中波廣播發(fā)射機(jī)的音頻信號(hào)處理器的應(yīng)用

李利

摘要：在中波廣播的傳輸發(fā)展過程中，音頻處理器做為其中的一項(xiàng)重要設(shè)備，它直接影響著廣播質(zhì)量優(yōu)劣程度。利用音頻處理器解決音頻信號(hào)在廣播發(fā)射器中忽大忽小的問題，是解決中波廣播中音頻信號(hào)的電平動(dòng)態(tài)變化范圍，以及使得輸出信號(hào)的電平保持穩(wěn)定的主要方式。在了解音頻處理器的基本工作原理后，通過實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)踐中針對(duì)音頻處理器在中波廣播發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：音頻處理器 中波廣播發(fā)射機(jī) 工作原理 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN934.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）05-0000-00

1前言

在中波廣播的傳輸發(fā)展過程中，音頻處理器做為其中的一項(xiàng)重要設(shè)備，它直接影響著廣播質(zhì)量優(yōu)劣程度。在日常工作中，使用中波廣播發(fā)射機(jī)操作過程中，總會(huì)面臨三方面比較突出的問題，第一方面不同類型的發(fā)射系統(tǒng)的天線與網(wǎng)絡(luò)參數(shù)相匹配的問題；第二方面是在中波廣播發(fā)射機(jī)的主要三項(xiàng)參數(shù)問題；第三個(gè)方面是在信號(hào)傳輸過程中音頻信號(hào)的噪音，及由此而產(chǎn)生的信號(hào)衰減問題。

2音頻處理器工作原理及特點(diǎn)

2.1基本工作原理

在中波廣播發(fā)射機(jī)中音頻處理器是其中的必要設(shè)備，它的主要功能是能夠針對(duì)不穩(wěn)定的音頻信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)的處理，使其得到穩(wěn)定的輸出信號(hào)，同時(shí)對(duì)提高廣播的輸出和傳輸過程的質(zhì)量有明顯的改善效果。

音頻處理器可以根據(jù)音頻信號(hào)的電平范圍，傳輸過程中的幀同步，以及信號(hào)過程中的行同步等信號(hào)源，對(duì)應(yīng)性的將信號(hào)自動(dòng)調(diào)整，一直達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)的電平接受范圍內(nèi)。因?yàn)楫?dāng)信號(hào)過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)過調(diào)，對(duì)聲頻質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響；而當(dāng)信號(hào)過小時(shí)，又會(huì)引發(fā)接收機(jī)難以搜索同步信號(hào)，使得聲頻質(zhì)量變得難以辨別。。音頻處理器就是利用自身的自動(dòng)增益控制功能，平衡其電平的壓縮功能，提升增益功能，以及控制其它不同種類的頻譜峰值功能，自動(dòng)地對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行多層面的處理，以保證其有效的輸出信號(hào)在標(biāo)準(zhǔn)范圍。

2.2音頻處理器特點(diǎn)

2.2.1音頻電平自動(dòng)校正

音頻處理器的主要特點(diǎn)是：使用簡便，當(dāng)開啟電源后，機(jī)器可以立刻正常工作。當(dāng)輸入在-15dB至+15dB的音頻信號(hào)電平變化范圍值內(nèi)的時(shí)候，經(jīng)音頻處理器校正后，輸出的音頻信號(hào)電平能夠保持穩(wěn)定在0dB值，即不再浮動(dòng)變化，使信號(hào)電平能夠產(chǎn)生自動(dòng)的穩(wěn)定作用。在音頻處理器的實(shí)際應(yīng)用中，各種音頻輸入信號(hào)引入進(jìn)音頻處理器1通道主機(jī)的信號(hào)輸入端，然后音頻信號(hào)通過處理器2通道信號(hào)輸出端。

例如，TL7455X音頻處理器的出廠設(shè)定值標(biāo)準(zhǔn)是：輸出音頻電平為0dB。如果在實(shí)際應(yīng)用中必須要更改輸出電平，可以利用微調(diào)前面板電位器的調(diào)節(jié)，使得調(diào)整范圍變?yōu)?6dB至+6dB值之間。

2.2.2輸出電平顯示

在音頻處理器操作面的面板處，安裝著一排窗口式的指示燈，當(dāng)輸出端處產(chǎn)生信號(hào)時(shí)，電平窗口指示燈會(huì)隨著信號(hào)強(qiáng)弱變化而變化，讓使用者一目了然。

3中波廣播發(fā)射機(jī)中音頻處理器的應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用過程中，中波廣播音頻信號(hào)存在非線型特性，因此對(duì)音頻處理設(shè)備要有較為嚴(yán)格的技術(shù)要求，首先，對(duì)音頻信號(hào)采取的必要的壓縮，部分頻波的限制，在音頻中的高位波段進(jìn)行消減、拓展傳輸過程的弱波等各種功能，而且還要在選擇音頻器的合理現(xiàn)場定置定位，連接傳輸設(shè)備的數(shù)據(jù)線長度，以及周圍環(huán)境是較高電磁場強(qiáng)輻射的情況時(shí)，提高本體設(shè)施的抗干擾能力要求。在實(shí)際使用過程中，以便音頻處理器能夠發(fā)揮出更大的發(fā)展空間。

