民用飛機旅客廣播系統選型與布置分析

朱旭

【摘 要】本文從民航規章要求和使用者體驗出發，分析了民用飛機旅客廣播系統選型上的主要考慮因素，如設備的外形尺寸、電氣特性、工作環境、工業設計等；最后分析了系統設備布置的考慮因素，并給出初步的布置建議。

【關鍵詞】旅客廣播；選型；布置

0 引言

民用飛機旅客廣播系統一般由旅客廣播放大器、話筒和揚聲器等設備組成。飛行員和乘務員通過該系統向旅客廣播音頻和告警信息、產生和傳輸與艙內呼叫系統相關聯的諧音信號。當有機上娛樂設備時，該系統也能播放機上娛樂系統的音頻信息。

旅客廣播系統設計首先需滿足中國民用航空規章第25部（CCAR25）運輸類飛機適航標準第1423條相關要求。同時，為提升機組和乘客的使用便捷性和舒適性，重點針對旅客廣播系統的選型與布置進行討論和分析。

1 選型分析

為滿足民航適航要求、提高機組和乘客使用的舒適和便捷性，民用飛機旅客廣播系統在選型方面的考慮如下：

1.1 系統架構

旅客廣播系統目前主要有模擬和數字兩種基礎系統架構。

模擬架構主要通過模擬音頻線和離散量進行音頻數據傳輸和控制，架構簡單，系統可靠性高，但拓展性較差；數字架構主要通過數字總線和離散量等進行音頻數據傳輸和控制，相對復雜，但抗干擾性強，系統靈活性和可拓展性相對較高。

以這兩種架構為基礎，可衍生出多種混合型架構，可根據系統的實際需求及限制條件進行選擇。

1.2 旅客廣播放大器

由于民用飛機空間有限，環境有特殊要求，因此，在進行旅客廣播放大器的選型中，設備的外形尺寸設計應考慮到飛機的空間限制，可參考標準的ARINC600規范要求，滿足RTCA DO-160中的相關環境要求，并綜合考慮重量、冷卻要求、托架設計等因素。

1.3 客艙揚聲器

技術標準規定TSO-139對揚聲器需滿足的最低性能標準和環境試驗同時做了相關規定，在民用飛機的旅客廣播系統選型時，可優先采購滿足TSO要求的客艙揚聲器。

客艙揚聲器的選型還應重點關注如下技術指標：外形尺寸、聲壓級、功率、阻抗、頻響范圍、靈敏度等。

1.3.1 外形及尺寸

客艙揚聲器按照外形輪廓，一般分為橢圓形、圓形和方形揚聲器；按照外徑尺寸，常見為3英寸、4英寸、6英寸，可根據客艙安裝空間選擇相應揚聲器。

1.3.2 聲壓級

揚聲器發出聲音到達某點的聲壓級數值（dB）=揚聲器靈敏度+10lg（揚聲器功率）-20lg（聽音位置到揚聲器距離）。聲壓級數值越大，說明音量越大，人耳聽起來越響。

1.3.3 功率

揚聲器發出聲音到達某點的聲壓級數值也與揚聲器的輸出功率有關?？紤]到客艙內噪聲分布不均勻，在客艙布置揚聲器時，應參考客艙內噪聲分布，適當分配或調整各區域揚聲器功率大小。也可選擇輸出功率可變的揚聲器，通過接入單個揚聲器上的不同引腳，調節單個揚聲器的輸出功率。

1.3.4 阻抗

揚聲器的阻抗應與放大器的輸出阻抗進行匹配。

1.3.5 靈敏度和頻率響應

為保證音頻質量，揚聲器靈敏度和頻率響應需滿足一定范圍：通常在1W的輸入功率下，在1000Hz時的靈敏度不小于90dB SPL；輸入功率為1W時，在350-6000Hz的頻率范圍內，揚聲器的頻率響應變化幅值應小于20dB SPL。

