公共广播的过去和现在

一、什么是公共广播

1、 概述
　　公共广播是在有限的范围内为公众服务的广播。在常规情况下，公共广播信号通过布设在广播服务区内的广播线路传输，是一种单向的（下传的）有线广播。通常设置在社区、机关、部队、企业、学校、大厦、超市及各种场馆之内，用于发布新闻和内部信息、发布作息信号、提供背景音乐以及用于寻呼和强行插入灾害性事故紧急广播等等。因而成为城乡及现代都市中各种公共场所不可或缺的组成部分。
　　相信在震惊世界的9.11事件中，世贸大厦倒塌之前，其公共广播系统必定在拯救生命的过程中发挥着重要的作用。
　　公共广播也有用无线传输的，但不是主流。

2、 最简单的公共广播系统
　　一个公共广播系统起码须配置下列环节：广播扬声器，广播功放，话筒。最简单的系统如图一。

　　该系统中的术语： 话筒、线路、功放、扬声器等都是一般电声工作者或爱好者所熟悉的。但其中的广播线路、广播功放和广播扬声器与普通的音箱线、功放、扬声器略有不同。由于广播线路通常相当长（几十米乃至上千米），为减少传输损耗，广播信号原则上是用高电压/小电流的方式传输。所以广播线路一般不用昂贵的音箱线而只须用普通的双绞线；如果配置在室外，则应加防雷设施。由于系统用高压传输，所以广播功放须提供高压信号，因此广播功放都内置有输出变压器，而且是定压输出模式，其输出端子标示70V/100V/120V等规格；另外，100W以下常规的小功率广播功放通常自备前置级，属合并式功放。相应地，广播扬声器应是高阻扬声器，它们都有内置的线间变压器，其输入端子也标示70V/100V/120V等适用电压规格。
　　这个简易系统只能发布语音广播，如通知、寻呼、讲话等。倘要广播背景音乐、广播新闻、发布录音，则可添置CD、卡座、调谐器（收音机）等设备。广播功放通常备有多个线路输入接口，可以方便地同这些设备连接。有些品牌（如迪士普DSPPA的DSP-7000/8000系列）广播功放自带CD、卡座和调谐器，使用十分方便。

二、改革开放以前公共广播在中国大陆的存在及其技术特点
　　改革开放以前，公共广播系统已广泛存在于我国大陆广大农村和部队、机关、学校以及工厂、企业之中，主要用于转播中央及各级政府的新闻、发布通知及作息信号。在农村中，最典型的就是由公社广播站管理的公共广播系统，各家各户的“话匣子”就是这些系统的终端；在部队、城镇中，各种单位都有广播室，到处都挂有扬声号角。可以说整个中国大陆，几乎没有一个单位是没有公共广播系统的，其普及的程度堪称世界第一。这对于教育群众、动员群众、发布政令和发动、组织群众起着十分巨大的作用。在幅员辽阔的中国大地上建立起如此众多的公共广播网，这是一项十分伟大的工程，不仅投资是巨大的，而且培育了一大批工程技术人员，极大地推动着国内电信、电声工业的发展。
　　由于经济和技术发展水平的限制，改革开放前星罗棋布地散布于中国大陆的公共广播系统，基本上都属最简单的系统（类似图一），它们通过中央人民广播电台组成一个全国性的十分庞大的下传网络。但从技术上来说，其功能却十分有限，主要是全网统一选通的语音广播。广播设备讲求简单、节约、实用。
　　广播网的核心设备是“扩音机”，典型的是带前置和收音的声频功率放大器。早期是电子管扩音机，后来是晶体管扩音机。当时扩音机追求的主要质量指标是最大不失真输出功率（总谐波失真要求很低，约不大于[2～5] %）。适用功率大多在10瓦到几十瓦之间，极少有百瓦以上的。这是因为那时大功率的电子管和晶体管都十分昂贵，后者还十分不可靠。由于扩音机的功率资源十分珍贵，所以要求使用高灵敏度的扬声器。广大农村中的“话匣子”绝大多数是高阻抗/高灵敏度的“舌簧扬声器”；公共场所则多使用高灵敏度的号角（俗称“高音喇叭”）。为了尽量节约成本，农村中的广播线路甚至只用单根铁线，靠大地构成回路。顺便指出，当时绝大多数晶体管扩音机属集电极输出组态,具有定阻输出特性，不少电子管扩音机也是定阻输出的，它们都须配接额定的负载阻抗才能正常工作。当系统中的扬声器规格不统一时，须经过十分烦琐的计算才能实现正确的配接，因而往往使系统中扬声器的配接成为一大难题。

