铁路旅客站房客运广播系统设计难点探讨

铁路电气化   2013-06-15 17:01:15  8浏览 作者:聂春 (中国中铁二院工程集团有限责任公司)

 摘要:本文通过对广播系统设计中的一些难点进行探讨,分析总结设计思路,从而提高统铁路旅客站房客运广播系统设计质景。

    关键词:站房;客运广播:声场:扬声器

l前言

    铁路旅客站房客运广播系统(以下简称广播系统)向乘客提供铁路发布的音频信息,组织客运作业,疏导客流,保证行车安全及有效地进行客运管理与服务。

    本系统丰要南控制系统(广播控制管理计算机、自动语音合成控制计算机、数字音频控制器)、音源设备(DVD唱机、卡座、收音机、应急广播话筒、语音合成系统、火灾自动广播)、功率放大器、扬声器、环境噪声检测与音量和频率自动控制系统、测试系统、系统故障检测系统、消防广播系统接口设备及其他相关系统接几设备等构成。

2广播系统设计的常用流程

    广播系统设计通常先进行声场设计,确定广播扬声器的选用和配置:再选片j广播功放、确定广播分区;最后完成广播系统的建构,是个由前端至后台完整的设计流程。

3广播系统设计的难点

    广播系统设计流程中的每一个环节都非常重要,完美的播音效果和每一个环节都密不可分。但是,有几处是需要特别注意的,即广播分区、声场(包括扬声器)、广播导线等。这也是广播系统设计中的难点。

3.1广播分区设计

    般铁路客运站房按规模可分为大、中、小型站房和特大型站房。除特大型站房外。在设计广播系统时,均可按下列类型进行分区:

    (1)旅客公共候车区、服务区;

    (2)贵宾候车区:

    (3)售票区:

    (4)办公管理过道;

    (5)进站通道;

    (6)出站通道;

    (7)基本站台;

    (8)中间站台;

    (9)其他。

    其中,在旅客公共候车区、站台等区域,由于区域覆盖面积较大,应将区域内音响间隔划分为两个以上广播分区,分别接入不同的功放,保证系统最低的可靠件。

    特大型站房由于其站房面积超过5万m2,有的甚至达到10多万平方米,建筑结构至少包括地面2层、地下1层,结构非常复杂,设计广播分区时,应相应增加分区数量,但总体思路均按使用功能划分。

3.2声场设计

3.2.1声场

    声场设计是满足广播系统功能和音响效果的基础。声场设计过程可能需要反复多次才能达到要求。

    一个声场的基本设计应包括隔声处理,现场噪声的降低,建筑结构的合理要求,声均匀度的实现,声颤动、聚焦、共振、反馈等问题的解决.室内混响的正确计算。

    好的声场设计应该混响时间合适,建声比例合理,声音扩散性好,没有声聚焦,没有可闻的振动噪声,没有死声点,具有合适的响度,声能分布均匀,满足信噪比要求,各处频率响应均衡。

    声场设计从建筑设计开始时就要考虑,它是广播系统的基础,涉及系统最终的音响效果,但也是非常复杂繁琐的工作。现在可采用多种声学软件工具对声场进行计算。其中最具代表性的声学软件是德国ADA在90年代中期开发的通用数据库EASE(Electr0 Acoustic Simulator forEngineers)设计软件,目前使用主要流行是EASE3.0和EASE4.0。声场分析软件主要设计参考指标足:直接声压和混响声压SPL。Alcons语言清晰度、RASTI语音传递指数、混响时间曲线、声压均匀度、计算延时时间等。

    根据有关的电声学理论,扬声器覆盖区的声压级SPL同扬声器的灵敏度级LM、馈给扬声器的电功率P、听音点与扬声器的距离r等有如下关系:

  SPL=LM+10lgP-201gr(dB)

  扩声现场必须有足够的声压级外,还必须有足够的声音清晰度。声音清晰度是扩声系统的重要技术指标。语言清晰度是评价系统可懂度的一种方法。影响语言清晰度的主要因素有:

    (1)声压级与背景噪声声压级的比率

    良好的声音清晰度要求语言声压级大于背景噪声声压级25dB。背景噪声来源于环境噪声、空调通风噪声和候车人群发出的噪声等。

    (2)混响时间

    讲话速度中等的人,每秒钟可以出3~4个音节,囚此要求有合适的混响时间,使语言清晰易懂。

    (3)直达声与混响时问的声能比

    混响时间超过1.5s时,语言清晰度是混响时间和直达声与混响声声能比的函数关系。

3.22扬声器

    (1)扬声器的选用

    原则上应视环境选用不同品种规格的广播扬声器:

    ①在有天花板吊顶的室内,宣用嵌入式的、无后罩的天花扬声器。

    ②在仅有框架吊顶而无天花板的室内,宜用吊装式球型音箱或有后罩的天花扬声器。

    ③在无吊顶的室内,则宜选用壁挂式扬声器或室内音柱。

    ④在装修讲究、顶棚高阔的厅堂,宜选用造型优雅、色调和谐的吊装式扬声器。

    ⑤在防火要求较高的场合,宜选用防火型的扬声器。这类扬声器必须是全密封型的,其出线口能够与阻燃套管配接,

    (2)扬声器的布置

    扬声器布置的合理与否,直接关系到整个系统的音响效果,扬声器原则上以均匀、分散的原则配置于广播服务区。其分散的程度应保证服务区内的信噪比不小于25dB。扬声器的布置一般应遵循以下原则:

    ①使候车区的声场尽可能达到均匀:

    ②视听方向一致,声音听感自然:

    ③有利于克服声反馈,提高传声增益;

    ④扬声器的覆盖角应能覆盖全部区域:

    ⑤听众区的声压级应能满足总技术条件要求;

    ⑥各扬声器发出的声音到达听众区各点的时间差应小于5~30ms;

    ⑦便于安装、调试和维护:

    ⑧与建筑装修协调,外观做到美观一致。

3.3广播导线设计

3.3 1广播导线铺设的一般要求

    广播线路在建筑设计时就要事先规划好,在施工时就要同时与其它系统的线缆一起预埋。

    当广播系统具有消防广播功能时,室内线路必须在金属管中布置,并满足有关消防方面的国家标准和规范。

3.3.2广播线路导线规格的确定

    假定在一条广播回路上,所有的广播扬声器均匀分布,那么我们可近似地等效为是一个负载接在线路的中间位置。全部的广播扬声器可的总阻抗是可通过欧姆定律计算出来的,传输线路的直流电阻与所有的广播扬声器的总电阻是一个串联回路,根据线性串联电路按比例分压的原理。那么很容易就可推算出传输线路的直流电阻。有了传输线路的直流电阻这个参数,再根据线路的长度,折算到每百米多少欧姆(Ω/100m),就可根据这个参数(单位长度的直流电阻)去选用线材。

    以上方法为理想状态下,广播回路仅存在直流电阻损耗的影响,计算广播导线线径的计算办法。但实际上引起广播回路衰耗的原因还有很多.住计算线路损耗时应留有足够的余量。

4总结

    本文通过对广播系统设计的一般流程、技术难点进行分析探讨,将有助于提高设计人员在铁路旅客站房客运广播系统的设计质量和效率。

    参考文献

[1]音响工程设计与应用孙建京电子工业出版社2006.

[2]声学手册(修订版)fMl.马大猷科学出版社2004.    ’

[3]《厅堂扩声系统设计规范)GB50371—2006.

[4]噪声及其控制『M].张林哈尔滨工程大学出版社2001.

[5]声学仿真软件在站房扩声系统设计中的应用袁莉,2008

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