河南校园广播系统设备专卖

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三、数字音频网络校园广播系统技术背景分析：在介绍数字音频之前，我们先来了解一下模拟音频。模拟音频的概

念：音频信号反应在电路中是随时间变化的一个电压（流）信号y=f(t)，即一个时间函数，也就是我们通常所说的

模拟音频,频率范围是20Hz~20KHz。模拟电路中是将音频信号直接处理、放大、录制、传输或调制的。录音机、收

音机、定压校园广播系统、调频校园广播系统都是直接对模拟音频进行处理的。数字音频的概念：数字音频就是将

连续的模拟音频从时间分量（x轴）和幅值分量（y轴）上进行分割描述(见下图)。x轴上的分割称作采样，用每秒

钟内的采样次数来描述，即采样频率，采样频率越高，说明采样间隔时间越短，则越有利于描述原始声音的真实情

况。y轴上的分割称为量化，用比特Bit来描述（比特中n是2n，16bit=216=65536份，即将音频的幅值用65532个

离散的阶量来描述），同理比特值越大，量化越精细。 采样、量化后的一个音频信号生成一串离散的“010101……

…”的二进制代码，这样计算机就可以认识这些二进制代码了，也就可以对其进行编辑、传输、复制处理了，处理

数字信号是计算机的拿手好戏。模拟音频受电子元器件自身特性的影响（每个元器件都有热噪声），每处理一次都

会失真一次（波形发生畸变），产生一次噪声积累，处理的次数越多，噪声积累越大，信噪比（S/N）越低。数字

音频是数字格式来存贮和传输的，错误率相当低甚至是可以避免的，因此可以多次复制和传输，不论你怎么编辑、

处理都不会产生额外的噪声。通常16Bit、44.1KHz立体（双声道）采样，就是CD音质标准。数字音频采样量化（

A/D转后）的数据量是相当大的，以一秒钟44.1KHz、16Bit CD音质来采样一个音频文件（立体声双声道），则16

×2=32Bit，44.1KHz×32Bit=1411200（Bit），一个汉字在电脑里占2个字节（Byte）（1Byte=8 Bit），则1秒钟的

音乐占用存贮空间=1411200／（8×2）=88220个汉字，由此得出数字音频文件的数据量是十分庞大的。对这么庞

大的数据量进行直接处理、传输显然是不易实现的，这样根据人耳的声学原理特性，对一些无用的数据（人耳听不

到的）进行压缩，这样就可大大降低数据量，又不影响音质。目前，音频压缩有WAV、MP3等多种格式，这里不

再详述。数字音频经过数字处理后，终还是还原成一个声音信号播放出来（D/A转换过程）。将用大量数字

字符描述的数字音频信号送到一个数/模转换器中,（Digital to Analong Converter，即DAC）线路中，将数字信号还

原成一系列以时间函数变化的电压值，然后通过整形电路，经由低通滤波器输出。这样比较平缓又真实的模拟脉动

电压信号送入放大器或扬声器，再转变成声音信号。通常数字音频的A/D转换（采集）和D/A转换(还原)是计算机声

卡和音频卡来完成，而压缩、传输、解压、解码都是由软件或芯片来完成的。音频的编辑则由音

频编辑软件来完成。上面了解了数字音频的基本知识，知道了数字音频的优点，对于校园校园广播系统来讲数字音

频在校园网上进行传输、播放才可实现智能校园广播系统的功能和要求。目前我国大部分学校都建有以太网结

构（TCP/IP协议）的校园网络系统。从速度上来讲都为1000M光纤干线，10M/100M UPT（超五类）至终端的网

络构架。前面讲了那么多数字音频的好处，校园校园广播系统在校园网上传输会不会有更好的解决方案呢？网络音

频校园广播系统从工作原理上来讲，由一台主控计算机（音频服务器）、一套校园广播系统软件或服务器软件，将

音频文件以IP流的方式发送给远端网络终端，每台终端都应该有一个固定的IP地址及网络模块、一个数字音频

解码装置（软件或硬件）、功放控制单元。目前已有厂家开始研发网络音频校园广播系统，并有产品推出，同时进

行了宣传。笔者认为网络音频校园广播系统毕竟是一个新生事物，目前也只是处在研发阶段，很少有实际应用和成

功案例。
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