网络音箱

最低配置是音箱本身，以及接到PoE+（IEEE 802.3at）交换机端口的一根网线；如果没有PoE交换机，也可以使用12 V、2 A电源适配器。只有当您希望通过IP电话或PBX本身向音箱讲话时，才需要SIP PBX；从控制主机或软件以组播（multicast）方式广播，以及按时间表播放已存储的文件，都不需要任何额外服务器。KDT音箱内置网页，可在其中把音频文件上传到内部存储器、设置定时并控制播放，需要时还可以在音箱上设置SIP账号。此外，请让音箱时钟与NTP服务器（局域网内或互联网上的均可）同步，以保证定时播放准时。

传统系统由中央功放通过音箱线（例如100 V定压线路）把模拟信号送到无源喇叭；网络音箱则自带网络接口、音频解码器和功放，只需要一根网线，使用PoE时这根线还能同时供电。每台音箱都有自己的IP地址，可以单独控制，也可以按组控制，增加音箱只需多占用一个交换机端口，而不必再布音频线和升级功放。代价是功率和距离受限：PoE音箱的持续音频功率不到20 W，网线离交换机最远100米。因此特别大的厅堂和已有100 V线路的建筑往往更适合沿用模拟方案，而紧急疏散广播则需要经认证的语音报警设备。

SIP模式下，每台音箱像分机一样注册到PBX，被拨号（或所在寻呼组被呼叫）时自动应答，最适合用电话进行现场广播；但PBX要为每台音箱单独发送一路音频流，PBX和网络的负载会随音箱数量增加。组播模式下，音源只向一个组地址发送一路RTP流，组内所有音箱同时播放，无需服务器，网络负载保持不变，但这是单向的，而且交换机上必须配置IGMP。独立模式下，音箱按时间表或报警输入自行播放已存储的文件，不依赖任何服务器或控制主机，但每台音箱都要单独设置。实际项目通常混合使用：铃声和固定节目用独立模式，背景音乐和分组广播用组播，电话现场广播用SIP。

可以。寻呼、定时播放、SIP通话和组播（multicast）都在局域网内完成，音频通路不依赖互联网；KDT控制主机同样在局域网内运行寻呼和音乐，无需互联网即可工作，只有远程访问和通知才需要互联网。只有两点需要注意：时钟和在线内容。请让音箱与局域网内的NTP服务器同步（或手动设置时间），以保证定时准确；另外，网络电台和云端文字转语音需要互联网，而存储在音箱内的文件和音箱自身的网页则不需要。

有吊顶的房间、走廊、教室和商店，请选吸顶型号：KA-iC25-P（25 W，5.5英寸）或更强的KA-iC35-P（35 W，6.5英寸）；配合专用配件（见数据手册），它们也可以装在无吊顶的顶棚上。大厅、体育馆、车间等不适合吸顶的空间，请选室内壁挂型号：KA-iW45-P（45 W）或KA-iW55-PB（55 W，配6.5英寸和1.5英寸两个扬声器单元）。庭院、停车场、园区和厂区室外请使用KA-OH25-P号角扬声器（25 W，IP66），其380 Hz至8 kHz的频率范围适合语音和警报音。五款型号均可使用PoE（IEEE 802.3at）或12 V适配器供电，并支持SIP、multicast、定时播放和报警输入；室内型号为IP44，请避免淋雨。

两种型号的硬件相同：均可通过PoE（IEEE 802.3at）或12 V适配器供电，内置存储空间可存放音频文件，并带有报警输入；区别在于所运行的固件。Germanium型号采用当前固件，支持SIP、RTP、multicast、MQTT和HTTP，支持手动播放、定时播放、multicast播放和事件联动播放，具备音频处理功能（AEC、AGC和ANS），并可与KDT控制主机、NVR、摄像机和KDT视频管理软件集成。Germanium Smart型号采用相同硬件，运行由KDT软件团队编写的专用固件；它支持SIP通话、multicast寻呼和KDT控制主机的音乐播放，并增加了音源优先级管理、无需控制主机即可把音箱组成分组、在整个分组上执行警报、播放音频片段和文字转语音（TTS）等分组指令，以及通过KDT服务器更新且新版本无法正常启动时自动恢复到上一个版本。如需寻呼、定时播放以及与KDT视频系统联动告警，Germanium型号即可满足；如果需要音源优先级、无需控制主机的分组告警或文字转语音，请选择Germanium Smart。

