谈校园广播系统的结构

张洪忠

本文分析3种校园广播结构的优缺点，通过介绍东阳中学新校区校园广播的系统结构，提出一种适合学校特点的混合型校园广播系统结构，具有校园广播“多网合一、多频道多节目、播出自动化、管理智能化”的特点。

校园广播的基本结构

校园广播系统按信号的传输方式可分为3种。

定压广播早期的校园广播，在机房配个简单的扩音设备，终端用筒式大扬声器，线路采用音频线方式，音质差，功能单一。20世纪70年代后，广播机房配用定压功放、调音台、CD或VCD等设备，室内终端用壁挂式音箱，室外终端用防雨音柱、草坪音箱等，终端都需配备线间变压器，利用双绞线传输广播信号。它传输的是音频信号，在校园内一般采用120 V定压传输，远距离传输时采用240 V。定压广播最大的优点是信号传输不进行转换，几乎可以达到无信号失真且输出功率大，可满足较大区域的广播，是广播质量要求较高场合的首选结构。

定压广播实现分区广播有2种办法：第一种方式是通过多点布线和机房内的切换开关配合的方式（有的在机房中安装定时音乐广播和自动切换控制器），优点是广播机房可以在同一时间内对不同的区域进行不同的广播，缺点是布线麻烦，东阳中学的江南校区就采用这种方式；第二种方式是选址广播，在机房内使用编码器，在每个喇叭上装有译码器，在机房内通过编码按键可以控制喇叭的群开或群关，点开或点关，比较灵活，其缺点是在同一时间内，对多个区域只能使用一种信号源，且需要布数据线，投资较大。

调频广播调频广播分为有线调频广播和无线调频广播2种。

1）有线调频广播。机房用调频调制器，把音频信号调制成高频信号，利用有线电视（CATV）网络进行多频广播，在一个8 MHz电视频道带宽内，可传输上百路高频广播信号，对不同的班级、不同区域进行不同的广播。终端是有源可调谐或定频高频音箱，高频音箱与闭路电视网络相连接，接收高频广播信号后直接解调出原音频信号并放大广播。终端音箱可根据广播区域的不同，选用可调、单频、多频等。其优点是可同时播出的节目多，调频信号与有线电视共缆传输。它的主要缺点是终端接收的节目与音箱调谐的频率有关，终端接收的节目，或改变不方便，或难以控制，存在分区广播和节目管理难的问题。

在技术上可以实现调频广播分区控制的方法有2种。第一种办法是在机房中使用电脑，基于校园计算机局域网传输电脑控制信号，终端使用一台IP方式接收解调盒，通过解调盒的控制来实现分区广播。这种办法，成本太高，对网络速度及带宽都有要求，且在没有计算机网络的区域无法实现。第二种办法是同样在机房中使用电脑，使用分布式多通道数据编码寻址控制信号和音频信号数字信号同时在学校现有的CATV网络共缆传输，通过终端的多频点自动变频调频音箱接收，实现多节目分区的广播。通过对主控计算机的操作，以寻址编码控制方式，实现对终端音箱电源自动或手动开关和节目的选择，统一管理。这种寻址编码控制同缆传输方式，是一种技术先进和比较实用的校园广播结构，但成本略高。

2）无线调频广播：机房中把音频信号送到发射机内进行调制放大，并通过天线发射到空中，以无线音箱或音柱接收进行播放，这是通过电磁波进行传播的一种结构。其优点是节省布线的麻烦。缺点：①需要当地无线电管委会的批准，且每年要交一定频率占用费；②容易受到空中杂波的干扰；③信号的保密性较差，校园附近也能收到信号，不能用于听力考试广播。

有线调频广播和无线调频广播都不可避免地存在调频信号相互干扰的问题。

数字广播利用千兆以太局域网进行多媒体广播的一种广播结构，是一种最新式的广播方式。其优点是信号传输过程全部数字化，它由服务器、教室数据终端盒和其他用户计算机组成，形成一个多媒体教学的综合网，其功能可根据需要进行增减。这种广播结构，目前在技术上也有比较成熟的产品，但是由于信号传输中必须进行信号的转换，如地址编码与解码、数模转换等，需要投入的交换设备和终端转换设备较多且价格高，因此，纯数字广播结构的经济投入相对较高，实际应用的也较少。

目前，市场上有很多冠以“智能”“数字”“网络”的广播产品，实际上很多是定压、调频、数字的“混血儿”产品，大家不妨解剖一下结构就明了。

东阳中学新校区广播系统结构介绍

东阳中学新校区的广播系统采用学校自行规划、自行设计、自行采购、自行组合的方式建设，其结构为：信号传输，以调频广播输出方式为主，信号传输主干是闭路电视系统的同轴电缆；控制管理，以计算机的数字信号，通过校园网络，实现对广播播出设备的控制和管理；区域音响，采用定压输出方式。充分利用定压、调频、数字广播的各自优点，尽可能避免或改进它们的不足，建成一个功能齐全，满足学校需求，为学校教育教学服务的混合结构型的广播系统。

