校园IP网络广播系统技术方案

1．校区广播系统基本构建

本地IP网络广播系统是一套基于校园的千兆IP数据网络传输的音频扩声系统，校园广播系统设计充分利用校园网络进行传输和控制， 它可在校园网络不同网段的局域网内、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。IP网络广播系统是由IP网络广播控制中心、IP网络适配器、音频工作站等组成。系统服务器采用高速的双CPU处理（32位MCU＋16位DSP），数字功放，延时短（0.1s）音质好（20-16KHZ），支持各种音频格式的数据网络传送（MP3 、MP2、AAC、WAV），完善的网络适应能力，同时支持度套音频音源输入的实时编码，系统具有：IP地址自动获得（DHCP）、直接跨网关及核心路由交换机的功能、支持互联网广播，网络流量自适应功能，同时系统升级可实现消防联动，网络供电（POE）功能。其高效稳定的运作系统，满足了现代校园打造信息化、网络化、数字化校园广播系统需求。

根据建设单位提出的校园室外广播系统应用需求，结合校园建设环境也已成型的实际情况，整体规模大，绿化覆盖率高，功能分区明确、海拔多层次等，我们推荐使用网络化分布式结构设计，系统采用网络传输，在系统中起到数据信息传递的交通枢纽作用，与现有计算机网络兼容，可跨网段、跨Internet网络，且具有占用带宽小、实时传输快速、音频延迟时间短等优点。

2．系统核心技术

1)硬解压及软解压的结合流媒体技术（IPAudio）

数字音频的桥梁，IPAudio将模拟音频信号数字编码，通过网络传输后，再由终端解码成音频信号。可多路、双向传输，局域网内延迟时间仅为数十毫秒内，1路音频实时占用带宽不大于32K，幷具有自动流量调整、声音修补功能。符合标准IP协议，经过路由器也能实现音频传输。IPAudio™适合多区域音频分布，点对点的长距离音频传输。借助已有的以太网网络，比模拟对讲系统安装成本更低更简单。

2) 数字回声消除技术

防止通话时终端的喇叭声音再次进入话筒而发生啸叫的数字信号处理算法,其原理是当来自远端的信号在本地端设备发出回声后检测并消除其回声。有回声消除器功能，保证语音清晰干净明亮。达到高保真的播放效果。

3) 多级备用服务器

当网络音频点接入越来越多，系统网络带宽资源被无限占用的情况，现采用构建多级虚拟服务器进行管理，主服务器需把分控服务器或客户端服务器虚拟成1个网络点进行接入管理，这使用校园广播接入的数量点无限增大，比如：一个网段254终端接入，如果我把一个网段地址的终端服务器虚拟成1个点，那么就是254*254个终端的接入。当主服务器断开工作时，分级服务器及工作站服务器自动接入主服务器使用。

4) 虚拟终端

可以把任何电脑做一个广播终端使用，用连接的耳机就可以与终端进行广播及通话。

5) 广播会话优先级灵活配制

  在不同的校园，领导，学生，特别了节目播放时，有着不同的广播需求，有的是定时节目广播要大于一要广播，是主要的重点的教学任务，那就么就要设备优先，一般的优先顺序是：点播〈定时任务〈实时文件〈对讲〈寻呼〈采播〈紧急呼叫，可根据实际使用情误进行配制。

6) 数字录音合成

为了方便广播会话对讲的回放，按每一次通话生存一个WAV格式文件，对双方会话的内容讲行实时录，其它综合管理平台可以直接调用这个文件与监控的同步播放。

3．数字广播系统组成

后端控制设备，网络传输设备及线路， 前端网络音频设备，  扬声器线路及扬声器组成

1)后端（主机房）

主机房整个校园中心部位的信息中心，设置广播控制中心，实现对于整个校园室外广播的运行管理和控制。

广播中心配置一台网络工控络化广播主机，作为本系统的广播管理控制中心设备；配置调音台，调谐器、CD机等音源设备及处理设备，可以用于节目编排及制式作，方便用户日常使用。同样配有网络监听音箱，利于对系统运行情况的监控。加上对应学校消防应急广播的网络消防智能接口，及远程遥控接收器，。

广播中心配有配网络话筒，可用于中心机房与分机的指挥及调度，进行实时双向对讲及通话，2带钟声话筒，方便在需要时人工播音使用，预置钟声提示声音优美庄重，话筒传声音质量好。同时紧急话筒，具有系统优先权，保障系统在紧急需要时，能可靠提供紧急人工播音服务。

