張洪忠
本文分析3種校園廣播結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn),通過介紹東陽中學(xué)新校區(qū)校園廣播的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提出一種適合學(xué)校特點(diǎn)的混合型校園廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu),具有校園廣播“多網(wǎng)合一、多頻道多節(jié)目、播出自動(dòng)化、管理智能化”的特點(diǎn)。
校園廣播的基本結(jié)構(gòu)
校園廣播系統(tǒng)按信號(hào)的傳輸方式可分為3種。
定壓廣播早期的校園廣播,在機(jī)房配個(gè)簡(jiǎn)單的擴(kuò)音設(shè)備,終端用筒式大揚(yáng)聲器,線路采用音頻線方式,音質(zhì)差,功能單一。20世紀(jì)70年代后,廣播機(jī)房配用定壓功放、調(diào)音臺(tái)、CD或VCD等設(shè)備,室內(nèi)終端用壁掛式音箱,室外終端用防雨音柱、草坪音箱等,終端都需配備線間變壓器,利用雙絞線傳輸廣播信號(hào)。它傳輸?shù)氖且纛l信號(hào),在校園內(nèi)一般采用120 V定壓傳輸,遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)采用240 V。定壓廣播最大的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)傳輸不進(jìn)行轉(zhuǎn)換,幾乎可以達(dá)到無信號(hào)失真且輸出功率大,可滿足較大區(qū)域的廣播,是廣播質(zhì)量要求較高場(chǎng)合的首選結(jié)構(gòu)。
定壓廣播實(shí)現(xiàn)分區(qū)廣播有2種辦法:第一種方式是通過多點(diǎn)布線和機(jī)房?jī)?nèi)的切換開關(guān)配合的方式(有的在機(jī)房中安裝定時(shí)音樂廣播和自動(dòng)切換控制器),優(yōu)點(diǎn)是廣播機(jī)房可以在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)不同的區(qū)域進(jìn)行不同的廣播,缺點(diǎn)是布線麻煩,東陽中學(xué)的江南校區(qū)就采用這種方式;第二種方式是選址廣播,在機(jī)房?jī)?nèi)使用編碼器,在每個(gè)喇叭上裝有譯碼器,在機(jī)房?jī)?nèi)通過編碼按鍵可以控制喇叭的群開或群關(guān),點(diǎn)開或點(diǎn)關(guān),比較靈活,其缺點(diǎn)是在同一時(shí)間內(nèi),對(duì)多個(gè)區(qū)域只能使用一種信號(hào)源,且需要布數(shù)據(jù)線,投資較大。
調(diào)頻廣播調(diào)頻廣播分為有線調(diào)頻廣播和無線調(diào)頻廣播2種。
1)有線調(diào)頻廣播。機(jī)房用調(diào)頻調(diào)制器,把音頻信號(hào)調(diào)制成高頻信號(hào),利用有線電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多頻廣播,在一個(gè)8 MHz電視頻道帶寬內(nèi),可傳輸上百路高頻廣播信號(hào),對(duì)不同的班級(jí)、不同區(qū)域進(jìn)行不同的廣播。終端是有源可調(diào)諧或定頻高頻音箱,高頻音箱與閉路電視網(wǎng)絡(luò)相連接,接收高頻廣播信號(hào)后直接解調(diào)出原音頻信號(hào)并放大廣播。終端音箱可根據(jù)廣播區(qū)域的不同,選用可調(diào)、單頻、多頻等。其優(yōu)點(diǎn)是可同時(shí)播出的節(jié)目多,調(diào)頻信號(hào)與有線電視共纜傳輸。它的主要缺點(diǎn)是終端接收的節(jié)目與音箱調(diào)諧的頻率有關(guān),終端接收的節(jié)目,或改變不方便,或難以控制,存在分區(qū)廣播和節(jié)目管理難的問題。
