網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)在現(xiàn)代化大型交通樞紐中的應(yīng)用-太原南站公共廣播系統(tǒng) ——網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)在現(xiàn)代化大型交通樞紐中的應(yīng)用-太原南站公共廣播系統(tǒng)
來(lái)源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:mark 2011-10-18 15:53:37 加入收藏 咨詢
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隨著網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字技術(shù)的普及,越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用在會(huì)議中心、主題公園、體育場(chǎng)館、交通樞紐等各類大型場(chǎng)合。其中現(xiàn)代化的大型交通樞紐(例如機(jī)場(chǎng)和高鐵車站)的公共廣播系統(tǒng)更是無(wú)一例外的全部采用了網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)。
交通樞紐的公共廣播系統(tǒng)由于覆蓋面積龐大,集成化程度和自動(dòng)化程度高,傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足這類復(fù)雜系統(tǒng)的需求,而集成了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸技術(shù)、軟件化音頻處理技術(shù)、邏輯控制和接口二次開發(fā)功能于一體的大型網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)則能夠很好的滿足交通樞紐公共廣播系統(tǒng)的需求。
本文以高速鐵路太原南站為例,主要介紹美國(guó)QSC公司的Q-Sys網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)在現(xiàn)代化大型交通樞紐公共廣播系統(tǒng)中的應(yīng)用及其系統(tǒng)特點(diǎn)。
一、 工程案例背景概述
太原南鐵路客運(yùn)站是我國(guó)鐵路“十一五”規(guī)劃石家莊至太原鐵路客運(yùn)專線上最大的客運(yùn)站,是山西省省城的十大建筑之一。總建筑面積為183952平方米,站房寬212米,進(jìn)深330米,最高點(diǎn)38.6米,最高聚集人數(shù)為5000人。采用“上進(jìn)下出”的進(jìn)出站流線模式,平面布置分為東、西站房,高架站房,無(wú)站臺(tái)柱雨棚等區(qū)域。站房主體結(jié)構(gòu)為地上2層,地下1層,局部有夾層。地下為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),地上為鋼結(jié)構(gòu)。屋蓋為鋼桁架單元體結(jié)構(gòu)。站場(chǎng)內(nèi)設(shè)10臺(tái)22線,其中基本站臺(tái)2座,中間站臺(tái)8座。車場(chǎng)分為石太(石家莊~太原)、大西(大同~西安)車場(chǎng)兩部分,向北連接石太線、大西線,向南連接大西和太中銀線,太原南站作為石太客運(yùn)專線和太中銀鐵路的終點(diǎn)和起點(diǎn),是連接我國(guó)中西部地區(qū)的重要交通樞紐。
二、 系統(tǒng)概述
在高鐵車站中,公共廣播系統(tǒng)是車站中旅客服務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng),同檢票系統(tǒng)、大屏顯示系統(tǒng)等子系統(tǒng)一起同時(shí)掛在旅服系統(tǒng)控制平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱集成平臺(tái))下,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)控制接口接受集成平臺(tái)的實(shí)時(shí)管理和控制。
公共廣播主要向旅客播放車站的車次動(dòng)態(tài)信息、業(yè)務(wù)信息、特別通告、尋人通知,以及兼顧火警等緊急情況的緊急廣播等。廣播系統(tǒng)采用人工廣播和自動(dòng)廣播兩種方式,用中文普通話、英語(yǔ)等多種語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)、宣傳、臨時(shí)、緊急、背景音樂資訊等廣播內(nèi)容。
太原南站公共廣播系統(tǒng)共分32個(gè)大功能分區(qū),70個(gè)廣播分區(qū),16個(gè)消防分區(qū),在末端采用了621只吸頂揚(yáng)聲器和327只壁掛揚(yáng)聲器。由于覆蓋面積過(guò)大,系統(tǒng)的傳輸設(shè)備和功放驅(qū)動(dòng)設(shè)備分別設(shè)置在5個(gè)機(jī)房間內(nèi)。5個(gè)機(jī)房間分屬三個(gè)樓層的不同區(qū)域,實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器回路就近進(jìn)入驅(qū)動(dòng)功放機(jī)房。所有的機(jī)房和控制室通過(guò)一套星型拓?fù)淝д坠饫w網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中監(jiān)控和遙控。
三、 Q-Sys系統(tǒng)簡(jiǎn)介
Q-Sys系統(tǒng)為美國(guó)QSC公司旗下的一套大型網(wǎng)絡(luò)音頻解決方案,主要由音頻處理主機(jī)CORE、音頻接口箱I/O FRAME、控制軟件以及千兆網(wǎng)絡(luò)組成,無(wú)縫兼容QSC功率放大器和無(wú)源揚(yáng)聲器。所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)千兆網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)即可完成工作。
