BOSCH数字广播工程案例方案

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博世BOSCH数字广播系统工程设计说明

前言

博世 Praesideo 是世界上第一款完全数字化的公共广播和紧急话音报警系统。它采用独一无二的光纤网络，实现了系统设计的完全自由化、无任何干扰的音频以及其它传统系统望尘莫及的高度冗余级别。它允许全面的编程，能够与其它保安系统完美兼容。博世 Praesideo 系统重新诠释了公共广播和紧急话音报警系统的品质、灵活性及可靠性标准。Praeside 系统目前已在全球安装了2000多套，是那些对公共广播和紧急话音疏散系统有着苛刻要求的应用场合的最佳选择。超级的音响品质，众多的操作功能，以及坚持不懈的连续改进计划， 确保了 Praesideo 在全球市场上的领先地位。博世 Praesideo 的分布式网络架构实现了简单无比的“菊花链式”互连。客户可以完全根据配置的具体要求，无拘无束地添加或删除。网络能够以“冗余回路”的形式进行配置，从而实现更高的可靠性。这样，即使在光纤电缆发生断裂的情况下，也不会中断系统的正常操作 — 这对保证紧急话音报警系统的连续性操作至关重要。 一、方案设计依据

《民用建筑电器设计规范》(JGJ/16-92)； 《建筑设计防火规范》(GBJ16-37)； 《火灾自动报警设计规范》(GBJ116-88)； 甲方提供的工程系统图 二、公共广播工程设计的一般顺序

这里所说的公共广播是指有线传输的声音广播，通常用于公共场馆、大厦、小区内部，供背景音乐广播、寻呼广播以及强行插入的灾害性广播使用。

这一类公共广播工程的设计，通常按下列顺序进行： 1、首先应考虑广播扬声器的选用、配置 2、广播功放的选用 3、广播分区 4、广播系统的建构

三、广播功率放大器的选用和配置

广播功放不同于HI-FI功放。其最主要的特征是具有70V 和100V恒压输出

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端子。这是由于广播线路通常都相当长，须用高压传输才能减小线路损耗。

广播功放的最重要指标是 额定输出功率。应选用多大的额定输出功率，须视广播扬声器的总功率而定。对于广播系统来说，只要广播扬声器的总功率小于或等于功放的额定功率，而且电压参数相同，即可随意配接，但考虑到线路损耗、老化等因素，应适当留有功率余量。按照‘规范’的要求，功放设备的容量（相当于额定输出功率）一般应按下式计算：

P = K1·K2·ΣP0 P — 功放设备输出总电功率（W）

P0 — 每一分路（相当于分区）同时广播时最大电功率 P0 = Ki·Pi

Pi — 第i分区扬声器额定容量 Ki — 第i分区同时需要系数： 服务性广播节目，取0.2 ~ 0.4 背景音乐系统，取0.5 ~ 0.6 业务性广播，取0.7 ~ 0.8 火灾事故广播，取1.0

K1 — 线路衰耗补偿系数：1.26 ~ 1.58 K2 — 老化系数：1.2 ~ 1.4

公共广播系统原则上应能进行灾害事故紧急广播。因此，系统须设置紧急广播功放。根据‘规范’要求，紧急广播功放的额定输出功率应是广播扬声器容量最大的三个分区中扬声器容量总和的1.5倍。

根据工程系统图的扬声器点位表和公共广播的系统要求，我们配备了3种规格的功率放大器， LBB4424/10，分4个区，每个区的负载是125W；LBB4422/10，分2个区，每个区的负载是250W ；LBB4428/00，分8个区，每个区的负载是60W；根据实际情况我方给配备了9台LBB4424/10，5台LBB4428/00，1台LBB4422/10其中各有一台是备用放大器。功率放大器可选配线路检测套件，用于检测线路状态。

四、广播分区

一个公共广播系统通常划分成若干个区域，由管理人员（或预编程序）决定

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那些区域须发布广播、那些区域须暂停广播、那些区域须插入紧急广播- - - 等等。

