10 kW中波發(fā)射機音頻前端信號系統(tǒng)淺析

陳朝進

（作者單位：貴州省新聞出版廣電局七一八臺）

貴州省新聞出版廣電局七一八臺結(jié)合轉(zhuǎn)播發(fā)射工作的實際情況，經(jīng)過近幾年的探索積累，目前使用的發(fā)射機前端音頻信號系統(tǒng)已達到了穩(wěn)定、可靠、安全運行的指標要求。

我們從相應(yīng)的接收器接收來自不同信道的信號，并通過接收器對它們進行解調(diào)，以獲得所需的音頻信號作為發(fā)送器傳輸?shù)男盘栐?。該信號源——音頻信號通過阻抗轉(zhuǎn)換器輸入到音頻切換器，選擇最佳信號源從切換器輸出到音頻處理器，音頻處理器處理音頻信號并將其輸入音頻矩陣切換器，音頻矩陣。切換器使用的音頻信號分別被發(fā)送到主發(fā)送器和輔發(fā)送器以進行發(fā)送與重新轉(zhuǎn)播。現(xiàn)介紹一下發(fā)射機音頻前端信號系統(tǒng)的幾個核心組成部分。

1 接收設(shè)備

接收設(shè)備在通信鏈路的目的端操作，接收信號并處理或轉(zhuǎn)換它以供本地發(fā)送站使用。我們目前有兩種接收設(shè)備。衛(wèi)星接收器：通過衛(wèi)星接收器接收衛(wèi)星信號，解調(diào)本站所需的音頻信號作為中繼傳輸?shù)男盘栐矗挥芯€電視接收器：接收有線電視信號解調(diào)所需的音頻信號作為本站廣播的信號源。兩臺衛(wèi)星接收機（DVS—2018ABS和 WS—3688G）對衛(wèi)星信號進行接收解調(diào)，分別輸出一路主信號源一路備用信號源，有線電視接收機接收電視信號解調(diào)出音頻信號作為二路備用信號。

2 音頻阻抗轉(zhuǎn)換器

阻抗變換器主要是實現(xiàn)阻抗匹配，是將不平衡輸入變換為平衡輸出或?qū)⑵胶廨斎胱儞Q為不平衡輸出，適用于各種音頻設(shè)備之間的阻抗變換場合。因為不匹配將產(chǎn)生自激或無聲，匹配將得到最大的信噪比和功率。

貴州省新聞出版廣電局七一八臺的MD2302音頻阻抗轉(zhuǎn)換器采用專用集成電路設(shè)計，技術(shù)指標高，可靠性好。轉(zhuǎn)換器內(nèi)含4個轉(zhuǎn)換模塊，可同時對4路音頻信號進行阻抗和不平衡平衡轉(zhuǎn)換，每組都有相同的輸入接口、阻抗開關(guān)、增益電位器和輸出接口，每組為1個轉(zhuǎn)換模塊。輸入接口輸入不平衡音頻信號，輸入阻抗通過輸入阻抗開關(guān)設(shè)置，輸入阻抗開關(guān)有L、M、H（低、中、高）三檔，輸出為平衡信號，輸出阻抗600 Ω，在接600 Ω負載時，信號的輸出幅度和輸入幅度相等，信號的輸出幅度可通過增益電位器進行微調(diào)。

3 音頻切換器

切換器是把多路輸入的音頻信號選擇一路進行輸出，是用來控制多路輸入信號切換的。貴州省新聞出版廣電局七一八臺使用MD0401A+音頻應(yīng)急切換器，提供了四路音頻輸入，輸出信號分四路輸出。正常狀態(tài)下主用信號為1路，1路的輸入信號為衛(wèi)星接收機輸出的音頻信號；2路為備用的衛(wèi)星接收機接收輸出的音頻信號；3路為有線電視接收機輸出的備用信號；4路為無信號狀態(tài)，為防范非法信號入侵應(yīng)急時手動切換。MD0401A+音頻切換器支持自動和手動切換兩種功能工作方式，兩種功能相互獨。自動工作方式下自動接通1路主用信號，當主用信號中斷時，設(shè)備將根據(jù)設(shè)定的時間自動切換到2路備路1，如果備路1通道無信號時，設(shè)備將自動切換到3路備路2通道，如果備路2仍然沒有信號，設(shè)備將自動切換到4路備路3通道，當四路輸入全無信號時，輸出通道切換在主路通道。當主路信號恢復時，不管原來的切換情況，信號輸出均切換到主路信號。另外，當設(shè)備斷電時，設(shè)備將自動把主路信號與輸出1直接連接起來。手動工作方式下可根據(jù)需要進行選擇1主路、2備路、3備路音頻信號和4路無信號輸入，一般在特殊情況和應(yīng)急情況下使用。