1) CORE主機(jī)
CORE主機(jī)是Q-Sys系統(tǒng)的處理核心,音頻系統(tǒng)中所有的音頻信號(hào)處理、路由和控制信號(hào)全部是在這里進(jìn)行的。CORE主機(jī)分有三個(gè)型號(hào):CORE1000、CORE3000、CORE4000。三種主機(jī)分別可以處理64×64、128×128、512*×512*個(gè)音頻通道,是當(dāng)今世界上處理能力最強(qiáng)的音頻處理主機(jī)。CORE主機(jī)摒棄了傳統(tǒng)音頻處理主機(jī)采用DSP芯片進(jìn)行音頻信號(hào)處理的老方式,而采用全新的音頻處理核心-多核64位中央處理單元進(jìn)行音頻信號(hào)處理。采用這種全新的處理引擎后,CORE主機(jī)的信號(hào)處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)采用DSP芯片作為處理核心的音頻處理主機(jī)。
CORE主機(jī)內(nèi)部?jī)?nèi)置了多種音頻處理模塊,如:分頻器、混音器、自動(dòng)混音臺(tái)、噪聲門、路由器、動(dòng)態(tài)處理器、噪聲發(fā)生器、參量/圖示均衡器、動(dòng)態(tài)顯示器、音頻文件播放器、RTA測(cè)試工具等等,能夠滿足各類場(chǎng)所音頻系統(tǒng)的需要。
超強(qiáng)的處理能力、豐富的音頻處理模塊,使CORE具有充足的資源來(lái)進(jìn)行音頻信號(hào)處理,給音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)師提供了一個(gè)自由的平臺(tái),供其任意設(shè)計(jì)自己想要設(shè)計(jì)的音響系統(tǒng)。
2) I/O FRAME音頻接口箱
I/O FRAME是一個(gè)1U模塊化音頻接口箱,最大支持16個(gè)音頻通道,采用32比特浮點(diǎn)信號(hào)處理方式和高端數(shù)模、模數(shù)轉(zhuǎn)換器,使整套系統(tǒng)具有高保真音質(zhì)效果。所有的模擬信號(hào)都是通過(guò)I/O FRAME進(jìn)入音頻系統(tǒng),也是通過(guò)I/O FRAME輸出至功率放大器的。
機(jī)身集成四個(gè)卡槽,可以配置不同種類的輸入輸出接口卡。目前支持的卡的類型有CIML4:麥克風(fēng)/線路輸入標(biāo)準(zhǔn)卡;CIML4-HP:麥克風(fēng)/線路輸入高性能卡;COL4:標(biāo)準(zhǔn)線路輸出卡;CODP4:QSC開關(guān)電源功放專用卡;CAES4:AES信號(hào)輸入輸出卡。
I/O FRAME可以和CORE安裝在一起,也可以安裝在音頻網(wǎng)絡(luò)可以覆蓋的任何地方。這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)極大的增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性,并且大大的削減了鋪設(shè)模擬音頻線纜的長(zhǎng)度以及鋪設(shè)成本。
3) 網(wǎng)絡(luò)
Q-Sys系統(tǒng)基于QSC公司自主研發(fā)的三層網(wǎng)絡(luò)音頻傳輸協(xié)議-Q-LAN。
該協(xié)議能夠在千兆以太網(wǎng)上實(shí)時(shí)傳輸無(wú)損音頻信號(hào),一個(gè)千兆網(wǎng)線可以傳輸512個(gè)音頻通道,且最大支持網(wǎng)絡(luò)七跳,網(wǎng)絡(luò)延時(shí)為0.667毫秒。Q-LAN協(xié)議分為控制部分和音頻部分,利用QoS中的DSCP協(xié)議來(lái)控制同步信號(hào)、音頻信號(hào)、非同步控制信號(hào)的優(yōu)先級(jí),因此無(wú)需構(gòu)建控制和音頻傳輸兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者VLAN,可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)投資。
此外,Q-Sys系統(tǒng)能夠通過(guò)DataPort技術(shù)監(jiān)控QSC功率放大器,并對(duì)QSC無(wú)源揚(yáng)聲器進(jìn)行自動(dòng)的本征校正處理。
系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)
太原南站公共廣播系統(tǒng)是一套智能化的現(xiàn)代交通樞紐廣播系統(tǒng)。由于現(xiàn)代化的高鐵車站客運(yùn)能力大大增加,車站內(nèi)的旅客人流龐大,車站面積也比從前大了很多,傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)前系統(tǒng)的需求?;赒-Sys網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)的太原南站公共廣播系統(tǒng),采用了大量的IT技術(shù),實(shí)現(xiàn)公共廣播自動(dòng)化、智能化、人性化,為廣大旅客提供更周到、更準(zhǔn)確、更高效率的服務(wù)和指引。
其中廣播系統(tǒng)還兼顧了火警消防廣播功能,實(shí)現(xiàn)了一套系統(tǒng)兩套功能的資源優(yōu)化配置。下面就介紹一下公共廣播系統(tǒng)的子系統(tǒng)和功能及其實(shí)現(xiàn)原理。
1) 自動(dòng)語(yǔ)音合成廣播
現(xiàn)今的高鐵車站由于業(yè)務(wù)廣播繁忙,不可能由人來(lái)進(jìn)行列車到站、檢票等廣播進(jìn)行。因此車站中所有列車到達(dá)、出發(fā)等列車信息以及平時(shí)循環(huán)播放的告示、通知等廣播,全部根據(jù)事先計(jì)劃好的日程表自動(dòng)合成并傳送至廣播系統(tǒng)進(jìn)行廣播。
? 語(yǔ)音合成