IEEE 802.3af（PoE）在交换机端口最多提供15.4 W，其中最多12.95 W到达设备；IEEE 802.3at（PoE+）在端口最多提供30 W，设备端为25.5 W；802.3bt在端口最高可达60 W和90 W。音箱大音量播放时的耗电远高于电话或摄像机，因此KDT Germanium音箱的规格标注为IEEE 802.3at：请接入PoE+端口，或使用PoE+注入器或12 V适配器。除了每个端口的等级，还要在数据手册中查看交换机的PoE总功率预算，因为24口交换机不一定能让每个端口同时提供30 W。无论哪种情况，网线最长都是100米。

数据手册上的瓦数描述的是功放和扬声器的能力，而PoE端口能够持续供给的平均功率是有限的：PoE+设备总共最多取用25.5 W（802.3af仅为12.95 W）。假设电源转换器损耗约10%、处理器和网络电路约2 W、D类功放效率约85%，则PoE+下剩余约18 W的持续音频功率，普通PoE下约8 W（典型值）。语音和音乐的平均功率通常只有峰值的3%至10%，因此峰值可以更高，但警报声或连续音会让供电持续满载，12 V、2 A适配器（24 W）也在同一量级。差别比听起来小：55 W相对于18 W只大约响5 dB，所以请用灵敏度和最大SPL来比较型号，需要更大声压时增加音箱数量。

只要有PoE+端口就使用PoE：一根线同时传输电力和音频，交换机后面接一台UPS就能在停电时让所有音箱继续工作。网线（Cat5e或更好，用纯铜而不是CCA）最长可达100米；更远时，请把交换机或PoE延长器放在音箱附近，或者使用光纤加光电转换器。没有PoE的地方，例如立杆上的号角扬声器，可以使用12 V、2 A适配器（24 W），但要让DC线尽量短，因为电压会沿线下降：在2 A电流下，20米长的1.5 mm²线缆损失约0.9 V（约8%），2.5 mm²线缆则约0.56 V（约5%）。除非手册明确允许，否则不要让一台音箱同时使用两种供电（PoE和适配器）。

除非交换机能测量实际功耗，否则每台PoE+音箱按约30 W规划：PoE预算为240 W的交换机可供8台，370 W的可供12台，24台则需要720 W。规格中的PoE端口数量并不意味着所有端口能同时满功率工作，所以请查看交换机的PoE总功率预算。音频本身很轻：一路G.711以太网流量约87 kbps，不到100 Mbps端口的0.1%，因此限制音箱数量的是PoE预算，而不是带宽。如果停电时也必须能广播，请把交换机接到UPS上。

KDT Germanium音箱只有一个RJ45以太网口（10/100 Mbps），其数据手册中没有列出Wi-Fi，所以无线连接就是通过网桥或客户端模式的接入点来连接，电源则要另外用12 V适配器或网桥上的PoE端口提供。Wi-Fi的弱点是multicast：multicast帧以最低基本速率发送且没有确认，寻呼可能卡顿或中断；请使用带IGMP snooping或组播转单播功能的点对点网桥，或者对该音箱改用SIP（unicast）。音频需要的是稳定送达而不是高速率，所以请让链路保留足够的信号余量，并在交付前用一段较长的广播进行测试。

音源向一个组（multicast）地址发送一路RTP音频流，所有设置为该地址和端口的音箱同时播放；没有加入该组的音箱什么也收不到。请从239.0.0.0/8范围内选择地址（例如第一个分区用239.255.10.1），避开224.0.0.x，同时也不要使用239.0.0.x和239.128.0.x，因为它们与224.0.0.x范围共用同一个MAC地址，而交换机总是把该范围洪泛到所有端口。RTP请使用偶数UDP端口（后面的奇数端口预留给RTCP），每个分区使用独立的地址或端口，编码选择G.711（PCMU或PCMA）、20 ms打包，这是寻呼中支持最广泛的格式。发送端与组内所有音箱的设置必须完全一致。

