隧道高清廣播技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

1、傳統(tǒng)隧道廣播 存在回音大聽不清楚的問(wèn)題
隧道有線廣播作為隧道機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分，在隧道發(fā)生緊急情況時(shí)，是工作人員發(fā)布語(yǔ)音信息組織救援、疏導(dǎo)車輛與人員撤離、緊急調(diào)度的有力手段，隧道廣播的清晰度直接影響隧道內(nèi)司乘人員獲取信息的準(zhǔn)確度，并直接影響到疏散秩序和效率。
然而，隧道廣播語(yǔ)音清晰度通常受到隧道結(jié)構(gòu)的固有聲學(xué)特性、隧道噪聲環(huán)境與廣播揚(yáng)聲器安裝位置的影響，隧道內(nèi)廣播會(huì)產(chǎn)生聲波信號(hào)的深度混響與低頻諧振的掩蔽效應(yīng)，造成隧道廣播語(yǔ)言傳輸指數(shù)差、可懂度低，導(dǎo)致廣播內(nèi)容聽不清楚。
2、傳統(tǒng)隧道廣播設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，技術(shù)水平落后
根據(jù)交通運(yùn)輸部 2012 年第 3 號(hào)公告發(fā)布的《高速公路通信技術(shù)要求》有線廣播設(shè)計(jì)原則為：隧道監(jiān)控等級(jí)為 A + 、A、B 等級(jí)的隧道應(yīng)設(shè)置有線廣播系統(tǒng)，隧道監(jiān)控等級(jí)為 C等級(jí)的隧道可設(shè)置有線廣播系統(tǒng)。隧道段有線廣播揚(yáng)聲器設(shè)置在隧道洞外入、出口,洞內(nèi)宜每隔50m設(shè)置1臺(tái)。如果揚(yáng)聲器按間距50米設(shè)置，這樣行駛在車輛隧道內(nèi)，司乘人員可以同時(shí)聽到500米以內(nèi)的多個(gè)揚(yáng)聲器聲音，會(huì)有間隔不同相位差的8-10個(gè)音頻，最大延時(shí)達(dá)到1-2秒，加上隧道壁多次反射的音頻，傳遞到駕駛員耳朵中的音頻是一個(gè)多次深度混響的音頻，造成語(yǔ)音清晰度嚴(yán)重下降。
近年來(lái)“隧道提質(zhì)升級(jí)”過(guò)程中將隧道原有50米一只25W號(hào)角揚(yáng)聲器，改為每200米設(shè)置2只80W大功率號(hào)角揚(yáng)聲器朝向前后兩邊，從實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看，在聲音的響亮度方面有較大的提升。但是，由于隧道內(nèi)背景噪聲較大，揚(yáng)聲器必須在大功率下工作，這類二次反射式（也叫折返式）號(hào)角揚(yáng)聲器在大功率運(yùn)行下會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的非線性失真，這樣導(dǎo)致STI(語(yǔ)音傳輸指數(shù))進(jìn)一步下降，廣播的清晰度仍然不理想。

【安裝在浙江龍麗高速青云嶺隧道的隧道高清晰廣播功放與平面波揚(yáng)聲器】

3、基于AI技術(shù)與平面波傳聲技術(shù)的高清晰隧道廣播的特點(diǎn)與先進(jìn)性
為了解決這些問(wèn)題，我公司潛心研究公路隧道安全營(yíng)運(yùn)管控，攻克了隧道有線廣播系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，突破性地提出了隧道高清晰廣播的創(chuàng)新理論，我們采用了平面波傳聲技術(shù)與AI音頻自動(dòng)處理技術(shù)相結(jié)合的方法，開發(fā)出了一款隧道AI高清晰廣播產(chǎn)品。
這款廣播揚(yáng)聲器產(chǎn)品能夠精確控制點(diǎn)聲源的聲波傳輸路徑，形成方向相同、相位相等的波束，使聲波近似于在一個(gè)平面上傳播，從而實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的指向性。同時(shí)精準(zhǔn)控制每只揚(yáng)聲器的發(fā)聲時(shí)間，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)聲波相位同步，這一創(chuàng)新突破了隧道內(nèi)復(fù)雜環(huán)境噪音的干擾，能夠有效穿透車窗，確保車主在廣播有效傳輸范圍內(nèi)能夠聽懂語(yǔ)音指令。
同時(shí)，我們開發(fā)的AI廣播功放是專為提升廣播音頻信號(hào)質(zhì)量開發(fā)的專用設(shè)備，該設(shè)備內(nèi)置AI語(yǔ)音處理組件、SIP2.0數(shù)字廣播模塊以及D類數(shù)字功放單元，采用AI音區(qū)同頻算法對(duì)音頻進(jìn)行智能處理，通過(guò)精確控制揚(yáng)聲器的相位和發(fā)聲時(shí)間，解決了揚(yáng)聲器之間聲波傳輸延時(shí)引起的混響問(wèn)題?？紤]駕駛員舒適度，采用廣播音量自適應(yīng)算法
可根據(jù)隧道噪聲強(qiáng)度、時(shí)域特性、波形，動(dòng)態(tài)調(diào)整廣播音量和幅度，保證環(huán)境信噪比的一致性，基于噪聲調(diào)整音量，避免長(zhǎng)時(shí)間最大功率工作，提高語(yǔ)音播放效果的同時(shí)延長(zhǎng)廣播壽命可達(dá)20%以上。
4、基于AI技術(shù)與平面波傳聲技術(shù)的高清晰隧道廣播的AI智能化技術(shù)與應(yīng)用前景
結(jié)合“高瞳”事件檢測(cè)系統(tǒng)和“音控寶”的廣播控制功能，發(fā)現(xiàn)交通事件后，可根據(jù)隧道入口、隧道內(nèi)、緊急停車帶、隧道出口等場(chǎng)景自動(dòng)播放預(yù)案策略內(nèi)容進(jìn)行廣播，實(shí)現(xiàn)交通事件遠(yuǎn)程快速預(yù)防性處置。
我們的這款隧道高清晰廣播產(chǎn)品，最大聲壓可以達(dá)到131dB，語(yǔ)言傳輸指數(shù)可達(dá)75%以上；通過(guò)AI算法控制，兩只揚(yáng)聲器之間的音頻相位精度可達(dá)10ms以內(nèi)，完全消除了揚(yáng)聲器傳輸延時(shí)造成的深度混響。
我們這款廣播產(chǎn)品具有智能化、大功率、強(qiáng)指向、高清晰等特點(diǎn)，能夠確保司乘人員能夠聽懂和聽清廣播指令，為社會(huì)公眾提供多時(shí)段、全方位的廣播覆蓋。可以顯著提高隧道營(yíng)運(yùn)安全管控能力和事故處置水平。是隧道機(jī)電升級(jí)改造的隧道廣播替代品，具有廣闊的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用前景。

審核編輯 黃宇