自動(dòng)語(yǔ)音合成系統(tǒng)為自主研發(fā)的一套語(yǔ)音合成系統(tǒng),系統(tǒng)采用SonicVoice TTS引擎及其語(yǔ)音庫(kù)(各類語(yǔ)種)。自動(dòng)語(yǔ)音合成系統(tǒng)可以根據(jù)車站指揮中心下發(fā)的列車運(yùn)營(yíng)信息,自動(dòng)生成相對(duì)應(yīng)的列車到站、出站、檢票、上車等廣播語(yǔ)句音頻文件,并以TCP/IP方式傳輸給廣播系統(tǒng)主機(jī)-Core上。車站廣播操作人員同樣可以通過(guò)該系統(tǒng)手工訂制計(jì)劃播放列表,自動(dòng)生成告示、通知等廣播語(yǔ)句以及背景音樂廣播,各類通知語(yǔ)音文件和背景音樂文件通過(guò)TCP/IP方式傳輸給廣播系統(tǒng)主機(jī)-Core上。
TTS全稱Text To Speech(文本轉(zhuǎn)語(yǔ)音),它是同時(shí)運(yùn)用語(yǔ)言學(xué)和心理學(xué)的杰出之作,在內(nèi)置芯片(硬件)的支持之下,通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(軟件)的設(shè)計(jì),把文字智能地轉(zhuǎn)化為自然語(yǔ)音流。在其特有智能語(yǔ)音控制器作用下,文本輸出的語(yǔ)音音律流暢,使得聽者在聽取信息時(shí)感覺自然,毫無(wú)機(jī)器語(yǔ)音輸出的冷漠與生澀感。
? 文件傳輸
自動(dòng)語(yǔ)音合成系統(tǒng)和Core主機(jī)之間的音頻文件傳輸協(xié)議有兩種:FTP和RTP。兩種協(xié)議各有不同。
FTP協(xié)議全稱File Transfer Protocol(文件傳輸協(xié)議),主要用于控制文件的雙向傳輸。FTP采用“客戶端/服務(wù)器”方式,當(dāng)使用FTP傳輸文件的時(shí)候,需要開啟兩個(gè)程序:開啟本地FTP客戶端程序向遠(yuǎn)端FTP服務(wù)器提出文件傳輸要求,遠(yuǎn)端的服務(wù)器則需要開啟FTP服務(wù)器程序,去響應(yīng)FTP客戶端程序請(qǐng)求,接收文件的傳輸。在本系統(tǒng)中,Core主機(jī)為FTP服務(wù)器,而自動(dòng)語(yǔ)音合成主機(jī)是FTP客戶端。
系統(tǒng)采用FTP協(xié)議傳輸方式,即自動(dòng)語(yǔ)音合成系統(tǒng)生成音頻文件后,以FTP協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至Core主機(jī)的硬盤上,文件傳輸完畢后,利用Core主機(jī)內(nèi)置的音頻播放器播放該音頻文件。
RTP協(xié)議全稱Real-time Transport Protocol(實(shí)時(shí)傳送協(xié)議),主要用于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸音頻和視頻,其最大的特點(diǎn)是有較好的實(shí)時(shí)性。常用于流媒體系統(tǒng)(配合RTCP協(xié)議),視頻會(huì)議和一鍵通(Push to Talk)系統(tǒng)(配合H.323或SIP),使它成為IP電話產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。RTP協(xié)議和RTP控制協(xié)議RTCP一起使用,而且它是建立在用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議上的。
系統(tǒng)采用RTP協(xié)議傳輸方式,即自動(dòng)語(yǔ)音合成系統(tǒng)生成音頻文件后,以RTP協(xié)議通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至Core主機(jī)的RAM上,文件在傳輸?shù)耐瑫r(shí),Core主機(jī)內(nèi)置的RTP接收器實(shí)時(shí)播放該音頻文件。
2) 自動(dòng)廣播
同樣是由于業(yè)務(wù)量大,這么多的語(yǔ)音合成廣播、通知、專題廣播,同樣不可能由人工來(lái)進(jìn)行分區(qū)操作廣播,所有的廣播操作都會(huì)編輯成廣播播放列表,由系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行命令,進(jìn)行自動(dòng)、無(wú)人值守的公共廣播。
Core主機(jī)開放了自身的控制接口(系統(tǒng)控制DLL),通過(guò)TCP/IP接受集成平臺(tái)的管理和控制命令,按照集成平臺(tái)廣播列表,進(jìn)行列車到發(fā)信息廣播、專題廣播、編組廣播或其它文字信息語(yǔ)音合成廣播。廣播列表可以預(yù)先編輯,也可以根據(jù)需要進(jìn)行人工修改。
DLL全稱Dynamic Link Library(動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)),是一個(gè)包含可由多個(gè)程序同時(shí)使用的代碼和數(shù)據(jù)的庫(kù)。通過(guò)使用 DLL,程序可以實(shí)現(xiàn)模塊化,由相對(duì)獨(dú)立的組件組成,方便系統(tǒng)調(diào)用和更新,還有助于共享數(shù)據(jù)和資源。相較于一般的控制協(xié)議代碼,使用DLL進(jìn)行系統(tǒng)集成,更有效率、更加方便。
3) 系統(tǒng)智能管理
龐大的車站面積、數(shù)量眾多的廣播設(shè)備,所有的硬件設(shè)備無(wú)法由廣播機(jī)房的幾個(gè)操作人員人工進(jìn)行管理和檢查。因此,現(xiàn)今的車站廣播系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)具備自我檢查、自我監(jiān)控并實(shí)時(shí)報(bào)警的功能。
本套公共廣播系統(tǒng)除了能夠進(jìn)行自動(dòng)廣播和計(jì)劃廣播之外,系統(tǒng)工作狀態(tài)也被實(shí)時(shí)的管理,例如廣播分區(qū)專用狀態(tài)、人工插入廣播、響應(yīng)火警廣播等系統(tǒng)動(dòng)作,均被集成平臺(tái)實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控,并通過(guò)系統(tǒng)用戶界面反應(yīng)給系統(tǒng)操作人員。