在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻廣播分區(qū)控制的方法有2種。第一種辦法是在機(jī)房中使用電腦,基于校園計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)傳輸電腦控制信號(hào),終端使用一臺(tái)IP方式接收解調(diào)盒,通過解調(diào)盒的控制來實(shí)現(xiàn)分區(qū)廣播。這種辦法,成本太高,對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度及帶寬都有要求,且在沒有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域無法實(shí)現(xiàn)。第二種辦法是同樣在機(jī)房中使用電腦,使用分布式多通道數(shù)據(jù)編碼尋址控制信號(hào)和音頻信號(hào)數(shù)字信號(hào)同時(shí)在學(xué)校現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò)共纜傳輸,通過終端的多頻點(diǎn)自動(dòng)變頻調(diào)頻音箱接收,實(shí)現(xiàn)多節(jié)目分區(qū)的廣播。通過對(duì)主控計(jì)算機(jī)的操作,以尋址編碼控制方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)終端音箱電源自動(dòng)或手動(dòng)開關(guān)和節(jié)目的選擇,統(tǒng)一管理。這種尋址編碼控制同纜傳輸方式,是一種技術(shù)先進(jìn)和比較實(shí)用的校園廣播結(jié)構(gòu),但成本略高。
2)無線調(diào)頻廣播:機(jī)房中把音頻信號(hào)送到發(fā)射機(jī)內(nèi)進(jìn)行調(diào)制放大,并通過天線發(fā)射到空中,以無線音箱或音柱接收進(jìn)行播放,這是通過電磁波進(jìn)行傳播的一種結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省布線的麻煩。缺點(diǎn):①需要當(dāng)?shù)責(zé)o線電管委會(huì)的批準(zhǔn),且每年要交一定頻率占用費(fèi);②容易受到空中雜波的干擾;③信號(hào)的保密性較差,校園附近也能收到信號(hào),不能用于聽力考試廣播。
有線調(diào)頻廣播和無線調(diào)頻廣播都不可避免地存在調(diào)頻信號(hào)相互干擾的問題。
數(shù)字廣播利用千兆以太局域網(wǎng)進(jìn)行多媒體廣播的一種廣播結(jié)構(gòu),是一種最新式的廣播方式。其優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)傳輸過程全部數(shù)字化,它由服務(wù)器、教室數(shù)據(jù)終端盒和其他用戶計(jì)算機(jī)組成,形成一個(gè)多媒體教學(xué)的綜合網(wǎng),其功能可根據(jù)需要進(jìn)行增減。這種廣播結(jié)構(gòu),目前在技術(shù)上也有比較成熟的產(chǎn)品,但是由于信號(hào)傳輸中必須進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換,如地址編碼與解碼、數(shù)模轉(zhuǎn)換等,需要投入的交換設(shè)備和終端轉(zhuǎn)換設(shè)備較多且價(jià)格高,因此,純數(shù)字廣播結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)投入相對(duì)較高,實(shí)際應(yīng)用的也較少。
目前,市場(chǎng)上有很多冠以“智能”“數(shù)字”“網(wǎng)絡(luò)”的廣播產(chǎn)品,實(shí)際上很多是定壓、調(diào)頻、數(shù)字的“混血兒”產(chǎn)品,大家不妨解剖一下結(jié)構(gòu)就明了。
東陽中學(xué)新校區(qū)廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹
東陽中學(xué)新校區(qū)的廣播系統(tǒng)采用學(xué)校自行規(guī)劃、自行設(shè)計(jì)、自行采購(gòu)、自行組合的方式建設(shè),其結(jié)構(gòu)為:信號(hào)傳輸,以調(diào)頻廣播輸出方式為主,信號(hào)傳輸主干是閉路電視系統(tǒng)的同軸電纜;控制管理,以計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào),通過校園網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播播出設(shè)備的控制和管理;區(qū)域音響,采用定壓輸出方式。充分利用定壓、調(diào)頻、數(shù)字廣播的各自優(yōu)點(diǎn),盡可能避免或改進(jìn)它們的不足,建成一個(gè)功能齊全,滿足學(xué)校需求,為學(xué)校教育教學(xué)服務(wù)的混合結(jié)構(gòu)型的廣播系統(tǒng)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由3部分組成:校園公共廣播、會(huì)場(chǎng)專業(yè)音響和學(xué)生廣播站。