内容提要：迪士普公司承接北京08奥运10项公共广播工程，本文结合奥体中心公共广播工程，概述该公司根据即将颁布的国家标准《公共广播系统工程技术规范》（报批稿）的要求、以及“低姿态代偿”可靠性设计概念，概述奥运场馆公共广播系统的设计思路。
关键词：公共广播系统工程技术规范? 智能广播媒体矩阵? 网络化公共广播系统? 低姿态代偿? 扩声系统语言传输指数
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Design outline for PA project of Olympic Sports Center
Zeng Weijian, Wang Qixiang, Zhong Gongliang
DSPPA Acoustic Technology Co. LTD.,Guangzhou, P.R.China?
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Abstract: DSPPA Audio Company has accomplished 10 projects of public address system in 2008 Beijing Olympic Games. Taking PA project of Olympic Sports Center as a sample, summarize the requires of the national standard“Technical code for public address system engineering” (forthcoming issuing) and the design concept of reliability by the theory of“low profile compensation”, and outline the considering of the PA projects designing for Olympic venues.
Key words: Technical code for public address system engineering; intelligent media Matrix for PA; networking public address system; low profile compensation;? speech transmission index for public address system(STIPA)
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1、概述?
公共广播系统作为奥运场馆的一个组成部分，为奥运会的顺利进行起了重要的作用。
奥运场馆公共广播系统的主要作用有：发布与赛事有关的信息、引导观众进出场、发布注意事项、发布通知和寻呼等；在赛事的间隙播放背景音乐和其他背景广播；万一发生突发公共事件时自动进入紧急广播状态，以便发布警报和保障现场应急指挥。
迪士普公司承接了下列北京奥运项目公共广播工程：北京奥林匹克公园中心区、北京奥运曲棍球馆、北京奥运射箭馆、国家奥林匹克体育中心体育馆、国家奥林匹克体育中心体育场、国家奥林匹克体育中心英东游泳馆、国家奥林匹克体育中心综合训练馆、国家奥林匹克体育中心小市政区、北京科技大学体育馆（奥运柔道馆）、北京玲珑塔奥运转播中心等，简称“六馆一场两区一塔”共10个项目。在这些项目中，迪士普公司使用了国际{lx1}的智能化、网络化、互动化等先进的公共广播技术，结合《公共广播系统工程技术规范》（报批稿）的要求，综合运用了大面积覆盖、远距离传输、分散和集中双重管理、声场预测优化、低姿态代偿等一系列先进的技术和理念。本文以国家奥林匹克体育中心的公共广播系统为例，介绍奥运公共广播系统的设计思路。
2、国家奥林匹克体育中心的概况及用户诉求?
国家奥林匹克体育中心（简称奥体中心）是为1990年北京亚运会而兴建的综合性体育中心，为本届奥运会进行了全面的改造和装修，包括更换了公共广播系统。奥体中心主要建筑有体育场（承担本届奥运会的足球和现代五项比赛的任务）、体育馆（承担本届奥运会的手球比赛任务）、英东游泳馆（承担本届奥运会的水球比赛任务）、训练馆（供运动员训练使用）以及围绕上述场馆的通道和大面积的练习、服务、休闲区域，即奥体小市政区域（图1）
图1? 国家奥林匹克体育中心建筑布局图
对于奥体中心的公共广播系统，用户提出了以下的使用要求：
A、在66公顷的面积上建立一个暨能统一管理的、各分控中心又能独立运行的公共广
播网，日常可作为运作指挥、寻呼和播送背景节目用；
B、在发生突发公共事件时，应自动进入紧急广播状态，指挥员能在8个可直视现场的位置利用公共广播系统进行现场指挥；
C、确保系统运行稳定，万一发生故障应能自动倒备。
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3、设计思路?