此外集成平臺(tái)可以通過(guò)開放的DLL智能地管理公共廣播系統(tǒng)設(shè)備。所有的公共廣播系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,都遵循Q-LAN協(xié)議向CORE主機(jī)實(shí)時(shí)傳輸設(shè)備工作狀態(tài)。功率放大器也通過(guò)DataPort技術(shù)和Q-LAN協(xié)議向CORE主機(jī)實(shí)時(shí)傳輸功放工作狀態(tài)和揚(yáng)聲器回路的阻抗?fàn)顟B(tài)。CORE主機(jī)在接收到所有前端設(shè)備的工作狀態(tài)后,實(shí)時(shí)反饋給集成平臺(tái),由平臺(tái)通過(guò)邏輯軟件處理,統(tǒng)計(jì)設(shè)備使用狀態(tài),并實(shí)時(shí)通過(guò)用戶界面實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)操作人員。當(dāng)然,廣播室內(nèi)的FM調(diào)諧器等音源設(shè)備仍由系統(tǒng)操作人員人工檢查設(shè)備狀態(tài)。
系統(tǒng)所有的操作包含廣播路由、內(nèi)容、設(shè)備狀態(tài)等所有信息都會(huì)以log文件的方式保存在控制計(jì)算機(jī)上。在系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)候,可以檢查系統(tǒng)log文件降低系統(tǒng)維護(hù)難度。
4) 網(wǎng)絡(luò)化傳輸
為了保證廣播系統(tǒng)能夠覆蓋龐大車站的各個(gè)區(qū)域,公共廣播系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)千兆以太網(wǎng)和光纖技術(shù)進(jìn)行傳輸控制信號(hào)和音頻信號(hào)。合成數(shù)字音源信號(hào)和經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的模擬音源信號(hào)(通常為FM調(diào)諧器等)遵循Q-LAN協(xié)議,通過(guò)千兆光纖以太網(wǎng)傳輸至各個(gè)機(jī)房,再由各個(gè)機(jī)房的I/O FRAME還原成模擬音頻信號(hào)經(jīng)功率放大器放大后傳輸至廣播線路上的揚(yáng)聲器。
光纖技術(shù)大大增加了音頻信號(hào)的傳輸距離,Q-LAN協(xié)議下,兩點(diǎn)之間最大的傳輸距離為35公里。
此外,網(wǎng)絡(luò)化傳輸技術(shù)使語(yǔ)音音頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中抗干擾性增強(qiáng),并且無(wú)信號(hào)衰減,保證了背景廣播語(yǔ)音廣播的清晰度和可懂度。
5) 人工廣播
車站中,不僅僅全部自動(dòng)合成的業(yè)務(wù)廣播、通知,還有少量的尋人、找人的臨時(shí)廣播,因此即使系統(tǒng)有了智能化的自動(dòng)語(yǔ)音廣播,仍然需要人工廣播作為補(bǔ)充,用來(lái)播放尋人啟示等臨時(shí)廣播。系統(tǒng)提供值班室、主廣播機(jī)房臺(tái)式呼叫站臺(tái),廣播人員可以通過(guò)臺(tái)式呼叫站臺(tái)呼叫到任意分區(qū),進(jìn)行人工尋人等人工廣播。
此外,在候車大廳中,還配備了基于U段的無(wú)線頭戴呼叫站,火車站工作人員可以利用無(wú)線呼叫站在候車大廳進(jìn)行人員現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo)、檢票/候車現(xiàn)場(chǎng)指揮。無(wú)線頭戴呼叫站的使用區(qū)域相對(duì)固定,因此每個(gè)無(wú)線頭戴呼叫站對(duì)應(yīng)相關(guān)的分區(qū),不能跨區(qū)呼叫。
6) 火警消防廣播
長(zhǎng)久以來(lái)在高鐵車站以及其它車站中,公共廣播和消防廣播都會(huì)各建一套,各自履行各自的職能,這種重復(fù)性建設(shè)是對(duì)資源的極大浪費(fèi),并且傳統(tǒng)的模擬火警廣播系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)今大面積的車站覆蓋的需求了。在本次項(xiàng)目中,火警廣播系統(tǒng)的功能由公共廣播系統(tǒng)來(lái)替代實(shí)現(xiàn)。
利用Q-Sys系統(tǒng)的主機(jī)上的火警控制信號(hào)接入接口,以及其內(nèi)置的LUA腳本編譯語(yǔ)言,Q-Sys系統(tǒng)可以成功的實(shí)現(xiàn)接收火警干觸點(diǎn)報(bào)警信號(hào),進(jìn)行邏輯判斷后,在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)播放火警語(yǔ)音廣播和在臨近區(qū)域播放火警預(yù)警廣播。播放火警廣播的同時(shí),系統(tǒng)通過(guò)外置設(shè)備強(qiáng)切貴賓區(qū)域的音量控制器,使得火警廣播在指定區(qū)域能夠以最大音量播放。
火警廣播可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,完全自動(dòng)化,即預(yù)先錄制火警廣播語(yǔ)句的音頻文件,存儲(chǔ)在系統(tǒng)主機(jī)的硬盤上,然后在接到火警控制信號(hào)時(shí),由內(nèi)置的音頻播放器自動(dòng)播放,同時(shí)報(bào)警給系統(tǒng)操作人員。此外,也可以實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化火警廣播,即系統(tǒng)接收到火警控制信號(hào)后,向系統(tǒng)操作人員發(fā)出警報(bào),經(jīng)人工確認(rèn)后,由系統(tǒng)操作人員觸發(fā)播放預(yù)錄廣播或者通過(guò)呼叫站人工廣播。
7) 廣播優(yōu)先級(jí)控制
車站廣播種類繁多,為了保證廣播能夠有秩序的播放,系統(tǒng)對(duì)不同內(nèi)容類別的廣播內(nèi)容進(jìn)行了分級(jí),系統(tǒng)按照嚴(yán)格的優(yōu)先級(jí)秩序進(jìn)行廣播,優(yōu)先級(jí)如下(由高到低):
? 消防緊急廣播
? 其它人工緊急事故廣播
? 自動(dòng)業(yè)務(wù)廣播
? 小區(qū)廣播
? 背景音樂
