点在学校的英语教学中是常用到的，如三个年级同时在早自习进行英语听力训练，因此我们为学校教学区的教室端设计是调频广播系统，我们设计了8套节目，也就是8个通道，其中4个通道播放数字音源，4个通道播放DVD、卡座、调谐器、话筒模拟音源。调频广播还有一个特点就是与闭路电视系统共缆传输，当我们建成学校调频广播系统时，只需添加有线电视调制器学校的闭路电视系统也形成了。

    ★音频调制器设计

    调频广播的每个频道需要一台音频调制器，实现音频信号的调制和发送，此学校调频广播为8个频道就需要8台音频调制器，我们选择的是美国PBI-3000FM捷变式音频调制器，输出频率范围为87-108MHz，在国家规定的调频广播波段，音频调制器的调制频率为连续可调，步进为0.1MHz ，这样就方便我们在设定学校调频频道的时候，有效的避开当地的调频广播台，保证学校调频广播的音质效果。

    ★混合器设计

    8路音源的音频信号经8台音频调制器调制成射频信号后，形成了8通道调频广播，我们用一台PBI-4016C混合器将8路射频信号混合成一路信号，再通过同轴电缆将广播信号传送到各个教室的调频音箱上。

    ★调频音箱设计

    调频音箱是我公司自主开发生产的型号为GMTD-FM8A,接收频率为87-108MHz，与音频调制器频率范围相对应，保证前端发送的每路信号都可以收到，音箱的输出功率为10W，接收效果为立体声，可充分满足学校广播和教学的要求，调频音箱中还集成了调频广播的控制器，实现广播中心对每个教室音箱的寻址控制，同时每个音箱配备一个专用遥控器，调频音箱可接收遥控器发射的红外信号，通过遥控器实现调频音箱的开关，频道的转换，音量大小的调节等。学校主教学楼有20个教室，小教学楼2个教室，实验楼6个教室，共需要28只可寻址调频音箱。

    3、定压广播系统设计

    定压广播系统是应用最广泛的广播系统，它价格便宜，实现方便，性能稳定，我们把学校的楼道、操场和礼堂设计为定压分区广播系统。

    ★音箱设计

    ①楼道音箱设计（主教学楼、小教学楼、实验楼）

    主教学楼共有3层，每层楼道长60米，楼道有吊顶，因此每层设计安装4个GM-513（3-6W）吸顶音箱，该款音箱具有灵敏度高，频响范围宽，音质优美，外观美观的特点，主教学楼楼道共需12只GM-513吸顶音箱，合计功率72W。

    试验楼共有3层，楼道约30米，楼道有吊顶，其中二楼楼道先不安装音箱，预留音箱接口，一楼和三楼分别安装2只GM-513（3-6W）吸顶音箱，共需4只GM-513，合计功率24W。

    小教学楼2层，每层楼道约15米，每层设计安装1个GM-356（3-6W）壁挂音箱，共2只，合计功率12W。

    根据学校要求楼道分为4个区，主教学楼每层一个区，小教学楼和实验楼为一个区。

    ②操场音柱设计

    学校操场为标准200米跑道的操场，风雨操场除了平时的集体上操，升旗、运动会等播放音乐以外，在很多时候还需要进行广播讲话，要求广播系统的声音清晰，明亮，对于音乐和人声都要有很好的解析还原。加上室外区域比较空旷，开阔，所以在音箱的选择上既要有很好的频响范围，还要有足够的功率，在这里给操场区域安装6只GM-418（40W-60W）室外音柱，合计功率为360W，操场单独为一个区。

    ③礼堂音箱设计

    小礼堂面积约为350平米左右，房间较高，学校主要想用该区域的广播系统做英语听力考试用，对于音箱播放语音效果要求很高。为此，给该区域安装4只GM-606（40W）壁挂音箱,合计功率160W。

    ★功放设计

    功率放大器采用定压输出的馈电线路,输出电压采用 70V或100V。

    根据计算功率放大器的设计一般为功率放大器的功率为所推动扬声器总功率的1.3—1.5倍，若现场噪声大，传输线路较长，功率还要加大，确定根据学校的实际现场情况，考虑到线路损耗和有可能扩充接收音箱，学校定压分区广播系统功放部分设计为2台，为操场区域配置GM-8660P(660W) 纯后级定压功放一台，为礼堂和走廊区域配置GM-8460P（460W）一台。

   

分区	区域	音箱名称	音箱型号	数量	功率		功放配置
1	主教学楼一层	吸顶音箱	GM-513(3/6W)	6	36W	316W	GM-8460P(460W)
2	主教学楼二层	吸顶音箱	GM-513(3/6W)	7	42W
3	主教学楼三层	吸顶音箱	GM-513(3/6W)	7	42W
4	实验楼	吸顶音箱	GM-513(3/6W)	4	24W
	小教学楼	壁挂音箱	GM-356(3/6W)	2	12W
5	礼堂	壁挂音箱	GM-606(30/40W)	4	160W
6	操场	室外音柱	GM-418(40/60W)	6	360W	360W	GM-8660P

