建筑电气与智能化系列—建筑电气识图与工程实例(33) 通信网络与综合布线.doc

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1、建筑电气与智能化系系列建筑电气识图与工程实例(3-3)第七章通信网络与综合布线共用电视天线、电话、有线广播以及综合布线系统是现代建筑中应用比较多的弱电系统。本章对上述几个系统的工作原理、安装部件都作了介绍,并通过工程图的方式对这几个系统进行了分析。第一节有线电视系统一、卫星电视接收系统卫星电视接收系统一般有天线、室外单元(高频头)和室内终端装置等组成。室外单元和室内单元之间用同轴电缆连接,用以传输电视信号和供电。卫星电视接收系统可单独使用,也可作为共用天线接收站,天线系统一般都安置在建筑物顶部,根据接收卫星电视节目的多少,可同时架设多面天线,接收到的电视信号要强制到射频载波上。当接收非PAL制

2、式的电视节目时,在接收机和调制器之间要插入制式转换器,将电视信号转换成PAL制式,然后通过混合器进入CATV系统。接收系统原理框图如下图所示。接收天线分为以下两种:(1)抛物面天线卫星电视直播系统的接收天线主要由抛物面反射器组成,辐射器相位中心位于抛物面反射器的焦点上,反射器将接收的(卫星发来)平面电磁波聚集,校正为球面波送给辐射器,再通过波导送给室外单元(高频头)。(2)卡塞格伦天线主反射面为抛物面,副反射面为一旋转双曲面,使副反射面虚焦点和主反射面的焦点相重合;馈源和两个焦点共轴。天线结构一般分天线本体结构、俯仰调整、方位调整等多部分。其中天线本体由反射面、背架及馈源支架等组成,反射面有板

3、状和网状两种形式。对于要求较高的天线系统,为了便于天线的自动追踪,还应有其他相应的机构设施,如方位和俯仰角数据、传递装置以及电动控制设施等。常用的抛物面卫星天线有6m、4.5m、3m等口径,用于接收泛美四号、日本百合三星、亚洲一号、亚太2R等卫星电视节目。三支脚卫星天线应按设计要求所接收卫星的方向进行摆放,其中两前地撑杆设在卫星接收方向,因为这个位置受了最大的风力。若卫星天线在屋顶安装,在屋顶结构施工时,应将天线基座配合预埋,预埋时调整好尺寸及水平度,并预埋三根电缆引下钢管(一根为信号线引下,另两根为调整天线水平及垂直方向或电机用电源线引下)。7.5m卫星天线重量在2t左右,通常在现场组装,在

4、塔吊拆除之前应将天线安装就位。卫星天线要做防雷接地连接。二、有线电视系统的构成有线电视系统一般包括前端装置、传输分配网络、用户终端等几个部分,其框图如下所示:1、信号源接收部分信号源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号、有线电视节目信号,通过各种口径的抛物面天线,再经过高频头(LNB)向前端提供频率在970-1470MHz的卫星电视信号。抛物面天线还用来接收微波中继信号MMDS所发的微波电视信号,经过变频器向前端提供高频电视信号。除此之外,向前端提供信号的还有演播室内的摄像机、录像机、影碟机、电影电视转换机等自办节目电视信号。接收各种空间电视信号的场地,通常选择对信号阻挡小、反射

5、较小、信号场强较高的和电磁干扰较少的有利于信号接收的开阔地带,同时也要考虑尽可能靠近系统的前端所在地,减少向前端输送过程中信号的衰减。2、前端装置系统的前端部分的主要任务是对送入前端的各种信号进行技术处理,将它们变成符合系统传输要求的高频电视信号,最后各种电视信号混合成一路,馈送给系统的干线传输部分。根据前端的任务性质,其使用的主要设备和部件有:放大微弱高频电视信号的天线放大器(有时该放大器装在天线杆上);衰减强信号用的衰减器;滤除带外成分的滤波器;将信号放大的频道放大器和宽带功率放大器;将视、音频信号变成高频电视信号的调制器;对卫星处理器以及将多路高频电视信号混合成一路的混合器。前端部分是系

6、统使用设备品种最多的一个部分。3、传输分配网络传输分配网络可采用860MHz双向传输方式,具有双向传输能力,上行通道为30-40MHz,下行通道为40-860MHz;40-450MHz为有线电视信号传输,450-550MHz、750-860MHz频段内传输卫星电视信号,550-750MHz留给今后数字电视传输用。(1)系统的干线传输部分系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传送到系统所属的分配网络输入端口,且其信号电平需满足系统分配网络所要求。目前大量CATV系统均采用同轴电缆作为系统干线传输部分的传输媒体,由于高频电视信号在同轴电缆中传输时会产生衰

