江蘇中協(xié)——穩(wěn)定、安全、高效的高考廣播系統(tǒng)
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:胡燕 2017-12-07 10:15:33 加入收藏
高考是一個(gè)人人生中的轉(zhuǎn)折點(diǎn),也是一個(gè)人走向成功的起點(diǎn),誰都希望自己能走進(jìn)心中理想的學(xué)府。而在高考的整個(gè)過程中,廣播系統(tǒng)則扮演著重要的角色,只有從架構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇、使用理念三方面著手,才能夠建設(shè)出穩(wěn)定、安全、高效的高考廣播系統(tǒng)。
架構(gòu)設(shè)計(jì) 多重考慮
系統(tǒng)穩(wěn)定 重中之重
在高考的過程中,會(huì)涉及到很多校園廣播的應(yīng)用,比如統(tǒng)一動(dòng)員講話、發(fā)布緊急通知、英語聽力內(nèi)容播放等。如果校園廣播由于種種原因而造成了癱瘓,無法正常地完成上述任務(wù),就會(huì)影響到考點(diǎn)的整體秩序,關(guān)系到高考的成敗。因此,穩(wěn)定性是必要條件。
安全備份 雙線廣播
中華人民共和國教育部每年在高考時(shí)都會(huì)印發(fā)通知,關(guān)于聽力考試要求,按照教育部辦公廳關(guān)于印發(fā)《普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試英語、日語、俄語聽力考試有關(guān)考務(wù)要求》的通知(教考試廳[2008]3)(以下簡稱“3號(hào)令”)執(zhí)行。其中,第二章《關(guān)于聽力考試播放設(shè)備及工作人員》即明確要求:各考點(diǎn)要配備進(jìn)行聽力考試需要的播放設(shè)備及其備用設(shè)備。第三章《關(guān)于聽力考試期間偶發(fā)事件的處理》第三款明確要求:聽力考試開始時(shí)或進(jìn)行中,放音設(shè)備出現(xiàn)故障的,應(yīng)及時(shí)換用備用設(shè)備。其他參照本條(一)、(二)款處理。
針對(duì)“3號(hào)令”上述規(guī)定,從三方面實(shí)現(xiàn)安全備份:廣播系統(tǒng)方面要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)+模擬雙線廣播備份,模擬傳輸方面要實(shí)現(xiàn)功率放大器的備份,其他音頻設(shè)備也需實(shí)現(xiàn)雙重備份。
網(wǎng)絡(luò)+模擬雙線廣播備份:隨著校園廣播數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的不斷加快,數(shù)字網(wǎng)絡(luò)廣播因其強(qiáng)大的功能可配性,在教育市場已大范圍普及,為了穩(wěn)定、安全,也為了做到法規(guī)遵從,須同時(shí)兼容一套嵌入式的模擬定壓廣播系統(tǒng)。
功率放大器備份:定壓廣播系統(tǒng)中的功率放大器要具備主從備份與切換功能,一旦主功放出現(xiàn)問題時(shí),會(huì)自動(dòng)切換到備用功放。
其他音頻設(shè)備備份:卡座、數(shù)字CD光盤播放器、數(shù)字FM調(diào)諧器、廣播終端(揚(yáng)聲器)等設(shè)備必須至少有一份備份。
離線模塊+帶障運(yùn)行
高考廣播需要具備離線模塊,即使在斷網(wǎng)或出現(xiàn)其他故障時(shí),作息項(xiàng)也能得到執(zhí)行,音頻文件也能得到播放。這樣就不會(huì)影響高考過程中對(duì)于作息、通知和聽力的廣播需求。
故障檢測(cè)+應(yīng)急預(yù)案
高考廣播在運(yùn)行時(shí),會(huì)遇到很多不可預(yù)料的問題。因此,需要配置廣播故障檢測(cè)器,實(shí)時(shí)記錄廣播終端工作狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí),可以通過主控軟件警示用戶或者蜂鳴器報(bào)警。同時(shí),要將當(dāng)前狀態(tài)直接推送至管理員的移動(dòng)設(shè)備上,以便隨時(shí)掌握情況,并啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。
音效保證+超低延時(shí)