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:通用和專用相結(jié)合,集中和分散相結(jié)合。通用型采用調(diào)頻廣播方式,專用音響采用定壓廣播方式。通用的具有分區(qū)多節(jié)目功能,專用的適合單一區(qū)域音響。樓層走廊、教室、實(shí)驗(yàn)室、備用教室、學(xué)生宿舍、食堂采用通用型,運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、活動(dòng)中心、中心廣場(chǎng)、報(bào)告廳采用專用音響,運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、中心廣場(chǎng)還兼有校園公共廣播功能。
控制管理部分由控制中心和分控制中心組成,控制中心與分控制中心通過控制線(計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))的連接,進(jìn)行調(diào)頻廣播信號(hào)的相互傳送(CATV同軸電纜)和設(shè)備電源的控制??刂浦行陌惭b計(jì)算機(jī)全校廣播服務(wù)管理平臺(tái),全校廣播在計(jì)算機(jī)的統(tǒng)一操作指令下完成。在任何時(shí)候,管理者若想對(duì)某區(qū)域?qū)崿F(xiàn)廣播,只要通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程操作就可以達(dá)到。
調(diào)頻廣播部分由調(diào)制器、混合器和同頻控制器組成,在計(jì)算機(jī)控制信號(hào)的控制下,完成控制中心與分控制中心的調(diào)頻廣播信號(hào)的相互傳送及調(diào)頻廣播終端的調(diào)頻信號(hào)輸送。
分控制中心由調(diào)制器、解調(diào)器、前置放大器、功放及音源設(shè)備組成,在控制中心計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)控制下,完成調(diào)頻信號(hào)接收、解調(diào)、放大,實(shí)現(xiàn)定壓輸出廣播。根據(jù)需要,還可以把本區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)廣播信號(hào)調(diào)制后回傳到總控制中心,向全校廣播。
廣播控制中心與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、電視控制中心、電話交換中心一起設(shè)在信息樓三樓;高一、高二、高三、實(shí)驗(yàn)室、備用教室、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、體育館、中心廣場(chǎng)、報(bào)告廳等設(shè)置分控制中心,調(diào)頻接收定壓播出;學(xué)生廣播站設(shè)在教學(xué)一樓(包含3個(gè)年級(jí)的分控制中心),每樓層的走廊、宿舍和食堂用調(diào)頻音箱接收播出。
廣播總控制中心的原理圖見圖1,學(xué)生廣播站的原理圖見圖2,分控制中心的原理圖見圖3。
在方案實(shí)施中,出現(xiàn)3個(gè)實(shí)際問題,對(duì)其做了改進(jìn)和完善。
1)調(diào)頻的干擾問題,主要在2個(gè)方面。①閉路電視網(wǎng)絡(luò)中市調(diào)頻廣播信號(hào)的干擾。為此,在閉路電視線路接入調(diào)頻廣播網(wǎng)絡(luò)前安裝一個(gè)高通濾波器,抑制市調(diào)頻廣播信號(hào)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。②無線調(diào)頻信號(hào)的雜頻干擾。由于無線調(diào)頻信號(hào)串入閉路電視網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)強(qiáng)度相對(duì)比閉路中的調(diào)頻廣播信號(hào)弱一些,在有閉路調(diào)頻信號(hào)時(shí)雜頻干擾就不明顯;而在無該頻點(diǎn)閉路調(diào)頻信號(hào)時(shí),該頻率的雜頻信號(hào)由于音箱的接收靈敏度不一樣,有些就有明顯的噪音。為此,在控制閉路調(diào)頻信號(hào)播出的同時(shí),也控制音箱的電源,使無播出時(shí)音箱的電源處于關(guān)閉狀態(tài)。