7、减,其衰减量除了决定于同轴电缆的结构和材料外,还与信号本身的频率有关,频率越高的信号在同样条件下,衰减量也越大,这样,当信号被传输一段距离后,信号电平将会有所下降,距离越长,下降值越大,而且使不同频率信号的电平产生差值,传输距离越远,差值就越大。这就给系统分配正常工作带来困难。除此之外,信号的衰减量还和温度有关,温度升高时其衰减量约加0.2dB/。为了克服信号在电缆中传输产生的衰减和不同频率信号的衰减差异,除了选用衰减量小的同轴电缆外,还要采用带有自动增益控制和自动斜率控制功能的干线放大器和均衡器等设备和部件。但是随着放大器的使用,必然导致噪声的增大、频响特性变差和非线性失真的产生,而且随着传

8、输距离的增大,串接放大器个数就增多,就目前的技术水平来讲,即使采用具有自动电平控制功能的干线放大器,其理论值也不能超过25级。这样,系统干线传输的最长距离也就被限制在10km左右。而目前的CATV系统正在朝着区域性联网发展,10km远不能满足系统联网的需要。CATV系统中采用光缆来替代同轴电缆作为系统干线传输媒体,形成“光缆+电缆”的有线电视传输方式,它不仅解决了CATV系统宽带长距离传输的难题,而且使CATV系统达到了较高的技术水平。所谓CATV系统的光纤传输,实际上是把CATV系统前端部分输出的高频电视信号调制成波长为1310nm的激光信号,这个任务由光发送机完成,经过光纤传送后,由光接收

9、机接收并还原成原来的高频电视信号反馈给系统的分配网络,下图为上述转换过程的示意图。从经济角度考虑,当干线长度超过3km时,采用光缆的综合成本就会接近采用同轴电缆的综合成本。(2)系统的分配网络系统分配网络的主要任务是将由前端提供的、经系统干线传输过来的全部高频电视信号通过电缆分配到每个用户终端,而且要保证每个用户终端得到电平值符合系统的要求,使用户终端的电视机处于最佳状态。为了实现上述要求,系统的分配网络要使用大量各种规格的分配器、分支器、分支串接单元、用户终端等无源部件。在分配过程中,信号的电平会下降,因此,还需要采用各种规格和型号的放大器,对信号电平再次进行放大,以满足继续分配信号的需要。

10、(3)传输分配网络的形式分配网络的形式应根据系统用户终端的分布情况和总数确定,形式也是多种多样的,在系统的工程设计中,分配网络的设计最灵活多变,在保证用户终端能获得规定电平值的前提下,使用的器件应越少越好。分配网络的组成形式有很多,其基本组成形式有下列几种:1)分配分配形式网络中采用分配器,主要适用于以前端为中心向四周扩散的,用户端数不多的小系统。主要用于干线、分支干线、楼幢之间的分配。在使用这种形式的网络时,分配器的任一端口不能空载。2)分支分支形式该网络采用的均是分支器,适用于用户端离前端较远且分散的小型CATV系统。使用该系统时,最后一个分支器的输出端必须接上75负载电阻,以保持整个系统

11、的匹配。3)分配分支形式这个形式的分配网络是应用得最广泛的一种。通常是先经分配器将信号分配给若干根分支电缆,然后再通过具有不同分支衰减的分支器向用户终端提供符合“规范”所要求的信号。4)分支分配形式进入分配网络的信号先经过分支器,将信号中的一部分能量分给分配器,再通过分配器给用户终端。除此之外,网络的组成形式还有很多,例如:分配分支分配形式、不平衡分配形式等。4、用户终端有线电视系统为用户终端提供68+6dBV的电视信号。三、有线电视系统的设备和部件1、前端设备前端设备主要由天线放大器、制式转换器、频道调制器、频道放大器、混合器等组成,是有线电视系统的心脏。(1)天线放大器天线放大器主要在前端

12、部分使用,用来放大天线接收下来的微弱信号,以改善整个系统的载噪比。天线放大器为宽带型和频道型两种。(2)制式转换器制式转换器能将3.58MHz的NTSC制式的彩色电视信号转换成彩色副载波4.43MHz的PAL制式的彩色电视信号,以符合我国电视制式的需求。(3)频道调制器频道调制器将卫星接收机送出的视单步信号调制为射频电视信号。(4)频道放大器频道放大器即单频道放大器,它用在CATV的前端,后面一般是混合器,因为各频道的信号电平是参差不齐的,只有经过频道放大器的增益调整,使各频道的输出电平大致相同。(5)混合器混合器的作用是把所接收到的多路电视信号混合在一起,合成一路信号输送出去,而又不相互干扰