1.3.6 重量

客艙揚聲器安裝數量較多，同等參數性能條件下，可優先選擇重量較輕的揚聲器；

1.4 話筒

在話筒的選型過程中，除了考慮環境、重量等因素外，還應考慮：1.4.1 外形

話筒的外形應符合工業設計要求，便于集成于乘務員座椅或與周邊艙內裝飾相協調，并綜合考慮尺寸、顏色等因素。

1.4.2 鍵盤

話筒鍵盤一般分為編碼鍵式鍵盤、功能鍵式鍵盤和混合式鍵盤三種。

編碼鍵式鍵盤由“0～9”十個數字鍵和一些特定符號鍵組成。通過按壓相應的編碼執行相應的預設功能。

功能鍵式鍵盤由多個區域功能按鍵組成。直接按壓該功能鍵，即可發出執行該功能的信號，易于快速選擇特定區域的分區廣播或進行全艙廣播。

混合式鍵盤融合上述鍵盤特點，具有一定的靈活度。

1.4.3 按壓發話開關

此外，廣播話筒需要具備一個按壓發話開關，僅且僅當按壓發話開關處于按壓狀態時，話音才能送入旅客廣播放大器進行放大并廣播；若按壓發話開關未被按壓，話音不能送入放大器進行放大并廣播，以保障系統不會受某個話筒不使用、未收存的影響而失效。

1.4.4 指示燈

可選擇帶有廣播（PA）指示燈的話筒，正常工作時指示燈點亮，以提示旅客廣播系統的工作狀態。

2 布置考慮

民用飛機旅客廣播系統設備數量較多，分散布置于電子電氣艙、客艙和駕駛艙等區域，安裝環境、空間尺寸和人機功效要求不同，有如下布置考慮：

2.1 旅客廣播放大器

旅客廣播放大器通常布置于電子電氣艙，為防止特殊情況下因貨物沖擊造成的損壞，盡可能遠離貨艙貨物沖撞的布置位置。為滿足適航條款，旅客廣播系統的用電設備應通過獨立的電源，來保證僅在應急電源供電情況下，旅客廣播系統仍可正常工作。

2.2 話筒

為滿足飛行機組和乘務員的旅客廣播功能，應在駕駛艙和客艙分別安裝廣播話筒。

2.2.1 乘務員旅客廣播話筒

用于旅客廣播功能的乘務員話筒應安裝在乘務員座椅（包括各服務區乘務員座椅、應急出口乘務員座椅等）附近，保證乘務員在工作區域或者當乘務員坐在座椅上時，無需解開安全帶即可快速、方便取出和使用話筒；且每一個靠近出口有乘務員座椅的附近均應安裝一個旅客廣播話筒，方便坐著的空中乘務員使用。若出口之間非常接近，當坐著的乘務員能夠直接口頭聯系時，一個話筒也可供一個以上的出口使用。

乘務員話筒應盡可能與乘務員座椅集成安裝，外形尺寸應與座椅相匹配；乘務員話筒也可與臨近的艙內裝飾部件進行集成安裝。應考慮符合工業設計的美學要求，機械接口應簡單、易于取用、方便布線。2.2.2 駕駛艙旅客廣播話筒

為滿足適航條款，使駕駛艙兩個飛行機組成員可在任一工作位置使用廣播話筒，應為每個機組分別布置單獨的旅客廣播話筒。

2.3 客艙揚聲器

客艙內應布置一定數量的揚聲器，揚聲器的音場分布應均勻、無死角。

以單通道飛機為例，可選擇在飛機兩側，每兩排或三排座椅上方布置一個揚聲器；在有些雙通道寬體機，空間范圍較大，揚聲器可布置于過道頂部板上。

客艙揚聲器的布置還應結合揚聲器的性能參數和客艙實際噪音環境考慮，參考客艙噪聲聲場分布進行布置優化，如在靠近發動機或應急艙門附近，可考慮適當增加揚聲器布置密度。

為確保當旅客廣播進行時，機上所有人員在任意位置都可以聽清楚，在客艙每個獨立的空間，如服務區、廚房、盥洗室等區域應考慮單獨布置揚聲器。

3 總結

民用飛機旅客廣播系統的選型與布置，涉及聲學、電子學、人機功效等多種學科技術，在滿足相關適航條款的基礎上，需要充分考慮旅客舒適性、客艙空間尺寸、使用環境等多方面因素。本文列舉和分析了民用飛機旅客廣播系統設備選型和布置方面的考慮因素和設計建議，可以為民用飛機旅客廣播系統選型、設計、布置、安裝和改裝等提供理論參考和經驗借鑒。

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[責任編輯：田吉捷]