2)前端（网络分机房）

根据在每个区域设置一个广播分控室，管理本分区广播。每个分控室配置多台广播网络适配器，网络适配器，前级放大器 网络功放，功放等设备，为便于管理控制，每个分控室配备独立专用的广播话筒，并配有监听音箱，便于系统运行状况监控。

建设的整个广播系统都是室外广播，每个分控室都有配置相应的广播线路防雷器，以保障广播系统在南方多发的雷雨天气环境下安全运行。

每个分控室都有配置相应的广播线路结合一台线路检测器，以便检测张线路长，多音箱，开路，断路，线损及扬声器功率大小，方便使用及维护。

每个分控室网络适配器带多路电源管理功能，按照音乐播放，继发安全的开机顺序给系统设备供电，避免设备受开机瞬间强电流冲击烧毁及静态工作下省电。

每个分控室网络适配器带线路音频。话筒及输出强绿接口，以便本地需节目插播放。实实现同步或优先本地广播功能。

每个分控室可选配一个网络话筒，网络话筒可对各个分机房进行广播通讯对讲，实时了解广播运行情况及通讯监控及维护，也可对校园任意分区进行广播紧急呼叫。

每个分控室网络适配器带网络冗余功能，保障连接的高可靠性，也可以通个分控软件可通过电脑软件终端进行直观图形化界面管理，使管理人员不必每次亲临分控室一一管理维护设备，而通过虚拟的软件终端即可方便完成。

每一个教学点选配一个教室壁挂式网络适配器，带线路音频。话筒及输出，接二只多媒体音箱，以便本地需节目插播放。

3)传输及区域

传输：网络交换机，通信光纤，光纤接口，广播音箱线，园林音箱，室内音箱，室外音柱，

根据校园室外要示绿化覆盖率高的现场实际情况，绝大部分广播点位选用绿色草地造型扬声器及室外音柱，采用半地埋的安装方式，与草地等绿化植物和谐融为一体，美观协调又不失庄重。

根据校园室内的每一幢功能楼，全面覆盖整个学校的室内所有区域，室内多选用壁挂音箱，外观精致。方便挂墙安装及使用。不同的办公等场所，也可以选用不同类型的，室内音柱，吊顶等音箱使用。室外选用音柱，室外造型音箱，不锈钢及铝合金外壳设计，防水防暴，不受室外气候环境影响，也可承受一般意外人为外力冲击。根据各布点区域物理结构特点，我们充分考虑地形地貌，点位因势而建，融入环境，并满足如清晰度、声压级、声场不均匀度等相关指标参数选用一款铝合金高保真园林音箱，该音箱采用室外全天候防水防暴设计，铝合金外壳，做工精细，质量稳定可靠，不同于市面上一些粗次的仿制品，经久耐用，不易生锈老化。

根据初步了解校园现场建筑分布，把已经建成的校园室内外全区域都要进行信号传输并由功能分为10个功能分区，根据就近原则的网络点，因此需要20个网络信息口。另外，主控机房服务器、消防接口和各IP网络话筒各占一个网络端口，需要通过交换机进行传输，在配置网络设备的时候，要考虑这些需求，并单独划分IP网段，设定相对独立的IP地址，并从网络安全上，给与充分的保证，防止恶意音频插播。

分别为：

教学楼A广播区域；

教学楼B广播区域；

教学楼C广播区域；

宿舍楼广播区域

餐饮文体中心广播区域

综合楼广播区域

足球场广播区域

校园走道广播区域

4)系统核心网络音频设备选型应用

重庆市学校面积广，功能区多，要根据不同的应用分区管理方式，布局及应用特点，选用不同的类型的IP音频管理的终端设备，PA在数字广播在高校的系统应用中分为：壁挂式带终端网络适配器，机柜式网络适器，带功率网络适适配器，四通道网络适配器及P0E供电音箱，那是因为在校园IP广播系统主要是考虑到应用的方便性及灵活性， 系统按学校网络管理有多少个网络接入点方便接，我就接入多个网络音频点来覆盖周边区域的广播，不管有多少个广播分区，都可以自由分配的，没有估定说我一定要分多少个广播区。所以选用不同的管理网络终端。

