概述

（一） 校园广播发展现状
   校园广播作为学校信息传播的一种工具，经历了几十年的历史，随着科学技术的发展，从电子管到集成电路，从留声机到CD，经过了数次革命，但其设备技术水平及档次参差不齐，在实际使用及工作中存在着不少缺陷。特别是近年来学校信息化建设步伐加快，众多学校都在打造新的“数字校园”，互联网、多媒体等一批高新技术应用到了教学实践中，使传统教学方式发生了根本变化。现有广播系统的这种状况，显然已不能与其它现代教育技术系统相配套，远远不能满足现代高等教育发展的需要，其集中表现在以下几个方面。
   1、技术落后，兼容性、扩展性差：现有校园广播基本都是采用模拟音源，人工播放、人工管理的工作方式，无法播放现代数字格式（MP3、WAV）的音频文件，无法与计算机校园网连接，无法实现音源数字化、播放管理自动化。
   2、安装复杂、维护不便、故障率高：由于定压有线广播是严格按照阻抗与功率匹配的原则进行配置，往往因一台变压器或音箱故障而烧坏功放，影响整个广播。
   3、布线繁锁、分区固定、不能控制终端：由于定压广播每根线只能传输一套音源，分区采用分区定压输出方式传送音源，极大限制了终端接听节目的数量。
   4、传输方式单一：没有做到广播在有线电视网络中、空中无线、计算机网络广播同步播放，使收听方式受到很大限制。
   因上述原因普遍存在，极大地限制了校园广播在大学教学实践与管理中的应用。
随着我国教育信息化建设浪潮的推进及“校校通”工程的全面实施，近几年来，闭路电视、宽带网络、计算机多媒体及互联网在学校被广泛应用，并逐步走进教学与教务管理。这就为开发性能更高，功能更强，使用更方便的新一代教学用数字化智能广播成为可能。

（二） 校园广播系统及新技术的展望
   随着计算机技术、网络技术、数字音频技术的飞速发展，校园广播最终将向“数字化、网络化”方向发展，校园广播的最终趋势是融入电视网、计算机网，并具有开放良好的接口，极为方便的可扩展性与兼容性。
   现阶段，数字音频、数码音频设备已在大量出现在我们的身边，“MP3、语音聊天、数字卫星广播”等新技术正在或逐步走入我们的生活。如何让优美的音乐代替刺耳的铃声，让学生在课间听到轻松的音乐，如何让学生在茶余饭后，在宿舍、在教室可自由收听外语教学节目、校园广播电台节目，如何让学生在上网的同时能利用网络收听存储在网络音频服务器上的校园广播电台节目，做到校园广播“多网”同步或异步传输，学生灵活选择收听方式，是急待解决的难题。
   我公司针对高等教育的自身特点，我们在大学校园智能广播系统的设计上既考虑到它先进性，又考虑它的稳定性和经济性，同时考虑到尽量用多元化传输方式，让学生无论在何时何地，采用何种方式，都可方便灵活的收听到校园广播节目。因此我们采用“数字化音频采编与制作、网络化节目播出与传输，智能化设备管理与控制、多元化灵活收听”的理念来搭建“三网同步”数字校园智能广播系统平台。此系统采用有线调频传输、调频或分散式定压接收模式；同时无线调频发射台、校园网同步直播传输，随时网络点播的广播方式架设广播系统。系统以其“优质、经济、稳定、实用”等特点，已经得到了全国众多学校的认可，是集外语听力考试、训练与校园广播于一体的新一代校园智能广播系统。
随着广播的发展“三网”同步广播必将成为高校广播与教学为一体的{zj0}解决方案。

技术方案部分

（一） 设计依据
工程方案的制定、设计，依照国家有关文件、标准和规定，主要有：
● 《有线电视广播系统技术规范》
● 国标GB50200-94 《有线电视系统工程技术规范》
● 《30MHz-1GHz声音和电视信号电缆分配系统》GB6510-86。
● 《工业企业通信设计规范》GBJ42-1981。
● 《民用建筑电气设计规范》GBJ/T16-1992。
● 国标《GB-4311   1-84调频广播发射机校准》
● 广电部标《GY15-84调频接收机标准》
●《大楼通讯综合布线标准》（YD/T926-1997）
● 国际电联 ITU - T有关标准。
● 建筑、通信有关行业标准。
●《专业录播结构标准》