分区方案原则上取决于客户的需要。通常可参考下列规则：

1、 大厦通常以楼层分区，商场、游乐场通常以部门分区，运动场馆通常

以看台分区，住宅小区、度假村通常按物业管理分区，等等。 2、 管理部门与公众场所宜分别设区。

3、 重要部门或广播扬声器音量有必要由现场人员任意调节的宜单独设

区。

总之，分区是为了便于管理。凡是需要分别对待的部分，都应分割成不同的区。但每一个区内，广播扬声器的总功率不能太大，须同分区器和功放的容量相适应。所以区域的划分就可以按照建筑群的楼层和建筑功能来划分，根据系统图共划分了69个区。整个系统设有2个呼叫站，共用18块键盘。 五、系统构建特点

本系统为大楼的公共广播系统，要求69个分区输出，并具有消防连动报警功能等。此系统有BOSCH的数位广播PRAESIDEO系统完成，此系统主要有BOSCH的音频网络控制主机、功率放大器、呼叫站、远程呼叫站和喇叭等组成。网络控制器是系统的大脑，处理完成整个系统的要达到的功能和完成音频的输入功能；功率放大器负责网络控制器传输过来的音频信号的放大功能和分区功能；呼叫站负责商业呼叫和紧急呼叫功能。系统首先经过配置软件的安装调试，然后就可以脱机独立运行工作。

公共广播系统的功能包括背景音乐广播、应急广播广播。背景音乐与紧急广播使用相同的末端设备，平时作为背景音乐音源，发生特殊事件（如消防警报）时可马上强制切换成为紧急广播，发出警报。公共广播系统设有AM/FM收音、CD播放、MP3播放、警报、遥控话筒并且具有紧急广播优先的功能。智能型控制主机一旦有紧急情况出现时，不论其分区线路上各输出是否处于切除或音量最低位置，都将自动切换到紧急广播状态。

整个系统按69个分区设计，每个分区均能播放来自不同音源的音乐。可实现分区背景音乐广播及联动消防报警。根据消防事故警报要求，某区某层发生火灾时，则该层及上下两层均应报警。能单独寻呼想要的分区而不影响其它分区的

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背景音乐。不会引起广播分区的串扰。相关区域的扬声器配置符合控制功率的音量控制器，可方便地在相应区域调节音量大小，音量控制器具有消防强切功能，火灾广播时调节器则不受控制。

整个核心部分采用主机形式，具有智能、灵活，扩展方便等特性。核心部分应具有电路故障监测及地线漏电监测功能，功放的功率的计算留一定的余量，且具有备份功放，以满足消防广播的高安全性需要。

远距控制操作台:大楼内部出现紧急寻人、发布公告等通知需要时，可实现某一分区广播或编组广播，该话筒安置在服务台。智能型操作台可以分别对每区广播，也可以编组广播。可被设定69组之任意输出区域的组合，用ONE-TOUCH之方式选择。除了组合播放外，个别区域也可单独播放。

智能音频矩阵是负责音频信号输入与输出信号之间切换和控制的核心，它能实现4路音频输入与69路音频输出间的程序控制和任意切换。消防广播控制系统的输出信号来完成对广播系统的初始化、广播源的优先级、广播区域组合、远距离操作台功能的设定。实时监视广播系统的工作状态，显示各功能区、各类输入端的工作状态、通道占用情况、故障等信息。

系统的配置说明

考虑到大楼结构，功能，及其建声学特点与应用，选用BOSCH（博世）公司全数字广播系统（PRAESIDEO），PRAESIDEO系统是全数字音频矩阵系统，单套主机可以最大做到28路音频输入，288路音频输出，任一路音频输入可以切换到任一路输出，主机带有LCD显示屏可以显示2×16个字符的，可以显示输入信号的电平，系统状态包括故障状态（功放坏、超载等）。

根据系统需求，采用1套控制主机， 多台功率放大器，由于是数字功放，每台需要占1个地址（包括呼叫站），主机PRS-NCO-B，只有63个接点（主机占用3个），还可以接60个功放或呼叫站。