   壁挂式网络适配器+壁挂音箱，是用于教室或多媒体教室的带功率的网络单点设备，本身带定阻功放，可以推小功率教学音箱，采用高精度贴片工艺，精致体积小，可以壁挂安装在墙上或放在多媒体讲台及机柜里。喇叭接入点单一，可点播及接收可点对点播放，用的数量多，覆盖小。

网络适配器+大功率功放+室外扬声器，主要管理学校功能性单一播放的大功率区，同时管理本地功放电源，节省电力及管理成本，在音乐播放时自动播放上电，在音乐停播时，自己断电，延长功放的使用寿命，主要用于主干路公共区及大区运动场的背景广播。喇叭接入点多，传输距离远可点播及接收统一播放，用的数量多，覆盖面大。

网络功率放大器+室内扬声器  主要管理学校独立小功率区域的广播，设备单一简要，直接接网络，不用独立功放，省空间，方便使用，主要用于像教学多媒体功放，学生宿舍独立区周边，喇叭接入点少。覆盖面小。

Ip网络远程无线遥控器不可缺少的一部分，在学校IP广播的系统中，主要是用于系统中远程预置节目，防灾预警，安全提醒，的人为的干予播放，不管是集会，还是临时的节目源插播调整都可以起做用，当然是先做一些预设的，1键是可以随机播放1节目库内容，3功能健只针对集会播放党的宣传节目或节目歌曲，等，，比如说那天领导来学校走一走听到背景音乐想换一个口味听一听，不一定有人在机房，那边就近在机房就可以通过功能健插入这个区的不同节目源，集会 如果在估定点的节目已过，领导讲话后再播放一些特定的节目。或在下大雨天等天气情况恶劣设置暂停播放节目。

4)广播扬声器的分布

作为广播系统的主体，扬声器在广播系统中占了很大的部分，对扬声器的选择就显得十分重要。扬声器的选型与点位原则上应视环境选用不同规格的广播扬声器。在设计校园广播时，我们实地考察校园现场建筑情况，结合校园使用环境，采用业内公认的声场模拟软件，用以指导本系统设计。在校园各区域主要是校道部份，这区域人员相对集中，因此在这个区域要求采用音质较好，声压较高的知名品牌，我们布置了专业的360度草坪扬声器，要求扬声器的涵盖角控制严密，从而能够提高扬声器涵盖重叠区域内语言清晰度，满足扩声要求。

扬声器选型：校园室外扬声器采用室外防水、防腐的室外音柱。

功率选型： 在室外校园主干道采用室外防水音柱；

安装设置：扬声器安装设置非常重要，设置扬声器要考虑到校园的现场环境，如绿化小

道，我们设计建筑物周边距离为50米-100米之间设置，对于校园运动场，或专用的升旗系统，其专用的升旗广播设计存在不少弊端，声场效果差，影响环境美观，可以考虑更换大功率铝合金室外音柱。同时留音频口接入校园广播。

4、根据校园的特点，我们把整个校园按功能分为若干个广播分区，可以自由组合播放！

 5、根据校园每个区域不同音乐播放要求，本系统选用当今的IP网络广播系统，可达到数十套音乐同时播放，完全满足现代校园广播功能的要求。

6、主控中心设计：控制系统由IP网络服务器、调音台、CD播放器、数字调谐器、寻呼话筒、广播控制软件组成。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。

7、分区功放设计：因为校园各个区要求同一时刻能够收听不同的节目，需要为每个区域配备一个功放及不同的节目源，为整个学校提供良好的学习、生活环境。

 8、布线设计说明：定压分区广播部分布线说明： 

布线方式：机房至每层用校园IP网络，每个区至前端喇叭使用音频线。

布线种类：电源线一条：RVV2*2.5mm2护套线

扬声器点位分析

校园背景音乐广播系统属于室外扩声，声场不均匀，易受外界气候的影响及外界噪声干扰，因此在设计上要采取相应对策。根据GB3096-93《城市区域环境噪声标准》，规定等效连续A声级（等效声级）LAeq值是：

        1类（居住、文教机关为主区）：噪声标准为 LAeq=55dB (白天)； 

        2类（居住、商业、工业混杂区）：噪声标准为 LAeq=60dB (白天)。 

    校园周边环境较好，因此白天环境噪声LAeq值低于55dB，考虑到校园人流较多时引起的噪声增加（假定为10dB），因此，校园花园背景音乐广播系统等效声压级LAeq值按照65dB考虑。 

原创作者：深圳市鼎尊时代科技有限公司