三、公共广播的新格局
　　改革开放以来，由于经济的发展和技术的进步，就公共广播而言，无论从国内或国际上来说，情况都发生了很大的变化。
　　1、 由于现代信息的渠道很多，公共广播网用于发布一般新闻和政令的功能，已逐渐淡化（特别在城镇地区）；简单的、集中的、统一的、追求共性的公共广播网，逐渐为个性化、多样化和多功能化的独立系统所取代。
　　2、 系统的质量指标有了规范和新的追求，要求比过去有了极大的提高。简单地说，以前的公共广播只要求“话匣子”发出来的声音能听得见（能分辨它说些什么）就可以了，再无其他量化的规范。现在对于系统的信噪比、功率、频响、失真等都有了标准。例如，信噪比一般不小于 15 dB；每个扬声器的功率不小于 3 W，功放的功率不得小于扬声器总功率的（1.2～1.5）倍等（详见 SJ/T10406-93，JGJ/T16-92，GBJ 116-88　等规范/标准）。根据这些规范和标准，以前的舌簧扬声器只能退出市场，高音号角的使用也受到了有关噪声污染规范的限制，代之而起的是各种质量合格的天花喇叭和音柱；同时，广播功放的功率再不是几十瓦的规模，而是几百瓦甚至上千瓦。
最近国家强化了电子、电器等产品的市场准入制度，为保障使用安全和必要的电磁兼容特性，作为质量指标的一项最新要求,公共广播系统的主要设备必须在今年5月份之前通过 3C 认证。这种情况值得引起业内人士关注。
　　3、 每一个新的或旧的单位都需要有自己的公共广播系统这一格局没有变，而且像紧急广播这样的系统，则甚至属于指令性的必须建立的系统。随着经济和技术的发展、进步，旧的系统需要更新、新的系统有待建立。
　　4、 最小系统
　　图一所示的系统虽然仍有其实用价值，并为不少内地农村所沿用（设备多已更新），但其功能过于简单，一般不能满足新发展地区的需要。通常一个新的公共广播系统会有若干个可以随意选通的广播区。以大都市的会展中心为例，每一个展区可能是一个广播区，广场是一个区，会议中心是一个区，办公场所是一个区，保安中心是一个区……等等。除了能随机地分区发布语音信息（如通知、寻呼）之外，还应能自动地定时发布作息信号、播送背景音乐或语音文件（例如预先录制好的迎宾词）。尤其重要的是应能同消防中心联动，当有灾害性事故发生时能强行发布警笛和强行插入紧急广播（如消防指挥广播）。图二所示即为一个功能基本完备的系统，称为“最小系统”。
　　“最小系统”同最简单的系统相比较，主要是增加了分区环节、定时控制环节、警报环节和与消防中心联动的接口。平时，系统在可编程定时器的管理下自动运行，根据预先编定的程序定时启闭有关环节的电源，自动播放背景音乐，并按时播放作息时间正点钟声信号。当消防中心向系统发出警报时，通过联动接口强行启动有关环节（无论其处于何种程序状态）；同时强行插入紧急广播（包括处于关闭状态的广播区）。其次，在该图中，功放和前置放大器以及音源设备也分开了，系统的组合、拆分、操控更为方便；另外还配置了监听器，以便监听系统的运行。

5、 典型系统
　　上述“最小系统”不是最完善的系统，它主要有两点不足。其一是不能实现“分区强插”，其二是缺少必要的可靠性保障。
　　所谓“分区强插”，是指当有必要在正常程序之外插入紧急广播（包括寻呼）时，可以选择某些有关的分区进行“强插”而不干扰无关分区的正常运行。“火警”是一种最典型的例子。当火灾处于初发阶段时，我们只须对火灾区及容易受到影响的邻区发布警报，而不应惊动其他无关区域，以免事故扩大化。至于可靠性问题，主要是考虑到现阶段大功率电子设备（本系统的功率放大器）以及电网的可靠性还不能令人放心，有必要设置能自动投入的备份环节，以保障系统能够不间断地运行。另外对于室外广播线路还应有防雷设施。
　　图三提供一个改进了的系统，称为“典型系统”。
　　同最小系统相比，典型系统增加了报警矩阵、分区强插、分区寻呼、电话接口以及主/备功放切换、应急电源、避雷器等环节（填白的部分），系统的连接也作了相应的调整。
　　报警矩阵是与消防中心连接的智能化接口，可以编程。当消防中心发出某分区火警信号时，报警矩阵能根据预编程序的要求，自动地强行开放警报区及其相关的邻区，以便插入紧急广播；无关的邻区将继续播放背景音乐。在警报启动时，报警信号发生器也被激活，自动地向警报区发送警笛或先期固化的语音文件（如指导公众疏散的录音）。如有必要，可用消防话筒实时指挥现场运作。消防话筒具有最高优先权，能抑制包括警笛在内的所有信号。分区寻呼器可以开启由分区选择器管理的任一个（或任几个）分区，插入寻呼广播。
　　电话接口是与公共电话网连接的智能化接口。当有电话呼叫时能自动摘机，向广播区播放来话，使得主管人员可以通过电话发布广播。当电话主叫方挂机时，系统亦会自动挂机。电话接口具有线路输入口，可以配接调音台、前置放大器等设备，以便举行电话会议。主 / 备功放切换器可以提高系统的可靠性。当主功放故障时能自动切换至备用功放。图中有两台主功放，分别支持 背景音乐 和 寻呼/报警。备用功放一台，随时准备自动接管报警任务；该备用功放也可支持背景音乐，但背景音乐的广播扬声器总量可能较多，须配置容量相当的备用功放。
　　应急电源能在市电停电后支持系统运行30~120分钟（视蓄电池容量而异）。