（二） 设计原则
   进行系统设计时，本着“先进性、科学性、稳定性、经济性”相统一的原则进行设计。尽量考虑利用学校现有有线电视系统与校园网资源，减少施工量、降低系统成本，提高系统的可靠性，同时兼顾校园广播的多用途，开发广播系统在教学中的其它功能。

（三） 系统原理及组成
   系统采用“音源数字播出、三网同步传输、寻址编码控制、多元选择接收”的全新理念搭建数字化校园智能广播平台。节目的采集、编辑、制作、全部采用数字音频工作站来完成，播出系统由数字节目源或模拟节目源输出单路或多路音频信号，经VAS音频矩阵切换器切换输出，送给FM1500调频调制器调制到不同的调频载波上，再经频率复用合成器合成射频信号至一根同轴电缆与有线电视共缆传输送到不同的区域，由FM3210终端接收控制器解调出音频信号，由功放推动室外音柱。同时控制信号由主控计算机通过RS-232串口与HX-5000编码控制器通讯，编码控制器SCA副载波通道将控制信号调制到87—108MHz调频副载波上，与音频信号共缆传输。系统同时采用无线调频、网络在线同步播出，作为辅助播出手段，方便学生收听，主要设备有数字音频工作站、全数字硬盘多路自动播出主机、网络音频服务器（专用工控机PC）及软件、FM调制器、SCA可寻址编码控制器、可寻址编码控制软件、频率复用合成器、调频广播发射机、调频多功能接收控制器、室外音柱组成。

（四） 设计方案
   本方案分为音源及切换单元、有线智能调频广播单元、外语电台自动播控单元、网络音频广播单元四部分来进行介绍。

1、 音源及主控切换单元
   音源由数字节目源主控计算机及HX-8000多路数字播放软件；模拟节目源VCD、录音卡座、收音头、调音台、麦克风等组成。学院可根据实际使用情况选择卡座1-3台，用于播放磁带节目；配置VCD一台，用于播放VCD、CD、MP3光盘节目；收音头F208一台转收当地广播电台节目；配置调音台一台用于播音员播送自办节目，也可在外语考试时对磁带音色进行修正，对音量进行调节，以达到{zh0}的听觉效果。
   主控及切换由音频矩阵切换器、HX-5000 SCA可寻址编码控制主机、HX-5000系统播控软件、等组成。音频矩阵切换器将音源播出的音频信号选择切换给不同频率的调制器，用于分配给不同年级选择相同或不同的音源，同时选择输出到无线调频发射机和网络音频编码器上。HX-5000 SCA可寻址编码控制器，可接收主控计算机RS-232通讯，指定用户通过对主控计算机的操作，实现自动或手动寻址编码控制智能控制终端设备开关。

2、 有线智能调频广播单元

2.1单元介绍
   有线智能调频广播单元是采用CATV+ FM频分复用技术、单片机编解码技术、VC软件编程技术等有机结合的数字化可寻址智能调频广播单元。该部分利用频分复用技术使广播信号、控制信号与闭路电视信号共缆传输，最多可传输多达六十多路广播号；利用SCA副载波数字编码技术使控制信号不用单布电缆，与广播共缆传输；采用VC编程、单片机技术使广播系统能够实现点对点寻址控制，软件任意分区分组设置定时自动播放，系统自动开关机。本单元在整体上实现了“音源数字化、播放自动化、管理智能化、扩展自由化”，是全新的有别于定压广播的新一代数字化智能广播系统。
接下来是单元构成主要部分的阐述。

2.1.1音频信号调制与放大部分：
   由FM-2000/1500调频调制器、频率复用合成器、放大器等组成。根据学校年级的数量，选择FM1500调频调制器的数量，一般一个年级传输一套节目，一套节目需要1台调制器，以满足不同年级同时播放不同节目的要求。所有调制信号经混合器混合放大器放大后，输出到主干分支分配网络传送到各个教室终端。

