隨著網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字技術(shù)的普及，越來越多的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用在會議中心、主題公園、體育場館、交通樞紐等各類大型場合。其中現(xiàn)代化的大型交通樞紐(例如機場和高鐵車站)的公共廣播系統(tǒng)更是無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，集成化程度和自動化程度高，傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)已經(jīng)遠遠無法滿足這類復(fù)雜系統(tǒng)的需求，而集成了先進的網(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。

　　一、 工程案例背景概述

　　太原南鐵路客運站是我國鐵路“十一五”規(guī)劃石家莊至太原鐵路客運專線上最大的客運站，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，進深330米，最高點38.6米，最高聚集人數(shù)為5000人。采用“上進下出”的進出站流線模式，平面布置分為東、西站房，高架站房，無站臺柱雨棚等區(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)。站場內(nèi)設(shè)10臺22線，其中基本站臺2座，中間站臺8座。車場分為石太(石家莊～太原)、大西(大同～西安)車場兩部分，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專線和太中銀鐵路的終點和起點，是連接我國中西部地區(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)一起同時掛在旅服系統(tǒng)控制平臺(以下簡稱集成平臺)下，通過標(biāo)準(zhǔn)控制接口接受集成平臺的實時管理和控制。

　　公共廣播主要向旅客播放車站的車次動態(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廣播兩種方式，用中文普通話、英語等多種語言實現(xiàn)業(yè)務(wù)、宣傳、臨時、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個大功能分區(qū)，70個廣播分區(qū)，16個消防分區(qū)，在末端采用了621只吸頂揚聲器和327只壁掛揚聲器。由于覆蓋面積過大，系統(tǒng)的傳輸設(shè)備和功放驅(qū)動設(shè)備分別設(shè)置在5個機房間內(nèi)。5個機房間分屬三個樓層的不同區(qū)域，實現(xiàn)揚聲器回路就近進入驅(qū)動功放機房。所有的機房和控制室通過一套星型拓撲千兆光纖網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)系統(tǒng)的集中監(jiān)控和遙控。

　　三、 Q-Sys系統(tǒng)簡介

　　Q-Sys系統(tǒng)為美國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CORE、音頻接口箱I/O FRAME、控制軟件以及千兆網(wǎng)絡(luò)組成，無縫兼容QSC功率放大器和無源揚聲器。所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過千兆網(wǎng)絡(luò)連接起來即可完成工作。

　　1) CORE主機

　　CORE主機是Q-Sys系統(tǒng)的處理核心，音頻系統(tǒng)中所有的音頻信號處理、路由和控制信號全部是在這里進行的。CORE主機分有三個型號：CORE1000、CORE3000、CORE4000。三種主機分別可以處理64×64、128×128、512*×512*個音頻通道，是當(dāng)今世界上處理能力最強的音頻處理主機。CORE主機摒棄了傳統(tǒng)音頻處理主機采用DSP芯片進行音頻信號處理的老方式，而采用全新的音頻處理核心-多核64位中央處理單元進行音頻信號處理。采用這種全新的處理引擎后，CORE主機的信號處理能力遠遠大于傳統(tǒng)采用DSP芯片作為處理核心的音頻處理主機。

　　CORE主機內(nèi)部內(nèi)置了多種音頻處理模塊，如：分頻器、混音器、自動混音臺、噪聲門、路由器、動態(tài)處理器、噪聲發(fā)生器、參量/圖示均衡器、動態(tài)顯示器、音頻文件播放器、RTA測試工具等等，能夠滿足各類場所音頻系統(tǒng)的需要。

　　超強的處理能力、豐富的音頻處理模塊，使CORE具有充足的資源來進行音頻信號處理，給音響系統(tǒng)設(shè)計師提供了一個自由的平臺，供其任意設(shè)計自己想要設(shè)計的音響系統(tǒng)。

　　2) I/O FRAME音頻接口箱

　　I/O FRAME是一個1U模塊化音頻接口箱，最大支持16個音頻通道，采用32比特浮點信號處理方式和高端數(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。所有的模擬信號都是通過I/O FRAME進入音頻系統(tǒng)，也是通過I/O FRAME輸出至功率放大器的。

