音頻切換處理系統(tǒng)在數(shù)字中波發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用及其供電系統(tǒng)

摘 要：數(shù)字中波發(fā)射機(jī)中的音頻切換作為傳輸過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其性能的好壞決定了廣播節(jié)目的安全優(yōu)質(zhì)播出。

關(guān)鍵詞：數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)；音頻切換器；音頻智能切換器；供電系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN838 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）24-0315-02

數(shù)字中波廣播發(fā)射機(jī)在傳輸過程中，音頻信號(hào)的不間斷是一項(xiàng)最基本的保障。因此，每套節(jié)目的音頻信號(hào)都會(huì)采用多路信號(hào)源。通過音頻切換后保證給發(fā)射機(jī)的主、備機(jī)各輸出一路音頻信號(hào)，但由于音頻信號(hào)存在其非線性特性及不穩(wěn)定性，會(huì)直接影響收聽的質(zhì)量問題。為了保證優(yōu)質(zhì)播出，于是就采用了音頻處理及切換系統(tǒng)。目前，我臺(tái)使用的CYK-424A音頻智能切換處理器，能夠很好地將音頻自動(dòng)切換和音頻信號(hào)處理為一體，保證了音頻信號(hào)的優(yōu)質(zhì)和穩(wěn)定。

1 音頻信號(hào)切換處理系統(tǒng)中的信號(hào)流程

本臺(tái)播出有兩套節(jié)目，每套節(jié)目都有四路信號(hào)源。第一路是主用信號(hào)（光纖信號(hào)）。是由網(wǎng)路公司的光發(fā)機(jī)通過光纖傳送的數(shù)字光纜信號(hào)。通過本臺(tái)尾線接線器輸入到光端機(jī)，解調(diào)出的數(shù)字音頻信號(hào)再通過D/A轉(zhuǎn)換器變成模擬信號(hào)后，送到音頻智能切換器的入端；第二路到第四路信號(hào)源是三路備用信號(hào)源，依次分別是中星6B衛(wèi)星信號(hào)，龍尾山來(lái)的STL信號(hào)及從總臺(tái)節(jié)目交換中心通過光纖傳輸過來(lái)的數(shù)字光纜信號(hào)（備用）。通過衛(wèi)星天線和衛(wèi)星接收機(jī)接受到的中星6B信號(hào)以及由龍尾山來(lái)的微波信號(hào)經(jīng)過STL接收機(jī)中來(lái)的STL信號(hào)，經(jīng)過音頻變壓器完成不平衡與平衡轉(zhuǎn)換后送到音頻智能切換器輸入端；光纖備用的數(shù)字光纜信號(hào)也通過光端機(jī)（備）解調(diào)出的數(shù)字音頻信號(hào)也通過D/A轉(zhuǎn)換變成模擬信號(hào)送到音頻智能切換處理器的輸入端。

下面粗略介紹一下音頻信號(hào)（模擬信號(hào)）到發(fā)射機(jī)的大致過程。

各路接收機(jī)接收來(lái)的音頻信號(hào)（模擬信號(hào)）先送到跳線器（接線板）輸入端，通過跳線器，輸入到智能音頻切換器的輸入端。經(jīng)過四切一后送一路信號(hào)（主用）給音頻處理器。經(jīng)過信號(hào)處理后輸出主、備兩路信號(hào)，又將這兩路信號(hào)回送到跳線器的輸入端，再通過跳線器給每套節(jié)目的主、備發(fā)射機(jī)送一路音頻輸入信號(hào)。那么在突遇外電閃絡(luò)時(shí)，可在跳線器上將信號(hào)源信號(hào)輸入端和音頻切換器的輸出端短接，直接送入發(fā)射機(jī)。此時(shí)信號(hào)的大小沒有經(jīng)過音頻輸入器，會(huì)忽大忽小，嚴(yán)重影響發(fā)射機(jī)的正常播出，太大或頂?shù)舭l(fā)射機(jī)高壓，太小影響收聽效果。所以這只是為正常播出而采取的應(yīng)急辦法。

2 CYK-424A音頻智能切換處理器

我臺(tái)CYK-424A音頻智能切換處理器的作用是對(duì)信號(hào)源四切一，對(duì)音頻信號(hào)源進(jìn)行監(jiān)視、處理及對(duì)信號(hào)的衰減調(diào)節(jié)。

輸入的四路信號(hào)源切換后輸出一主用信號(hào)給跳線器（接線板）的輸入端，再輸出給衰減器進(jìn)行信號(hào)大小的調(diào)節(jié)，然后送到音頻處理部分對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理后輸出四路信號(hào)。Ⅰ路給發(fā)射機(jī)主機(jī)，Ⅱ路給發(fā)射機(jī)備機(jī)，Ⅲ路給檢測(cè)，Ⅳ路為預(yù)留信號(hào)；又因?yàn)楸九_(tái)發(fā)射機(jī)配有音頻處理器，目前不需要人工調(diào)節(jié)，音頻信號(hào)幅度大小由智能音頻切換器，自動(dòng)處理音頻信號(hào)幅度。

那么，四路信號(hào)源的自動(dòng)切換是由智能切換器實(shí)現(xiàn)的。

智能切換器部分由信號(hào)分配、數(shù)字采樣、DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）和信號(hào)切換四部分組成?；玖鞒虨椋狠斎氲乃穆芬纛l信號(hào)首先進(jìn)行信號(hào)分配，然后進(jìn)行數(shù)字采樣，變成數(shù)字信號(hào)后送到DSP數(shù)字信號(hào)處理器進(jìn)行處理，對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行濾波、變換、檢測(cè)、譜分析、估計(jì)、壓縮、識(shí)別音頻信源信號(hào)的數(shù)字量化值，從而判斷信源通道的丟失或故障，進(jìn)行信號(hào)切換。信號(hào)故障的判別包括音頻信號(hào)的電平，視頻信號(hào)的黑場(chǎng)、靜幀、同步頭丟失等狀態(tài)。