    4、控制系统设计

    ★整体控制设计

    学校的广播包含两种不同的公共广播方式调频广播和定压广播，但在智能控制方面我们采用的是一台控制主机和一套控制软件，它即能控制调频广播，也能控制定压广播，调频广播可控制到对每一个点的广播，我们称之为寻址控制，定压广播可控制到每一个区域的广播，我们称之为分区控制，不同的控制方式相对独立，互不干扰。

    ①主控计算机

    主控计算机是校园智能广播系统的核心设备，它通过广播控制软件控制广播系统各个部分的硬件设备，让系统按照学校的需求进行各项广播，主控计算机的配置为流行配置即可，由于它在系统中起到控制核心作用，建议用户不要把这台主机还用于其他用途，同时不要联网，避免病毒的侵扰，因为控制主机一旦出现问题，就会影响整个智能广播系统的运行。控制系统采用485总线控制方式，具有抗干扰性强，控制距离远的特点，我公司的智能广播系统经过全国各地众多大中小学多年应用的证明系统是非常稳定的。控制主机的另外的一个用途是提供4路数字音源。

    ②电源控制器

    广播系统的前端有许多音源设备和功放设备，每天当系统开启时要给这些设备供电，若同时为这些设备加电或断电，可能会造成瞬间电流过大损坏设备，因此我们在系统的前端设计一台电源控制器，当系统开启时在计算机的控制下，电源控制器会顺序为前端设备加电，系统关闭时又顺序为设备断电。

    ★寻址控制

    寻址是近年来多数中小学的一个需求，传统的定压分区广播系统是采用物理方式分区的，系统一旦建成就很难改变，现在很多中小学每年的招生情况都在变化，因此每个年级的班级数量也随着招生的变化而变化，相应的教室分布也要经常发生变化，若教室使用定压分区广播系统，物理分区方式就不能根据班级教室的变化来变化分区，因此我们把学校教室部分设计为可寻址广播，可寻址广播就是为每个音箱设定一个地址码，然后系统按照用户指定地址的一个或几个音箱进行广播，每个音箱的班级名称可以改变，但地址码是不变的，通过软件可以实现任意分区分组或定点广播。为了整体的美观大方，我公司把调频广播的可寻址控制器集成在调频音箱内，每个控制器都由主控计算机控制，控制指定音箱的开关，收听频道等，同时音箱有数码显示，显示音箱的播出频道和状态。

    ★分区控制

    学校定压广播系统共分为六各区，学校需要在自动播出时根据不同的需求对不同的区域进行广播，如打铃对所有区域，升旗做广播操对操场区域等，我们为系统设计一台8路分区控制器，它由主控计算机控制定时自动打开所需广播的区域，同时具有手动功能，便于临时广播用。

    ★副控系统设计

    学校广播室统管全校日常的规律性广播，如打铃、升旗、做眼保健操等，但其他部门会有许多区域性的临时广播，又不能每次都到广播室去控制广播，就需要建立广播副控系统，方便其他部门在其办公室实现远程控制，进行临时广播，学校需要在教务处，体育组等处配置2套副控系统用于临时讲话、播放通知等。副控系统采用触摸屏控制，避免占用计算机资源，同时操作也相对简单。

    ★操场遥控系统设计

    寻址广播、分区广播解决了学校大部分的广播需求，但对学校来说还存在一个操场或广场远程控制播放的问题，因为在各个学校每天的升旗活动和做广播体操时，首先要整理队形，有时校领导或主管教师还要讲话，或通知一些事情等，因此在这种情况下使用定时播放系统，往往会造成队形没排好或领导话没讲完，国歌或广播体操的音乐已经响起，或队形已排好，老师也讲完话了，音乐的播放时间还没有到，老师和同学还需要站在那等待，因此在学校举行升旗活动和做广播体操时，不能采用自动定时播放的方式，只能采用手动播放的方式，但一般学校的广播室都在楼内的一个房间内，常常看不到操场的情况，手动播出还是非常不方便，因此我们为操场广播设计了一套广播无线播控系统来解决操场远程手动播放问题，系统通过无线遥控的方式，使用遥控器远程控制广播室的控制主机中的国歌、广播操等音乐的播放、停止、换曲等。

    三、系统主要功能特点

    自动播放功能----系统可按校方设置的时间表通过自动播放软件，全自动播放广播操、眼保健操、国歌、运动员进行曲、预备音乐铃、上课音乐铃、下课音乐铃、起床号等，及新闻、英语教学节目等学校其他自选广播音乐和节目。

    预排播放课表----根据学校教学和管理的需要，系统可预排一天和一周播放课表，每天的播放表可任意设定，不受时段和时间长短的限制，一周的播放表编排好后，每天计算机开机后，系统将自动判断星期几，然后按照排好的播放表自动播放。播放表可存储、修改、编辑。

    循环功能----编排好一周的播放时间表后，全年可循环播放，而无需每周重设。

    播放容量大----由于是通过计算机来实现自动播出的，因此可把成千上万的铃声音乐，各种广播操，眼保健操、课间音乐，各种语文教学，英语教学的节目存储在计算机中，形成有声文件素材库，供编排播放表时进行选择，还可播放光盘上的音频文件。