各類廣播遵守優(yōu)先級(jí)控制邏輯進(jìn)行廣播和排隊(duì),其中主要邏輯如下:高優(yōu)先級(jí)的廣播會(huì)打斷低優(yōu)先級(jí)的廣播,同級(jí)廣播先到先播,當(dāng)分區(qū)處于被占用狀態(tài)系統(tǒng)自動(dòng)錄音,當(dāng)分區(qū)釋放后重放被錄廣播。
CORE主機(jī)支持多路同時(shí)錄音,該能力主要取決于系統(tǒng)資源占用情況,并無(wú)具體通道限制,每條錄音的廣播最大支持120秒。
8) 環(huán)境噪聲補(bǔ)償
在車站中,大多數(shù)時(shí)候旅客量很大,但是有的時(shí)候車站中滯留旅客會(huì)很少。在人多的時(shí)候由于人們的談話聲,會(huì)使得車站內(nèi)環(huán)境噪聲增大,而人少的時(shí)候,通常車站內(nèi)也會(huì)比較安靜。所以在這兩種情況的時(shí)候,廣播系統(tǒng)只能以一種恒定的音量進(jìn)行廣播的話,通常就會(huì)出現(xiàn)人多的時(shí)候聽不清,人少的時(shí)候聲音震耳。
Q-Sys系統(tǒng)內(nèi)置的環(huán)境噪聲補(bǔ)償功能,則很好的解決了這一問題。通過(guò)布置在候車室、售票廳、進(jìn)出站口區(qū)域的微型噪聲探測(cè)器,能夠?qū)崟r(shí)的偵測(cè)到環(huán)境噪聲電平,通過(guò)邏輯運(yùn)算和分析(分析主要是排除背景音樂和臨近分區(qū)廣播的干擾),實(shí)時(shí)調(diào)衡這些區(qū)域的廣播輸出音量,實(shí)現(xiàn)廣播音量隨著環(huán)境噪聲的變化自動(dòng)調(diào)整功能。
9) 系統(tǒng)備份
太原南站作為山西省大型的交通樞紐中心,其作用不可估量。在車站內(nèi)部有著重要作用的公共廣播系統(tǒng)的可靠性,則成為了當(dāng)初系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),選擇系統(tǒng)的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)。
Q-Sys系統(tǒng)具有完備的系統(tǒng)熱冗余機(jī)制,為太原南站提供了處理主機(jī)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)音頻接口、功率放大器四個(gè)環(huán)節(jié)的熱備份選擇,保障太原南站的可靠、無(wú)故障運(yùn)行。
? 主機(jī)熱備份
CORE主機(jī)支持雙機(jī)熱備份,兩個(gè)主機(jī)互為備份,每300毫秒進(jìn)行系統(tǒng)控制參數(shù)同步,當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障的時(shí)候,備份機(jī)可以馬上接替主機(jī)工作,不會(huì)造成系統(tǒng)停止。無(wú)需任何編程、無(wú)需任何軟硬件增加,即可完成主機(jī)熱備份。
? 網(wǎng)絡(luò)音頻接口箱熱備份
I/O FRAME同樣支持雙機(jī)熱備份,兩個(gè)接口箱互為熱備份。當(dāng)主接口箱出現(xiàn)問題的時(shí)候,備份接口箱可以自動(dòng)接替主接口箱工作。兩個(gè)接口箱可以同時(shí)接在一套功率放大器上面,由于其內(nèi)部設(shè)計(jì)了備機(jī)斷開機(jī)制,因此不會(huì)出現(xiàn)輸入阻抗減小一半的情況。無(wú)需任何編程、無(wú)需任何軟硬件增加,即可完成接口箱熱備份。
? 網(wǎng)絡(luò)熱備份
Q-Sys系統(tǒng)的所有設(shè)備均支持雙網(wǎng)絡(luò),具有兩個(gè)網(wǎng)口,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雙備份。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的時(shí)候,可以即時(shí)自動(dòng)切換到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上面。
? 功放熱備份
QSC功率放大器在配合Q-Sys系統(tǒng)工作的時(shí)候,可以實(shí)現(xiàn)N+1備份。即用一臺(tái)功率放大器就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)N(N小于等于8)臺(tái)功率放大器的備份工作。實(shí)現(xiàn)功放備份的功能的時(shí)候,需要增加一臺(tái)功放倒備器-DAB-801。每臺(tái)DAB-801可以實(shí)現(xiàn)一臺(tái)兩通道功率放大器備份4臺(tái)兩通道功率放大器,兩臺(tái)DAB-801可以級(jí)聯(lián),實(shí)現(xiàn)1臺(tái)兩通道功率放大器備份8臺(tái)兩通道功率放大器。
10) 應(yīng)急廣播
在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了熱備份之后,本系統(tǒng)仍響應(yīng)了鐵道部的對(duì)于系統(tǒng)可靠性的高要求,對(duì)系統(tǒng)增加了應(yīng)急廣播功能。應(yīng)急廣播功能無(wú)需增加另一套系統(tǒng),而是在原有的系統(tǒng)之上,利用功放倒備器DAB-801的應(yīng)急音頻輸入和控制端口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
利用主機(jī)房的一個(gè)應(yīng)急話筒,通過(guò)分配器和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸線路,將應(yīng)急話筒的音頻信號(hào)傳輸至每個(gè)分控機(jī)房中的功率功率放大器組的前端設(shè)備DAB-801的模擬優(yōu)先接口,并通過(guò)控制面板隨時(shí)通過(guò)單獨(dú)的控制線纜開啟DAB-801的優(yōu)先接口,在功率放大器仍能工作且應(yīng)急傳輸線路不被破壞的條件下,能實(shí)現(xiàn)人工應(yīng)急廣播。
11) 求助系統(tǒng)
