民用飞机旅客广播系统选型与布置分析

朱旭

【摘 要】本文从民航规章要求和使用者体验出发，分析了民用飞机旅客广播系统选型上的主要考虑因素，如设备的外形尺寸、电气特性、工作环境、工业设计等；最后分析了系统设备布置的考虑因素，并给出初步的布置建议。

【关键词】旅客广播；选型；布置

0 引言

民用飞机旅客广播系统一般由旅客广播放大器、话筒和扬声器等设备组成。飞行员和乘务员通过该系统向旅客广播音频和告警信息、产生和传输与舱内呼叫系统相关联的谐音信号。当有机上娱乐设备时，该系统也能播放机上娱乐系统的音频信息。

旅客广播系统设计首先需满足中国民用航空规章第25部（CCAR25）运输类飞机适航标准第1423条相关要求。同时，为提升机组和乘客的使用便捷性和舒适性，重点针对旅客广播系统的选型与布置进行讨论和分析。

1 选型分析

为满足民航适航要求、提高机组和乘客使用的舒适和便捷性，民用飞机旅客广播系统在选型方面的考虑如下：

1.1 系统架构

旅客广播系统目前主要有模拟和数字两种基础系统架构。

模拟架构主要通过模拟音频线和离散量进行音频数据传输和控制，架构简单，系统可靠性高，但拓展性较差；数字架构主要通过数字总线和离散量等进行音频数据传输和控制，相对复杂，但抗干扰性强，系统灵活性和可拓展性相对较高。

以这两种架构为基础，可衍生出多种混合型架构，可根据系统的实际需求及限制条件进行选择。

1.2 旅客广播放大器

由于民用飞机空间有限，环境有特殊要求，因此，在进行旅客广播放大器的选型中，设备的外形尺寸设计应考虑到飞机的空间限制，可参考标准的ARINC600规范要求，满足RTCA DO-160中的相关环境要求，并综合考虑重量、冷却要求、托架设计等因素。

1.3 客舱扬声器

技术标准规定TSO-139对扬声器需满足的最低性能标准和环境试验同时做了相关规定，在民用飞机的旅客广播系统选型时，可优先采购满足TSO要求的客舱扬声器。

客舱扬声器的选型还应重点关注如下技术指标：外形尺寸、声压级、功率、阻抗、频响范围、灵敏度等。

1.3.1 外形及尺寸

客舱扬声器按照外形轮廓，一般分为椭圆形、圆形和方形扬声器；按照外径尺寸，常见为3英寸、4英寸、6英寸，可根据客舱安装空间选择相应扬声器。

1.3.2 声压级

扬声器发出声音到达某点的声压级数值（dB）=扬声器灵敏度+10lg（扬声器功率）-20lg（听音位置到扬声器距离）。声压级数值越大，说明音量越大，人耳听起来越响。

1.3.3 功率

扬声器发出声音到达某点的声压级数值也与扬声器的输出功率有关。考虑到客舱内噪声分布不均匀，在客舱布置扬声器时，应参考客舱内噪声分布，适当分配或调整各区域扬声器功率大小。也可选择输出功率可变的扬声器，通过接入单个扬声器上的不同引脚，调节单个扬声器的输出功率。

1.3.4 阻抗

扬声器的阻抗应与放大器的输出阻抗进行匹配。

1.3.5 灵敏度和频率响应

为保证音频质量，扬声器灵敏度和频率响应需满足一定范围：通常在1W的输入功率下，在1000Hz时的灵敏度不小于90dB SPL；输入功率为1W时，在350-6000Hz的频率范围内，扬声器的频率响应变化幅值应小于20dB SPL。

