江苏中协——稳定、安全、高效的高考广播系统

　　高考是一个人人生中的转折点，也是一个人走向成功的起点，谁都希望自己能走进心中理想的学府。而在高考的整个过程中，广播系统则扮演着重要的角色，只有从架构设计、设备选择、使用理念三方面着手，才能够建设出稳定、安全、高效的高考广播系统。

　　架构设计 多重考虑

　　系统稳定 重中之重

　　在高考的过程中，会涉及到很多校园广播的应用，比如统一动员讲话、发布紧急通知、英语听力内容播放等。如果校园广播由于种种原因而造成了瘫痪，无法正常地完成上述任务，就会影响到考点的整体秩序，关系到高考的成败。因此，稳定性是必要条件。

　　安全备份 双线广播

　　中华人民共和国教育部每年在高考时都会印发通知，关于听力考试要求，按照教育部办公厅关于印发《普通高等学校招生全国统一考试英语、日语、俄语听力考试有关考务要求》的通知(教考试厅[2008]3)(以下简称“3号令”)执行。其中，第二章《关于听力考试播放设备及工作人员》即明确要求：各考点要配备进行听力考试需要的播放设备及其备用设备。第三章《关于听力考试期间偶发事件的处理》第三款明确要求：听力考试开始时或进行中，放音设备出现故障的，应及时换用备用设备。其他参照本条(一)、(二)款处理。

　　针对“3号令”上述规定，从三方面实现安全备份：广播系统方面要实现网络+模拟双线广播备份，模拟传输方面要实现功率放大器的备份，其他音频设备也需实现双重备份。

　　网络+模拟双线广播备份：随着校园广播数字化和网络化进程的不断加快，数字网络广播因其强大的功能可配性，在教育市场已大范围普及，为了稳定、安全，也为了做到法规遵从，须同时兼容一套嵌入式的模拟定压广播系统。

　　功率放大器备份：定压广播系统中的功率放大器要具备主从备份与切换功能，一旦主功放出现问题时，会自动切换到备用功放。

　　其他音频设备备份：卡座、数字CD光盘播放器、数字FM调谐器、广播终端(扬声器)等设备必须至少有一份备份。

　　离线模块+带障运行

　　高考广播需要具备离线模块，即使在断网或出现其他故障时，作息项也能得到执行，音频文件也能得到播放。这样就不会影响高考过程中对于作息、通知和听力的广播需求。

　　故障检测+应急预案

　　高考广播在运行时，会遇到很多不可预料的问题。因此，需要配置广播故障检测器，实时记录广播终端工作状态，当出现问题时，可以通过主控软件警示用户或者蜂鸣器报警。同时，要将当前状态直接推送至管理员的移动设备上，以便随时掌握情况，并启动相应的应急预案。

　　音效保证+超低延时

　　音效和语言清晰度的重要性不言而喻，尤其是在高考中播放英语听力内容时，由于听的是外语而非母语，如果音效不够好，语言清晰度不够高，可能会影响考生的听力成绩。

　　另外，音频的延时问题也是要考虑到的，根据哈斯效应，人耳对于超过50ms的延时信号会有明显的延时感，出现明显的延时感，会影响到听力效果。因此，音频的延时时间必须严格控制，越小越好，最好小于20ms。

　　同时，上述所提及的网络+模拟双线广播之间的切换、主备功放系统之间的切换也必须考虑到延时问题，最好能够做到零延时切换。

　　功能设计 丰富可行

　　全数字+物联网+人工智能先进架构

　　数字信号有着无可比拟的优势：数字信号更易于控制和处理，包括：均衡、放大、提取、变换、分析、综合、滤波、识别、合成等;数字信号控制和处理更加精确，精度和质量更高，也更为直观;数字信号能精确地产生结果，模拟信号容易受到温度、电源电压、元器件老化等其他不可控因素的影响而产生变化;数字信号处理速度更快，在最快的集成电路中，单个晶体管的开关时间可以少于10ps，这意味着在相同的时间内会产生以亿计的结果;数字信号更加安全，因为可对信号进行加密处理，较模拟信号更为安全。

　　不仅音频信号是数字的，控制信号也是数字的，并全数字周边通信控制。采用数字电路还有众多好处：数字式定压功率放大输出，减少功耗和干扰;效率高、体积小、噪音低、动态范围大;数字信号直接解码、放大，音质失真小等。