系统结构由3部分组成：校园公共广播、会场专业音响和学生广播站。系统结构的特点是：通用和专用相结合，集中和分散相结合。通用型采用调频广播方式，专用音响采用定压广播方式。通用的具有分区多节目功能，专用的适合单一区域音响。楼层走廊、教室、实验室、备用教室、学生宿舍、食堂采用通用型，运动场、活动中心、中心广场、报告厅采用专用音响，运动场、中心广场还兼有校园公共广播功能。

控制管理部分由控制中心和分控制中心组成，控制中心与分控制中心通过控制线（计算机网络）的连接，进行调频广播信号的相互传送（CATV同轴电缆）和设备电源的控制。控制中心安装计算机全校广播服务管理平台，全校广播在计算机的统一操作指令下完成。在任何时候，管理者若想对某区域实现广播，只要通过计算机远程操作就可以达到。

调频广播部分由调制器、混合器和同频控制器组成，在计算机控制信号的控制下，完成控制中心与分控制中心的调频广播信号的相互传送及调频广播终端的调频信号输送。

分控制中心由调制器、解调器、前置放大器、功放及音源设备组成，在控制中心计算机数字信号控制下，完成调频信号接收、解调、放大，实现定压输出广播。根据需要，还可以把本区域的现场广播信号调制后回传到总控制中心，向全校广播。

广播控制中心与计算机网络中心、电视控制中心、电话交换中心一起设在信息楼三楼；高一、高二、高三、实验室、备用教室、运动场、体育馆、中心广场、报告厅等设置分控制中心，调频接收定压播出；学生广播站设在教学一楼（包含3个年级的分控制中心），每楼层的走廊、宿舍和食堂用调频音箱接收播出。

广播总控制中心的原理图见图1，学生广播站的原理图见图2，分控制中心的原理图见图3。

在方案实施中，出现3个实际问题，对其做了改进和完善。

1）调频的干扰问题，主要在2个方面。①闭路电视网络中市调频广播信号的干扰。为此，在闭路电视线路接入调频广播网络前安装一个高通滤波器，抑制市调频广播信号进入网络。②无线调频信号的杂频干扰。由于无线调频信号串入闭路电视网络的信号强度相对比闭路中的调频广播信号弱一些，在有闭路调频信号时杂频干扰就不明显；而在无该频点闭路调频信号时，该频率的杂频信号由于音箱的接收灵敏度不一样，有些就有明显的噪音。为此，在控制闭路调频信号播出的同时，也控制音箱的电源，使无播出时音箱的电源处于关闭状态。

2）设备的安全问题。由于运动场、操场如要设置广播室，夜间无人值守，设备极有可能被盗，因此全部设在信息楼总控制室。平时的日常讲话广播改用无线话筒，利用计算机网络，用远程有线控制，播放广播体操和集会音乐。大型活动如校运动会，临时用专业音响。

3）时钟的同步问题。打电玲与自动广播如用不同的时钟系统，将有时钟不同步问题，因此改用广播主控制器的计算机实现电铃打铃，使日常的音乐播放与电铃打铃在时间上时时同步。

校园广播混合结构的特点

校园广播的混合结构基本满足学校的需要，也为未来校园广播的数字化、网络化打下基础，具有目前校园广播系统的特点。

传输方式——多网合一采用闭路调频传输技术，使得校园广播系统的主干线可以与校园电视教学系统共缆传输，运用结构化综合布线技术与校园网络整合在一起，达到多网合一。

广播形式——分频道多节目共用调频广播部分实现多套节目同时传输，主控制室可根据需要随意设定与控制某一个区域，实现对播放内容及节目源的任意选择以及工作状态的选择。除具有传统广播的全部功能外，每个年级拥有自己的频道，同时播放各年级不同的内容且互不干扰，特别适合外语听力教学及考试。

节目播放——自动化可将校园歌曲、广播体操、眼保健操等常用广播素材存储到主控计算机中，无需人工干预，即可按预定时间自动播放节目，实现无人值守。每天设置的播出节目可以不同，满足学校各部门播放各种节目的需要。

系统管理——智能化控制中心的计算机安装智能广播软件，既可以模拟VCD、CD、DVD设备的遥控器，又可以输出开与关的控制信号。因此，完全实现计算机对VCD、CD、DVD、调频设备、音响设备等的控制数字化、电源的智能化管理，通过计算机设定自动播放DVD、VCD、CD等节目，解决传统设备需要人员手动播放的缺点；通过计算机设定设备的自动开机和关机，避免在无播出时在线设备通电而浪费能源的弊病。

另外，由于有广播设备的地方都有计算机网络，混合结构的产品更换升级非常方便。只要在控制中心和分控制中心换上数字广播设备，代替调频广播设备，区域间的广播信号就可全部数字化，向校园数字化广播逐步迈进。若再把全部广播终端都换成数字音箱，即可实现全数字化的校园广播。

（作者单位：浙江省东阳中学）