1.3.6 重量

客舱扬声器安装数量较多，同等参数性能条件下，可优先选择重量较轻的扬声器；

1.4 话筒

在话筒的选型过程中，除了考虑环境、重量等因素外，还应考虑：1.4.1 外形

话筒的外形应符合工业设计要求，便于集成于乘务员座椅或与周边舱内装饰相协调，并综合考虑尺寸、颜色等因素。

1.4.2 键盘

话筒键盘一般分为编码键式键盘、功能键式键盘和混合式键盘三种。

编码键式键盘由“0～9”十个数字键和一些特定符号键组成。通过按压相应的编码执行相应的预设功能。

功能键式键盘由多个区域功能按键组成。直接按压该功能键，即可发出执行该功能的信号，易于快速选择特定区域的分区广播或进行全舱广播。

混合式键盘融合上述键盘特点，具有一定的灵活度。

1.4.3 按压发话开关

此外，广播话筒需要具备一个按压发话开关，仅且仅当按压发话开关处于按压状态时，话音才能送入旅客广播放大器进行放大并广播；若按压发话开关未被按压，话音不能送入放大器进行放大并广播，以保障系统不会受某个话筒不使用、未收存的影响而失效。

1.4.4 指示灯

可选择带有广播（PA）指示灯的话筒，正常工作时指示灯点亮，以提示旅客广播系统的工作状态。

2 布置考虑

民用飞机旅客广播系统设备数量较多，分散布置于电子电气舱、客舱和驾驶舱等区域，安装环境、空间尺寸和人机功效要求不同，有如下布置考虑：

2.1 旅客广播放大器

旅客广播放大器通常布置于电子电气舱，为防止特殊情况下因货物冲击造成的损坏，尽可能远离货舱货物冲撞的布置位置。为满足适航条款，旅客广播系统的用电设备应通过独立的电源，来保证仅在应急电源供电情况下，旅客广播系统仍可正常工作。

2.2 话筒

为满足飞行机组和乘务员的旅客广播功能，应在驾驶舱和客舱分别安装广播话筒。

2.2.1 乘务员旅客广播话筒

用于旅客广播功能的乘务员话筒应安装在乘务员座椅（包括各服务区乘务员座椅、应急出口乘务员座椅等）附近，保证乘务员在工作区域或者当乘务员坐在座椅上时，无需解开安全带即可快速、方便取出和使用话筒；且每一个靠近出口有乘务员座椅的附近均应安装一个旅客广播话筒，方便坐着的空中乘务员使用。若出口之间非常接近，当坐着的乘务员能够直接口头联系时，一个话筒也可供一个以上的出口使用。

乘务员话筒应尽可能与乘务员座椅集成安装，外形尺寸应与座椅相匹配；乘务员话筒也可与临近的舱内装饰部件进行集成安装。应考虑符合工业设计的美学要求，机械接口应简单、易于取用、方便布线。2.2.2 驾驶舱旅客广播话筒

为满足适航条款，使驾驶舱两个飞行机组成员可在任一工作位置使用广播话筒，应为每个机组分别布置单独的旅客广播话筒。

2.3 客舱扬声器

客舱内应布置一定数量的扬声器，扬声器的音场分布应均匀、无死角。

以单通道飞机为例，可选择在飞机两侧，每两排或三排座椅上方布置一个扬声器；在有些双通道宽体机，空间范围较大，扬声器可布置于过道顶部板上。

客舱扬声器的布置还应结合扬声器的性能参数和客舱实际噪音环境考虑，参考客舱噪声声场分布进行布置优化，如在靠近发动机或应急舱门附近，可考虑适当增加扬声器布置密度。

为确保当旅客广播进行时，机上所有人员在任意位置都可以听清楚，在客舱每个独立的空间，如服务区、厨房、盥洗室等区域应考虑单独布置扬声器。

3 总结

民用飞机旅客广播系统的选型与布置，涉及声学、电子学、人机功效等多种学科技术，在满足相关适航条款的基础上，需要充分考虑旅客舒适性、客舱空间尺寸、使用环境等多方面因素。本文列举和分析了民用飞机旅客广播系统设备选型和布置方面的考虑因素和设计建议，可以为民用飞机旅客广播系统选型、设计、布置、安装和改装等提供理论参考和经验借鉴。

【参考文献】

[1]CCAR-25R4，中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准[S].2010.

[2]ARINC600，Air Transport Avionics Equipment Interfaces[S].2010-5-10.

[3]ARINC715-3，Airborne Passenger Address Amplifier[S].1984-7-6.

[4]RCTA DO-160G，Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment[S].2010-12-8.

[5]TSO-C139，Aircraft Audio System and Equipment[S].2005-8-5.

[责任编辑：田吉捷]