给每个分区分配独立的multicast地址（或独立的地址和端口），例如一楼用239.255.10.1，二楼用239.255.10.2；向一个分区寻呼就是向一个地址发送。全区广播（All Call）是对所有音箱广播：要么使用一个公共地址，所有音箱除了监听自己分区的地址外也监听它（前提是该型号支持多个地址），要么由发送端同时向所有分区的地址发送。请按空间的使用方式（楼层、侧楼、教室、室外区域）划分分区，而不要按音箱接在哪台交换机上来划分，并保留一张地址表以便日后扩展。KDT控制主机同样把寻呼和音乐发送到音箱分组，每个分组都可以当作一个分区。

音箱通过IGMP消息声明自己要接收某个multicast组，开启IGMP snooping的交换机会监听这些消息，只把数据流转发到相应端口；没有snooping时，交换机会像广播一样把数据流洪泛到所有端口。Snooping需要querier，即定期（每125秒）询问谁还在接收的设备，通常是路由器或启用了querier的交换机。如果VLAN里没有querier，成员关系大约260秒后就会过期，本来正常的音频会在四到五分钟后中断。请开启IGMP snooping，每个VLAN只启用一个querier，并在交换机的multicast表中确认音箱端口已列出。

除非启用了组播路由（PIM），路由器不会转发multicast，而且很多发送端把TTL设为1，数据包在第一个路由器就被丢弃。要跨VLAN，请在三层交换机或路由器上启用组播路由（通常是PIM sparse mode，并在每个VLAN上启用IGMP），并把发送端的TTL设置为大于路径上路由器数量的值（至少为2），或者把寻呼音源放在与音箱相同的VLAN中。对小型系统来说，最简单的设计是让音箱与控制主机或寻呼音源处于同一个VLAN；在较大的网络中，可在子网之间使用SIP（unicast），因为它遵循常规路由，或者请网络管理员只为寻呼地址启用组播路由。

KDT音箱支持G.711（A-law和μ-law，8 kHz）、G.722（16 kHz）和MP3（44.1 kHz）。G.711以64 kbps只传输约300至3400 Hz的电话频段，但所有寻呼音源都能识别，因此是现场广播和语音的稳妥选择；G.722用同样的64 kbps把音频带宽扩大约一倍（约50至7000 Hz），在发送端和音箱都支持时，语音更清晰自然。背景音乐和已存储的提示音请使用MP3（128 kbps是不错的折中）或WAV，因为语音编码放音乐会显得单薄。请让发送端和同一分区的所有音箱使用相同的编码。

灵敏度是音箱在1 W输入、1米距离处产生的声压级，因此功率为P时1米处的声压级为SPL = Sensitivity + 10 × log10(P)。例如，灵敏度90 dB的音箱用10 W驱动时在1米处为90 + 10 = 100 dB，用1 W时只有90 dB。功率增加一倍只增加3 dB（增加到十倍才增加10 dB），所以灵敏度相差几dB，效果就相当于瓦数相差很多倍。数据手册中的Max SPL通常是1米处短时峰值的最高声压级（请查看数据手册中的测试条件），做规划时比瓦数更有参考价值。

在开阔空间中，距音箱的距离每增加一倍，声压级下降约6 dB（衰减 = 20 × log10(d2/d1)，即平方反比定律）。例如，1米处100 dB，在2米处约为94 dB，4米处88 dB，8米处82 dB，16米处76 dB。在室内，反射使声压级下降没有这么快，在混响强的房间里超过一定距离后基本不再下降，因此这条规则只是布置音箱时的初步估算，请在最远的收听位置用声级计或声音测量应用测出实际声压级。

常用的设计规则是让语音在听者位置比背景噪声高10至15 dB：例如办公室噪声为50 dB(A)、繁忙商店为65 dB(A)、生产车间为75 dB(A)时，目标声压级分别约为60至65 dB、75至80 dB和85至90 dB。可以用上面的公式计算，也可以在播放粉红噪声或测试广播时用声级计测量。在非常嘈杂的地方，应增加更靠近人群的音箱，而不是一味调高音量，因为长期暴露在85 dB(A)以上会损伤听力，而且声音过大会失真，语音反而更难听清。