MD0401A+音頻切換器控制面板有非常直觀的各路輸入信號和輸出信號動態(tài)指示發(fā)光管，各鍵操作十分方便。另外，該切換器帶有RS323串行通訊接口，可受控于計算機或外部控制設(shè)備，組成自動切換系統(tǒng)。

4 音頻處理器

音頻處理器的主要功能是在傳輸之前執(zhí)行音頻處理，其可以將具有大動態(tài)范圍的節(jié)目信號壓縮到合適范圍，放大小信號，并將大信號壓縮到有限的幅度。音頻處理器將音頻信號峰值輸出到固定值，該值不隨輸入信號的增加而增加，這不僅改善了發(fā)射機的平均調(diào)制，而且確保了發(fā)射機不會產(chǎn)生瞬時過沖。

音頻處理器通常具有電平調(diào)節(jié)、壓縮、削波和削波的四個基本功能，它們可以分別處理緩慢變化的信號和瞬態(tài)信號，并通過壓縮信號在一定程度上改變音頻的響度。動態(tài)范圍增加了平峰比，以改善平均調(diào)制，防止過調(diào)制，并確保設(shè)備安全。

貴州省新聞出版廣電局七一八臺使用的MD6300調(diào)幅音頻處理器，有一路輸入和兩路輸出，其中1路為掉電直通輸出。

（）（）MD6300音頻處理器前面板上有5條LED光柱，分別指示音頻處理器AGC電路的增益及低音、中音、高音和輸出的電平，1個LCD（液晶屏）和3個按鍵，可通過3個按鍵對音頻處理器進行參數(shù)設(shè)置，分別是低音均衡、中音均衡、高音均衡和輸出電平設(shè)置。

要用好MD6300調(diào)幅音頻處理器，設(shè)置合理的起控點是關(guān)鍵，輸入音頻信號電平最好為0 dB最大不能超過±10 dB，MD6300音頻處理器才能對輸入的音頻信號進行有效處理。MD6300音頻處理器使用簡單，基本不需要用戶調(diào)節(jié)。通電后，設(shè)備先進行初始化，初始化結(jié)束后設(shè)備自動裝載上次關(guān)機前存儲的設(shè)置參數(shù)并進入工作狀態(tài)。另外，MD6300帶有串行通信接口，可與計算機等設(shè)備組成自動控制系統(tǒng)。

5 音頻矩陣切換器

音頻矩陣切換器的功能是根據(jù)多個信號輸入的需要獨立選擇多個（包括1路）信號進行輸出，完成信號選擇。

為實現(xiàn)音頻信號和檢測信號等多聲道信號的切換選擇，MD0804D音頻矩陣切換器有8個輸入通道（用1、2、3、4、5、6、7、8表示）和4個通道音頻信號輸出通道（用A、B、C、D表示）。由音頻處理器輸出的兩個音頻信號由音頻信號發(fā)生器切換和選擇。本機采用YX鍵控制模式，即“Y”表示輸出通道鍵，使用A、B、C、D表示“X”表示輸入通道鍵，由下式表示：1、2、3、4……當需要切換某個信號時，請先按輸出通道鍵（A、B……）。當相應(yīng)的通道顯示窗口閃爍時，指示當前正在設(shè)置的通道，再輸入通道鍵（1、2……），切換完成，顯示窗的數(shù)值相應(yīng)改變，設(shè)置好后，設(shè)備以后開機將自動裝載設(shè)置好的操作設(shè)置。同時，MD0804D音頻矩陣切換器具有斷電直通功能，在矩陣切換器掉電時輸入信號不通過矩陣切換器直接從輸出口輸出，信號輸入口與輸出口一一對應(yīng)，即1通道的信號由A通道輸出，2通道的信號由B通道輸出，以此類推。

另外，MD0804D音頻矩陣切換器有2個串行通訊接口，可與計算機等設(shè)備組成自動切換系統(tǒng)。

為保證前端音頻信號系統(tǒng)的供電穩(wěn)定性，貴州省新聞出版廣電局七一八臺實現(xiàn)了與發(fā)射機統(tǒng)一由智能一體化電源供電，充分保證了電源供電的穩(wěn)定性。同時，為防止雷電的破壞干擾，針對衛(wèi)星接收機信號輸入端和輸出端分別接入音頻信號防雷器，保證設(shè)備的安全，提高系統(tǒng)的安全性?，F(xiàn)在電視臺前端音頻信號系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠、安全，音頻信號質(zhì)量優(yōu)良，作為中波發(fā)射機房的重要組成部分，其穩(wěn)定性大大提高，成為發(fā)射臺安全高質(zhì)量播出的重要技術(shù)支撐和保障。