13、。混合器的高通、低通滤波器还具有滤除干扰波的作用,能消除电视的重影现象。混合器可分为频道混合器和频段混合器。2、传输分配网络传输分配网络分有源网络和无源网络,无源分配网络只有分配器、分支器和传输电缆等,有源网络包括无源分配网络中的部分,还增加了干线放大器和分配放大器。(1)干线放大器该放大器专门用在系统的干线传输部分,用来弥补信号在同轴电缆中传输产生的衰减,其特点是增益不高,输出电平也不高,但考虑到电缆衰减的频率特性和温度特性,一般均具有自动增益控制(AGC)和自动斜率控制(ASC)的功能。高质量的干线放大器则同时具有上述两种功能,称之为具有自动电平控制功能的干线放大器(ALC)。干线放大器带

14、宽的上限根据在系统干线中所传输信号的最高频率来决定,一般为40-860MHz。干线放大器一般只有一个输出端口,但有时为了满足系统整体的需要,有些干线放大器除了一个主输出端口外,还有若干个输出端口,这些端口的输出信号的电平要略高于主输出端口的信号电平,以满足通过不太长的分支线直接供用户端分配的要求。这种干线放大器称之为干线分支放大器。另一些干线放大器的输出端口的输出信号的电平略低于主输出端口输出的信号电平,以满足干线其他支路的传输,这种干线放大器称之为干线分配放大器。(2)分配放大器通常置于干线传输的末端,用为提高干线放大器输出端口的信号电平,满足分配网络信号的要求,它和在系统前端部分使用的宽带

15、放大器属于同一类型。分配放大器(线路放大器)用于传输过程中因用户增多、线路延长后,补偿信号损失的放大器,一般采用全频道放大器。全频道放大器在频带内的增益偏差不能太大,这样当多个频道信号传输中,高端和低端信号增益偏差不会太大。(3)分配器分配器将一路信号均等地分成几路信号输出,常用的有二分配器、三分配器、四分配器和六分配器等。分配网络的设计是根据用户终端分布情况来确定网络的组成形式,然后按每个用户终端的信号电平为68+6dB的要求确定所用器件的规格、数量。在设计过程中应考虑到分配器的分配损耗,分支器的插入损耗及电缆的损耗等因素。工程上,通常采用下列数据。分配器的分配损耗:二分配器4dB;三分配器

16、6dB;四分配器8dB。(4)分支器分支器是从干线上取出一部分信号送到支线上去,分支器一般由变压器型定向耦合器和分配器组成。定向耦合器的功能是较小的插入损失从干线取出部分信号功率,经衰减后由分配器输出,当输出端有反向干扰信号时,对主电路输出无影响。分支器与分配组合使用可组成各种传输分配网络。在一分支器的支路输出端接下来二分配器,就成为二分支器,接上四分配器就成为四分支器。分支器的插入损耗:对于VHF频段的信号,在电缆上每串接一个分支器,信号损耗可按1-1.5dB计算;对于UHF频段,则可按2.5-3dB计算。(5)视频电缆在传输分配网络中各元件之间的连接线一般选用同轴电缆。同轴电缆由一根导线作

17、芯线,周围充填聚乙烯绝缘物,外层为屏蔽铜网,保护层为聚乙烯护套。同轴电缆的阻抗特性为75,在CATV系统中广泛使用,常用的型号有SYWV、RG6等。在前端与传输部分分配网络之间的主干线一般用SYWV-75-9,传输网络中的干线可用SYWV-75-7,从分配网络到用户终端的分支线可用SYWV-75-5。同轴电缆应单独配管敷设,不能靠近强电流线路平行敷设。电缆的损耗:可按所选用的电缆的型号及长度计算。3、用户终端用户终端为供给电视机信号的接线盒,称为电视插座板,有单孔和双孔板之分,单孔插座板仅输出电视信号,双孔插座既有电视信号,又有调频广播信号。4、光缆CATV的光纤(缆)传输就是通过光发送机将C

18、ATV系统内的全部全频电视信号调制成波长为1310nm的激光信号,经光纤(缆)传输后,由光接收机再还原成高频电视信号。从光发送机到光接收机之间的通道称为光链路,其两端的光发送机和光接收机称为光端机。光链路的技术指标取决于光端机,其中信号的载噪比取决于光接收机,而复合二次互调比和合成三次差拍比则取决于光发送机。下图是利用光纤(缆)组成CATV干线传输部分的模式。前端内,光发送机将高频电视信号转换为激光信号,根据各路传输路线的长短(图中为3路)将光分路器设计成不等功率分配的分路器,把激光信号分别馈入各根光纤,经光链路的传输,在光节点,由光接收机把激光信号还原成高频电视信号,再通过电缆传输给各分配网

19、络,这样,就组成了“光纤(缆)+电缆”的有线电视传输模式。随着光纤(缆)和光端机技术的日趋成熟,成本呈降低趁势,目前,当干线传输距离大于3km时,采用光纤(缆)传输的造价并不高于电缆传输。而且距离越远越能显示出光纤(缆)传输的优越性,性能价格比越高。四、有线电视系统工程图有线电视系统工程图主要包括有线电视系统图和有线电视平面图,两者用于描述有线电视系统的连接关系和系统施工方法,系统中部件的参数和安装位置在图中都标注清楚。所有开路电视频道的电视信号都用频道变换器进行了频道变换,以避免接收图像上出现前重影干扰。第二节电话系统电话信号的传输与电力传输和电视信号传输不同,电力传输和电视信号传输是共用系