　　機身集成四個卡槽，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)計的靈活性，并且大大的削減了鋪設(shè)模擬音頻線纜的長度以及鋪設(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)上實時傳輸無損音頻信號，一個千兆網(wǎng)線可以傳輸512個音頻通道，且最大支持網(wǎng)絡(luò)七跳，網(wǎng)絡(luò)延時為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)議來控制同步信號、音頻信號、非同步控制信號的優(yōu)先級，因此無需構(gòu)建控制和音頻傳輸兩個網(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DataPort技術(shù)監(jiān)控QSC功率放大器，并對QSC無源揚聲器進行自動的本征校正處理。

　　系統(tǒng)功能實現(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)無法滿足當(dāng)前系統(tǒng)的需求。基于Q-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)，實現(xiàn)公共廣播自動化、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)和功能及其實現(xiàn)原理。

　　1) 自動語音合成廣播

　　現(xiàn)今的高鐵車站由于業(yè)務(wù)廣播繁忙，不可能由人來進行列車到站、檢票等廣播進行。因此車站中所有列車到達、出發(fā)等列車信息以及平時循環(huán)播放的告示、通知等廣播，全部根據(jù)事先計劃好的日程表自動合成并傳送至廣播系統(tǒng)進行廣播。

　　? 語音合成

　　自動語音合成系統(tǒng)為自主研發(fā)的一套語音合成系統(tǒng)，系統(tǒng)采用SonicVoice TTS引擎及其語音庫(各類語種)。自動語音合成系統(tǒng)可以根據(jù)車站指揮中心下發(fā)的列車運營信息，自動生成相對應(yīng)的列車到站、出站、檢票、上車等廣播語句音頻文件，并以TCP/IP方式傳輸給廣播系統(tǒng)主機-Core上。車站廣播操作人員同樣可以通過該系統(tǒng)手工訂制計劃播放列表，自動生成告示、通知等廣播語句以及背景音樂廣播，各類通知語音文件和背景音樂文件通過TCP/IP方式傳輸給廣播系統(tǒng)主機-Core上。

　　TTS全稱Text To Speech(文本轉(zhuǎn)語音)，它是同時運用語言學(xué)和心理學(xué)的杰出之作，在內(nèi)置芯片(硬件)的支持之下，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(軟件)的設(shè)計，把文字智能地轉(zhuǎn)化為自然語音流。在其特有智能語音控制器作用下，文本輸出的語音音律流暢，使得聽者在聽取信息時感覺自然，毫無機器語音輸出的冷漠與生澀感。

　　? 文件傳輸

　　自動語音合成系統(tǒng)和Core主機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傳輸文件的時候，需要開啟兩個程序：開啟本地FTP客戶端程序向遠端FTP服務(wù)器提出文件傳輸要求，遠端的服務(wù)器則需要開啟FTP服務(wù)器程序，去響應(yīng)FTP客戶端程序請求，接收文件的傳輸。在本系統(tǒng)中，Core主機為FTP服務(wù)器，而自動語音合成主機是FTP客戶端。

　　系統(tǒng)采用FTP協(xié)議傳輸方式，即自動語音合成系統(tǒng)生成音頻文件后，以FTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至Core主機的硬盤上，文件傳輸完畢后，利用Core主機內(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(實時傳送協(xié)議)，主要用于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸音頻和視頻，其最大的特點是有較好的實時性。常用于流媒體系統(tǒng)(配合RTCP協(xié)議)，視頻會議和一鍵通(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)報協(xié)議上的。

　　系統(tǒng)采用RTP協(xié)議傳輸方式，即自動語音合成系統(tǒng)生成音頻文件后，以RTP協(xié)議通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至Core主機的RAM上，文件在傳輸?shù)耐瑫r，Core主機內(nèi)置的RTP接收器實時播放該音頻文件。

　　2) 自動廣播

　　同樣是由于業(yè)務(wù)量大，這么多的語音合成廣播、通知、專題廣播，同樣不可能由人工來進行分區(qū)操作廣播，所有的廣播操作都會編輯成廣播播放列表，由系統(tǒng)自動執(zhí)行命令，進行自動、無人值守的公共廣播。