DSP就是數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal Processing）。實(shí)際上是一個(gè)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算的微處理器（計(jì)算機(jī)），它按照指令對(duì)二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，是一種將現(xiàn)實(shí)世界中的真實(shí)信號(hào)（專業(yè)術(shù)語(yǔ)稱之為連續(xù)信號(hào)）轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠處理的信息的過程。主要的應(yīng)用是實(shí)時(shí)快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和運(yùn)行速度。這種微處理器具有極高的處理速度，因?yàn)閼?yīng)用這類處理器的場(chǎng)合要求具有很高的實(shí)時(shí)性（Real Time）。

3 音頻處理器

音頻處理器就是將發(fā)射機(jī)音頻輸入的信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后通過編碼器編碼送去功放進(jìn)行數(shù)字幅度調(diào)解。通俗點(diǎn)說(shuō)就是當(dāng)信號(hào)過大會(huì)引發(fā)過調(diào)，或過小會(huì)影響收聽效果。所以在音頻有效收聽頻率范圍內(nèi)，進(jìn)行無(wú)誤的不間斷壓縮，對(duì)所傳輸?shù)牟环€(wěn)定音頻信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)控制處理，將其限制在規(guī)定范圍內(nèi)，得到穩(wěn)定的音頻輸出信號(hào)，并且確保優(yōu)質(zhì)播出。音頻智能切換器的具體功能為：各路音頻信號(hào)源的手動(dòng)/自動(dòng)切換。正常工作時(shí)，信號(hào)源在信號(hào)源1（主用信號(hào)源）上，手動(dòng)/自動(dòng)切換在“自動(dòng)上”，綠燈顯示，表示在自動(dòng)上，這時(shí)，如果主路信源故障，將自動(dòng)切換到備用信號(hào)源上，一旦主路信號(hào)源恢復(fù)，將自動(dòng)切回到信源1（主路信號(hào)源）上。在“手動(dòng)”位置上時(shí)，可手動(dòng)切換到任意一路信號(hào)源上。入機(jī)的信號(hào)源默認(rèn)為主用信號(hào)（信源1），四路信源手動(dòng)切換順序依次是第一路到第四路，自動(dòng)切換與恢復(fù)時(shí)也一樣，主、備信號(hào)源的關(guān)系可以通過本地或遠(yuǎn)程設(shè)定改變。

4 供電系統(tǒng)

本臺(tái)的信號(hào)源接收機(jī)，音頻智能切換處理器，調(diào)幅度監(jiān)測(cè)儀和監(jiān)聽控制器的供電都是通過控制桌的UPS供電系統(tǒng)供電的。UPS兩路外電分別來(lái)自電源切換控制柜（配電柜）的空氣開關(guān)K1和K2。其中K2也給墻壁電源供電，那么K1與K2的切換，是由安裝在控制桌電源接線板上的兩個(gè)繼電器J1和J2來(lái)實(shí)現(xiàn)，互相閉鎖，保證始終有一路外電供給UPS。

（1）當(dāng)K1路外電正常供電時(shí)，首先J1繼電器線包帶電吸合，其常開接點(diǎn)吸合，給UPS電源供電，然后UPS給音頻切換處理器系統(tǒng)供電。

（2）當(dāng)K1路斷電時(shí)，J1繼電器線包斷電釋放，J1的常閉接點(diǎn)斷開，此時(shí)若K2路外電供電正常，J2繼電器線包帶電吸合，其常開接點(diǎn)閉合，給UPS供電。然后UPS給音頻切換處理器系統(tǒng)供電。J1與J2互相閉鎖。

（3）當(dāng)K1和K2兩路同時(shí)斷電時(shí)，UPS放電，繼續(xù)供給控制桌各系統(tǒng)，供電至少半小時(shí)。目前，我臺(tái)UPS電源放電時(shí)間能達(dá)到一個(gè)多小時(shí)，在此期間，需要聯(lián)系供電部門，想辦法盡快恢復(fù)供電。

（4）當(dāng)UPS電源發(fā)生故障沒有輸出時(shí)，此時(shí)各個(gè)信號(hào)源及監(jiān)聽監(jiān)視設(shè)備都將不能正常工作。這時(shí)，應(yīng)及時(shí)將UPS電源線通過接線板接到附近墻壁電源上。

另外，由于線路的原因，UPS給局部個(gè)別設(shè)備供不上電，如：主路信號(hào)的光端機(jī)，這時(shí)應(yīng)用電源接線板臨時(shí)給光端機(jī)單獨(dú)供電，保證主用信號(hào)源正常工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

音頻智能切換系統(tǒng)是廣播發(fā)射傳輸過程中的重要環(huán)節(jié)之一，直接影響播出質(zhì)量。它的使用，使輸入到發(fā)射機(jī)的音頻信號(hào)相對(duì)穩(wěn)定，信號(hào)覆蓋范圍大，提高了平均調(diào)幅度和頻響，改善了信號(hào)質(zhì)量，聲音更加清晰，收聽效果良好。因此熟悉掌握音頻智能切換處理器為能讓值班員在值班之中做到游刃有余，打下了良好基礎(chǔ)。

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收稿日期：2018-7-5