对高中校园广播应用管理的几点思考

张成苗

随着科技的发展，校园里上下课时那经典的铃声逐渐被优美动听的名曲取代了，这就是校园广播在日常教学中最基本的应用。校园广播在日常教学中承担的任务，除了打铃，还有播放眼保健操、课余时间的背景音乐、通知等。但随着现代教育技术的发展与现代化校务管理需求的提高，特别是近年来学校信息化建设步伐加快，计算机、互联网、多媒体等一批高新技术应用到了教学实践中，传统广播系统显然已不能适应现代教育教学。学校对校园广播的功能提出了更高的要求，特别是高中校园的广播还承担着高考英语听力广播的任务，因此高中校园广播系统的安全保障更受重视，校园智能广播正是在这种旺盛的需求下应运而生的。

一、当前校园智能广播应用的几种类型

校园广播的选型以系统的技术先进性、实用性、操作简单、故障率低、使用寿命长、性能价格比合理等为主，以确保广播系统的高质量和可靠性。根据传输方式的不同，可以将校园广播划分为三大类：定压传输广播、闭路调频广播、数字网络广播。

定压传输广播：其技术原理是将音频信号直接放大，基于功率信号进行传输。一般传输距离是几十米到几百米，广泛用于面积较大的中学、大学校园。随着电子技术与数字技术的发展，定压传输广播通过将控制器、矩阵、功放有效融合，实现智能分区的效果。

闭路调频广播：目前被很多学校所使用，该类型采用调频调制的办法，应用不同的载波频率，可同时搭载不同的音频节目，终端调频广播通过调试不同的频段接收不同节目，可不借助任何控制器实现智能分区。但调频广播抗干扰性较弱，接收设备必须是有源设备，即每个音箱及终端必须外接220 V电源，否则安全性难以保障。因此，不太适合承担高考听力广播任务的高中使用。

数字网络广播：从工作原理上来讲，在一台专用计算机上安装一套专用广播软件，将音频文件以IP流的方式发送给远端网络终端，教室终端可以是计算机+音箱，室外终端都应该有一个固定的IP地址、网络模块，一个专业数字音频解码装置(软件或硬件)及功放控制单元。这种广播价格昂贵，占用网络带宽，而且也正处于研发阶段，因此目前不提倡在校园内使用。

二、高中校园广播系统的应用需求分析

高中校园广播不仅承担着日常教务管理任务，而且也是学校开展素质教育的一个平台，在创建校园文化、创造优雅的学习氛围和工作环境中充当重要的角色。在使用过程中，要考虑其紧急情况下的应急处理能力，高中校园智能广播要充分考虑其集教育、教学、管理于一体的功能。因此，校园广播系统在应用设计中应该充分考虑以下几点：

1.广播的分区

广播的分区主要指定电压传输广播，寻址广播、闭路调频广播、数字网络广播不存在分区问题。每个分区应该是一个独立的区域，可以将节目源自由地分配给任何一个区并同时或定时播放。区域分配时应首先满足火灾事故易发区的广播，然后依据校园常规管理进行划分，一般可分为3个区：①校园打铃区，打铃设备分布在学校的各幢教学楼、行政楼、学生宿舍楼等学生学习、生活区域，教师宿舍楼可酌情考虑单独划至一个区域，依据实际情况设置打铃区域。②教学广播区，主要用于教室内英语听力等其他教学广播，教学区广播按照学校教学管理实际需要可以实现再分区。如在平时的听力训练或常规考试中，同幢教学楼有不同年级的学生，要同时训练或参加听力考试，这就需要同一时段不同的教室播放不同的内容，要求在教学区内增加分区。学校从投入与产出方面综合考虑后，一般将教学楼的每一层作为一个分区。③背景音乐广播区，具体可再分区，校内公园花坛音箱区、课余时间轻音乐欣赏区、校园音柱广播区(用于大型活动的指挥、学生广播、升旗等)。