20、统,一个电源或一个信号可以分配给多个用户,而电话信号是独立信号,两部电话之间必须有两根导线直接连接。因此有一部电话机就要有两根(一对)电话线。从各用户到电话交换机的电话线路数量很大,这不像供电线路,只要几根导线就可以连接许多用户。一台交换机可以接入电话机的数量用门计算,如200门交换机、800门交换机。交换机之间的线路是公用线路,由于各部电话机不会都同时使用线路,因此,公用线路的数量要比电话机的门数少得多,一般只需要10%左右。由于这些线路是公用的,就会出现没有空闲线路的情况,就是占线。如果建筑物内没有交换机,那么进入建筑物的就是接各部电话机的线路,楼内有多少部电话机,就需要有多少对线路引入。

21、一、电话通信线路的组成电话通信线路从进户管线一直到用户出线盒,一般由以下几部分组成:1、引入(进户)电缆管路。它又分为地下进户和外墙进户两种方式。2、交接设备或总配线设备。它是引入电缆进屋后的终端设备,有设置与不设置用户交换机两种情况,如设置用户交换机,采用总配线箱或总配线架;如不设用户交换机,常用交接箱或交接间,交接设备宜装在建筑的一、二层,如有地下室,且较干燥、通风,才可考虑设置在地下室。3、上升电缆管路。它有上升管路、上升房和竖井三种建筑类型。4、楼层电缆管路。5、配线设备。如电缆接头箱、过路箱、分线盒、用户出线盒,是通信线路分支、中间检查、终端用设备。二、配线方式建筑物的电话线路包括主

22、干电缆(或干线电缆)、分支电缆(或配线电缆)和用户线路等三部分,其配线方式应根据建筑物的结构及用户的需要,选用技术上先进、经济上合理的方案,做到便于施工和维护管理、安全可靠。干线电缆的配线方式有单独式、复接式、递减式、交接式和合用式。1、单独式采用这种配线方式时,各个楼层的电缆采取分别独立的直接供给,因此各个楼层的电话电缆线对之间无连接关系。各个楼层所需的电缆对数根据需要来定,可以相同或不相同。(1)优点1)各楼层的电缆线路互不影响,如发生障碍涉及范围较小,只是一个楼层。2)由于各层都是单独供给,发生故障容易判断和检修。3)扩建或改建较为简单,不影响其他楼层。(2)缺点1)单独供线,电缆长度增

23、加,工程造价较高。2)电缆线路网的灵活性差,各层的线对无法充分利用,线路利用率不高。(3)适用范围适用于各层楼需要的电缆线对较多且较为固定不变的场合,如高级宾馆的标准层或办公大楼的办公室等。2、复接式采用这种配线方式时,各个楼层之间的电缆线对部分复接或全部复接,复接的线对根据各层需要来决定。每对线的复接次数一般不得超过两次。各个楼层的电话电缆由同一条上伸电缆接出,不是单独供线。(1)优点1)电缆线路网的灵活性较高,各层的线对因有复接关系,可以适当调度;2)电缆长度较短,且对数集中,工程造价较低。(2)缺点1)各个楼层电缆线对复接后会互相影响,如发生故障,涉及范围较广,对各个楼层都有影响。2)各

24、个楼层不是单独供线,如发生障碍不易判断和检修。3)扩建或改建时,对其他楼层有所影响。(3)适用范围适用于各层需要的电缆线对数量不均匀,变化比较频繁的场合,如大规模的大楼、科技贸易中心或业务变化较多的办公大楼等。3、递减式这种配线方式各个楼层线对互相不复接,各个楼层之间的电缆线对引出使用后,上升电缆逐段递减。(1)优点1)各个楼层虽由同一上升电缆引出,但因线对互不复接,故发生故障时容易判断和检修。2)电缆长度较短,且对数集中,工程造价较低。(2)缺点1)电缆线路网的灵活性较差,各层的线对无法高度使用,线路利用率不高。2)扩建或改建较为复杂,要影响其他楼层。(3)适用范围适用于各层所需的电缆线对数

25、量不均匀且无变化的场合,如规模较小的宾馆、办公楼及高级公寓等。4、交接式这种配线方式将整个高层建筑的电缆线路网分为几个交接配线区域,除离总交接箱或配线架较近的楼层采用单独式供线外,其他各层电缆均分别经过有关交接箱琁总交接箱(或配线架)连接。(1)优点1)各个楼层电缆线路互不影响,如发生障碍,则涉及范围较少,只是相邻楼层。2)提高了主干电缆芯线使用率,灵活性较高,线对可调度使用。3)发生障碍容易判断、测试和检修。(2)缺点1)增加了交接箱和电缆长度,工程造价较高。2)对施工和维护管理等要求较高。(3)适用范围适用于各层需要线对数量不同且变化较多的场合,例如规模较大、变化较多的办公楼、高级宾馆、科