3.1音頻處理基本要求

（1）廣播發(fā)射器中音頻處理器的作用，主要是對(duì)使用者的有效接聽頻率范圍，進(jìn)行無誤的不間斷壓縮，或者是將傳輸?shù)男盘?hào)源限制其在規(guī)定的范圍內(nèi)，同時(shí)要避免傳輸過程的過調(diào)制，保證音頻信號(hào)質(zhì)量可以產(chǎn)生最佳的音頻帶寬，使之保持本色特征，在此基礎(chǔ)上對(duì)其作優(yōu)化處理，美化音色，保證音質(zhì)的流暢，符合大眾的聆聽習(xí)慣，以便供聽眾進(jìn)行正常的聽閱。

（2）輸出音質(zhì)的響度體現(xiàn)，是通過峰/平比值來提高的。調(diào)節(jié)好峰/平比值可以避免由于音頻削波的發(fā)生，而導(dǎo)致音頻信號(hào)在處理過程中產(chǎn)生負(fù)面作用，音頻的處理過程中，處理過的音頻信號(hào)必須在峰值調(diào)制范圍內(nèi)，以便提高收聽者主觀的響度效果。

3.2 處理音頻的基本原則

音頻處理器抑制噪音的主要方法是：在處理過程中減小傳輸波形的變化范圍，包括準(zhǔn)確的信號(hào)壓縮，波形的峰值限制，多頻段限制及均衡。壓縮的極端形式就是峰值限制，峰值限制直接導(dǎo)致了壓縮比提高，起動(dòng)和復(fù)原的時(shí)間加快，但其主要目的，還是保證后續(xù)聲道的音質(zhì)傳輸過程中不會(huì)出現(xiàn)過荷的現(xiàn)象。 在日常工作中，為了防止聲道處理過程的過負(fù)荷發(fā)生，峰值消波處理會(huì)導(dǎo)致時(shí)時(shí)刪除掉超高電平的波峰部分。

音頻處理器可以將音頻頻譜劃分幾個(gè)波段，將每個(gè)波段進(jìn)行壓縮和定向限制，可以消除頻譜增益的互調(diào)的現(xiàn)象。首先是改變音頻信號(hào)波形帶中相關(guān)頻率的平衡，然后是通過改變響度來產(chǎn)生某種音響效果，用來表達(dá)音質(zhì)的現(xiàn)場效果，同時(shí)，它的附加功能，可以將傳輸過程中的信號(hào)進(jìn)行頻響度的校正工作。

3.3 音頻處理器的應(yīng)用

中波廣播音頻處理效果的好壞，可以直接由接受者的聽覺反應(yīng)來直接判斷。從音頻處理器的原理出發(fā)，具體在實(shí)際工作的應(yīng)用有以下三點(diǎn)：

（1） 信號(hào)的不失真?zhèn)鬏?。音頻處理器處理后的音頻信號(hào)，會(huì)產(chǎn)生方波波形，在主要頻率范圍內(nèi)，如果方波幅度和瞬時(shí)差發(fā)生一定的偏度，會(huì)引發(fā)音頻信號(hào)高峰值部分發(fā)生相應(yīng)的傾斜，從峰值/平值得比值方面講，平均電平數(shù)值變小，響度就會(huì)被相應(yīng)減弱。因此，如果要保持音頻處理器處理后的波形原形，選擇傳輸信號(hào)電纜具體的要求是信號(hào)的頻帶比較寬、電纜的線徑相對(duì)比較粗、整體電纜的衰變比較小，有較好屏蔽功能的銅芯電纜線。盡量不添加附帶設(shè)備及其他的分支零部件，保證優(yōu)質(zhì)的傳輸質(zhì)量，以免信號(hào)處理后產(chǎn)生波形畸變。

（2）音頻處理系統(tǒng)設(shè)置。1）音頻處理器一般配有由兩套電路，一套是慢動(dòng)AGC，另一套是多頻段壓縮器，以便在每段都可以實(shí)施自動(dòng)的調(diào)節(jié)最佳的時(shí)間常數(shù)。從實(shí)際使用中得出的結(jié)論是，增加節(jié)目信號(hào)密度的效果十分明顯，對(duì)低聲頻段時(shí)間常數(shù)的設(shè)置時(shí)間要相比高聲頻段的時(shí)間慢一些，實(shí)踐證明大約在200μs左右。2）音頻處理器系統(tǒng)中還增設(shè)了輔助的均衡處理組件，裝在慢動(dòng)AGC與多頻段壓縮器的之間，用于補(bǔ)償在中波廣播信號(hào)中的頻響總是產(chǎn)生不良協(xié)調(diào)的問題。在音頻頻譜中，適當(dāng)提升聲音的能量，讓聲音在聽覺上變大，使得聽眾感到聲音變得身臨其境。3）音頻處理器上有時(shí)還會(huì)配備有專用“抵削失真”裝置，用來針對(duì)負(fù)峰的絕對(duì)值時(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)控的控制，限制廣播音頻信號(hào)溢波，使其收聽者完全感受不到失真的感覺。

