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基于网络音频传输的校园广播方案
点击次数:420 发布时间:2018-06-07

一、网络IP对讲系统研发背景
  
  1、设计理念
  
  随着教育信息化建设进程越来越深入,数字网络越来越多的进入校园教学、生活和管理的方方面面,传统的模拟校园广播、对讲系统在应用模式,配套功能等方面都趋于落后和淘汰,远远不能达到现代校园数字化,网络化建设的需求。
  
  IP Audio网络系统系统采用当今世界广泛使用的TCP/IP网络技术,将音频信号以标准IP包形式在局域网和广域网上进行传送,是一套纯数字传输的双向音频扩声系统。彻底解决了传统系统系统存在的音质不佳,维护管理复杂,缺乏互动性等问题。该系统设备使用简单,安装扩展方便,只需将音频终端接入计算机网络即可构成功能强大的数字化系统系统,每个接入点无需单独布线,真正实现计算机网络、数字视频监控、公共广播、对讲的多网合一。
  
  IP网络对讲系统是完全不同于传统对讲系统的产品。因建立在通用网络平台上,并融入IPAudio自有知识产权的数字音频技术,多方面体现了显著的优越性:
  
  a)功能方面:完全融合网络广播和网络对讲,使得可以独立控制每个终端播放不同的内容(如:局域网内200个终端同时播放200路节目)。不仅能够完全实现传统广播系统的功能(如:定时打铃、分区播放等),而且还具备终端自由点播、终端间双向对讲、广播再不受地域的限制等功能;
  
  b)传输方面:音频传输距离无限延伸,可运行在跨网关的局域网上,支持大范围的重要型应用,从主校区到分校区,从公司总部到各个地区分部的同声广播,远程对讲,实现快速、可靠的信息沟通;
  
  c)音质方面:终端输出音质接近CD级(44.1K,16bit),满足对声音质量要求较高的场合,每个发音都可以清晰可辨,不再为含混不清的声音所困扰;
  
  可靠性方面:主控机与终端均采用工业级芯片,全天24小时工作,完全不受病毒侵扰。借助于成熟的以太网络硬件,整套系统无需额外的线路维护。
  
  2、设计要求
  
  a)充分利用学校现有校园网络,减少重复布线,保护校园现有建筑。
  
  b)达到日常管理,定时、实时播放要求,设备少,维护简单;界面友好,操作方便。
  
  c)对讲系统的分区合理,各分区终端可对本区域的广播点进行讲话,或者与广播主控制室、领导工作站、其它区域的广播终端进行双向寻呼和对讲。比如,宿舍管理员通过安装在管理室内的广播终端可对自己管理的宿舍进行事务广播,通知,喊人等等。
  
  d)在传达管理室各设置一台控制主机,以对所有的宿舍进行管理。主机要求具有以下功能:
  
  ①每个传达管理室主机可以分别管理所对应的宿舍;
  
  ②分机向主机报警时,主机要能液晶显示报警的分机号,并要有音乐、语音提示;
  
  ③当遇有多个分机向主机报警时,主机要能实时显示所有报警的分机号,并记忆保持;
  
  ④主机可以互连,当分机向主机呼叫,而当前主机无应答时,可以自动转向下一级主机;
  
  e)每个宿舍设置一个对讲分机,可任意向主机报警及对讲,同时可以作为广播系统终端。分机要具有以下功能:
  
  ①可以向传达管理室主机报警及对讲;
  
  ②可以接收公共广播的声音信号;
  
  ③当分机处处于持续喧哗并超过一定分贝时,要能自动向主机报警;
  
  宿舍对讲终端不但可以实现对讲的所有功能,而且还可以将对讲系统和广播系统融合为一个系统。即平时当对讲系统使用,一旦紧急情况下即刻作为广播系统(紧急通知),每天早晚可以定时作为起床号、睡眠号等。广播优先播放,并提前提示有广播要进来。
  
  接入校内网的任何一台授权的终端都可以根据自己的权限播放广播或者其他内容,呼叫主控制室或者其它终端(包括广播终端)。办公室的领导通过自己电脑的工作站呼叫某个教室的老师/宿舍与其进行对讲,非常方便。
  
  二、网络IP对讲系统的发展趋势
  
  1、传统对讲系统存在的问题
  
  a)技术落后,兼容性、扩展性不佳
  
  现有校园对讲系统基本都是采用模拟传输,人工管理的工作方式,系统易受环境干扰,包括回声严重。无法与校园网连接,以真正实现音源数字化、播放管理自动化。
  
  b)音质差、功能单一
  
  目前校园对讲系统只能用于简单对讲,无法实现多点主机,远程呼叫,以及终端和终端对讲,多路终端同时对讲。
  
  c)安装复杂、维护不便、故障率高
  
  由于现有对讲系统多是通过RS485控制,系统复杂,容易收到干扰,往往因一个终端出现问题而影响整条线路。
  
  d)可管理性差、无法进行远程控制
  
  由于使用传统网络及模拟信号,因此无法使用现代技术对对讲系统进行有效管理,更无法进行远程播放控制,不利于校园广播系统的灵活应用,造成资源浪费。
  
  2、IP Audio网络IP对讲系统的优势
  
  a)更强的功能
  
  纯数字对讲系统,涵盖了传统对讲系统和校园广播系统的所有功能。并充分利用了校园网络的资源,可随时随地获取网络上的音频资源。由于每个终端有独立的IP地址,因而可以控制任意一个终端播放不同的声音
  
  b)更好的音质
  
  由于采用了网络传输技术,使音频信号无传输干扰及失真。采用了MP3压缩算法占用网络带宽低(8k-128k)又能保证音质保真度,经测试采用44.1khz16bit采样128kbps速率压缩通频带(线路输出)20-16khz,失真度≤3%
  