26、技贸易中心等。5、合用式这种方式是将上述几种不同配线方式混合应用而成,因而适用场合较多,尤其适用于规模较大的公共建筑等。三、电话系统使用的材料1、电缆电话系统的干线使用电话电缆。室外埋地敷设时使用铠装电缆,架空敷设时用钢丝绳悬挂普通电缆,或使用带自承钢丝绳的电缆,室内使用普通电缆。常用电缆有HYA型综合护层塑料绝缘电缆和HPVV铜芯全聚氯乙烯电缆,电缆规格标注为HYA1020.5,其中HYA为型号,10表示缆内10对电话线,20.5表示每对线为2根直径0.5mm的导线。电缆的对数从5-2400对,线芯有两种规格0.5mm和0.4mm。在选择电缆时,电缆对数要比实际设计用户数多20%左右,作为线

27、路增容和维护使用。2、光缆光导纤维通信是一种崭新的信号传输手段,利用激光通过超纯石英(或特种玻璃)拉制成的光导纤维进行通信。多芯光纤、铜导线、扩套等组成光缆。既可用于长途干线通信,传输近万路电话以及高速数据,又可用于中小容量的短距离市内通信,市局同交换机之间以及闭路电视、计算机终端网络的线路中。光纤通信不但通信容量大、中继距离长,而且性能稳定,通信可靠。缆芯小,重量轻,曲挠性好,便于运输和施工。可根据用户需要插入不同信号线或其他线组,组成综合光缆。光缆的标准长度(1000100)m。3、电话线管内暗敷设使用的电话线,常用的是RVB型塑料并行软导线或RVS型双绞线,规格为20.2mm2-20.5

28、mm2,要求较高的系统使用HPW型并行线,规格为20.5mm2,也可以使用HBV型绞线,规格为20.6mm2。4、分线箱电话系统干线电缆与进户连接要使用电话分线箱,也叫电话组线箱或电话交接箱。电话分线箱按要求安装在需要分线的位置,建筑物内的分线箱为暗装在楼道中,高层建筑安装在电缆竖井中。分线箱的规格为10对、20对、30对等,按需要分线数量靠拢物分线箱。5、用户出线盒室内用户要安装暗装用户出线盒,出线盒面板规格与前面的开关插座面板规格相同,如86型、75型等。面板分为无插座型和有插座型。无插座型出线盒面板只是一个塑料面板,中央留直径1cm的圆孔,线路电话线与用户电话机线在盒内直接连接,适用于电

29、话机位置较远的用户,用户可以用RVB导线做室内线,连接电话机接线盒。有插座型出线盒面板分为单插座和双插座,面板上为通信设备专用插座,要使用专用插头与之连接,现在电话机都使用这种插头进行线路连接,比如话筒与机座的连接。使用插座型面板时,线路导线直接接在面板背面的接线螺钉上。四、电话系统工程图分析第三节广播音响系统广播音响系统又称电声系统,在各种建筑中的应用范围极为广泛,是剧场、影院、宾馆、舞厅、俱乐部、艺术广场、体育广场、工矿企业、机关学校等各种场合所必备的设备。一、广播音响系统的分类在建筑工程中广播音响系统大致可以归纳为三种类型:1、公共广播系统公共广播系统包括背景音乐和紧急广播功能,平时播放

30、背景音乐和其他节目,当出现紧急情况时,强制转换为报警广播。这种系统中的广播用的传声器(话筒)与向公共广播的扬声器一般不处在同一个房间内,故无声反馈的问题,且以定压式传输方式为其典型系统。(1)公共广播系统面向公众区的公共广播系统主要用于语言广播,这种系统往往平时进行背景音乐广播,在出现灾害或紧急情况时,可切换成紧急广播。公共广播系统的特点是服务区域面积大、空间宽旷,声音传输以直达声为主。如果扬声器的布局不合理,因声波多次反射而形成超过50ms以上的延时,会引起双重声或多重声,甚至会出现回声,影响声音的清晰度和声像的定位。(2)面向宾馆客房的广播音响系统这种系统由客房音响广播和紧急广播组成,正常

31、情况时向客房提供音乐广播,包含收音机的调幅(AM)、调频(FM)广播波段和宾馆自播的背景音乐等多个可供自由选择的波段,每个广播均由床头柜扬声器播放。在紧急广播时,客房广播被强行中断,只有紧急广播的内容强行切换到床头扬声器,使所有客人均能听到紧急广播。2、厅堂扩音系统厅堂扩声系统使用专业音响设备,并要求有大功率的扬声器系统,由于演讲或演出用的传声器与扩声用的扬声器同处于一个厅堂内,故存在声反馈的问题,所以厅堂扩声系统一般采用低阻抗式直接传输方式。(1)面向体育馆、剧场、礼堂为代表的厅堂扩声系统,这种扩声系统是应用最广泛的系统,它是一种专业性较强的厅堂扩声系统。室内扩声系统往往有综合性多用途的要求