2)設(shè)備的安全問題。由于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、操場(chǎng)如要設(shè)置廣播室,夜間無人值守,設(shè)備極有可能被盜,因此全部設(shè)在信息樓總控制室。平時(shí)的日常講話廣播改用無線話筒,利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),用遠(yuǎn)程有線控制,播放廣播體操和集會(huì)音樂。大型活動(dòng)如校運(yùn)動(dòng)會(huì),臨時(shí)用專業(yè)音響。
3)時(shí)鐘的同步問題。打電玲與自動(dòng)廣播如用不同的時(shí)鐘系統(tǒng),將有時(shí)鐘不同步問題,因此改用廣播主控制器的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)電鈴打鈴,使日常的音樂播放與電鈴打鈴在時(shí)間上時(shí)時(shí)同步。
校園廣播混合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
校園廣播的混合結(jié)構(gòu)基本滿足學(xué)校的需要,也為未來校園廣播的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化打下基礎(chǔ),具有目前校園廣播系統(tǒng)的特點(diǎn)。
傳輸方式——多網(wǎng)合一采用閉路調(diào)頻傳輸技術(shù),使得校園廣播系統(tǒng)的主干線可以與校園電視教學(xué)系統(tǒng)共纜傳輸,運(yùn)用結(jié)構(gòu)化綜合布線技術(shù)與校園網(wǎng)絡(luò)整合在一起,達(dá)到多網(wǎng)合一。
廣播形式——分頻道多節(jié)目共用調(diào)頻廣播部分實(shí)現(xiàn)多套節(jié)目同時(shí)傳輸,主控制室可根據(jù)需要隨意設(shè)定與控制某一個(gè)區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對(duì)播放內(nèi)容及節(jié)目源的任意選擇以及工作狀態(tài)的選擇。除具有傳統(tǒng)廣播的全部功能外,每個(gè)年級(jí)擁有自己的頻道,同時(shí)播放各年級(jí)不同的內(nèi)容且互不干擾,特別適合外語聽力教學(xué)及考試。
節(jié)目播放——自動(dòng)化可將校園歌曲、廣播體操、眼保健操等常用廣播素材存儲(chǔ)到主控計(jì)算機(jī)中,無需人工干預(yù),即可按預(yù)定時(shí)間自動(dòng)播放節(jié)目,實(shí)現(xiàn)無人值守。每天設(shè)置的播出節(jié)目可以不同,滿足學(xué)校各部門播放各種節(jié)目的需要。
系統(tǒng)管理——智能化控制中心的計(jì)算機(jī)安裝智能廣播軟件,既可以模擬VCD、CD、DVD設(shè)備的遙控器,又可以輸出開與關(guān)的控制信號(hào)。因此,完全實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)VCD、CD、DVD、調(diào)頻設(shè)備、音響設(shè)備等的控制數(shù)字化、電源的智能化管理,通過計(jì)算機(jī)設(shè)定自動(dòng)播放DVD、VCD、CD等節(jié)目,解決傳統(tǒng)設(shè)備需要人員手動(dòng)播放的缺點(diǎn);通過計(jì)算機(jī)設(shè)定設(shè)備的自動(dòng)開機(jī)和關(guān)機(jī),避免在無播出時(shí)在線設(shè)備通電而浪費(fèi)能源的弊病。
另外,由于有廣播設(shè)備的地方都有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),混合結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品更換升級(jí)非常方便。只要在控制中心和分控制中心換上數(shù)字廣播設(shè)備,代替調(diào)頻廣播設(shè)備,區(qū)域間的廣播信號(hào)就可全部數(shù)字化,向校園數(shù)字化廣播逐步邁進(jìn)。若再把全部廣播終端都換成數(shù)字音箱,即可實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化的校園廣播。
(作者單位:浙江省東陽中學(xué))