　　Core主機開放了自身的控制接口(系統(tǒng)控制DLL)，通過TCP/IP接受集成平臺的管理和控制命令，按照集成平臺廣播列表，進行列車到發(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)需要進行人工修改。

　　DLL全稱Dynamic Link Library(動態(tài)鏈接庫)，是一個包含可由多個程序同時使用的代碼和數(shù)據(jù)的庫。通過使用 DLL，程序可以實現(xiàn)模塊化，由相對獨立的組件組成，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)備無法由廣播機房的幾個操作人員人工進行管理和檢查。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)控并實時報警的功能。

　　本套公共廣播系統(tǒng)除了能夠進行自動廣播和計劃廣播之外，系統(tǒng)工作狀態(tài)也被實時的管理，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)動作，均被集成平臺實時管理和監(jiān)控，并通過系統(tǒng)用戶界面反應(yīng)給系統(tǒng)操作人員。

　　此外集成平臺可以通過開放的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主機實時傳輸設(shè)備工作狀態(tài)。功率放大器也通過DataPort技術(shù)和Q-LAN協(xié)議向CORE主機實時傳輸功放工作狀態(tài)和揚聲器回路的阻抗?fàn)顟B(tài)。CORE主機在接收到所有前端設(shè)備的工作狀態(tài)后，實時反饋給集成平臺，由平臺通過邏輯軟件處理，統(tǒng)計設(shè)備使用狀態(tài)，并實時通過用戶界面實時反饋給系統(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)等所有信息都會以log文件的方式保存在控制計算機上。在系統(tǒng)進行維護時候，可以檢查系統(tǒng)log文件降低系統(tǒng)維護難度。

　　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)進行傳輸控制信號和音頻信號。合成數(shù)字音源信號和經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后的模擬音源信號(通常為FM調(diào)諧器等)遵循Q-LAN協(xié)議，通過千兆光纖以太網(wǎng)傳輸至各個機房，再由各個機房的I/O FRAME還原成模擬音頻信號經(jīng)功率放大器放大后傳輸至廣播線路上的揚聲器。

　　光纖技術(shù)大大增加了音頻信號的傳輸距離，Q-LAN協(xié)議下，兩點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)使語音音頻信號在傳輸過程中抗干擾性增強，并且無信號衰減，保證了背景廣播語音廣播的清晰度和可懂度。

　　5) 人工廣播

　　車站中，不僅僅全部自動合成的業(yè)務(wù)廣播、通知，還有少量的尋人、找人的臨時廣播，因此即使系統(tǒng)有了智能化的自動語音廣播，仍然需要人工廣播作為補充，用來播放尋人啟示等臨時廣播。系統(tǒng)提供值班室、主廣播機房臺式呼叫站臺，廣播人員可以通過臺式呼叫站臺呼叫到任意分區(qū)，進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段的無線頭戴呼叫站，火車站工作人員可以利用無線呼叫站在候車大廳進行人員現(xiàn)場疏導(dǎo)、檢票/候車現(xiàn)場指揮。無線頭戴呼叫站的使用區(qū)域相對固定，因此每個無線頭戴呼叫站對應(yīng)相關(guān)的分區(qū)，不能跨區(qū)呼叫。

　　6) 火警消防廣播

　　長久以來在高鐵車站以及其它車站中，公共廣播和消防廣播都會各建一套，各自履行各自的職能，這種重復(fù)性建設(shè)是對資源的極大浪費，并且傳統(tǒng)的模擬火警廣播系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今大面積的車站覆蓋的需求了。在本次項目中，火警廣播系統(tǒng)的功能由公共廣播系統(tǒng)來替代實現(xiàn)。

　　利用Q-Sys系統(tǒng)的主機上的火警控制信號接入接口，以及其內(nèi)置的LUA腳本編譯語言，Q-Sys系統(tǒng)可以成功的實現(xiàn)接收火警干觸點報警信號，進行邏輯判斷后，在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)播放火警語音廣播和在臨近區(qū)域播放火警預(yù)警廣播。播放火警廣播的同時，系統(tǒng)通過外置設(shè)備強切貴賓區(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。

