對高中校園廣播應用管理的幾點思考

張成苗

隨著科技的發展，校園里上下課時那經典的鈴聲逐漸被優美動聽的名曲取代了，這就是校園廣播在日常教學中最基本的應用。校園廣播在日常教學中承擔的任務，除了打鈴，還有播放眼保健操、課余時間的背景音樂、通知等。但隨著現代教育技術的發展與現代化校務管理需求的提高，特別是近年來學校信息化建設步伐加快，計算機、互聯網、多媒體等一批高新技術應用到了教學實踐中，傳統廣播系統顯然已不能適應現代教育教學。學校對校園廣播的功能提出了更高的要求，特別是高中校園的廣播還承擔著高考英語聽力廣播的任務，因此高中校園廣播系統的安全保障更受重視，校園智能廣播正是在這種旺盛的需求下應運而生的。

一、當前校園智能廣播應用的幾種類型

校園廣播的選型以系統的技術先進性、實用性、操作簡單、故障率低、使用壽命長、性能價格比合理等為主，以確保廣播系統的高質量和可靠性。根據傳輸方式的不同，可以將校園廣播劃分為三大類：定壓傳輸廣播、閉路調頻廣播、數字網絡廣播。

定壓傳輸廣播：其技術原理是將音頻信號直接放大，基于功率信號進行傳輸。一般傳輸距離是幾十米到幾百米，廣泛用于面積較大的中學、大學校園。隨著電子技術與數字技術的發展，定壓傳輸廣播通過將控制器、矩陣、功放有效融合，實現智能分區的效果。

閉路調頻廣播：目前被很多學校所使用，該類型采用調頻調制的辦法，應用不同的載波頻率，可同時搭載不同的音頻節目，終端調頻廣播通過調試不同的頻段接收不同節目，可不借助任何控制器實現智能分區。但調頻廣播抗干擾性較弱，接收設備必須是有源設備，即每個音箱及終端必須外接220 V電源，否則安全性難以保障。因此，不太適合承擔高考聽力廣播任務的高中使用。

數字網絡廣播：從工作原理上來講，在一臺專用計算機上安裝一套專用廣播軟件，將音頻文件以IP流的方式發送給遠端網絡終端，教室終端可以是計算機+音箱，室外終端都應該有一個固定的IP地址、網絡模塊，一個專業數字音頻解碼裝置(軟件或硬件)及功放控制單元。這種廣播價格昂貴，占用網絡帶寬，而且也正處于研發階段，因此目前不提倡在校園內使用。

二、高中校園廣播系統的應用需求分析

高中校園廣播不僅承擔著日常教務管理任務，而且也是學校開展素質教育的一個平臺，在創建校園文化、創造優雅的學習氛圍和工作環境中充當重要的角色。在使用過程中，要考慮其緊急情況下的應急處理能力，高中校園智能廣播要充分考慮其集教育、教學、管理于一體的功能。因此，校園廣播系統在應用設計中應該充分考慮以下幾點：

1.廣播的分區

廣播的分區主要指定電壓傳輸廣播，尋址廣播、閉路調頻廣播、數字網絡廣播不存在分區問題。每個分區應該是一個獨立的區域，可以將節目源自由地分配給任何一個區并同時或定時播放。區域分配時應首先滿足火災事故易發區的廣播，然后依據校園常規管理進行劃分，一般可分為3個區：①校園打鈴區，打鈴設備分布在學校的各幢教學樓、行政樓、學生宿舍樓等學生學習、生活區域，教師宿舍樓可酌情考慮單獨劃至一個區域，依據實際情況設置打鈴區域。②教學廣播區，主要用于教室內英語聽力等其他教學廣播，教學區廣播按照學校教學管理實際需要可以實現再分區。如在平時的聽力訓練或常規考試中，同幢教學樓有不同年級的學生，要同時訓練或參加聽力考試，這就需要同一時段不同的教室播放不同的內容，要求在教學區內增加分區。學校從投入與產出方面綜合考慮后，一般將教學樓的每一層作為一個分區。③背景音樂廣播區，具體可再分區，校內公園花壇音箱區、課余時間輕音樂欣賞區、校園音柱廣播區(用于大型活動的指揮、學生廣播、升旗等)。