32、,不仅可供会场语言扩声使用,还可作文艺演出。对音质的要求很高,受建筑声学条件的影响较大。对于大型现场演出的音响系统,要用大功率的扬声器系统和功率放大器,在系统的配置和器材选用方面有一定的要求。(2)面向歌舞厅、宴会厅、卡拉OK厅的音响系统,这种系统应用于综合性的多用途群众娱乐场所。由于人流多、杂声或噪声较大,故要求音响设备要有足够的功率,较高档次的还要求有很好的重放效果,故也应配置专业影响器材,在设计时要注意供电线路与各种灯具的调光器分开,对于歌舞厅、卡拉OK厅,还要配置相应的视频图像系统。3、会议系统会议系统包括会议讨论系统、表决系统和同声传译系统。这类系统一般也设置由公共广播提供的背景音乐

33、和紧急广播两用的系统,因有其特殊性,常在会议室和报告厅单独设置会议广播系统。对要求较高的国际会议厅,还需另行设计同声传译系统、会议表决系统以及大屏幕投影电视。会议系统广泛用于会议中心、宾馆、集团公司、大学学术报告厅等场所。二、广播音响系统的组成广播音响系统由节目源设备、信号的放大和处理设备、传输线路和扬声器系统四部分组成。1、节目源设备相应的节目源设备有FM/AM调谐器、电唱机、激光唱机和录音机等。还包括传声器(话筒)、电视伴音(包括影碟机、录像机和卫星电视的伴音)、电子乐器等。2、信号放大和处理设备信号的放大就是指电压放大和功率放大,其次是信号的选择处理,即通过选择开关选择所需要的节目源信号

34、。3、传输线路对于厅堂扩声系统,由于功率放大器与扬声器的距离不远,采用低阻抗式大电流的直接馈送方式。对于公共广播系统,由于服务区域广、距离长,为了减少传输线路引起的损耗,往往采用高压传输方式。4、扬声器系统扬声器是能将电信号转换成声信号并辐射到空气中去的电声换能器,一般称之为喇叭。在弱电工程的广播系统中有着广泛的应用。三、广播音响系统的设备布置(一)设备布置1、扬声器的选择与布置扬声器的选择主要满足播放效果的要求,在考虑灵敏度、频响和指向性等性能的前提下,应考虑功率大小。在办公室、生活间和宾馆客房等场所,可选用1-2W的扬声器箱;走廊、门厅及公共活动场所的背景音乐、业务广播,宜选用3-5W的扬

35、声器箱。在选用声柱时,应注意广播的服务范围、建筑的室内装修情况及安装的重要依据,如果建筑装饰和室内净空允许,对大空间的场所宜选用声柱(或组合音箱);对于地下室、设备机房或噪声高、污浊的场所,应选用号筒式扬声器,且声压级应比环境噪声大10-15dB;室外使用的扬声器应选用防潮保护型。高级宾馆内的背景音乐扬声器(或箱)的输出,宜根据公共活动场所的噪声情况就地设置音量调节装置。对于扬声器布置的数量,在房间内(如会议厅、餐厅、多功能厅)可按0.025-0.05W/m2的电功率密度确定,亦可按下式估算:D=(H-1.3)至2.4(H-1.3)式中D为扬声器安装间距;H为扬声器安装高度。另外一种估算方法,

36、按从任何部位到最近一个扬声器的步行距离不超过15m,末端最后一个扬声器距离不大于8m的标准布置。在门厅、电梯厅、休息厅顶棚安装的扬声器间距为安装高度的2-2.5倍。在走廊顶棚安装的扬声器间距为安装高度的3-3.5倍。走廊、大厅等处的扬声器一般嵌入顶棚安装。室内扬声器箱可明装,但安装高度(扬声器箱的底边距地面)不宜低于2.2m。2、广播用户分路有线广播的用户分路应根据用户类别、播音控制、火灾事故广播控制和广播线路等因素确定。特别要注意火灾事故广播的分路,当与其他广播系统(如服务性广播)共用时,用户分路应该满足火灾事故广播的分路要求。为适应各个分路对广播信号有近似相等声级的要求,在系统设计及设备选