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主机可以通过增加网络桥（CobraNet）（把音频编解码后通过局域网连接），网络桥实现软件、硬件、网络协议的结合，将音频实时发送到网络上（64通道 48Khz 20位的音频信号），实现音频互通，呼叫互通（需要计算机控制），BOSCH网络桥产品对网络的要求，在同一IP段，在同一层交换，IP地址为192.168.100.0-255。

注：由于规模不大，本次设计没有设网络桥。 按照系统需求，要在广播机房之外的其它地方设置遥控话筒。遥控话筒可以利用呼叫键盘来完成控制，控制功能包括：本地音源的选择，分区选择，音量调解等。机房内设备之间的连接是靠专用电缆（2条光纤、2套铜线）连接，遥控话筒与主控制室之间通过玻璃光纤连接（多膜光纤），通过SC接头和光纤界面连接。 系统采用冗余的连接方式，通过连线，将所有

的硬件设备（包括备用设备），连成一个环路，环路距离最远可达到2KM，在连线或硬件无故障的情况下，数据双向传输，当中间出现连线或硬件故障时，数据在故障点自动形成回路传输，系统可以正常工作。

操作软件（英文界面），主机自带控制软件（PRS-SW），软件由系统配置、系统诊断、系统升级三部分组成，所有的操作都需要通过软件来完成。

备用功放：系统配置多台备用功放，备用功放只能备用同功率的功放，例如：500W的备用500W，而不可以备用2*500W的功放，一台备用功放可以备用多台工作功放，系统检测工作的功放，当出现故障时，自动切换到备用功放，故障恢复自动切换到备用状态。

系统扩展性：如果系统需要进行扩展，可以根据需要设置1套独立的广播系统，通过网络桥，连接到本系统，可以实现音乐和喊话的功能。

开放协议：在随机的光盘内提供开放协议安装软件包，用户可以根据开放协议，进行2次开发，或做集控。

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背景音乐广播功能实现

本工程公共/应急广播系统由1套主机和9台功放（8*60W6台、4*125W9台, 2*250W1台）组成，按照功放数量可以实现69个分区（可以组合来实现消防分区），主机（包括扩展器）可以有4路模拟音频信号输入，包括CD、 AM/FM、MP3、 卡座等，每路输入都可以分配到1输出的任一路或全部，通过软件编程完毕，在单一主机系统里也可以利用呼叫键盘进行音乐选择，分区，音量大小的调节，在

软件对每个分区都有定时播放功能（自动），也可以通过呼叫站或计算机，进行指定分区、分组、全部分区进行喊话，主机内置1GCF卡，可以将录音文件上传给主机，音频文件要求为：单声道44.1Khz采样频率，WAV格式，可以上传一个和多个音频文件，实现不同区域播放不同的录音文件，语种，根据需要可以做到多语种。

主机所有的控制输入和键盘，都可以定义，功能包括，触发录音，控制外部继电器，控制音控等，并有0-255个级别，0为最低，255为最高，高级别的信号或喊话可以打断低级别的信号或喊话。

通过软件可以对每台功放的每路输出进行音量和EQ控制，对比较独立的房间，可以在房间内安装本地的音量控制器，方便调节或关闭音乐。

主机和功放本身带LCD显示，可以显示输入或输出电平，主机

只能监听输入信号。所有的调节都是通过软件进行的，软件包括：系统配置（文件上传）、升级、诊断，在局域网内，任何有授权的用户都可以登陆系统，根据不同的用户级别而进行不同的操作，用户级别分为3 种：管理员（最高权限），操作员，使用人员，每个都可以设置名称密码，不同的用户只能进入不同界面，操作员可以进行系统配置，无权限设置和删除用户级别，用户只能对音乐分配，调节进行操作，每一次登陆和操作都会记录在诊断软件内，用户在登陆系统时要输入对应的用户名和密码。

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系统配置：将所有的硬件的地址码记录在系统内，配置音源输入通道、分区数量，以及分区和功放的对应关系，呼叫站的定义，音量、定时播放的定义，和消防的连接定义，触发报警定义等功能。系统配置可以在脱机的状态下完成，在通过上传把配置文件和录音信息上传给主机。