太原南站還首次引入了求助系統(tǒng),主要用于幫助旅客解決所遇到的突發(fā)問題。廣播系統(tǒng)也與求助系統(tǒng)以及電話系統(tǒng)對(duì)接,實(shí)現(xiàn)通過(guò)求助系統(tǒng)和電話系統(tǒng)進(jìn)行人工廣播的功能。
四、 車站內(nèi)聲場(chǎng)布置和分析
太原南高鐵站作為現(xiàn)代化車站,在裝修方面有著顯著的特點(diǎn):全玻璃化的外觀和鋼架結(jié)構(gòu),特別是開放式的候車大廳。因此在聲場(chǎng)布置方面,在充分考慮裝修美觀的前提下,結(jié)合聲學(xué)設(shè)計(jì)軟件-EASE反復(fù)模擬和分析,做出了最終的聲場(chǎng)布置方案。
車站內(nèi)的揚(yáng)聲器系統(tǒng)使用100V定壓式工作方式,功率均由帶有監(jiān)控技術(shù)的CX系列功放提供,此系列功放帶有的DataPort接口可與Q-Sys系統(tǒng)對(duì)接,利用專利算法來(lái)保證后級(jí)各回路運(yùn)行安全。每個(gè)大分區(qū)均使用QSC各系列揚(yáng)聲器與前級(jí)系統(tǒng)無(wú)縫整合。由于各區(qū)的聲場(chǎng)狀況存在較大差異,所以各區(qū)的揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)和布局都有所區(qū)別,以出站通道區(qū)、月臺(tái)、進(jìn)站大廳區(qū)、中央候車區(qū)和檢票區(qū)等重要區(qū)域?yàn)槔?,講解太原南站的聲場(chǎng)布置。
出站通道區(qū),共分為3個(gè)部分,分別為客流匯聚通道、東出站廳和西出站廳,整個(gè)區(qū)域位于車站的地下一層。匯聚通道總長(zhǎng)為240M,呈南北走向,共連接18個(gè)站臺(tái),在列車抵達(dá)時(shí)該通道成為車站人群密度最高區(qū)域,噪音也隨之增大。在匯聚通道兩端的東、西出站廳建筑布局相似,都呈矩形結(jié)構(gòu),總面積約為1200平米。在該區(qū)的揚(yáng)聲器選型上,主要以高Q值、大聲壓的ADC大功率同軸吸頂揚(yáng)聲器為主,通過(guò)EASE Adress和EASE4.3聲學(xué)軟件分析發(fā)現(xiàn)采用126只QSC的ADC系列揚(yáng)聲器呈縱向3列均勻布置可以獲得不錯(cuò)的均勻性和合適的聲壓,整個(gè)地下通道設(shè)置成為一個(gè)通用防火分區(qū)。
站臺(tái)候車區(qū),由18個(gè)南北走向的月臺(tái)組成,月臺(tái)上方為半透明的圓弧式開放型頂棚,在火車進(jìn)、出站時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的反射聲,此區(qū)為車站內(nèi)最大的噪音區(qū)域,列車抵近時(shí)可產(chǎn)生85-90dB的聲壓,嚴(yán)重影響語(yǔ)音的可懂度,據(jù)此選擇240只高Q值、大聲壓號(hào)角型揚(yáng)聲器來(lái)加強(qiáng)直達(dá)聲壓級(jí)。由于該區(qū)域噪聲起伏較大,不利于聲音壓平穩(wěn)控制,遂采用20只微型電容噪感來(lái)拾取環(huán)境噪音,并通過(guò)核心主機(jī)CORE自主調(diào)整合適的電平等級(jí),保證旅客在合適的聲壓下獲得較為滿意的可懂度。
進(jìn)站大廳區(qū),分為東、西兩區(qū),區(qū)域內(nèi)分為主廳和輔廳。主廳凈空高度約為32米,輔廳為7.5米。站內(nèi)多數(shù)服務(wù)部門在此集中,包括售票、公安、安檢、自動(dòng)銀行、咨詢和寄存等服務(wù),此外還包括一些特殊候車區(qū)如:VIP、母嬰、無(wú)障礙和基本站臺(tái)候車區(qū)等。揚(yáng)聲器布局設(shè)計(jì)是根據(jù)各功能區(qū)建筑特點(diǎn)和使用要求來(lái)選型。20只ADS系列大功率壁掛被安裝在凈空高度較高的主廳四周,音箱掛高3.5米,這個(gè)高度有利于指向控制,避免過(guò)多反射。東西兩進(jìn)站大廳之內(nèi)的輔廳因?yàn)閮艨崭叨葹?.5米,所以選用ADC大功率吸頂,來(lái)實(shí)現(xiàn)隱藏安裝的方式。在輔廳之內(nèi)的售票區(qū)和辦公區(qū)域配置了若干微型噪感話筒,有利于在不同噪音區(qū)域獲得理想的清晰度。
中央候車區(qū),位于車站內(nèi)高架層的中心,是太原南站中面積最大的服務(wù)區(qū),可容納近4000多人同時(shí)候車,其南北長(zhǎng)約260米,東西寬為70米,廳內(nèi)地面均為大理石材質(zhì),凈空高度21米,頂棚裝飾層由金屬格柵構(gòu)成,廳堂南北兩側(cè)的商業(yè)區(qū)多為玻璃結(jié)構(gòu),無(wú)吸音材質(zhì)敷設(shè)。佇立于大廳中央的10個(gè)巨型結(jié)構(gòu)支撐柱也對(duì)聲音的輻射產(chǎn)生負(fù)面影響,同時(shí)也限制了音箱布局。鑒于該大廳是車站中最為重要的區(qū)域,大量的旅客在此集中候車、檢票,所以音箱的布局設(shè)計(jì)需要精細(xì)到每一個(gè)細(xì)節(jié), 在對(duì)工地實(shí)地考察后,結(jié)合圖紙和裝修方的意見,在諸多詳實(shí)的結(jié)構(gòu)和裝飾材料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上通過(guò)EASE4.3軟件建模分析,發(fā)現(xiàn)廳堂確實(shí)存在混響時(shí)間過(guò)長(zhǎng),對(duì)語(yǔ)言清晰度影響較大的問題。在經(jīng)過(guò)反復(fù)論證后,最終布局決定采用縱列式多點(diǎn)布置方案——即依靠現(xiàn)有安裝條件盡可能使音箱以排列方式分散布置,以期獲得較為理想的相位特性,音箱選擇帶有可變指向的ADS系列幾款型號(hào)來(lái)?yè)?dān)任,以精確的指向控制來(lái)實(shí)現(xiàn)多聲場(chǎng)的完整拼接。