2.1.2信号传输与分配系统部分：
   系统采用同轴电缆共缆传输方式传输音频载波信号、SCA寻址编码控制信号，可与闭路电视信号共缆传输，电视、广播、寻址控制信号“一线通”。对已有有线电视（闭路双控）系统的学校来说，只需在原有线电视闭路双控基础上进行改造即可，无需重新布线。采用有线电视分支分配器，按照满足电平的原则进行信号分配，满足终端电平55dB±5dB即可，添加本广播系统，既方便快捷，又省却布线和维护带来的不便，且广播及控制信号与有线电视信号在不同信道传输互不干扰，而且扩充容易，无需考虑功率匹配问题。

2.1.3终端收听方式及接收设备：
   教学楼广播：教室采用FM30B型5W单频点、5W三频点可寻址调频音箱收听，该音箱接收主控室控制智能开关，不播音时处于省电模式，没有静噪；可远程寻址自动或手控设置定时自动播放；采用专业人声处理模块，使音箱非常适合校园广播，外语听力教学与考试；采用SCA副载波解调模块，使控制信号稳定可靠。
在教学楼走廊采用调频转定压的方式接听校园广播，选用优质室内吸顶喇叭确保播出音质。此设备预留消防接口，当有消防广播时可优先播放消防广播自动切断播放节目。
   食堂、实验楼、宿舍楼及图书馆广播：食堂、实验楼、宿舍楼及图书馆广播均采用调频转定压的方式，每楼作为一个区既可接收主控室的控制播放校园广播节目，又可以现场插播管理信息。基本原理是由FM3210调频接收控制器将调频信号解调还原成为音频信号，由定压功放进行功率放大，推动优质吸顶或壁挂音箱，定压功放电源受FM3210控制，FM3210调频接收控制器有手动插播和自动控制双重功能。自动状态下可由广播主控室进行寻址控制，播放校园铃声和背景音乐，手动状态时可实现本地控制，播送现场卡座音频信号、麦克风音频信号，实现现场管理信息等的插播控制。
   校园室外广播：校园直接用FM65B可寻址室外调频防雨音柱收听，或采用FM3300收扩机接收放大后音频信号定压传输。花园、草坪安装室外造型音箱，让学生在收听校园广播同时欣赏巧夺天工的造型音箱，既陶冶情操又心旷神怡。
   操场、体育场所广播：操场和体育场所都采用调频转定压的工作方式，由FM3210调频接收控制器将调频信号解调还原成为音频信号，由定压功放进行功率放大，推动室外防雨音柱，定压功放电源受FM3210控制，FM3210调频接收控制器有手动插播和自动控制双重功能。自动状态下可由广播主控室进行寻址控制，播放校园铃声、广播体操音乐，手动状态时可实现操场本地控制，播送现场卡座音频信号、麦克风音频信号。当开运动会或举办集体活动时可根据需要现场插播曲目。

2.2系统功能及特点
   数字化可寻址校园智能广播系统是专为学校开发的融合当今前沿计算机、多媒体、单片机技术的新一代校园广播系统，具有传统定压广播不具备的独特功能、不可比拟的优点，具体功能及特点如下。

2.2.1系统功能
   多路广播功能：系统最多可达60余套节目同时传输，xx满足教学要求，采用CATV +FM1+FM2+……FMn的频分复用共缆传输方式。闭路电视、校园广播、SCA可寻址控制信号采用一根同轴电缆进行共缆传输。除具有传统广播的全部功能外，每个年级还可拥有自己的频道，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。
   自动播放功能：系统由一台工控专用PC主机作为主控计算机，同时兼做数字节目源，即一台主机同时对多个年级播出1—6套不同的数字节目，通过系统播放和控制软件可实现手动、自动定时播放。学校可将校园歌曲、广播体操、眼保健操等常用曲目，存储在硬盘上，实现全自动非线性播出。也可预先设置每周一至周日播放工作列表，自动定点定时播出上下课铃声、外语节目、音乐、广播体操、校园歌曲等，无需人工干预，即可自动播放，实现了真正无人值守。
   可寻址功能：HX-5000 SCA可寻址编码器及控制软件操作简单、界面醒目、功能强大、性能稳定、最多可实现1024分区（分点）控制。通过对主控计算机的操作，可进行按年级单点广播、分组广播、分区域广播（如教学区、办公区，操场区）。各区域可做到单独控制，如对某一班级或某一年级播放该年级外语听力教xxx节目，也可进行全校广播，操作方便，真正实现了可寻址到点控制，如果配备双向控制教学系统还可以实现AOD音频点播功能。
   外语听力教学、考试功能：可将各年级外语听力教学节目直接以数字格式（MP3、WAV等）存储在计算机硬盘内，按预先设定播放菜单自动播放，并可对同一年级同时进行听力测试，对已定为高考考场的学校，可直接用于高考听力考试。学校也可利用课间、饭后播放外语歌曲、英语新闻，寓教于乐，充分提高学生外语听力水平。
   自动音乐铃声、背景音乐功能：系统内置2000多首歌曲及音乐，悠扬的音乐代替高达90分贝刺耳的电铃声，上下课响起悦耳的音乐，课间响起动人的歌声；让背景音乐自动或手动播放到指定区域，使学生不再承受噪音干扰，使校园氛围更加轻松和谐，使学生在轻松的环境中学习，既陶冶了情操，又接受了艺术的熏陶。