　　火警廣播可以實現(xiàn)無人值守，完全自動化，即預(yù)先錄制火警廣播語句的音頻文件，存儲在系統(tǒng)主機的硬盤上，然后在接到火警控制信號時，由內(nèi)置的音頻播放器自動播放，同時報警給系統(tǒng)操作人員。此外，也可以實現(xiàn)半自動化火警廣播，即系統(tǒng)接收到火警控制信號后，向系統(tǒng)操作人員發(fā)出警報，經(jīng)人工確認后，由系統(tǒng)操作人員觸發(fā)播放預(yù)錄廣播或者通過呼叫站人工廣播。

　　7) 廣播優(yōu)先級控制

　　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)對不同內(nèi)容類別的廣播內(nèi)容進行了分級，系統(tǒng)按照嚴(yán)格的優(yōu)先級秩序進行廣播，優(yōu)先級如下(由高到低)：

　　? 消防緊急廣播

　　? 其它人工緊急事故廣播

　　? 自動業(yè)務(wù)廣播

　　? 小區(qū)廣播

　　? 背景音樂

　　各類廣播遵守優(yōu)先級控制邏輯進行廣播和排隊，其中主要邏輯如下：高優(yōu)先級的廣播會打斷低優(yōu)先級的廣播，同級廣播先到先播，當(dāng)分區(qū)處于被占用狀態(tài)系統(tǒng)自動錄音，當(dāng)分區(qū)釋放后重放被錄廣播。

　　CORE主機支持多路同時錄音，該能力主要取決于系統(tǒng)資源占用情況，并無具體通道限制，每條錄音的廣播最大支持120秒。

　　8) 環(huán)境噪聲補償

　　在車站中，大多數(shù)時候旅客量很大，但是有的時候車站中滯留旅客會很少。在人多的時候由于人們的談話聲，會使得車站內(nèi)環(huán)境噪聲增大，而人少的時候，通常車站內(nèi)也會比較安靜。所以在這兩種情況的時候，廣播系統(tǒng)只能以一種恒定的音量進行廣播的話，通常就會出現(xiàn)人多的時候聽不清，人少的時候聲音震耳。

　　Q-Sys系統(tǒng)內(nèi)置的環(huán)境噪聲補償功能，則很好的解決了這一問題。通過布置在候車室、售票廳、進出站口區(qū)域的微型噪聲探測器，能夠?qū)崟r的偵測到環(huán)境噪聲電平，通過邏輯運算和分析(分析主要是排除背景音樂和臨近分區(qū)廣播的干擾)，實時調(diào)衡這些區(qū)域的廣播輸出音量，實現(xiàn)廣播音量隨著環(huán)境噪聲的變化自動調(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)計時，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)熱冗余機制，為太原南站提供了處理主機、傳輸網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)音頻接口、功率放大器四個環(huán)節(jié)的熱備份選擇，保障太原南站的可靠、無故障運行。

　　? 主機熱備份

　　CORE主機支持雙機熱備份，兩個主機互為備份，每300毫秒進行系統(tǒng)控制參數(shù)同步，當(dāng)主機出現(xiàn)故障的時候，備份機可以馬上接替主機工作，不會造成系統(tǒng)停止。無需任何編程、無需任何軟硬件增加，即可完成主機熱備份。

　　? 網(wǎng)絡(luò)音頻接口箱熱備份

　　I/O FRAME同樣支持雙機熱備份，兩個接口箱互為熱備份。當(dāng)主接口箱出現(xiàn)問題的時候，備份接口箱可以自動接替主接口箱工作。兩個接口箱可以同時接在一套功率放大器上面，由于其內(nèi)部設(shè)計了備機斷開機制，因此不會出現(xiàn)輸入阻抗減小一半的情況。無需任何編程、無需任何軟硬件增加，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)，具有兩個網(wǎng)口，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雙備份。當(dāng)一個網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問題的時候，可以即時自動切換到另一個網(wǎng)絡(luò)上面。