升级功能，做好配置文件，由于不同的硬件可

能存在不同的版本号，而不同的版本号硬件之间是无法通信的，要通过升级来统一版本号，打开声级软件界面，会出现全部的硬件地址码，只需按升级全部硬件就可以，系统会按顺序一个一个升级。

系统诊断软件：主要功能是监视和记录公共广播系统中所有单元的状态。它记录所有事件，如：呼叫和系统单元的状态变化，并提供系统当前状态的显示。将PC连接到装有配置和诊断/记录软件的网络控制器上，可以用软件的这个模块进行实时记录，可以实时检测系统状态，单一设备的状态，用户的操作，故障等，最多有99条记录，可以打印，包括事件、时间、日期等。

消防应急广播功能实现

广播主机和消防的连接是通过干接点的方式连接，每

台主机和功放有8个控制输入，可以单独定义，等于每台可以接8个消防分区的触发信号，每个输入可以定义触发哪个区，播放哪段录音，是否重复播放等。不同功率的功放有不同的控制输出，例如：500W有1

个，4*125W有4个，这些控制输出可以控制外部的继电器或音量控制器。 当输入连接到消防报警主机时，根据消防报警的状态实现自动消防广播，当消防解除无信号输出时，系统自动恢复到播音状态，为了排除误报的可能，也可以不让消防报警主机控制，实现手动报警。

消防呼叫话筒，有最高优先权，无论在任何状态下，喊话都会到达指定或全部分区。

部分房间有音量控制器，在消防广播时，这些音量控制器需要全部在全开的状态，

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无论是音量调小或关闭的状态下，实现强切功能，系统是通过3线制的方式来实现强切功能，每个音控需要布3条线，2条音源，1条强切。3条都接入到对应的功放里，如单台功放，输出有很多音控，需要把强切线并接在功放，4线式需要每个音量控制器布4条线，并提供24VDC电源，控制音量控制器内的继电器。

不间断监测、自我检测及自动倒备份(可选,另配)

系统为数字广播配置了线路、分支、单一喇叭检测功能，可以对系统主机及扬声器回路的状态进行不间断监测及自我检测，使系统能够实时的监测回路的短路、断路及的设备损坏或丢失，同时当检测到功率放大器发生异常时，实现语音无间断的自动倒备功能。

系统配置主干线路检测，检测模块由2部分组成，主板和从板，主板装在功放内产生20Khz的导频信号，从板安装在主干末端，接收并发回信息给主板，主板在接收不到信息时，发出报警，提示线路可能断开。

~ 主板

六、主要器材介绍

~ 从板 网络控制器（PRS-NCO-B）

网络控制器是公共广播系统的心脏。它可以控制28个音频通道的路由，为系统供电、提出故障报告和对系统进行控制。音频输入可以来自呼叫站、背景音乐或本机音频输入。网络控制器可以独立工作或与PC连接。控制器可以通过PC配置成任何复

杂的公共广播配置。在与网络控制器相连的PC机上安装了诊断和记录软件后，这台PC可以显示系统中的任何状态变化。随网络控制器提供使用方便的“配置”

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和“诊断与记录”软件。

网络控制器可以自由放在桌面或装入19英寸机架。它具备以下功能： 网络控制器有4路模拟音频输入。其中2路输入可以选择话筒或线路，另外2路固定为线路输入。可以把2路单声结合成1路立体声输入。 有8路控制输入，它们可以自由编程。用它们可以对系统中要进行的任何行动进行编程，也可以设置优先级。网络控制器有4路模拟音频的线路输出。 控制输出可以对系统中的任何状态变化进行编程。网络控制器可以在一个冗余环网中接入61个结点。网络控制器由开关电源供电。网络控制器具有冗余网络线路的能力。网络控制器可以处理256级优先和1024个区。通过正面盘上的显示和网络控制器的控制旋纽可以查询状态/故障。正面盘的显示器是2×16字符的LCD显示器，用控制旋纽可以浏览菜单。网络控制器具有存储系统中最后99个故障的资料的存储容量。网络控制器有一个闪存卡的插口，闪存卡在市面上可以购到。它是预录声讯的存储介质。用户可以根据自己的录音需要选择闪存卡的容量。网络控制器可以同时播出4个声讯录音。这些声讯录音也可以按时间表播出。数字音频存储和声讯的状态将受到监控。声讯（用WAV文件格式存储）可以经过以太连接从计算机下载。 网络控制器将监测系统中所有设备的状态并报告任何状态的变化。