2.2.2系统特点
   数字化高品质的多通道硬盘自动播出系统：一台PC主机同时对多个年级播出不同的数字节目，兼容WAV、MP3、Media等不同格式同时输出，彻底抛弃了传统的模拟节目源（卡座、VCD等），使校园广播节目音质发生了质的飞跃。同时可实现手动、自动定时播放，学校可将校园歌曲、广播体操、眼保健操等常用曲目存储在硬盘上，实现全自动非线性播出。
   独特的频分复用技术与多频点可寻址编码音箱：闭路电视信号、SCA编码控制信号采用同一根同轴电缆共缆传输，实现智能广播“一线通”。安装方便，使用简单，对已有闭路电视系统的学校不用重新布线。HX-5000 SCA智能可寻址编码控制器及控制软件，最多可实现1024分区（分点）控制。通过对主控计算机的操作，可控制全校范围内的各班级、年级、操场、办公区、各广播点的广播控制，对全校进行分区、定点、手动或自动寻址广播，定时播放。
   良好的开放性与可扩展性：系统具有良好的开放性和灵活的可扩展性，在系统分配网络可增设信号出口，根据具体的情况任意添加音箱。也可采用我公司生产的专用调频收扩机将音频信号单独放大，再送入专用定压音箱；系统可与教学评估监控系统联网，实现单向可视对讲；与教学评估监控系统、闭路电视网络系统结网，可实现双向可视对讲；播控主机与校园网联网，可共享校园网上音频资源，远程控制与中国远程教育信息平台联网后，可实现外语节目在线播放。
   可设置校长分控广播室和操场插播控制室，方便校长管理使用和操场集体活动广播。
较高的稳定性与可靠性：采用RF弱信号传输方式，极大地提高了系统的可靠性，系统传输网络中无功率信号，单只音箱的故障不影响系统工作，整机在没有信号的情况下自动处于关闭状态，待有启动信号或接收到开机指令后音箱自动启动，无需人员的控制。
   高品质室外防雨音箱、音柱：15W-65W单频、多频（可选择可寻址功能）高品质音柱，铸铝机箱、全天防雨结构，可用于操场、校园等场所的室外广播。