A、总体布局
作为奥运会的公共广播系统，各方面的要求都很高，应按照{zg}等级和{zg}标准来进行设计和施工。根据公共广播国家标准《公共广播系统工程技术规范（报批）》（已经建设部/信产部联合审定—简称《规范》）的规定，一级广播系统为{zg}等级，设计按该级标准执行。
为了保证紧急广播系统的故障在平时就能及时发现，《规范》要求系统处于“热备用”状态，即平时作业务广播和背景广播，遇到紧急情况时，在警报信号触发下自动进入紧急广播状态。
由于广播服务区十分广阔（66公顷），常规的广播系统和常规的布线方式很难实现全覆盖，因此主系统使用迪士普公司的网络化广播系统，主机和各终端之间用光纤进行连接；各场馆设立分控中心，分别管理自己的子系统，分控中心主机使用迪士普公司的智能广播媒体矩阵。这样就建立了一个暨能统一管理的、各子系统（分控中心）又能独立运行的、庞大的公共广播网。其结构见图2。
图2 奥体中心公共广播系统总体结构
B、可靠性设计
l???????? 系统中可靠性最值得忧虑的环节是能量集中的环节和使用高新技术的环节。
l???????? 功放属能量集中的环节，所以功放全部采用冗余双机主/备运行，自动切换。
l???????? 网络系统主机和智能广播媒体矩阵主机属高新技术环节。根据我公司提出的“低姿态代偿”理念，这些环节应用常规模块进行备份。常规模块的功能较简单，但非常可靠。一旦有必要倒备，系统将进入低姿态运行，这时功能虽然变得简单了，但比用复杂的高新技术模块倒备可靠得多，最基本的扩声功能将得到极可靠的保障。事实上，系统所有自动定时、无人值守、……以及编程等高级功能多半是系统建立时使用的，在重要关头运行时它们早已退居幕后，这时“低姿态”已经足以应付自如。
l???????? 据此，系统由迪士普公司的一个常规互动对讲系统作为备用系统同数字化网络广播系统并列运行，以保障8个可直视现场的位置能利用公共广播系统进行现场指挥。在子系统（分控中心）方面，我们选择迪士普公司的常规前置放大器作为智能广播媒体矩阵的备用设备，以保障不间断扩声。
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C、电声特性指标的保障
l???????? 根据《规范》，最重要的电声特性指标是“应备声压级”和“语言可懂度”。应保证符合《规范》中一级广播系统的指标要求，特别是要符合一级紧急广播的指标要求。保障上述指标的电声技术关键，在于正确处理广播扬声器的选型和布点、正确配置广播功率放大器，以及正确选用广播传声器。
l???????? 《规范》要求，紧急广播“应备声压级”≥86dB，且现场信噪比不小于12dB。据此，本项目的全部广播服务区都应有≥86dB的广播声压级。但在观众出入口（东门、西门和北门）地区，人流密集，估计发生突发公共事件时，本底噪声将达80dB左右（大致是闹市人流密集区实测的平均数据），所以相关地区的广播声压级应≥92dB。
室外听音点原则上没有反射声群的贡献，其声压级可按式（1）估算：
SPL = L + 10lg P– 20lg r ????????????????????????????（1）
?????? ?式中SPL??? 扬声器轴线上听音点的声压级?? dB
??????????? ?L? ????扬声器的灵敏度级?? dB
???????????? P????? 馈给扬声器的电声功率?? W
???????????? r ??????听音点与扬声器之间的距离?? m
根据式（1），可使用DSP458或DSP1202室外音柱（音箱）分片覆盖。DSP458/DSP1202的灵敏度为96dB、{zd0}声压级为117/118 dB，覆盖范围约25m。在安装环境允许的地方，用DSP3008号角，其灵敏度为104 dB、{zd0}声压级为124 dB，覆盖范围约50m。DSP3012的覆盖范围可以更大，但由于其体积较大，不易与环境协调，故不拟采用。《规范》对室外广播区的“应备声压级”没有均匀度的要求，所以其他广大区域不必把“应备声压级”提高到观众出入口的程度，否则将会极度浪费资源。以上广播扬声器的频响xx满足语声重放的需要。
l???????? 根据《规范》中的有关规定，足额配置广播功率放大器。即按照功放的额定输出功率等于其所驱动的广播扬声器额定功率总和的1.5倍的原则配置功放。紧急广播功率放大器若只考虑驱动几个相邻分区的广播扬声器，显然不能充分应对大面积的突发公共事件，所以功放的配置应满足所有广播分区同时发布紧急广播的要求。
l???????? 为保证系统的语言可懂度符合使用要求，《规范》要求紧急广播的“扩声系统语言传输指数” STIPA≥ 0.55。
连续的语言信号可以认为是一个窄带噪声被发音器官的极低频运动（0.2~12.5Hz）调制而形成。语言在传输过程中，混响、失真、噪声干扰等因素都会导致调制指数发生变化，从而导致语言可懂度恶化。
研究调制指数的变化，即可确定语言可懂度恶化的程度。
可以通过选取适当的人工合成信号来测试调制指数的变化。根据IEC有关标准，该种人工合成信号是一个信号矩阵，由7个窄带噪声载波（125~8000Hz），分别受14个极低频信号（0.63~12.5Hz）调制而形成。其中一个信号的波形如图3（其余波形均相似，仅频率不同）。把这样的信号送入扩声系统，经过测试仪器按一定的算法进行DSP处理，即可测出系统的调制转移函数（MTF）。这就是语言传输指数法，即STI（Speech Transmission Index）法。
由STI法派生出3种简缩版：STITEL—适用于长途通信；RASTI—适用于不用电声设备的、仅由房间声学特性决定的清晰度测量；STIPA—适用于扩声系统，称为“扩声系统语言传输指数”。
为保障STIPA达标，除优选和正确配置广播扬声器、广播功放外，尚应按《规范》中的有关要求正确配置广播传声器。
图3 ?STI 测量信号
为保障STIPA达标，除优选和正确配置广播扬声器、广播功放外，尚应按《规范》中的有关要求正确配置广播传声器。
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4、具体方案
l???????? 奥体中心小市政区广播系统（主系统）
系统连接图见图4。
图4? 主系统拓扑图
l???????? 奥体中心体育场广播系统（子系统）
系统连接见图5。
图5? 体育场子系统拓扑图
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其他场馆子系统结构与图5大体相同，从略。
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5、结束语
2008 北京奥运会已经成为历史。迪士普公共广播系统工程也经受住了这次历史的考验，在“保驾护航”中顺利地完成了自己的使命。相关工程还会在相关场馆的后续应用中继续发挥作用，继续为有中国特色的社会主义建设事业服务。
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原载《智能建筑电气技术》