37、择时可采取以下几种方法。(1)每一用户分路配置一台独立的功率放大器,且该功放具有音量控制功能。(2)在满足扬声器与功率放大器匹配的条件下,可以几个用户分路共用一台功放,但需设置扬声器分路选择器,以便选择和控制分路扬声器。(3)当一个用户分路所需广播功率很大时,可以采用两台或更多的功率放大器,多台功放的输入端可以并联接至同一节目信号,但输出端不能直接并联,应按扬声器与功率放大器匹配的原则将扬声器分组,再分别接到各功率放大器的输出端。(4)在某些分路的部分扬声器上加装音量控制器来调节音量大小,采用带衰减器的扬声器可调整声级的大小。3、功放设备的容量功放设备的容量可按下式计算:P=K1K2Pi式中P

38、功放设备输出总电功率(W);K1线路衰耗补偿系数,1dB时取1.26,2dB时取1.58;K2老化系数,一般取1.2-1.4;Pi第i分路同时广播时最大电功率(W)。Pi=KiPNi式中PNi第i分路的用户设备额定容量;Ki第i分路的同时需要系数,宾馆客房取0.2-0.4,背景音乐取0.5-0.6,业务性广播取0.7-0.8,火灾事故广播取1。4、有线广播控制室有线广播控制室应根据建筑物的类别、用途的不同而设置,靠近主管业务部门(如办公楼),宜与电视监控室合并设置(如宾馆)。有线广播控制室也可和消防控制室合用,此时应满足消防控制室的有关要求。控制室内功放设备的布置应满足以下要求:柜前净距离应不

39、小于1.5m;柜侧与墙以及柜背与墙的净距离应不小于0.8m;在柜侧需要维修时,柜间距离应不小于1m。5、线路选择与敷设有线广播系统的传输线路应根据系统形式和线路的传输功率损耗来选择。一般地,对于宾馆的服务性广播,由于节目套数较多,多选用线绞合的电缆;而对其他场所,宜选用铜芯塑料绞合线。通常传输线路上的音频功率损耗应控制在5%以内。广播线路一般采用穿管或线槽的敷设方式,在走廊里可以和电话线路共槽走吊顶内敷设。(二)扩声系统扩声系统按使用功能分为三类:语言扩声系统、音乐扩声系统、音乐兼语言扩声系统。多功能厅为音乐兼语言扩声系统。1、扬声器的选择、布置与安装扬声器的选择应根据声场及扬声器的布置方式合

40、理确定其技术参数。多功能厅扩声系统中,多采用前期电子分频组合式扬声器系统,可以是2、3或4分频系统,中、高音单元多采用号筒式扬声器。各种组合音箱也可作为广播应用,组合音箱大多是由两个或三个单元扬声器组成(中、高音单元多采用号筒),更多采用无源电子分频,有时为扩大使用范围另配超低频音箱。扬声器的布置应满足:在任何情况下所有的听众都能接收到均匀的声能;扩声应得到自然的印象;扬声器的位置在建筑上应当是合理的。扬声器的布置方式有:集中式、分散式、分布式及混合式等四种。(1)集中式布置方式多用于多功能厅、2000个以下的会场、体育场的比赛场地。扬声器设置在舞台或主席台的周围,并尽可能集中,大多数情况下扬

41、声器装在自然源的上方,两侧(台边或耳光)相辅助。这种布置可以使视听效果一致,避免声反馈的影响。扬声器(或扬声器系统)至最远听众的距离应不大于临界距离的3倍。(2)分散式布置方式用于净空较低、纵向距离长或者可能被分隔成几部分使用及厅内混响时间长的多功能厅,以及2000人以上的会场。这种布置应控制最近的扬声器的功率,尽量减少声反馈,还应防止听众区产生重声现象,必要时加装延时器。(3)分布式布置方式用于体育馆、体育场观众席,扬声器组在顶棚上呈环形布置。例如,两组环形扬声器系统,其中一组供声区为观众席,另一组为运动场地。再如,三组环形扬声器系统,其中一组供声区为上半部观众席,一组为下半部观众席,一组为

42、运动场地。为满足声场均匀度的要求,应根据要求的直达声供声范围、扬声器(或扬声器系统)的指向特性,合理确定扬声器(或扬声器系统)的声辐射范围的适当重叠。检查高、中音是否达到所在座位的简便实用的方法是:凡在座位上能看到主要负担覆盖本区的扬声器中轴,则高、中音的直达声将较强。对于扬声器的安装高度和倾斜有度,应根据工程的实际情况,考虑声轴线投射距离、投射点距地面的高度和水平及竖直向上需要的供声范围,用几何作图法的方法来确定。2、传声器的布置传声器的布置应能够满足减少声反馈、提高传声增益和防止干扰的要求。传声器的位置与扬声器(或扬声器系统)的间距尽量大于临界距离,并且位于扬声器的辐射范围角以外。当室内扬