2.廣播軟件的需求

智能廣播在很大程度上依賴于軟件的功能，軟件相當于整個廣播系統的CPU，起控制與播放的雙重功能。很多廠家為商業運作的需要，將軟件“燒”進芯片，作為一個獨立的系統，這大大限制了其功能的擴展。高中校園廣播的軟件應滿足以下要求：①具有人性化的操作模式，能夠自由編輯分區菜單，方便辨認操作。從周一到周日，每天都能執行不同的任務表，向不同的分區播放不同的音樂(如打鈴音樂、背景音樂、眼保健操等)，并能夠依據當天的實際時間自動切換到當天的時間表，可進行周和日循環，允許人工干預，臨時進行手動分區、切換音源。②能智能判斷系統故障，當控制主機出現故障時，軟件本身能作為一路音源，定時自動播放打鈴音樂和背景音樂，以維持正常的教學秩序。軟件能連續播放多首歌曲，并能限制播放時間，且軟件本身能夠控制自動或手動開關分區。

3.高中校園廣播的安全保障需求

教學廣播承擔著學生日常聽力訓練的播放任務，更重要的是承擔著一年兩次的英語聽力考試任務，聽力考試只有20分鐘，要保證這20分鐘內沒有絲毫差錯，這對系統的安全性要求極高，即使在中途功放出現故障，備用功放要不間斷地切換，以保證聽力考試的正常進行。聽力考試系統要獨立于廣播系統，不能完全依賴自動化控制。

三、高中校園智能廣播系統的解決方案及常見問題

定壓傳輸廣播技術成熟，結構簡單，性能穩定，容易維護，終端便宜，為眾多學校所采用。目前智能廣播的產品可謂琳瑯滿目，產品的選擇要依據本校的實際管理需求，在系統規劃方案及產品的選型上要從多方面考慮。

1.系統集成的注意事項

(1)布線。規劃中應充分考慮廣播分區、分控點位置，一般是一個區一路干線，外加一路公共備用線。在設計中，普遍以2.0～2.5 mm2的帶護套導線為主干傳輸導線，以1.0 mm2的導線為支路傳輸導線(僅供參考，實際要依據負載功率及布線距離來定)，接地廣播控制室設置保護接地和工作接地。分控點與廣播主控室的距離要控制在100 m以內，100 m以內的可用屏蔽雙絞線，超出100 m的最好用光纖。

(2)功放的確定。廣播功放具有70 V和100 V恒壓輸出端。對于要求大功率的廣播功放設備，要結合大功率廣播功放使用。廣播功放額定輸出功率取決于廣播分區功率大小，需視廣播揚聲器的總功率而定。對于廣播系統來說，只要廣播揚聲器的總功率小于或等于功放的額定功率，而且電壓參數相同，即可隨意配接。但考慮到線路損耗、老化等問題，應適當留有功率余量。

(3)揚聲器的確定。依據功放和學校環境配置相應的揚聲器，對于不同用途，如聽力廣播、打鈴廣播、音樂廣播等，要配不同的喇叭，特別是教室里的英語聽力廣播，應考慮偏低音的音箱。設計時，每一路的終端采取并聯法，接于同一個功率放大器上的各線間變壓器和揚聲器的總阻抗小于或等于功率放大器的額定負載阻抗值。根據有關標準及學校公共廣播用途，喇叭的布設應以滿足學校的實際需求為原則。

2.廣播中心機房普遍采用的設備架構

廣播中心機房的設備主要由專用服務器(電腦)、控制器、矩陣、功放、電源時序器、音源等設備組成，最基本的結構如圖1所示。

圖1

(1)廣播控制器常見問題的分析與改進

目前，很多廠家推出的控制器普遍由電腦軟件按周循環或日循環將編輯好的廣播任務通過串口，即RS-232口、網線RJ-45接口分別與控制器連接，發送到控制器的芯片中(播放的音樂在控制器的USB接口的U盤中)，完成自動播放的功能。這種連接方式的缺點是存儲空間有限，節目容量太小。解決上述問題的方法不復雜，控制器的功能只是依據控制信號向音頻矩陣發布指令，其他任務由電腦及廣播軟件完成。廣播服務器(電腦)本身作為一路音源，在播放音樂的同時，又通過串口將控制信號發布給控制器，控制器依據控制信號發布指令給音頻矩陣，將電腦播放的音樂輸送給相應的分區，從而完成數字智能化廣播的整個過程。