（3） 音頻處理器安裝位置。為了有效的保持音頻處理器處理過的峰值波形，準(zhǔn)確的限制峰值，在傳輸?shù)倪^程中不發(fā)生意外的變化，應(yīng)將音頻處理器設(shè)置在靠近發(fā)射機(jī)的位置擺放，距離越近越好，以避免在傳輸流程中，由于參數(shù)改變，導(dǎo)致調(diào)制峰值發(fā)生變化，最后處理過的峰值限制的波形也會(huì)同步的發(fā)生不可逆的錯(cuò)誤，最終使得音頻信號(hào)的發(fā)生嚴(yán)重偏離現(xiàn)象。

4.音頻處理器的應(yīng)用

中波廣播發(fā)射機(jī)中應(yīng)用音頻處理器的優(yōu)點(diǎn)是：在音頻處理之后可以有效的保持恒定的峰值電平，穩(wěn)定均衡的提高調(diào)制，提高波形功率，增加音質(zhì)響度。另外也可以解決廣播過程中使用不同的設(shè)備，而導(dǎo)致中波廣播電平差異大的情況；建立廣播視頻信號(hào)和音頻信號(hào)之間的量度平衡點(diǎn)；在節(jié)目弱信號(hào)時(shí)進(jìn)行控制性的放大，同時(shí)不會(huì)摻雜任何雜音，保證音質(zhì)的順暢。一般情況中，廣播中的高音電平值較低，音頻處理后提升，高音頻提高了廣播的清晰度，同時(shí)由于清晰度的提高，使得響度也提高了。中波廣播的覆蓋半徑約占相同功率等級(jí)的單聲道廣播的一半，當(dāng)使用音頻處理器后，帶波功率增強(qiáng)增大，接收載波的信號(hào)范圍也會(huì)增強(qiáng)增大，部分信號(hào)不好的區(qū)域也會(huì)收到傳輸質(zhì)量較高的信號(hào)，擴(kuò)大了中波廣播信號(hào)的覆蓋范圍。

中波廣播經(jīng)音頻處理器處理后，相比于以前的中波廣播的平均功率大，增大到8.5dB，與類似的普通壓縮數(shù)值相比，比值數(shù)值提升到了6.2dB，相當(dāng)于提高了實(shí)際發(fā)射功率五倍之多。同時(shí)，廣播發(fā)射機(jī)的音頻處理器有助于增強(qiáng)信號(hào)的覆蓋面積，極大的降低了單位日常使用的電量、降低了人員對(duì)設(shè)備維護(hù)費(fèi)用。音頻處理器的性能的適量壓縮，降低了中波廣播傳輸內(nèi)容的破損率，極大的提升廣播音質(zhì)的傳播清晰效果。

總而言之，中波廣播發(fā)射機(jī)的輸入端在配備連接了音頻處理器后，使得廣播信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行了壓縮，增加音頻信號(hào)的響度，增強(qiáng)廣播信號(hào)覆蓋范圍，確保了同步音質(zhì)的優(yōu)異度。從目前的使用情況判定，經(jīng)音頻處理器處理后廣播發(fā)射機(jī)的傳輸音質(zhì)很流暢，音度比較完整，與未處理的原聲相比更加悅耳動(dòng)聽，清晰流暢。

5 結(jié)語

中波廣播發(fā)射機(jī)未使用音頻處理器之前，中波廣播發(fā)射機(jī)的音質(zhì)不流暢、波形波動(dòng)量大，日常操作的技術(shù)人員必須采用發(fā)射器控制機(jī)的手動(dòng)方式進(jìn)行調(diào)整，才能完成對(duì)音頻全頻段籠統(tǒng)的衰減及調(diào)整，使整個(gè)傳輸音質(zhì)得不到完整的流暢性，而且中波廣播信號(hào)的波動(dòng)過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致發(fā)射機(jī)放生過調(diào)類似“打火”現(xiàn)象。然而，經(jīng)過中波廣播發(fā)射機(jī)的音頻處理器，可以輸送給廣播發(fā)射機(jī)相對(duì)穩(wěn)定的調(diào)制信號(hào)源，平均音頻的調(diào)幅度也增高了，波動(dòng)過大時(shí)不再產(chǎn)生過調(diào)“打火”現(xiàn)象了，收聽效果良好，響度，豐滿度，清晰度均達(dá)到收聽者的滿意度，無音質(zhì)失真現(xiàn)象。

參考文獻(xiàn)

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