　　? 功放熱備份

　　QSC功率放大器在配合Q-Sys系統(tǒng)工作的時候，可以實現(xiàn)N+1備份。即用一臺功率放大器就可以實現(xiàn)對N(N小于等于8)臺功率放大器的備份工作。實現(xiàn)功放備份的功能的時候，需要增加一臺功放倒備器-DAB-801。每臺DAB-801可以實現(xiàn)一臺兩通道功率放大器備份4臺兩通道功率放大器，兩臺DAB-801可以級聯(lián)，實現(xiàn)1臺兩通道功率放大器備份8臺兩通道功率放大器。

　　10) 應(yīng)急廣播

　　在對系統(tǒng)進行了熱備份之后，本系統(tǒng)仍響應(yīng)了鐵道部的對于系統(tǒng)可靠性的高要求，對系統(tǒng)增加了應(yīng)急廣播功能。應(yīng)急廣播功能無需增加另一套系統(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實現(xiàn)。

　　利用主機房的一個應(yīng)急話筒，通過分配器和點對點的傳輸線路，將應(yīng)急話筒的音頻信號傳輸至每個分控機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，并通過控制面板隨時通過單獨的控制線纜開啟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)對接，實現(xiàn)通過求助系統(tǒng)和電話系統(tǒng)進行人工廣播的功能。

　　四、 車站內(nèi)聲場布置和分析

　　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：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)計軟件-EASE反復(fù)模擬和分析，做出了最終的聲場布置方案。

　　車站內(nèi)的揚聲器系統(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)對接，利用專利算法來保證后級各回路運行安全。每個大分區(qū)均使用QSC各系列揚聲器與前級系統(tǒng)無縫整合。由于各區(qū)的聲場狀況存在較大差異，所以各區(qū)的揚聲器設(shè)計和布局都有所區(qū)別，以出站通道區(qū)、月臺、進站大廳區(qū)、中央候車區(qū)和檢票區(qū)等重要區(qū)域為例，講解太原南站的聲場布置。

　　出站通道區(qū)，共分為3個部分，分別為客流匯聚通道、東出站廳和西出站廳，整個區(qū)域位于車站的地下一層。匯聚通道總長為240M，呈南北走向，共連接18個站臺，在列車抵達時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)的揚聲器選型上，主要以高Q值、大聲壓的ADC大功率同軸吸頂揚聲器為主，通過EASE Adress和EASE4.3聲學(xué)軟件分析發(fā)現(xiàn)采用126只QSC的ADC系列揚聲器呈縱向3列均勻布置可以獲得不錯的均勻性和合適的聲壓，整個地下通道設(shè)置成為一個通用防火分區(qū)。

　　站臺候車區(qū)，由18個南北走向的月臺組成，月臺上方為半透明的圓弧式開放型頂棚，在火車進、出站時會產(chǎn)生較大的反射聲，此區(qū)為車站內(nèi)最大的噪音區(qū)域，列車抵近時可產(chǎn)生85-90dB的聲壓，嚴(yán)重影響語音的可懂度，據(jù)此選擇240只高Q值、大聲壓號角型揚聲器來加強直達聲壓級。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只微型電容噪感來拾取環(huán)境噪音，并通過核心主機CORE自主調(diào)整合適的電平等級，保證旅客在合適的聲壓下獲得較為滿意的可懂度。

　　進站大廳區(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、無障礙和基本站臺候車區(qū)等。揚聲器布局設(shè)計是根據(jù)各功能區(qū)建筑特點和使用要求來選型。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，這個高度有利于指向控制，避免過多反射。東西兩進站大廳之內(nèi)的輔廳因為凈空高度為7.5米，所以選用ADC大功率吸頂，來實現(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多人同時候車，其南北長約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)，無吸音材質(zhì)敷設(shè)。佇立于大廳中央的10個巨型結(jié)構(gòu)支撐柱也對聲音的輻射產(chǎn)生負面影響，同時也限制了音箱布局。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)計需要精細到每一個細節(jié)， 在對工地實地考察后，結(jié)合圖紙和裝修方的意見，在諸多詳實的結(jié)構(gòu)和裝飾材料數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上通過EASE4.3軟件建模分析，發(fā)現(xiàn)廳堂確實存在混響時間過長，對語言清晰度影響較大的問題。在經(jīng)過反復(fù)論證后，最終布局決定采用縱列式多點布置方案——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系列幾款型號來擔(dān)任，以精確的指向控制來實現(xiàn)多聲場的完整拼接。