6、 矩阵系统
　　图三所示的典型系统不能同时在不同广播分区中播放不同的节目。如需要同时在不同广播分区中播放不同的节目，应使用矩阵系统。矩阵系统的结构见图四。 该系统有四种节目源，可以通过矩阵分区器分配到不同的广播分区中去。这些节目源可以同时或不同时广播，由可编程定时器根据预先编定的程序自动运行，也可以随时人工手动干预。

四、公共广播技术的新发展
　　技术在不断进步，市场需求也在不断变化。公共广播技术的新发展主要表现在智能化和网络化两个方面。
　　1、 智能化
　　所谓智能化是指计算机化，实际上是要求把整个公共广播系统全盘置于计算机管理之下。
　　近年来，随着计算机技术的普及，常规公共广播系统的许多环节先后都纳入了计算机管理，主要是用单片机管理。但直到上世纪末，把整个公共广播系统全盘置于计算机管理之下的产品基本上还没有出现。从2000年起，各种计算机管理的公共广播系统才被陆续推出市场。
　　绝大多数智能化公共广播系统都是把系统置于一台通用的 PC 机的管理之下，由通用的键盘操控。系统中的其他环节仍然是常规的，只是添加了计算机接口。另一些更为专业化的系列，如迪士普的 MAG 智能化系列，则是由一台专用的主机（当然，也应是一台计算机）虚拟了系统中除功放以外的所有环节（包括音源播放环节），直接在主机屏幕上操控。图五示该系统同常规系统主机柜的外观比较。

　　它与常规系统的主要差别是：
　　体积小、集成度很高，包容了常规系列中的分区、定时、告警、强插、寻呼、电话、监听、语音文件固化、CD播放等功能；功能比常规系统更灵活和更完善。
　　内置一个容量极大的电声广播节目音源，无须外设音源即可支持成个星期连续不断的、不重复的背景音乐广播。
　　各广播分区可以同时播放不同的节目。
　　引入了像 MAG 这样的智能化主机之后，公共广播系统的构成将大为简化。典型的系统如图六所示。

　　图七示智能化系统的一种具体配置。该图的上部有4个特殊的终端，由左而右第一个终端是最高主管终端，第二是保安主任终端，第三是广场终端，第四是会议室终端。最高主管终端中，配置了一台远程分区寻呼器，具有仅次于消防话筒的优先权限，可对任何一个广播分区强行插入寻呼；该终端的计算机还可以调用智能广播主机的工作界面，必要时直接在自己的屏幕上操控广播系统的运行。保安主任终端也配置了一台远程分区寻呼器，可对任何一个广播分区强行插入寻呼，但其优先权限次于最高主管。广场终端是一个预先埋设了话筒接口的广播分区，必要时插入话筒（或调音台）即可以用于广场大会扩音。广场大会扩音不会影响其他广播分区的运行。会议室终端也是一个预先埋设了话筒接口的广播分区，随时可实现会议扩音；另外，智能广播主机的系统程序把该区同市内电话接口相连，因此可以在该区举行电话会议。以上各终端的运行都是独立的、互不相关的，只会被优先级更高的寻呼和紧急广播所打断。
　　图八示数个智能化广播系统之间的互动。图中的子系统 I 和子系统 II 都被当作是主系统的一个分区，主系统通过作为远程控制终端的 PC 机对两个子系统进行调度。另外，各系统之间还可以通过电话接口和远程寻呼接口进行联络。 

　　2、 网络化
　　指的是把传统的公共广播网变成一个数据网。在传统的公共广播系统中，信息是靠模拟功率信号传输的，控制设备集中于机房。这就产生了一些问题：
　　功率传输线路不仅需要较大的线路截面，而且不便于实现多路传输（不便于实现线路复用）。
　　模拟信号不便于实现多点控制、不便于实现各个终端之间的互动。
　　现代智能建筑内部要求建立数据网、视频网和声频网。公共广播是声频网的主要组成部分，如果予以数据化，将可以实现三网合一。

　　图九示一个网络化的公共广播系统。在该系统中，除主机（即服务器）外，有四种功能不同的终端。其中，播发终端相当于传统的广播分区，一个播发终端就是一个分区；点播终端也是一种广播分区，但具有点播节目的功能；音源采集/寻呼终端是外设音源的接口，其采集的节目可供全网共享；远程控制终端同智能化的远程控制终端相当。以上各种终端可以挂在网线到达的任何地方，所以安装、操控都十分方便和灵活。