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高速隧道广播系统解决隧道通信难题分析

隧道FM调频广播覆盖解决方案详细描述了隧道广播覆盖的技术原理，主要从隧道FM调频广播覆盖的设备组成、信号流程、关键技术等几方面进行描述。隧道FM调频广播覆盖系统主要由信号选频单元、光纤传输单元、直放站（远端机）、泄/露电缆与天馈系统组成。...

隧道无线广播与无线集群通信广播系统应用案例分享

隧道广播数字选频器技术简介

隧道集群无线覆盖系统应用

隧道调频广播选频处理器（也叫多通道数字均衡选频器）是一种直接射频处理的隧道广播前端系统设备，该设备采用SDR软件无线电、FPGA直接采样数字选频、动态增益调整、射频信号数字化、相位（时延）可调等先进技术，可实现对多达16路FM广播信号的数字选频场强的数字动态均衡，并可实现数字选频插播、“群载波”应急插播等功能。...

长隧道内虽然均安装有广播系统，但由于隧道的特殊结构、噪声环境等因素的影响，导致隧道广播听不清。龙丽高速青云岭隧道已经安装了18台AI广播控制器，35台平面波隧道广播专用扬声器，目前初步调试结果来看，相对原有号角广播，清晰度与音量大小已经有了很大的提升，我们已经采集了隧道内噪声环境与广播电声环境录音样本，正在进行分析优化，系统优化后，效果还可以进一步提升。二、龙丽高速青云岭隧道高清晰隧道广播试点情况与实际效果。（安装在青云岭隧道的隧道高清晰广播AI功放与平面波扬声器）一、现有隧道广播听不清楚的主要原因。

根据噪声测叠加混响的测试结果表明，隧道内相同工作功率的扬声器声压比隧道外高出6dB，这是由于隧道是一个半封闭的环境，增加的6dB能量是由于隧道壁发射后的声波与扬声器发出的声波叠加后造成的，所以多个扬声器声波与反射声波叠加，也是噪声隧道广播语音不清晰的主要原因，其原因基理与多个扬声器传输延时是一致的。按照国标现行标准，隧道内每隔200米设置一台广播功放，每50米设置一只扬声器，多只扬声器之间由于有传输时差，声音到达司乘人员耳朵后，会有很大的相位差，造成了声音的严重混响。【安装在隧道内的隧道高清晰广播设备】

改造完成后，汽车进入隧道中行驶车辆不间断收听FM调频广播电台节目，同时隧道管理维护人员手持对讲机进入隧道后，可实时进行对讲调度通话，同时也将350MHz警用集群通信系统也引入隧道内，隧道内发生紧急情况后，警用对讲机也可以实现实时对讲通信。洛阳路隧道，是南昌市市内的城市隧道，位于南昌火车站站前西广场的北侧，西起天佑路，东至洪都中大道，下穿南北向的二七南路及京九铁路。青山湖隧道，是南昌市一条东西走向的城市主干道，隧道为双向6车道，长1070米，其中湖底暗埋段为550米，净高5.45米，两孔每孔净宽12.4米。

技术总监通刘军公司聚焦高速公路隧道安全营运管控问题，攻克隧道 有线广播系统关键技术，利用平面波传声技术与 AI 音频处理技术相 结合的方法，解决现有隧道广播失真大、混响深等问题，可大幅度提 高隧道营运安全管控水平，实现公路隧道行车安全的同时有效降低隧道“二次事故”发生的概率，有着广阔的产业化应用前景。当隧道内行驶的车辆发生故障，或隧道内出现交通事故及火灾等情况时，司机或有关人员可通过隧道沿线设置的紧急电话分机及时向中控室发出报警，以便通知有关部门迅速采取措施，确保隧道内的行车及人身安全。

所谓空间耦合，也叫开路耦合，就是在远离公安消防基站的地方，通过定向八木天线接收或发射350MHz公安消防通信信号，并通过接入选频单元，对空间集群信号进行上下行选频、数字滤波、放大后，送至数字光纤直放站近端机进行数字采集与光电转换，转换为数字光信号（SFP）传输至数字光纤直放站远端机，经远端机光电转换后，变成射频信号，经由泄露电缆与天线发射到隧道内，上行信号与下行信号路径相同，传输方向相反。在火灾等紧急情况下，提供隧道内消防指战员与消防指挥支队之间，隧道内外消防指战员之间的无线通信。

根据上述噪声测叠加混响的测试结果表明，隧道内相同工作功率的扬声器声压比隧道外高出6dB，这是由于隧道是一个半封闭的环境，增加的6dB能量是由于隧道壁发射后的声波与扬声器发出的声波叠加后造成的，所以多个扬声器声波与反射声波叠加，也是噪声隧道广播语音不清晰的主要原因，其原因基理与多个扬声器传输延时延时是一致的。目前隧道广播普遍存在广播音量小的时候，失真小，但是音量小，车内根本无法清楚地听到广播信号，音量大了，号角扬声器失真严重，也无法听清楚广播内容。这也是隧道广播回音大、听不清楚的主要原因。

如果扬声器按间距50米设置，这样行驶在车辆隧道内，司乘人员可以同时听到500米以内的多个扬声器声音，会有间隔不同相位差的8-10个音频，最大延时达到1-2秒，加上隧道壁多次反射的音频，传递到驾驶员耳朵中的音频是一个多次深度混响的音频，造成语音清晰度严重下降。然而，隧道广播语音清晰度通常受到隧道结构的固有声学特性、隧道噪声环境与广播扬声器安装位置的影响，隧道内广播会产生声波信号的深度混响与低频谐振的掩蔽效应，造成隧道广播语言传输指数差、可懂度低，导致广播内容听不清楚。