2.广播软件的需求

智能广播在很大程度上依赖于软件的功能，软件相当于整个广播系统的CPU，起控制与播放的双重功能。很多厂家为商业运作的需要，将软件“烧”进芯片，作为一个独立的系统，这大大限制了其功能的扩展。高中校园广播的软件应满足以下要求：①具有人性化的操作模式，能够自由编辑分区菜单，方便辨认操作。从周一到周日，每天都能执行不同的任务表，向不同的分区播放不同的音乐(如打铃音乐、背景音乐、眼保健操等)，并能够依据当天的实际时间自动切换到当天的时间表，可进行周和日循环，允许人工干预，临时进行手动分区、切换音源。②能智能判断系统故障，当控制主机出现故障时，软件本身能作为一路音源，定时自动播放打铃音乐和背景音乐，以维持正常的教学秩序。软件能连续播放多首歌曲，并能限制播放时间，且软件本身能够控制自动或手动开关分区。

3.高中校园广播的安全保障需求

教学广播承担着学生日常听力训练的播放任务，更重要的是承担着一年两次的英语听力考试任务，听力考试只有20分钟，要保证这20分钟内没有丝毫差错，这对系统的安全性要求极高，即使在中途功放出现故障，备用功放要不间断地切换，以保证听力考试的正常进行。听力考试系统要独立于广播系统，不能完全依赖自动化控制。

三、高中校园智能广播系统的解决方案及常见问题

定压传输广播技术成熟，结构简单，性能稳定，容易维护，终端便宜，为众多学校所采用。目前智能广播的产品可谓琳琅满目，产品的选择要依据本校的实际管理需求，在系统规划方案及产品的选型上要从多方面考虑。

1.系统集成的注意事项

(1)布线。规划中应充分考虑广播分区、分控点位置，一般是一个区一路干线，外加一路公共备用线。在设计中，普遍以2.0～2.5 mm2的带护套导线为主干传输导线，以1.0 mm2的导线为支路传输导线(仅供参考，实际要依据负载功率及布线距离来定)，接地广播控制室设置保护接地和工作接地。分控点与广播主控室的距离要控制在100 m以内，100 m以内的可用屏蔽双绞线，超出100 m的最好用光纤。

(2)功放的确定。广播功放具有70 V和100 V恒压输出端。对于要求大功率的广播功放设备，要结合大功率广播功放使用。广播功放额定输出功率取决于广播分区功率大小，需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、老化等问题，应适当留有功率余量。

(3)扬声器的确定。依据功放和学校环境配置相应的扬声器，对于不同用途，如听力广播、打铃广播、音乐广播等，要配不同的喇叭，特别是教室里的英语听力广播，应考虑偏低音的音箱。设计时，每一路的终端采取并联法，接于同一个功率放大器上的各线间变压器和扬声器的总阻抗小于或等于功率放大器的额定负载阻抗值。根据有关标准及学校公共广播用途，喇叭的布设应以满足学校的实际需求为原则。

2.广播中心机房普遍采用的设备架构

广播中心机房的设备主要由专用服务器(电脑)、控制器、矩阵、功放、电源时序器、音源等设备组成，最基本的结构如图1所示。

图1

(1)广播控制器常见问题的分析与改进

目前，很多厂家推出的控制器普遍由电脑软件按周循环或日循环将编辑好的广播任务通过串口，即RS-232口、网线RJ-45接口分别与控制器连接，发送到控制器的芯片中(播放的音乐在控制器的USB接口的U盘中)，完成自动播放的功能。这种连接方式的缺点是存储空间有限，节目容量太小。解决上述问题的方法不复杂，控制器的功能只是依据控制信号向音频矩阵发布指令，其他任务由电脑及广播软件完成。广播服务器(电脑)本身作为一路音源，在播放音乐的同时，又通过串口将控制信号发布给控制器，控制器依据控制信号发布指令给音频矩阵，将电脑播放的音乐输送给相应的分区，从而完成数字智能化广播的整个过程。