    播放多种文件格式----计算机播出系统可播放WAV、MID、WMF、MP3等多种音频文件格式，同时支持CD盘播放各种音乐节目。

    设定播放标识符----可根据播放内容自行设定各类播放标识符，如上课铃、下课铃、课间操等。

    播放临时广播----该系统分手动和自动两种方式，学校若有临时要播放的广播内容，可随时结束自动播放状态，进入手动播放状态进行播放。

    分区控制功能----系统通过分区控制器，可根据播放内容和需求的不同，分路控制操场、走廊、校园等扬声器定时播放。

    电源控制功能----相同通过电源控制器可在系统开启时顺序为广播控制室的其他设备加电，系统关闭时又顺序为这些设备断电，避免瞬间电流过大损坏设备。

    多通道可寻址调频广播系统主要功能功能：

    1、多路立体声播放

    系统可提供数十套立体声播放容量（87MHz-108MHz），满足不同班级、年级语言课程的教学及考试需求，以及校园广播的各种需求。传统的广播系统一般只有校长讲话、播放音乐、广播操等功能，而智能调频广播可根据需要建设多套广播节目，各个收听点也可根据不同的需求收听不同的节目，向学生提供多内容、多语种的校园广播节目。

    2、授权管理

    主控系统采用计算机控制，可视化操作界面，控制界面直观，操作简便单，通过中心控制室的操作平台可对教室进行授权管理，控制教室音箱的开关，收听的频道等，并具有控制优先权，即当主控室对教室端的音箱进行控制时，教室端使用遥控器只能控制音箱音量的大小，不能控制音箱的开关和收听的频道，从而保证听力考试和听力训练的正常进行。

    3、电源管理

    中心控制室可通过自动播放主机控制某一教室或全部教室调频音箱的电源开关，保证无广播时音箱电源关闭，避免外界信号串扰，影响教学效果。

    4、定时播放

    自动播放控制主机可根据学校的需要自动定时开关机，自动定时播放上下课铃声、广播操、眼保健操、国歌等，实现无人值守。

    5、多通道数字播放

    自动播放控制主机可同时播出多路数字音频文件，已满足多个教师或多个年级同时进行英语听力训练和考试的需求。

    6、定点广播

    可实现点对点定向广播功能，根据需要对某一教室进行单独广播，或对多个教室进行自由分组广播。

    7、全频道接收

    调频音箱可同时接收６０多套广播节目，当系统节目源增加时不需更换音箱，只需增添前端的调制器即可。

    8、频道设定灵活

    系统调制端和接收端频率的调整都是连续可调的，频道的设定可到现场进行，当本地的调频台对学校的调频广播产生干扰时，可随时调整前后端的频率，以避开干扰频道，保证广播的质量。

    9、遥控器控制功能

    控制器可通过遥控器进行频道设置，存储、删除等功能。通过遥控器可控制频道的存储、删除、频道加减、音量加减。

    10、LED频率显示

    控制器配有3位LED数码管，可显示当前接收频道的频率。

    11、PLL锁相环稳频

    系统在接收部分采用PLL锁相环稳频技术，保证接收频率不受环境温度变化的影响，从而保证广播的收听效果。

    四、系统设备清单

名称	规格型号	数量
主控制系统	GMTD多通道数字播放控制系统(可同时播出4路不同的音源),多通道数字广播主控制软件,广播自动播出软件,4路专业声卡	1
远程播控系统	GMTD-BK,有效距离100米	1
分区控制器	GMTD-8DV，单台最多可分8个广播区域	1
电源控制器	GMTD-DY,给设备顺序供电，软件手动活自动控制	1
音频调制器	美国PBI-3000FM(一个节目源配一个)	6
混合器	美国PBI－4016C	1
DVD	先锋610	1
卡座	SONY475	1
话筒	BK-240，广播级专业桌面鹅颈话筒	1
无线话筒	ENP269,U段，双手持	1
调谐器	YAMAHA-497，转播外部电台节目，可记忆40个频率	1
调音台	YAMAHA-124C  12路专业调音台	1
前置放大器	GM-8601A5路话筒，3路音频输入，独立音控，强插静默功能	1
定压功放	GM-8460P   460W，70-100V输出，自动保护功能	1
定压功放	GM-8660P   660W，70-100V输出，自动保护功能	1
音频分配器	4分16	1
双联操作台	卧式双联钢制操作台	1
广播机柜	立式钢制专业广播机柜 60*60*180	1
调频音箱	金迈视讯GMTD-FM，60套节目，全频道接收,全功能遥控控制，带立体声副箱	28
调频音箱	金迈视讯GMTD-FM。做广播室监听音箱用。	1
室内吸顶音箱	GM-513,3-6W,豪华吸顶型，教学楼走廊用	22
室内壁挂音箱	GM-606,40W,豪华壁挂型,小礼堂用	4
室外防雨音柱	GM-418   40W,全天候防雨防潮，操场用	6

    五、系统拓扑图