2.3选用主要设备介绍：
   HX-5000SCA编码控制器是控制信号SCA调制设备，RS232信号经过编码控制器调制到调频副载波，使控制信号能够在同轴电缆中传输，而且传输稳定可靠，不丢包、不受其他频率干扰。
   HX-5000主控软件是针对大中小学开发的数字智能广播软件，系统涵括了广播曲目的增加．删除、编辑和试听等功能。广播曲目的自动播放，多达1024个分区控制，可实现全自动定时播放、自动开关机、自动分区分组播放，特别适合学校广播智能化自动化的发展需求。本软件可广泛应用于学校维护日常秩序、播放音乐铃声、播放背景音乐、新闻广播等音频节目的背景音乐自动播放。
   在预装HX－5000数字化社区广播系统同时，已为客户免费赠送2000余首曲目、7.6GB的社区广播素材库，内置了音乐铃声、普通礼仪曲、中国民乐、西洋乐曲、世界名曲、文学欣赏、{zx1}华语144首mp3歌曲等常用素材，基本是以MP3、WAV数字格式保存，按曲目类型进行分类，十分适合社区智能广播检索调用与自动播放。
   HX-8100数字硬盘多路播放主机采用19”5U标准工控机箱，机架式安装；高可靠性冗余电源设计，自动唤醒开机，软件自动关机，自动执行广播任务；内置超大容量校园广播曲目库。
   VAS矩阵切换器是专为院校广播系统设计的音频输入输出切换设备，该设备采用国际流行贴片、IC芯片、单片机电路，专业造型设计，特别适合应用于各种广播系统多路音频切换场合。音频矩阵切换器分三种规格（8入4出、8入8出、16入8出）可根据音源切换的路数选择使用。
   FM1500调频调制器是专为校园、乡镇、社区商场等场所有线电视系统共缆传送调频广播信号而设计的的高品质调制设备。本调制器能将音频信号调制成调频载波信号，通过有线电视共缆系统传送到终端，此调制器为手动捷变频率调节，PLL锁相调频，频率稳定，无漂移。
本调制器频率稳定度高、调制音质佳，带外抑制度高，xx满足邻频有线电视共缆传送多点调频信号的要求。广泛适用于校园调频智能广播、乡镇广播、小区调频广播、商场背景音乐等系统，传输调频广播信号。
   调频音箱是调频共缆传输系统的终端设备。它的性能直接影响到整个系统的正常运行。由于普通调频音箱存在着诸多问题:如频率漂移,镜像干扰,静噪不灵等，用户在使用中深感不便,从而阻碍了调频共缆传输系统的普及和发展。
   我公司针对这些不足之处,以全新的思路解决了这些弊端,我们采用了特制晶振作为本振电路,由于石英晶体稳定度很高,因而不再存在频率漂移问题,该调频音柱能够在-30℃—+70℃温度范围内正常工作而不会出现频漂或停振现象。同时我们在电路上采取了许多特殊的技术,使得自动开关机非常可靠,电压适应范围很广。
   FM3210调频接收控制器采用晶振稳频技术，结合SONY{zx1}解调IC，具有频率稳定度高，音频指标佳，操作方便等优点。可广泛适用于校园广播室，解调来自广播室的调频信号。
   功能特点：具有自动开关机输出控制功能，能自动或手动输出电源控制信号，供调制器或功放使用；具有三路调音功能，可兼作话筒或线路前置放大器；采用19英寸标准机箱，1U高度，带收音监听功能。