先从几何关系入手：在人耳高度，吸顶音箱覆盖的圆的半径为（天花板高度减去耳朵高度）× tan（覆盖角÷2）。天花板高3米、耳朵高度1.2米、覆盖角100°时，半径为1.8 × tan 50° = 2.15米，因此音箱之间可以相距约4.3米（边到边），相当于每个音箱负责约18 m²的地面。10米×20米的房间按3×5排布约需15个，60米长的走廊按4.3米间距约需14个；天花板越高，间距越大。覆盖角请参考数据手册（通常约为90°至120°），需要更高语音清晰度或在嘈杂房间里，应把音箱布置得更密。

通常不需要：在混响强的大厅（体育馆、大型祈祷厅或墙面坚硬的大堂）里，大功率音箱主要是激发房间本身，反射声会把语音搅混。当直达声占主导时，清晰度才会提高，所以应使用更多功率更小、离听众更近的音箱，让它们朝向听众、避开坚硬的墙面，并保持适中的音量。吸声板和地毯也能降低混响；在有回声的房间里，把广播录得慢一些、用短句，效果非常明显。

这款号角扬声器的灵敏度为106 dB（1 W、1米），覆盖角为水平90°、垂直30°，也就是把声音向前送成一个宽而扁的扇形。在自由场中粗略估算，若它输出10 W的实际音频功率，1米处约为116 dB，在轴线上32米处约为86 dB，63米处约为80 dB；环境噪声为70 dB时，60米处大约比噪声高10 dB。风、温度分层、反射和障碍物都会缩短这一距离，偏离轴线后声压级下降很快，所以请把它安装在离地约3至5米处，稍微向下倾斜对准需要覆盖的区域，大型庭院则用多个朝向不同的号角。380 Hz至8 kHz的频率范围更适合语音和警报声，而不适合音乐。

IP的第一位数字表示防尘防异物等级，第二位表示防水等级（IEC 60529）。IP66表示完全防尘并能抵御强力喷水，因此KA-OH25-P号角扬声器可以安装在室外，经得起雨淋。IP44只表示能防止大于1毫米的异物和溅水，适用于干燥或偶尔潮湿的室内，不适合淋雨，所以室内吸顶和壁挂型号（IP44）不能装在室外，也不能装在会被水直接喷到的地方。室外安装还需要密封的线缆入口、线缆上的滴水弯和防雷浪涌保护；KDT音箱的规格中标注了最高6 kV的surge防护。

先把铃声、通知或音乐文件上传到音箱的内部存储器，然后为每个文件建立一条定时规则，设置时间、星期、文件和音量。在此之前，请设置音箱的时区并让它与NTP服务器同步，因为时钟快一分钟或慢一分钟，所有铃声就会整体偏移一分钟。如果音乐与铃声同时播放，要确保铃声能打断音乐（通过优先级设置，或用单独的定时规则暂停音乐），交付前请完整测试一天。音箱数量很多时，用一个中央音源（例如按设定时间向各分组发送multicast的控制主机或寻呼软件）比逐个编辑几十个音箱网页更简单；KDT音箱支持已存储文件的定时播放，也可以由KDT控制主机控制播放。

礼拜时间每天都在变化：以德黑兰为例，晨礼和昏礼的时间在春分、秋分前后每天最多移动约1.5分钟，一个月内移动超过40分钟，所以每周重复同一时刻的定时很快就会出错。有两种办法：在定时中输入每一天的准确时间，并每周或每月根据所在城市的官方礼拜时间表更新；或者使用能计算礼拜时间并在每个时间触发音箱的控制器或软件（例如通过网络命令或报警输入）。请使用简短、清晰的录音，先设置好音箱的时区和NTP，并确保宣礼不会与同时段的音乐或铃声冲突；对于祈祷室或清真寺，最好给宣礼单独分区并固定音量，在时间变化较快的季节重新测试。

KDT音箱的数据手册列出了MP3、WAV和PCM音频文件；KA-OH25-P和KA-iW45-P的内部存储器为100 MB，KA-iW55-PB、KA-iC25-P和KA-iC35-P为150 MB。作为参考，100 MB可存约104分钟128 kbps的MP3（150 MB约156分钟），但只能存约19分钟44.1 kHz、16位单声道的WAV，所以长时间音乐用MP3，铃声和短消息用WAV。请把文件做成44.1 kHz单声道，去掉开头和结尾的静音，并统一所有文件的电平，这样在相同音量设置下播放时响度一致。文件通过音箱自带的网页上传。