  c)更高的可靠性、更简单的维护
  
  校园对讲系统的不稳定因素主要取决传输线路的质量,不合理的传输线路或造成不稳定。纯数字广播系统由于借助于成熟的以太网络通讯技术,每一个终端设备相当于一台联入校园网络的简易计算机。用户只需要保证网络的畅通,无需增加其它的维护。
  
  d)更方便灵活
  
  对讲无需在固定主机,只要安装了IPAudio对讲软件的电脑或分机即可实现双向对讲。
  
  e)更简单的安装
  
  只要教室/宿舍具备以下三个条件:有一个交流220V插座,有一个标准以太网络接入插座(RJ45)和一个摆下数字广播终端(一个音箱的体积)的位置。
  
  3、IP Audio网络IP对讲系统介绍
  
  a)涵盖传统对讲系统所有功能
  
  包括对讲、报警,同时有自动打铃、音乐播放、校领导讲话、播送通知和转播电台节目等
  
  b)系统基于IP网络,遵循TCP/IP协议
  
  一线多用,充分利用校园网络资源,避免重复架设线路,有以太网接口的地方就可以接数字对讲终端,真正实现广播、计算机网络的多网合一。
  
  c)任意选择寻呼
  
  通过IP网络寻呼话筒或网上的任意一台计算机,能指定全部、局部或单个终端,实现广播寻呼。工作站软件还支持跨越Internet的远程寻呼。
  
  d)自由对讲广播
  
  学校各领导可根据自己的权限在任一连入校内网里的计算机上对所管辖区域进行任意寻呼对讲或分组广播,再不用到广播室播放通知或给学生临时开会。广播具有优先级排列,当多于一个广播在同一终端出现时,级别高的广播进行广播。。
  
  e)实时采播
  
  将外接音频(卡座、CD、收音机、话筒等)接入音频服务器实时压缩成高音质数据流,并通过校园网络发送广播数据,安装在不同教室的数字广播终端可实时接收并通过自带音箱进行播放。
  
  f)多路分区广播
  
  系统可设定任意多个组播放制定的音频节目,或对任意指定的区域进行广播讲话;服务软件可远程控制每台终端的播放内容(划定区域播放)和音量等。
  
  4、IP Audio网络IP对讲系统拓扑
  
  5、IP Audio网络IP对讲系统主要产品技术参数
  
  1)型号:NM803-T型IP网络寻呼话筒
  
  以下为产品功能介绍:
  
  产品介绍:
  
  1.因为主机基于TCP/IP协议,超强的跨网段能力。有网络的地方就可以接入对讲系统,所以对分机有没有路数限制,可以多达数千路分机。网络中也无主机数量限制。
  
  2.采用高速工业级双核(ARM+DSP)芯片,启动时间≤1秒;
  
  3.主机有对故障分机检测、抗电磁干扰、防雷击等功能。
  
  4.主机有中文液晶显示,菜单式的功能操作,使用方便简单,可显示各种状态及年、月、日、时间。
  
  5.主机与分机是双向对讲,可免提通话。
  
  6.主机采用了语音处理技术,分机报警时,主机语音播报分机号,管理员不必查看主机显示便可知道报警的号码。
  
  7.主机有喧哗报警功能,即:设置分机处于持续喧哗并超过一定分贝时,可自动向主机发出报警,同时主机有语音播报“XX号报警”。
  
  8.主机有广播功能,带音乐输入接口。
  
  9.主机可同时显示多路分机的报警,并保持报警状态。
  
  10.主机可同时与多路分机对讲(组呼、群呼)。
  
  11.无中断报警:不管是待机、通话、广播、还是循环状态下,主机均能接收分机的报警并播报相应的语音提示。
  
  12.可对单个分机进行或循环每路分机,分机处无任何察觉。
  
  13.型号:E702T型IP网络对讲终端
  
  用途:
  
  适合室内室外环境通讯,防暴防水。
  
  以下为产品功能介绍:
  
  1.有以太网口的地方即可接入,跨网段和跨路由。
  
  2.分机可呼叫主机,呼叫时,主机有振铃提示声,主机接听之前再次按键可取消呼叫,接通后实现相互对讲。
  
  3.可提供音频输出接口,可外接耳麦或有源音箱。
  
  4.可外接呼叫按钮接口,方便安装位置的选择(对ATM机等公共场合的使用尤为有用)。
  
  5.内置扬声器和话筒眯头,全自动免提双向对讲,更高的音频采样率,通话音质佳。
  
  6.有通话保密功能。对传输中的数据进行加密,以防止他人利用,使通话更安全。
  
  7.接口方式:RJ45网络接口;供电方式:外接直流电源或网络供电(POE)。
  
  8.工作电压:DC12V;工作电流:1A;输出功率:1W;话筒灵敏度:-40db。
  
  三、IP Audio数字IP网络广播系统典型应用方案
  
  1、概况及要求
  
  XX实验中学自建校以来,在全省始终发挥着实验性、示范性作用。该校占地面积10万平方米,建筑面积6万3千平方米(包括教学楼、图书馆、礼堂、综合楼、物理实验楼、化学实验楼、体育馆、健身馆、乒乓球馆、天象馆、美育楼、食堂、外教留学生公寓、学生公寓等)。校园布局合理,格调高雅,绿树成荫,花草满园,是一个充满文化科学底蕴和体现育人功能的学府。
  
  为方便加强对学校宿舍内的管理,该校领导要求安装对讲系统。此次招标项目数量要求是:宿舍传达管理室3间,宿舍780间,现已安装完毕并投入使用。