音效和語言清晰度的重要性不言而喻,尤其是在高考中播放英語聽力內(nèi)容時(shí),由于聽的是外語而非母語,如果音效不夠好,語言清晰度不夠高,可能會(huì)影響考生的聽力成績。
另外,音頻的延時(shí)問題也是要考慮到的,根據(jù)哈斯效應(yīng),人耳對(duì)于超過50ms的延時(shí)信號(hào)會(huì)有明顯的延時(shí)感,出現(xiàn)明顯的延時(shí)感,會(huì)影響到聽力效果。因此,音頻的延時(shí)時(shí)間必須嚴(yán)格控制,越小越好,最好小于20ms。
同時(shí),上述所提及的網(wǎng)絡(luò)+模擬雙線廣播之間的切換、主備功放系統(tǒng)之間的切換也必須考慮到延時(shí)問題,最好能夠做到零延時(shí)切換。
功能設(shè)計(jì) 豐富可行
全數(shù)字+物聯(lián)網(wǎng)+人工智能先進(jìn)架構(gòu)
數(shù)字信號(hào)有著無可比擬的優(yōu)勢(shì):數(shù)字信號(hào)更易于控制和處理,包括:均衡、放大、提取、變換、分析、綜合、濾波、識(shí)別、合成等;數(shù)字信號(hào)控制和處理更加精確,精度和質(zhì)量更高,也更為直觀;數(shù)字信號(hào)能精確地產(chǎn)生結(jié)果,模擬信號(hào)容易受到溫度、電源電壓、元器件老化等其他不可控因素的影響而產(chǎn)生變化;數(shù)字信號(hào)處理速度更快,在最快的集成電路中,單個(gè)晶體管的開關(guān)時(shí)間可以少于10ps,這意味著在相同的時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生以億計(jì)的結(jié)果;數(shù)字信號(hào)更加安全,因?yàn)榭蓪?duì)信號(hào)進(jìn)行加密處理,較模擬信號(hào)更為安全。
不僅音頻信號(hào)是數(shù)字的,控制信號(hào)也是數(shù)字的,并全數(shù)字周邊通信控制。采用數(shù)字電路還有眾多好處:數(shù)字式定壓功率放大輸出,減少功耗和干擾;效率高、體積小、噪音低、動(dòng)態(tài)范圍大;數(shù)字信號(hào)直接解碼、放大,音質(zhì)失真小等。
所有設(shè)備都應(yīng)該是互聯(lián)的,而且所有設(shè)備都是可感知的,所有狀態(tài)都是可反饋,所有設(shè)備都是可控制的,構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng),也具備人工智能元素。
支持B/S架構(gòu)、跨平臺(tái)系統(tǒng)和移動(dòng)端(iOS和安卓)。
支持云存儲(chǔ)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù),所有信息都可以存儲(chǔ)、調(diào)用。
多節(jié)目源和接收設(shè)備支持
由于保密的需要,一般地區(qū)和學(xué)校在高考中采用卡座來播放磁帶內(nèi)容。也有一些地區(qū)和學(xué)校使用CD播放器來播放CD光盤上的聽力內(nèi)容,使用FM調(diào)頻方式發(fā)射聽力內(nèi)容,需要數(shù)字FM調(diào)諧器來進(jìn)行接收。
同時(shí),在考試的過程中,有可能需要插入一些通知,需要用到麥克風(fēng)。而且,通知的內(nèi)容可能對(duì)于不同的班級(jí)并不相同,這時(shí)就需要多節(jié)目源的支持。
如果使用數(shù)字廣播系統(tǒng)來傳輸上述內(nèi)容,則需要對(duì)這些多種模擬節(jié)目源進(jìn)行同步采樣、量化、編碼、壓縮、傳輸,保證消息的即時(shí)送達(dá)。
兼顧更多功能
高考廣播在設(shè)計(jì)時(shí),不僅要考慮到高考時(shí)使用,還要考慮到平時(shí)教學(xué)的工作,因此必須要兼顧到更多的功能性。
比如:分區(qū)廣播、分組廣播、自動(dòng)校時(shí)、電源時(shí)序管理、消防信號(hào)支持、呼叫對(duì)講、作息管理、定時(shí)播放、無線遙控、晴雨表、季節(jié)作息、地圖操作、用戶管理、權(quán)限管理、設(shè)備管理、文件管理、音頻轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)備份、固件升級(jí)(在線升級(jí))、講稿模式(TTS語音轉(zhuǎn)文字)、脫機(jī)控制(熱鍵操作)、輸出監(jiān)聽、設(shè)備級(jí)聯(lián)等。
多種音源設(shè)備輸入