网络控制器将监测呼叫站电容话筒的电容膜并对任何故障产生报告。连接

控制输入的外部缆线的短路和开路将受到监测。提醒/报警声响讯号的定义将存储在网络控制器中。用于语音广播或报警广播的任何呼叫站或控制输入都可以提取这些声响讯号。网络控制器将内置实时的时钟，并且这个时钟将可以与一个控制输入同步。网络控制器对音频输入和输出有广泛的音频处理功能，如：参数均衡器、限幅器。通过配置软件可以调整增益。

技术参数： 模拟线路输入：

频响：从20Hz到20KHz-3dB（容差±1dB） 信噪比：＞87dBA 共态抑制比：＞40dB 模拟话筒输入：

频响：从20Hz到20KHz-3dB（容差±1dB）

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信噪比：＞62dBV 共态抑制比：＞55dB 音频输出：

频响：从20Hz到20KHz-3dB（容差±1dB） 信噪比：＞89dBA 输出串扰：＜-85dB 1KHz的失真：＜0.05% 接口

RS232，连接一台PC或外部设备/系统的接口。

以太，连接一台PC或外部设备/系统的接口，或连接2台网络控制器的接口。

2×系统网络连接。 指示和控制

2×16字符的LCD显示，用于状态显示。

旋纽，用于选择系统查询模式和调整耳机或内置扬声器音量。 电源开关和指示。 输入 8×控制输入

2×模拟的音频输入，可选线路或话筒 2×模拟的线路音频输入 输出 5×控制输出 4×模拟音频线路输出 1×内部扬声器 1×耳机输出

LBB4430/00基本呼叫站 ? 冗馀网络连接 ? 电源开关指示 ? 错误指示

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? 高优先顺序和低优先顺序的区别指示 ? 监测话筒和电容膜 ? 造型美观、现代

呼叫站用于向指定的区域发出由人工控制的或预先录音的呼叫或执行一个预先定义的行动。呼叫站有一个键。呼叫站有一个固定的话筒和一个“按下即讲”健。话筒把讲话在网路上传送。呼叫站还有一个耳麦插口。一旦插上耳麦，话筒将静音。

LBB4432/00呼叫站键盘 ? 造型美观、现代 ? 8个自由编程的选择键 ? 串行数据介面连接基本呼叫站

? 16个呼叫站键盘可以连接到1个基本呼叫站 ? 高优先顺序和低优先顺序的区别指示

呼叫站键盘和基本呼叫站结合使用，用于向任何预定的区进行人工控制或预录音的呼叫或执行预定义的动作。呼叫站键盘有8个键。 LBB 4437/00 呼叫站接口

LBB 4437/00 呼叫站接口可以使用最长达 1 千米的 CAT-5 电缆将单个 LBB 4438/00 远程呼叫站或 LBB 4439/00 远程呼叫站套件连接至 Praesideo 系统。LBB 4437/00 呼叫站接口是完全数字化的接口，通过内置的 DSP技术来处理远程呼叫站音频，支持高品质的声音。 它支持对自身、呼叫站、连接以及两个控制输入进行完全监测。 此外，它还支持远程呼叫站的故障保护模式，即使是在网络控制器出现故障的情况下，远程呼叫站也可以接通紧急呼叫。 用户可以通过网络控制器来配置 LBB 4437/00 呼叫站接口。 控件和指示灯