中央候車大廳采用4個(gè)廣播分區(qū)設(shè)置,一共使用30只60W和54只30W壁掛揚(yáng)聲器,它們被分別使用在側(cè)場(chǎng)補(bǔ)聲和中央場(chǎng)地?cái)U(kuò)聲。為了配合裝修風(fēng)格,所有音箱均為隱藏式安裝,支架選用可自由旋轉(zhuǎn)的球形架,以增加角度調(diào)整的靈活性。圖10展示了候車大廳兩側(cè)的商業(yè)平臺(tái)之上擺放了多組靜態(tài)標(biāo)識(shí)板,內(nèi)部嵌入30W的微型揚(yáng)聲器,既可保持原有裝飾風(fēng)格,又能實(shí)現(xiàn)靈活的指向技術(shù),保證了區(qū)域覆蓋的均勻和準(zhǔn)確。圖11為中央候車區(qū)在1000Hz條件下,大廳的半場(chǎng)條件下的聲壓覆蓋狀況聲場(chǎng)模擬分析結(jié)果圖:
五、 系統(tǒng)圖與工程量清單(詳見附件)
QSC廣播系統(tǒng)清單
序號(hào) 設(shè)備名稱 品牌 產(chǎn)地 設(shè)備型號(hào) 數(shù)量 單位 備注
信息機(jī)房
1 中型網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣主機(jī) QSC 美國(guó) Q-SYS CORE 3000 1 臺(tái)
2 輸入輸出接口機(jī) QSC 美國(guó) Q-SYS I/O FRAME 6 臺(tái)
3 音頻輸入卡 QSC 美國(guó) CIML4 10 塊
4 音頻輸出卡 QSC 美國(guó) COL4 1 塊
5 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國(guó) CODP4 10 塊
6 盲板 QSC 美國(guó) CB 4 塊
7 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 19 臺(tái)
8 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 19 個(gè)
9 功放倒備切換器 QSC 美國(guó) DAB-801 5 臺(tái)
10 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 5 臺(tái) 備份功放
11 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 5 個(gè)
12 數(shù)據(jù)線 QSC 美國(guó) DPC-X 43 條
13 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T ## 只
14 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T 19 只
15 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T 22 只
16 8寸兩分頻壁掛揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-S82 18 只
17 變壓器附件 QSC 美國(guó) AD-YM8T 22 套
18 避雷器 第三方 中國(guó) DCI-25L 6 臺(tái)
19 桌面廣播話筒 第三方 中國(guó) MC-100 2 套
20 音量控制器 第三方 中國(guó) VC-5030WF 3 個(gè)
21 60W音量控制器 第三方 中國(guó) VC-5060WF 1 個(gè)
22 數(shù)字調(diào)節(jié)器 第三方 中國(guó) AP-F508R 1 臺(tái)
23 立體聲卡座 第三方 中國(guó) AP-W228K 1 臺(tái)
24 強(qiáng)插電源 第三方 中國(guó) DCI-20S 1 臺(tái)
25 時(shí)序電源 第三方 中國(guó) SPS-2512A 5 臺(tái)
26 噪聲探測(cè)話筒 第三方 中國(guó) JC501 24 套
27 無(wú)線呼叫站 第三方 中國(guó) UW350 2 套
28 吸入式CD機(jī) 第三方 日本 CD-01U Pro 1 臺(tái)
29 選區(qū)控制板 第三方 中國(guó) 1 塊
30 電話接口 第三方 中國(guó) DCI-18I 1 臺(tái)
31 監(jiān)聽級(jí)揚(yáng)聲器 第三方 中國(guó) R1000TC 1 對(duì)
32 音頻分配器 第三方 中國(guó) PRO1048A 2 臺(tái)
33 千兆網(wǎng)交換機(jī) 第三方 美國(guó) S5120-24P-EI 1 臺(tái) 隨機(jī)配置4個(gè)光纖模塊
34 線纜輔料 1 批 包含音頻接插件、連接線等輔料
機(jī)房
1 輸入輸出接口機(jī) QSC 美國(guó) Q-SYS I/O FRAME 2 臺(tái)
2 音頻輸入卡 QSC 美國(guó) CIML4 2 塊
3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國(guó) CODP4 3 塊
4 盲板 QSC 美國(guó) CB 3 塊
5 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 5 臺(tái)
6 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 5 個(gè)
7 功放倒備切換器 QSC 美國(guó) DAB-801 2 臺(tái)
8 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 2 臺(tái) 備份功放
9 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 2 個(gè)
10 數(shù)據(jù)線 QSC 美國(guó) DPC-X 12 條
11 噪聲探測(cè)話筒 第三方 中國(guó) JC501 3 套
12 無(wú)線呼叫站 第三方 中國(guó) UW350 2 套
13 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 第三方 美國(guó) AD-C42T 17 只
14 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 第三方 美國(guó) AD-C42T 19 只
15 8寸兩分頻壁掛揚(yáng)聲器 第三方 美國(guó) AD-S82 6 只
16 變壓器附件 第三方 美國(guó) AD-YM8T 10 套
17 避雷器 第三方 中國(guó) DCI-25L 1 臺(tái)
18 時(shí)序電源 第三方 中國(guó) SPS-2512A 2 臺(tái)