　　中央候車大廳采用4個廣播分區(qū)設(shè)置，一共使用30只60W和54只30W壁掛揚聲器，它們被分別使用在側(cè)場補聲和中央場地擴聲。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)平臺之上擺放了多組靜態(tài)標(biāo)識板，內(nèi)部嵌入30W的微型揚聲器，既可保持原有裝飾風(fēng)格，又能實現(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，大廳的半場條件下的聲壓覆蓋狀況聲場模擬分析結(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 設(shè)備名稱 品牌 產(chǎn)地 設(shè)備型號 數(shù)量 單位 備注

　　信息機房

　　1 中型網(wǎng)絡(luò)音頻矩陣主機 QSC 美國 Q-SYS CORE 3000 1 臺

　　2 輸入輸出接口機 QSC 美國 Q-SYS I/O FRAME 6 臺

　　3 音頻輸入卡 QSC 美國 CIML4 10 塊

　　4 音頻輸出卡 QSC 美國 COL4 1 塊

　　5 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國 CODP4 10 塊

　　6 盲板 QSC 美國 CB 4 塊

　　7 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 19 臺

　　8 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 19 個

　　9 功放倒備切換器 QSC 美國 DAB-801 5 臺

　　10 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 5 臺 備份功放

　　11 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 5 個

　　12 數(shù)據(jù)線 QSC 美國 DPC-X 43 條

　　13 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T ## 只

　　14 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T 19 只

　　15 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T 22 只

　　16 8寸兩分頻壁掛揚聲器 QSC 美國 AD-S82 18 只

　　17 變壓器附件 QSC 美國 AD-YM8T 22 套

　　18 避雷器 第三方 中國 DCI-25L 6 臺

　　19 桌面廣播話筒 第三方 中國 MC-100 2 套

　　20 音量控制器 第三方 中國 VC-5030WF 3 個

　　21 60W音量控制器 第三方 中國 VC-5060WF 1 個

　　22 數(shù)字調(diào)節(jié)器 第三方 中國 AP-F508R 1 臺

　　23 立體聲卡座 第三方 中國 AP-W228K 1 臺

　　24 強插電源 第三方 中國 DCI-20S 1 臺

　　25 時序電源 第三方 中國 SPS-2512A 5 臺

　　26 噪聲探測話筒 第三方 中國 JC501 24 套

　　27 無線呼叫站 第三方 中國 UW350 2 套

　　28 吸入式CD機 第三方 日本 CD-01U Pro 1 臺

　　29 選區(qū)控制板 第三方 中國 　 1 塊

　　30 電話接口 第三方 中國 DCI-18I 1 臺

　　31 監(jiān)聽級揚聲器 第三方 中國 R1000TC 1 對

　　32 音頻分配器 第三方 中國 PRO1048A 2 臺

　　33 千兆網(wǎng)交換機 第三方 美國 S5120-24P-EI 1 臺 隨機配置4個光纖模塊

　　34 線纜輔料 　 　 　 1 批 包含音頻接插件、連接線等輔料

　　機房

　　1 輸入輸出接口機 QSC 美國 Q-SYS I/O FRAME 2 臺

　　2 音頻輸入卡 QSC 美國 CIML4 2 塊

　　3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國 CODP4 3 塊

　　4 盲板 QSC 美國 CB 3 塊

　　5 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 5 臺

　　6 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 5 個

　　7 功放倒備切換器 QSC 美國 DAB-801 2 臺

　　8 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 2 臺 備份功放

　　9 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 2 個

　　10 數(shù)據(jù)線 QSC 美國 DPC-X 12 條

　　11 噪聲探測話筒 第三方 中國 JC501 3 套

　　12 無線呼叫站 第三方 中國 UW350 2 套

　　13 4英寸吸頂揚聲器 第三方 美國 AD-C42T 17 只

　　14 4英寸吸頂揚聲器 第三方 美國 AD-C42T 19 只

　　15 8寸兩分頻壁掛揚聲器 第三方 美國 AD-S82 6 只

　　16 變壓器附件 第三方 美國 AD-YM8T 10 套