在安静的房间里用近距离麦克风录音，语速放慢、使用短句，把最重要的信息放在开头，并在结尾再重复一次。开头加一段一两秒的短提示音，让听众安静下来听广播，把消息控制在约30秒以内，并导出为单声道MP3（128 kbps）或44.1 kHz的WAV，不要削波（clipping），峰值大约比满量程低1 dB。请在分区中最远的音箱上测试每个文件，并通过调节音箱音量而不是过度提高文件电平来获得合适的响度。如果来访者使用多种语言，请为每种语言分别制作独立的文件。

文字转语音（TTS）可以把输入的文字变成语音，适合经常变化的内容，例如姓名、房间号或时间。云端语音最自然、语种最丰富，但需要互联网和相应服务；离线语音在设备本身或本地服务器上运行，无需互联网，但听起来更机械。在KDT产品系列中，Germanium Smart型号增加了在整个音箱分组上播放音频片段或TTS消息的功能。请按应当朗读的方式书写文本（数字和缩写用文字写出），保持简短，并在正式使用前测试波斯语或阿拉伯语人名的发音。

先把每台音箱作为自动应答的分机注册到PBX；然后拨该分机号就可以对单个地点讲话，或者在PBX中建立包含多台音箱的寻呼组，拨组号即可对它们全部讲话。KDT音箱的数据手册列出了与PBX、KDT VoIP服务器、Asterisk和FreePBX的兼容性。PBX要为每台音箱单独发送一路流，因此大的寻呼组给PBX和网络带来的负载比multicast更大，音箱很多时，使用multicast的寻呼音源是更好的选择。请在PBX中限制哪些分机可以发起寻呼，并且要记住通过SIP的现场寻呼通常使用G.711或G.722；像KV-TDC-ISM-P这样的SIP桌面寻呼麦克风比拿起话筒更方便。

KDT控制主机以multicast方式把寻呼和音乐发送到音箱分组，因此同一分组内的所有音箱同时播放同一路音频流；这一过程在局域网内完成，既不需要PBX，也不需要互联网。您可以在控制主机本机或与之连接的浏览器上进行寻呼，并选择应当听到广播的分组。如果分组里有某台音箱没有声音，最常见的原因是交换机上的IGMP snooping和querier没有正确设置。

设计良好的系统会给各音源设定优先级：通常紧急警报最高，其次是现场寻呼或SIP通话，再其次是定时铃声和广播，背景音乐最低；高优先级音源会打断低优先级音源，之后音乐继续播放。没有优先级时，视设备而定，要么先到的音源在播放，要么最后启动的音源在播放，警报声有可能被音乐挡住。在KDT产品系列中，Germanium Smart型号增加了音源优先级管理，使紧急警报和SIP通话始终优先于音乐和收音；如果项目需要这种行为，请选择该型号，或在发送端软件中定义优先级。交付前请在播放音乐的状态下测试这一场景。

每台音箱用自己的缓冲区和时钟播放音频流，因此会出现细小的差异：两个相差50 ppm的时钟在10分钟内会拉开30 ms，一小时内拉开180 ms，而缓冲区大小或型号不同还会带来固定的偏移。当几台音箱的声音到达时间相差在约30 ms以内时，人耳会把它们融合成一个声音，但相差超过约50 ms就会听成单独的回声，在两台音箱覆盖区域重叠的地方（例如走廊）很容易被注意到。请使用multicast让所有音箱同时收到数据包，保持网络有线连接，在重叠区域使用相同的型号和固件，如果某个区域有回声，就把分区分开，或降低重叠音箱的音量。达到采样级同步需要共同的时钟（例如PTP），而基础的寻呼音箱通常没有。