19 千兆網(wǎng)交換機(jī) 第三方 美國(guó) S5120-24P-EI 1 臺(tái) 隨機(jī)配置光纖模塊
地下一層主機(jī)房
1 輸入輸出接口機(jī) QSC 美國(guó) Q-SYS I/O FRAME 2 臺(tái)
2 音頻輸入卡 QSC 美國(guó) CIML4 2 塊
3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國(guó) CODP4 4 塊
4 盲板 QSC 美國(guó) CB 2 塊
5 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 7 臺(tái)
6 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 7 個(gè)
7 功放倒備切換器 QSC 美國(guó) DAB-801 2 臺(tái)
8 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 2 臺(tái) 備份功放
9 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 2 個(gè)
10 數(shù)據(jù)線 QSC 美國(guó) DPC-X 16 條
11 噪聲探測(cè)話筒 第三方 中國(guó) JC501 6 套
12 無(wú)線呼叫站 第三方 中國(guó) UW350 2 套
14 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T ## 只
15 8寸兩分頻壁掛揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-S82 10 只
16 變壓器附件 QSC 美國(guó) AD-YM8T 10 套
17 避雷器 第三方 中國(guó) DCI-25L 1 臺(tái)
18 時(shí)序電源 第三方 中國(guó) SPS-2512A 2 臺(tái)
19 千兆網(wǎng)交換機(jī) 第三方 美國(guó) S5120-24P-EI 1 臺(tái) 隨機(jī)配置光纖模塊
配線間G-5
1 輸入輸出接口機(jī) QSC 美國(guó) Q-SYS I/O FRAME 2 臺(tái)
2 音頻輸入卡 QSC 美國(guó) CIML4 2 塊
3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國(guó) CODP4 3 塊
4 盲板 QSC 美國(guó) CB 3 塊
5 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 6 臺(tái)
6 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 6 個(gè)
7 功放倒備切換器 QSC 美國(guó) DAB-801 2 臺(tái)
8 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 2 臺(tái) 備份功放
9 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 2 個(gè)
10 數(shù)據(jù)線 QSC 美國(guó) DPC-X 14 條
11 噪聲探測(cè)話筒 第三方 中國(guó) JC501 3 套
12 無(wú)線呼叫站 第三方 中國(guó) UW350 2 套
13 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T 19 只
14 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T 79 只
15 8寸兩分頻壁掛揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-S82 53 只
16 變壓器附件 QSC 美國(guó) AD-YM8T 53 套
17 時(shí)序電源 第三方 中國(guó) SPS-2512A 1 臺(tái)
18 千兆網(wǎng)交換機(jī) 第三方 美國(guó) S5120-24P-EI 1 臺(tái) 隨機(jī)配置光纖模塊
配線間G-2
1 輸入輸出接口機(jī) QSC 美國(guó) Q-SYS I/O FRAME 1 臺(tái)
2 音頻輸入卡 QSC 美國(guó) CIML4 2 塊
3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國(guó) CODP4 2 塊
4 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 3 臺(tái)
5 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 3 個(gè)
6 功放倒備切換器 QSC 美國(guó) DAB-801 1 臺(tái)
7 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國(guó) CX302 1 臺(tái) 備份功放
8 輸出隔離變壓器 QSC 美國(guó) IT-42 1 個(gè)
9 數(shù)據(jù)線 QSC 美國(guó) DPC-X 7 條
10 噪聲探測(cè)話筒 第三方 中國(guó) JC501 3 套
11 無(wú)線呼叫站 第三方 中國(guó) UW350 2 套
12 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T 19 只
13 4英寸吸頂揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-C42T 79 只
14 8寸兩分頻壁掛揚(yáng)聲器 QSC 美國(guó) AD-S82 13 只
15 變壓器附件 QSC 美國(guó) AD-YM8T 13 套
16 時(shí)序電源 第三方 中國(guó) SPS-2512A 1 臺(tái)
17 千兆網(wǎng)交換機(jī) 第三方 美國(guó) S5120-24P-EI 1 臺(tái) 隨機(jī)配置光纖模塊
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