43、声场不均匀时,传声器应尽量避免设在声级高的部位。传声器应远离晶闸管干扰源及其辐射范围。3、前端与放大设备前级增音机、调音控制台、扩声控制台等前端控制设备的选择应根据不同的使用要求来确定。通常前级增音机至少应有低阻及高阻传声器输入各一路、拾音器输入一路、线路输入和录音重放各一组、录音输出一组。立体声调音台具有多种功能,可根据具体要求选择,一般选用带有4-8个编组的产品较为合适。应该指出,虽然调音台的设计可以增加多种功能,但其主通道的性能总是第一位的。主通道的性能主要应考虑等效输入噪声电平和输入动态余量,而这两者一般来说是相互矛盾的,应根据具体要求有所侧重、合理兼顾。功率放大设备的单元划分应根据负

44、载分组的要求来选择。为了使扩声系统具有良好的扩声效果,功率放大器应有一定的功率储备量,其大小与节目源的性质和扩声的动态范围有关。平均声压级所对应的功率储备量,在语言扩声时一般为5倍以上,音乐扩声时一般为10倍以上。4、扩声控制室扩声控制室的位置应能通过观察窗直接观察到舞台活动区、主席台和大部分观众席。一般,剧场类建筑设在观众厅后部,体育场馆类建筑设在主席台侧,多功能厅设在后部(即靠近会议主持者一侧)。为减少强电系统对扩声系统的干扰,扩声控制室应不与电气设备机房(包括灯光控制室,尤其是晶闸管调光设备)毗邻或上、下层重叠设置。控制台(或调音台等)与观察窗垂直放置,以便操作人员能尽量靠近观察窗。5、

45、线路选择与敷设调音台(或前级控制台)的进出线路均应采用屏蔽电缆。馈电线宜采用聚氯乙烯绝缘双芯绞合的多股铜芯导线穿管敷设。为保证传输质量,自功放设备输出端至最远扬声器(或扬声器系统)的导线衰耗应不大于0.5dB(1000Hz时)。对于前期分频控制的扩声系统,其分频功率输出馈送线路应分别单独分路配线。同一供声范围的不同分路扬声器(或扬声器系统)应不接至同一功率单元,以避免功放设备故障时造成大范围失真。在采用晶闸管调光设备的场所,为防干扰,传声器线路宜采用四芯金属屏蔽绞线,对角线对并接,穿钢管敷设。四、广播音响系统工程图分析1、公共广播音响系统图公共广播系统通常用于服务性广播(如背景音乐、拾物广播等

46、),发生火灾时切换为火灾事故广播,以满足发生火灾及紧急情况时引导疏散的要求。常用于宾馆、旅馆性质建筑物的广播系统,办公楼、商业楼及工厂性质建筑物的广播系统,带客房、办公、商业等综合性质建筑物的广播系统,铁路客运站性质建筑物的广播系统,银行性质建筑物的广播系统,学校性质建筑物的广播系统,公园性质的广播系统等。(1)公共广播音响系统的组成有线广播系统主要是由节目源、功放设备、监听设备、分路广播控制设备、用户设备及广播线路等组成。节目源包括激光唱机、磁带录放机、调幅调频收音机及传声器等设备;功放设备包括前级增音器及功率放大器等设备;用户设备包括音箱、声柱、客房床头控制柜、控制开关及音量控制器等设备。

47、(2)公共广播音响系统的传输线路旅馆客房的服务性广播线路选择铜芯多芯电缆或铜芯塑料绞合线,其他广播线路采用铜芯塑料绞合线,各种节目信号线采用屏蔽线,火灾事故广播线路采用阻燃型铜芯电线和电缆或耐火型铜芯电线和电缆。广播系统传输电压通常为120V以下。线路采用穿金属管及线槽敷设,不得将线缆与强电同槽或同管敷设,应在土建主体施工时留出预埋管及接线盒。火灾事故广播线路应采取金属管保护,并暗敷在非燃烧体结构内,其保护层厚度应不小于30mm。不同系统、不同电压、不同电流类别的线路应不穿于同一根管内。各种节目信号应采用穿钢管敷设,管外壁应接保护地线。(3)公共广播系统设备安装广播系统设置调幅调频天线,调频天

48、线与有线电视系统同杆安装。天线安装要配合结构施工完成天线基座和屋顶穿楼板的配管等工作。天线竖杆、屋顶配管要做防雷接地连接。在办公室、生活间、更衣室等处一般装设3W音箱;楼层走廊一般采用吊顶式扬声器箱,选用3-5W的扬声器箱,间距按层高(吊顶高度)的2.5倍左右考虑;门厅、一般会议室、餐厅、商场等处一般装设3-6W的扬声器箱;客房床头控制柜选用1-2W扬声器。大空间的场所采用声柱或组合音箱,在噪声高,潮湿的场所设置扬声器时,应采用号筒扬声器。室内扬声器安装高度距地2.2m以上或距吊顶板下0.2m处,扬声器在吊顶上嵌入安装时,配管使用20电线管及接线盒,并用金属软管与扬声器连接用于电线保护;车间内根据具体情况而定,一般距地面约为3-5m;室外扬声器安装高度一般为3-10m。音量控制器、控制开关距地面

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