　　所有设备都应该是互联的，而且所有设备都是可感知的，所有状态都是可反馈，所有设备都是可控制的，构成物联网，也具备人工智能元素。

　　支持B/S架构、跨平台系统和移动端(iOS和安卓)。

　　支持云存储、云计算、大数据，所有信息都可以存储、调用。

　　多节目源和接收设备支持

　　由于保密的需要，一般地区和学校在高考中采用卡座来播放磁带内容。也有一些地区和学校使用CD播放器来播放CD光盘上的听力内容，使用FM调频方式发射听力内容，需要数字FM调谐器来进行接收。

　　同时，在考试的过程中，有可能需要插入一些通知，需要用到麦克风。而且，通知的内容可能对于不同的班级并不相同，这时就需要多节目源的支持。

　　如果使用数字广播系统来传输上述内容，则需要对这些多种模拟节目源进行同步采样、量化、编码、压缩、传输，保证消息的即时送达。

　　兼顾更多功能

　　高考广播在设计时，不仅要考虑到高考时使用，还要考虑到平时教学的工作，因此必须要兼顾到更多的功能性。

　　比如：分区广播、分组广播、自动校时、电源时序管理、消防信号支持、呼叫对讲、作息管理、定时播放、无线遥控、晴雨表、季节作息、地图操作、用户管理、权限管理、设备管理、文件管理、音频转换、数据备份、固件升级(在线升级)、讲稿模式(TTS语音转文字)、脱机控制(热键操作)、输出监听、设备级联等。

　　多种音源设备输入

　　除了支持卡座、CD、会议麦克风、电脑声卡(线路输入)、莲花头插座(RCA)等音频设备输入外，还需要支持吊装麦克风、2.4G无线麦克风、无线麦克风、蓝牙连接等多种音频设备输入。

　　超灵敏、远距离拾音+DSP反馈抑制

　　学校扩声系统目前存在一些行业难以解决的“痛点问题”：由于采用单一指向性麦克风，演讲者只能在小于几十度范围内活动，一旦偏离麦克风拾音的范围，麦克风就无法拾音;麦克风的灵敏度低，演讲者与麦克风超过1米之后，麦克风也无法拾音;麦克风、功放和音箱很容易形成正反馈，进而产生啸叫。

　　需要采用全指向、高音质、高信噪比电容吊麦，实现超灵敏度远距离拾音。

　　同时，需要使用高性能浮点DSP算法，进行自动反馈抑制，解决了啸叫问题，同时进行噪声抑制、频率均衡控制，实现高品质音频的拾取。

　　而且，对于拾音的内容需要进行均衡处理(最好进行多极均衡处理)，以保证扩声音质。

　　设备配置 精心选择

　　网络广播服务器

　　主要实现多节目源播放、多路模拟信号同步数字化和传输功能。

　　主备功放切换器

　　支持主功放和备用功放之间无缝切换，在主功放出现问题时，备用功放要在第一时间接管，保证广播安全。

　　音源设备

　　鹅颈话筒麦克风

　　用于发布通知。

　　数字CD播放器

　　用于播放CD光盘内容。

　　卡座

　　用于播放磁带内容。

　　网络广播故障检测器

　　该设备用于实时记录网络广播终端工作状态，异常报警。如果发生网络故障，会在屏幕界面上显示，同时会通过蜂鸣器报警，如果外接了音箱或喇叭，则会发出更响的声音，以提醒管理员。同时，能够将报警信息推送到管理员的移动设备(手机、平板)上。

　　网络广播终端

　　 拥有离线播放特色功能，当上位机、交换机、路由器、服务器出现任何问题时，它都能够侦测到，并实现离线、断网播放，自动执行作息方案。而且，由于拥有大容量存储功能，因此作息项中的音频文件即使在断网的情况下也能够正常播放，从而不影响学校整体考试工作的进行。

　　支持双线广播，平时可以使用网络广播模式，在高考时可以切换至定压广播模式。

　　使用理念 防患未然

　　高考时会涉及到几十上百个教室，几千名考生。如果有一点失误，就会造成一次非常严重的教学事故。为了保障考生们考试的顺利进行，必须要注意高考广播的使用。

　　实际演练  考前巡检

　　需要学校的技术老师或者由厂商向考点派出专业技术人员，对校园广播进行多轮实际演练和考前巡检，做到防患于未然。仔细检查每一间教室，每一台机器，确保高考时广播系统不出故障，做到万无一失。

　　现场驻守 即时除障

　　最好由厂商或相关专业机构向学校派驻专业人员，现场值守，万一发生故障，可以现场解决，贴心服务，保护高考考点广播的安全。