除了支持卡座、CD、會(huì)議麥克風(fēng)、電腦聲卡(線路輸入)、蓮花頭插座(RCA)等音頻設(shè)備輸入外,還需要支持吊裝麥克風(fēng)、2.4G無線麥克風(fēng)、無線麥克風(fēng)、藍(lán)牙連接等多種音頻設(shè)備輸入。
超靈敏、遠(yuǎn)距離拾音+DSP反饋抑制
學(xué)校擴(kuò)聲系統(tǒng)目前存在一些行業(yè)難以解決的“痛點(diǎn)問題”:由于采用單一指向性麥克風(fēng),演講者只能在小于幾十度范圍內(nèi)活動(dòng),一旦偏離麥克風(fēng)拾音的范圍,麥克風(fēng)就無法拾音;麥克風(fēng)的靈敏度低,演講者與麥克風(fēng)超過1米之后,麥克風(fēng)也無法拾音;麥克風(fēng)、功放和音箱很容易形成正反饋,進(jìn)而產(chǎn)生嘯叫。
需要采用全指向、高音質(zhì)、高信噪比電容吊麥,實(shí)現(xiàn)超靈敏度遠(yuǎn)距離拾音。
同時(shí),需要使用高性能浮點(diǎn)DSP算法,進(jìn)行自動(dòng)反饋抑制,解決了嘯叫問題,同時(shí)進(jìn)行噪聲抑制、頻率均衡控制,實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)音頻的拾取。
而且,對(duì)于拾音的內(nèi)容需要進(jìn)行均衡處理(最好進(jìn)行多極均衡處理),以保證擴(kuò)聲音質(zhì)。
設(shè)備配置 精心選擇
網(wǎng)絡(luò)廣播服務(wù)器
主要實(shí)現(xiàn)多節(jié)目源播放、多路模擬信號(hào)同步數(shù)字化和傳輸功能。
主備功放切換器
支持主功放和備用功放之間無縫切換,在主功放出現(xiàn)問題時(shí),備用功放要在第一時(shí)間接管,保證廣播安全。
音源設(shè)備
鵝頸話筒麥克風(fēng)
用于發(fā)布通知。
數(shù)字CD播放器
用于播放CD光盤內(nèi)容。
卡座
用于播放磁帶內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)廣播故障檢測(cè)器
該設(shè)備用于實(shí)時(shí)記錄網(wǎng)絡(luò)廣播終端工作狀態(tài),異常報(bào)警。如果發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障,會(huì)在屏幕界面上顯示,同時(shí)會(huì)通過蜂鳴器報(bào)警,如果外接了音箱或喇叭,則會(huì)發(fā)出更響的聲音,以提醒管理員。同時(shí),能夠?qū)?bào)警信息推送到管理員的移動(dòng)設(shè)備(手機(jī)、平板)上。
網(wǎng)絡(luò)廣播終端
擁有離線播放特色功能,當(dāng)上位機(jī)、交換機(jī)、路由器、服務(wù)器出現(xiàn)任何問題時(shí),它都能夠偵測(cè)到,并實(shí)現(xiàn)離線、斷網(wǎng)播放,自動(dòng)執(zhí)行作息方案。而且,由于擁有大容量存儲(chǔ)功能,因此作息項(xiàng)中的音頻文件即使在斷網(wǎng)的情況下也能夠正常播放,從而不影響學(xué)校整體考試工作的進(jìn)行。
支持雙線廣播,平時(shí)可以使用網(wǎng)絡(luò)廣播模式,在高考時(shí)可以切換至定壓廣播模式。
使用理念 防患未然
高考時(shí)會(huì)涉及到幾十上百個(gè)教室,幾千名考生。如果有一點(diǎn)失誤,就會(huì)造成一次非常嚴(yán)重的教學(xué)事故。為了保障考生們考試的順利進(jìn)行,必須要注意高考廣播的使用。
實(shí)際演練 考前巡檢
需要學(xué)校的技術(shù)老師或者由廠商向考點(diǎn)派出專業(yè)技術(shù)人員,對(duì)校園廣播進(jìn)行多輪實(shí)際演練和考前巡檢,做到防患于未然。仔細(xì)檢查每一間教室,每一臺(tái)機(jī)器,確保高考時(shí)廣播系統(tǒng)不出故障,做到萬無一失。
現(xiàn)場駐守 即時(shí)除障
最好由廠商或相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)向?qū)W校派駐專業(yè)人員,現(xiàn)場值守,萬一發(fā)生故障,可以現(xiàn)場解決,貼心服務(wù),保護(hù)高考考點(diǎn)廣播的安全。
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