　　17 避雷器 第三方 中國 DCI-25L 1 臺

　　18 時序電源 第三方 中國 SPS-2512A 2 臺

　　19 千兆網(wǎng)交換機 第三方 美國 S5120-24P-EI 1 臺 隨機配置光纖模塊

　　地下一層主機房

　　1 輸入輸出接口機 QSC 美國 Q-SYS I/O FRAME 2 臺

　　2 音頻輸入卡 QSC 美國 CIML4 2 塊

　　3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國 CODP4 4 塊

　　4 盲板 QSC 美國 CB 2 塊

　　5 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 7 臺

　　6 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 7 個

　　7 功放倒備切換器 QSC 美國 DAB-801 2 臺

　　8 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 2 臺 備份功放

　　9 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 2 個

　　10 數(shù)據(jù)線 QSC 美國 DPC-X 16 條

　　11 噪聲探測話筒 第三方 中國 JC501 6 套

　　12 無線呼叫站 第三方 中國 UW350 2 套

　　14 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T ## 只

　　15 8寸兩分頻壁掛揚聲器 QSC 美國 AD-S82 10 只

　　16 變壓器附件 QSC 美國 AD-YM8T 10 套

　　17 避雷器 第三方 中國 DCI-25L 1 臺

　　18 時序電源 第三方 中國 SPS-2512A 2 臺

　　19 千兆網(wǎng)交換機 第三方 美國 S5120-24P-EI 1 臺 隨機配置光纖模塊

　　配線間G-5

　　1 輸入輸出接口機 QSC 美國 Q-SYS I/O FRAME 2 臺

　　2 音頻輸入卡 QSC 美國 CIML4 2 塊

　　3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國 CODP4 3 塊

　　4 盲板 QSC 美國 CB 3 塊

　　5 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 6 臺

　　6 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 6 個

　　7 功放倒備切換器 QSC 美國 DAB-801 2 臺

　　8 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 2 臺 備份功放

　　9 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 2 個

　　10 數(shù)據(jù)線 QSC 美國 DPC-X 14 條

　　11 噪聲探測話筒 第三方 中國 JC501 3 套

　　12 無線呼叫站 第三方 中國 UW350 2 套

　　13 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T 19 只

　　14 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T 79 只

　　15 8寸兩分頻壁掛揚聲器 QSC 美國 AD-S82 53 只

　　16 變壓器附件 QSC 美國 AD-YM8T 53 套

　　17 時序電源 第三方 中國 SPS-2512A 1 臺

　　18 千兆網(wǎng)交換機 第三方 美國 S5120-24P-EI 1 臺 隨機配置光纖模塊

　　配線間G-2

　　1 輸入輸出接口機 QSC 美國 Q-SYS I/O FRAME 1 臺

　　2 音頻輸入卡 QSC 美國 CIML4 2 塊

　　3 音頻數(shù)據(jù)輸出卡 QSC 美國 CODP4 2 塊

　　4 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 3 臺

　　5 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 3 個

　　6 功放倒備切換器 QSC 美國 DAB-801 1 臺

　　7 200瓦兩通道定阻功率放大器 QSC 美國 CX302 1 臺 備份功放

　　8 輸出隔離變壓器 QSC 美國 IT-42 1 個

　　9 數(shù)據(jù)線 QSC 美國 DPC-X 7 條

　　10 噪聲探測話筒 第三方 中國 JC501 3 套

　　11 無線呼叫站 第三方 中國 UW350 2 套

　　12 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T 19 只

　　13 4英寸吸頂揚聲器 QSC 美國 AD-C42T 79 只

　　14 8寸兩分頻壁掛揚聲器 QSC 美國 AD-S82 13 只

　　15 變壓器附件 QSC 美國 AD-YM8T 13 套

　　16 時序電源 第三方 中國 SPS-2512A 1 臺

　　17 千兆網(wǎng)交換機 第三方 美國 S5120-24P-EI 1 臺 隨機配置光纖模塊

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