广播软件功能如图2所示。

图2

图2所示的第一行任务：在18:30，软件启动任务，先在软件内部通过串口发出控制信号，控制器得到信号后打开广播1(教学楼1号打铃分区)、广播2(教学楼2号打铃分区)等，然后调动Windows内部播放器，播放存储在硬盘里的已经编辑好的打铃音乐1分钟后，先自动停止播放器，再发出控制信号，关闭刚刚打开的分区，整个过程结束。

(2)常见广播矩阵的类型

广播矩阵分两种：一种是功率矩阵，另一种是音频矩阵。

功率矩阵一般在分区矩阵之前接功放，在矩阵之后接广播，矩阵内传输的是70 V或100 V的电压。分区矩阵里面是继电器，通过计算机的串口信号控制继电器的闭合，从而达到分区的效果，功率矩阵可以与控制系统集成在一起。采用功率矩阵集成的广播市场上不常见，但此矩阵的优点是不同的音源能通过音频混合器输入同一功放，一台功放可将信号输出到不同的分区，可以节省功放台数，但对分区的数量有所限定(如图3所示)。

图3 功率矩阵后面板示意图

而音频矩阵，功放一般放在该矩阵后面，因为该矩阵没有继电器，有芯片，它只是把一音频信号分成几个信号送出去。但音频矩阵的输入电压一般不超过1.5 V，而功放出来的电压是70 V或100 V，因此功放要放在音频矩阵后面。一般的连接方式是将音源前置，一般是一个分区对应一个功放。校园广播普遍采用音频矩阵。

(3)高中校园广播的安全保障

高中校园的教学广播承担着高考听力广播的任务，安全保障性容不得半点疏忽。通过上述自动控制广播系统也能播放听力录音，但如果其中一个环节出问题，整个系统就会瘫痪。如控制系统里的一个芯片出现故障，卡座、功放、线路、广播等环节也都会出现致命的故障。因此，有的厂家针对安全保障推出一套校园带导机检测广播，它具备两大主要功能。

①主备功放切换功能：通过主备功放切换器，可以使1台备用功放和4台主功放实现全自动切换，同时通过信号检测功能，将主、备功放状态实时反馈到计算机上，便于工作人员及时发现问题并处理，使广播系统在重要时刻(如中考、高考听力考试)运行时的安全性得到绝对保障。如在使用中功放出现故障，将备用功放无间断地切换上去，丝毫不影响听力广播。

②扬声器回路检测功能：通过线路检测模块，可以针对线路中扬声器的负载状态进行检测。如短路、开路等问题，短路时断开负载，对功放进行保护；开路、轻载时发出故障提示信息。同时，通过将检测信号网线与计算机相连，实时反映扬声器负载状态，从而实现对扬声器线路的实时监控，在出现问题时及时处理，确保重要时刻使用时万无一失(如图4所示)。

图4

四、高中校园广播的分控设备

高中校园面积比较大，除了高考听力等重要广播需在中心机房广播外，其他广播都由广播分控完成，如升旗广播一般在升旗的场地，学生广播可能在学生活动室，平时听力教学训练可能在英语组机房。这就对高中校园广播的分控功能提出了要求。

①要有远距离控制主机房设备。

②能够传输除话筒以外的一路音源输入。如英语听力训练时，在分控机房有卡座播放并传输听力磁带录音。

③能够自由分区播放。分控广播一般是将音频模拟信号转化为数字信号，协同控制信号通过屏蔽网线或光纤传输到中心机房，远程指挥中心机房设备。分控点距离机房50～100 m的，一般通过屏蔽网线传输；超出100 m的，一般用光纤传输。

五、结束语

目前，市场上的智能广播系统产品让人眼花缭乱，学校在选择产品之前，应先充分调查市场，选择市场占有率比较大、校园内成功案例比较多的品牌，有特别需求的可以和厂方商量，进行软件的单独开发。无论厂家将产品宣传得如何智能，如何高级，无非就是几种类型与技术架构，学校应充分考虑其实用性、安全性、性价比等要素，购买合适的产品。