? 两个用于指示电源和网络状态的 LED 指示灯

? 两个跳线（护盖下面），用于分开呼叫站接口和远程呼叫站的电源 内部连接器

? 两个 Praesideo 网络连接器

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? 用于 CAT-5 连接的 RJ45 连接器

? Kycon 型（可锁定）连接器，用于连接电源和两个控制输入 LBB 4438/00远程呼叫站

呼叫站配有受监测的带鹅颈杆且具有极佳语音清晰度的心形指向性话筒。 限辐器和语音滤波器提高了清晰度，并可防止音频被削弱。 它还配有用于监控扬声器和耳机的音量控件。 在播放乐声或预录信息时，呼叫站会激活扬声器. 当连接耳机时，它将取代话筒和扬声器。远程呼叫站通过 CAT-5 电缆连接至 LBB 4437/00 装置，然后此装置再连接至 Praesideo 光纤网络。 呼叫站通过 CAT-5 电缆从接口装置获取电源，但呼叫站也配有本地电源接口，以应对电缆过长和键盘过多的极端情况。通过串行通信链路，呼叫站可以连接多达 16 个呼叫站键盘。 呼叫站将为这些键盘供电。 用户可以为呼叫站分配多达 224 个优先级。 所有配置均可以通过 Praesideo 网络控制器完成。远程呼叫站受到全面监测，且符合 IEC 60849 标准。 呼叫站支持故障保护操作。 即使 Praesideo 网络控制器出现故障，呼叫站仍然能够接通紧急呼叫。

控件和指示灯

? 3 个 LED 状态指示灯 ? 可配置“按下即讲”键 ? 扬声器/耳机音量控件 互连组件

? 用于 CAT-5 连接的 RJ45 连接器 ? 用于呼叫站键盘的串行数据和电源接口 ? 电源连接器（可锁定 Kycon 型） ? 用于耳机/受话器的 3.5 毫米插孔 功率放大器

Praesideo系统含个型号的功率放大器。他们的区别是每个机柜的放大器通道数量和每个通道的额定功率不同。功率放大器的型号如下：

? 4×125W功率放大器 LBB4424/10

功率放大器的主要功能是把音频信号放大以推动扬声器。通过改变跳线可以在100V、70V或50V之间选择输出电压。功率放大器内建了放大器监测和换机功

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能。换机继电器包括在功率放大器内。在放大器内插入1快线路尾端检测主卡可以监测扬声器线路的短路、开路和对地短路。没有线路尾端检测主卡则只具备短路和对地短路功能。监测用的导频信号由功率放大器自身产生。

功率放大器结合了数位音频处理功能，包括3段的参数均衡器，2段的架形均衡器和音频延时。功率放大器可以直接连接网路线路。功率放大器可以连接48V DC备用电源。48V电源有反极性保护，48V DC电源的可用性受到监测。 ? 冗余网络连接 ? 电源开关指示

? 每放大器通道有音频处理

? 每放大器通道有最大1.2秒的延时功能 ? 用于检测的2*16字显示 ? 耳机监听的VU表监视

? 8路控制输入和1至8路控制输出

? 根据放大器型号的不同有2至4路音频输入 ? 扬声器线路监测 ? 自动音量控制 LBB4416/xx网缆

这是一种特殊的缆线，它有两根用于通讯的塑胶光纤芯和用于2个供电的铜芯。供货时缆上已经安好了网路接

头。这些网缆可以用于将网路控制器连接到功率放大器，音频扩展器，呼叫站等。

扬声器 天花扬声器

型号：LHM0606/10 额定输出功率：6W/3W 最大声压：92B 额定电压：100V/70V 有效频响：80Hz至18KHz

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壁挂扬声器

型号：LB1-UW06-D 额定输出功率：6W/3W 灵敏度（1W/1m）：91 声压级：99B 额定电压：100V/70V 有效频响：200Hz至15KHz 辐射角：70°/150°

调音开关(LBC1400/10)

功率控制能力：12W/36W/100W

衰减：5级+关（12W），8级+关（36W），10级+关（100W），每级3dB

总谐波失真：＜0.5%

频响：＜-1dB，在50Hz至20KHz

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/it78.html