3、外语电台自动播控单元

3.1选用优越性：
   外语广播电台是大学进行外语听力训练与四、六级考试的重要手段，也是提高高校学生外语素质xxx的途径，在全国掀起外语学习热潮，提高外语教学质量中起着举足轻重的作用。传统的外语电台在技术、应用上存在严重的滞后性，无法与现代信息化建设接轨，建设数字化、网络化、智能化的外语电台成为各大高校外语教学的迫切要求。传统外语电台的滞后性体现在：
   卡座、VCD是主要音频播放设备，只能播放磁带、光盘等模拟音源，使代表潮流的数字音源无用武之地；
   播出音源是什么样就什么样，不能根据需要进行数字编辑合成处理，音质干涩、无层次感；
   人工手动播放方式，需要专人定时、定点控制播放，既耗费人力资源，又不能实现设备集中智能管理；
   调频发射机采用普通调频调制电路，受温度变化影响易造成频率漂移现象；
调频耳机用旋纽模拟搜索，不能准确锁定频率，调节不方便；
   由于以上因素存在，极大地限制了外语电台在教学中的应用与发展。根据大学外语电台听力的实际需求与发展方向，我们积极探索、仔细钻研、反复实验，利用高新科学技术，开发出具有国内{yl}水准的集“数字化、网络化、智能化”于一体的大学外语数字电台音频自动播放与智能控制系统。
   海达电器根据我国大、中学校外语听力训练及考试要求，结合校园外语电台现状与发展方向，采用Delphi编程技术、VC编程技术、单片机技术、PLL微电脑锁相环技术、模拟数显技术等有机结合，开发出HX-8000大学外语数字音频电台自动播放与智能控制系统。该系统是本公司自主研发的，具有自主知识产权的，集“数字化、网络化、智能化”于一体的大学外语电台系统。具有传统外语电台无法比拟的先进性和优越性，以其“先进、经济、智能、实用”等特点得到了全国众多院校及教育同仁的认可，是大、中学校建设外语电台的{zj0}解决方案。
   系统构成介绍：系统采用GB2000数字音频编辑系统、MAYA系列专业音频采集卡、HX-8000数字硬盘多路音频自动播放系统、HX-7000电源智能管理控制器和HX-2000调频广播发射机强强组合，实现了大学外语数字音频采集编辑、电台自动播出与智能控制，在操作方式上实现了真正无人值守播放与管理，为外语电台的推广及应用开拓了新的局面。
   GB2000数字音频编辑系统是集专业数码录音与多种效果合成处理于一体的音频处理软件，用于模拟音源高品质数码录入及音频编辑处理与效果合成，或对数码音频进行编辑处理并转换文件格式。此软件可将卡座、CD机、收音头、人声等音频数码录入计算机，并以数字格式存储到计算机中。对采集或已有音频文件进行多种声音效果处理，如倒转、回音、淡入、淡出、镶边、扭曲、插入、删除、移动等操作，为原本单调干涩的音频添加背景音乐加入各种音效，使音频多样化、风格化、特色化；为播出曲目加入注释、解说使音频更能让人理解接收；对音频文件进行格式转换，节省所占硬盘空间。除此之外，支持SCSI CDROM不经声卡输出直接抽取音频文件并进行录制编辑。
   功能特点：支持各种输入音频进行高品质数码录音；支持多种格式音频编辑效果合成处理；支持各种音频文件格式转换，具有批处理功能；支持各种声卡及多种专业音频编辑卡录入输出；支持精密的过滤器修复声音文件；支持双声道声音文件合成处理；可广泛用于各种音频编辑工作站对音频进行修饰。
   MAYA系列专业音频采集卡是一款专业数码录音采集卡，以其清澈音质、工作稳定等优秀品质和性能深得音乐爱好者所钟爱，采用DirectWire、音频编解码、贴片等先进技术，实现了软件间无损失音频数据传输；多任务支持，音频通道可选择所安装的任意驱动；音频左、右通道有效隔离，分别播放输出不同立体声音频，且互不干扰等功能，是院校外语听力录音的{zj0}选择。
   HX-8000数字硬盘多路音频自动播放系统是本公司历经一年多开发的音频数字播放系统，采用全数字方式存储和播放音频信号，用来代替传统的磁带卡座、CD等模拟音频播放设备。并可通过局域网络组建大型智能化播音系统，建成“数字高品质录音、数字非线性编辑、数字全自动播出”的“数字化、网络化”音频播出系统。也可通过软件及串口控制外设，如功放、调频发射机等。应用领域非常广泛还可用于校园、小区、酒店、商场等场合。
   功能特点：支持一台主机六路音源定时自动播放；支持自动定时、手动播放切换；支持各通道自动播放列表日、周、月、年库的设定和自动播音；支持各通道整点报时功能；支持八路外设电源控制；支持每天自动开关机；支持全呼广播；
   HX-7000电源智能管理控制器为结合HX-8000数字硬盘多路音频播出软件开发的电源智能控制设备，该设备可通过HX-8000软件设置的自动播放时间定时开关八路外设电源，又可手动控制各路设备的电源，可广泛应用于音频播放无人值守场合。该设备以独特的设计使多路音频播放与自动控制外设有机结合，实现了外设电源集中智能控制管理。
功能特点：可通过软件设置的定时播放节目，智能自动控制外设电源的开启、关闭；可通过软件设置开启设备提前时间和关闭设备延时时间量；同时可自动控件八路外设电源；支持 RS-232、RS-485两种信号控制；可手动开关各路外设电源；可通过交流触发器控制大功率外设。
3.2.5HX-2000调频广播发射机为国内{zxj}的FM调频广播发射机，全固态发射模块采用{zx1}的微电脑PLL锁相技术，可根据需要手动捷变搜索频率，锁频稳定可靠，无频率漂移现象，发射机无线指标严格符合国家无线电管理委员会颁布的相关要求标准。

4、网络音频广播单元
   网络音频单元采用网络音频编码器把校园广播传输到互联网上，与有线广播同步播出，使学生可充分利用网络收听。
   架设网络音频服务器把常用的音频文件、教学文件存储在硬盘上，学生根据根据需要随意点播收听，充分利用网络来提高教育教学水平。