廣播軟件功能如圖2所示。

圖2

圖2所示的第一行任務：在18:30，軟件啟動任務，先在軟件內部通過串口發出控制信號，控制器得到信號后打開廣播1(教學樓1號打鈴分區)、廣播2(教學樓2號打鈴分區)等，然后調動Windows內部播放器，播放存儲在硬盤里的已經編輯好的打鈴音樂1分鐘后，先自動停止播放器，再發出控制信號，關閉剛剛打開的分區，整個過程結束。

(2)常見廣播矩陣的類型

廣播矩陣分兩種：一種是功率矩陣，另一種是音頻矩陣。

功率矩陣一般在分區矩陣之前接功放，在矩陣之后接廣播，矩陣內傳輸的是70 V或100 V的電壓。分區矩陣里面是繼電器，通過計算機的串口信號控制繼電器的閉合，從而達到分區的效果，功率矩陣可以與控制系統集成在一起。采用功率矩陣集成的廣播市場上不常見，但此矩陣的優點是不同的音源能通過音頻混合器輸入同一功放，一臺功放可將信號輸出到不同的分區，可以節省功放臺數，但對分區的數量有所限定(如圖3所示)。

圖3 功率矩陣后面板示意圖

而音頻矩陣，功放一般放在該矩陣后面，因為該矩陣沒有繼電器，有芯片，它只是把一音頻信號分成幾個信號送出去。但音頻矩陣的輸入電壓一般不超過1.5 V，而功放出來的電壓是70 V或100 V，因此功放要放在音頻矩陣后面。一般的連接方式是將音源前置，一般是一個分區對應一個功放。校園廣播普遍采用音頻矩陣。

(3)高中校園廣播的安全保障

高中校園的教學廣播承擔著高考聽力廣播的任務，安全保障性容不得半點疏忽。通過上述自動控制廣播系統也能播放聽力錄音，但如果其中一個環節出問題，整個系統就會癱瘓。如控制系統里的一個芯片出現故障，卡座、功放、線路、廣播等環節也都會出現致命的故障。因此，有的廠家針對安全保障推出一套校園帶導機檢測廣播，它具備兩大主要功能。

①主備功放切換功能：通過主備功放切換器，可以使1臺備用功放和4臺主功放實現全自動切換，同時通過信號檢測功能，將主、備功放狀態實時反饋到計算機上，便于工作人員及時發現問題并處理，使廣播系統在重要時刻(如中考、高考聽力考試)運行時的安全性得到絕對保障。如在使用中功放出現故障，將備用功放無間斷地切換上去，絲毫不影響聽力廣播。

②揚聲器回路檢測功能：通過線路檢測模塊，可以針對線路中揚聲器的負載狀態進行檢測。如短路、開路等問題，短路時斷開負載，對功放進行保護；開路、輕載時發出故障提示信息。同時，通過將檢測信號網線與計算機相連，實時反映揚聲器負載狀態，從而實現對揚聲器線路的實時監控，在出現問題時及時處理，確保重要時刻使用時萬無一失(如圖4所示)。

圖4

四、高中校園廣播的分控設備

高中校園面積比較大，除了高考聽力等重要廣播需在中心機房廣播外，其他廣播都由廣播分控完成，如升旗廣播一般在升旗的場地，學生廣播可能在學生活動室，平時聽力教學訓練可能在英語組機房。這就對高中校園廣播的分控功能提出了要求。

①要有遠距離控制主機房設備。

②能夠傳輸除話筒以外的一路音源輸入。如英語聽力訓練時，在分控機房有卡座播放并傳輸聽力磁帶錄音。

③能夠自由分區播放。分控廣播一般是將音頻模擬信號轉化為數字信號，協同控制信號通過屏蔽網線或光纖傳輸到中心機房，遠程指揮中心機房設備。分控點距離機房50～100 m的，一般通過屏蔽網線傳輸；超出100 m的，一般用光纖傳輸。

五、結束語

目前，市場上的智能廣播系統產品讓人眼花繚亂，學校在選擇產品之前，應先充分調查市場，選擇市場占有率比較大、校園內成功案例比較多的品牌，有特別需求的可以和廠方商量，進行軟件的單獨開發。無論廠家將產品宣傳得如何智能，如何高級，無非就是幾種類型與技術架構，學校應充分考慮其實用性、安全性、性價比等要素，購買合適的產品。