可以：KDT音箱带有报警输入（常开触发），并能接收来自KDT NVR、摄像机和视频管理软件的网络（HTTP）命令，因此移动侦测或报警触发之类的事件可以立即在相应音箱上播放已存储的警报声或语音消息。对于防盗报警主机，请按手册中的接线图把它的继电器输出接到音箱的报警输入，并在手册中确认输入类型和极性，再指定要播放的消息；在较大的系统中，可以用软件的事件规则按区域选择音箱。为每种事件类型（入侵、火警、门禁）使用不同的消息，并按场所设置音量。这种用法针对安防和提示信息，不能替代消防疏散系统。

不会自动满足。用于疏散的语音报警系统是作为整体认证的：扬声器必须符合EN 54-24，控制设备符合EN 54-16，电源符合EN 54-4，扬声器线路要有监测，并配备后备电池，而普通网络上的通用IP音箱不具备这些。除非音箱的数据手册明确列出EN 54-24并且能提供证书，否则应把它视为通用的寻呼和提示音箱，用于日常广播、安防消息或作为认证系统的补充。疏散广播请遵循当地消防法规并使用经认证的语音报警设备；IP音箱仍然可以承担同一栋建筑的日常广播。

要像对待任何网络设备一样对待它们：安装时为网页设置强且唯一的密码，把音箱放进独立的VLAN，并用防火墙或ACL只允许PBX、控制主机或管理电脑访问它们。网页使用HTTPS，关闭不需要的协议，并保持固件更新；KDT音箱的规格中标注了JWT（HS256）安全机制。对于SIP，只接受来自您的PBX或您自己电话的呼叫（例如在防火墙中限制源地址），以免其他人播放音频，并且绝不要把音箱的网页端口或SIP端口暴露到互联网。主要风险不是数据被盗，而是有人触发广播或警报声，所以要限制谁可以发送音频。

IP音箱不像语音报警系统那样有受监测的扬声器线路，所以要用网络手段检查它们的状态：用网络监控软件对音箱执行ping或定期轮询，并查看每台音箱的网页。定期做声音测试还能发现ping看不到的功放或扬声器故障，例如每天早上人员到达之前以低音量播放一段简短的提示音。请保存一份音箱清单，记录每台的IP地址和安装位置（固定IP或DHCP预留），并在每次停电后做一次测试广播。

请按顺序检查：供电（端口供电低于30 W或超出预算，可能使音箱反复重启或声音变小）、音箱和音源上的音量、所选音源及优先级（更高优先级的音源或已停止的定时可能挡住播放），然后是网络路径。使用multicast时，确认音箱的地址、端口和编码与发送端一致，并且IGMP snooping有querier；使用SIP时，检查注册状态；播放文件时，确认格式受支持且文件没有损坏。从音箱自带的网页播放一个已存储的文件，一分钟内就能分清是音箱的问题还是网络或发送端的问题。

警报声或测试音是连续信号，耗电远大于语音或音乐，后者在峰值之间大部分时间都很安静。如果PoE端口无法提供30 W（802.3af端口、交换机预算用完、线缆细、长或是CCA，或者接头损坏），电压就会下降，音箱就会失真、静音或重启。请把同一台音箱换到另一个PoE+端口并使用短而完好的跳线，或者改用12 V适配器，同时降低音量，并检查音频文件本身有没有削波（clipped）——电平顶到最大的峰值在任何音箱上都会失真。如果换成适配器或直连后问题消失，原因就在交换机、线缆或功率预算。

麦克风会拾取该房间里音箱发出的声音，当环路增益达到1时，系统就会啸叫（声反馈）。IP音频也会延迟到达，通常比您的声音晚几十毫秒到大约两百毫秒（网络缓冲和编码造成），所以您会把自己的声音听成回声。可靠的办法是在寻呼中排除播音员所在的分区，或者在没有音箱的房间里寻呼；否则请使用靠近嘴部的指向性麦克风，让它远离音箱，并降低最近几台音箱的音量。

全部五款KDT音箱的规格中，麦克风一项均标注为N/A，也就是说这些音箱只负责播放，不拾取现场声音。用于单向广播、音乐和铃声已经足够，广播本身由IP电话、寻呼麦克风或控制主机发出。如果需要双向通话，例如在楼宇入口，就需要带麦克风的设备，如SIP对讲机或电话，而网络音箱只能把它的声音在区域内播放出来。因此，不要指望这些音箱用来监听现场环境或获得某个人的回应。