GZ-GS10k-XV型數字調幅中波發射機音頻處理器工作原理及調試

惠興躍

（朝陽三二八轉播臺，遼寧朝陽，122000）

GZ-GS10k-XV型數字調幅中波發射機音頻處理器工作原理及調試

惠興躍

（朝陽三二八轉播臺，遼寧朝陽，122000）

隨著無線電技術普及與推廣，無線電廣播正在不斷滿足著形形色色的受眾群體，這也意味著眾口難調。為了解決這個問題，必先利其器，我們就必須要清楚地了解發射機音頻處理器的工作原理及其在應用中的調試原則，現在就以GZ-GS10k-XV型數字調幅中波發射機音頻處理器來做一下簡要說明。

音頻處理器；工作原理；調試原則

1 使用音頻處理器之必要

在出現音頻處理器之前，送往發射機的聲音往往很不穩定且波動較大，工作人員常常用發射機控機的手動衰減器來調整。這種對音頻全頻段的“一刀切”和調整的隨機性使音質很難得到保證，而且輸入的信號的較大波動使其平均調幅度偏低，偶爾有過調現象。使用音頻處理器后，送到發射機的調制信號更加趨向穩定，平均調幅度更加有益于其正常運轉，過調現象明顯減少，調幅廣播的收聽效果響度、豐滿度、清晰度、失真度都有了良好的改善。 然而，一個事物總有它的兩面性，過而不及，如果調試不當，不但不能改善聲音效果，還會劣化聲音的音質。我們業內人士要深刻牢記住，音頻處理器是綜合利用聲音的物理學特性和人的心理學特點而設計的音頻設備，往往會因調試者的個人偏愛和聽覺感官等因素的影響而產生不同的效果。

2 音頻處理器的工作原理

音頻處理器主要是通過自動增益控制壓縮、限幅和削波等處理來降低各種響度聲音之間的電平差，增加音頻密度，從而降低峰值平均值的比率來提升聲音的平均響度和保持響度的一致性。其工作原理圖如下：

在說明其工作原理時，還要必須弄清以下三個概念；

2.1 信噪比

信噪比就是音頻處理器的額定輸出電平與沒有輸入信號（輸入端短路接地）時的輸出電平之比。

2.2 幅頻特性

音頻處理器有高低頻分頻段的校正補償功能，可以改善音質。利用分頻段處理壓縮節目的動態范圍，也就是只壓縮信號較大的頻段，對于較小信號的頻段，就只擴張不壓縮，這既提高了平均調幅度，同時也減少了失真，其失真曲線如下圖所示。在50Hz-8000Hz的范圍內失真小于0.3%。分頻段處理音頻信號，還可以讓高低頻段的諧波落到該頻段的通帶外，再通過該頻段的帶通濾波器濾除，實現減小互調，同時每個頻段都還自帶壓縮擴張電路，用來壓縮或者擴張其頻段內的信號，避免不同頻率的信號，同時進行壓縮或者提升。從其說明書中，可知GZ-GS10k-XV型數字調幅中波發射機音頻處理器非線性失真及互調失真低，壓縮范圍寬可大于20db。

2.3 起限動作時間

當4倍于起限點電壓輸入限制放大器時，其輸出電壓由大下降到起限后穩態電壓1.1倍時所經歷的時間為起限動作時間。

經測試輸入信號為1kHz時，起限動作時間為2ms，輸入信號為5kHz時，起限動作時間為3ms，由此說明在相同輸入電壓的情況下，當輸入信號頻率越高，起限動作時間也就越長。

3 音頻處理器的調試

可以這樣說，GZ-GS10k-XV型數字調幅中波發射機音頻處理器的調試既是一個過程，也是一種結果。之所以說其是一個過程，是因為調試是音頻處理器工作原理在客觀實在中的具體運用的一個過程，是理論結合實際情況恰當運用的一個過程，是推斷假設情景在現實情況下非線性零散驗證的一個過程。那說它是一種結果，是由于其所服務行業的特殊性決定的。其所服務的行業是以聲音為媒體來傳播自己的信息量和信息內容。那么，對聲音的原汁原味性的要求和信息內容受眾群體的主觀喜好也就決定了音頻處理器的調試往往是非此即彼的結果，在選擇了節目的受眾群體后音頻處理器的調試只是向在保證失真率在很小范圍內的一種結果的不斷接近。

3.1 調試前的心理預判

有關聲音對人感官的心理學研究顯示：高低起伏的聲音更容易為人的耳朵捕捉到，但是聲音的動態波動范圍超過15dB時，就往往會引起聽者的緊張情緒，造成聽者的困倦。很難長時間收聽這樣的聲音。這就要求對聲音信號進行頻域和幅度恰當處理，以期在音質上和節目的響度上更大程度地滿足受眾對聲音的心理傾向。還有，在調試音頻處理器前，首要問題就是明確需要處理節目的類型，了解它的受眾群體。比如，語音占主導的節目往往就要求低頻清脆干凈、中頻明亮透徹、高頻柔和淡雅；而音樂占主導的節目則往往要求的是頻率低的要厚重有力、中頻的要清晰明亮、頻率高的要通透寬廣但不刺耳。又比如，根據受眾群體不同年齡階段的不同需求，年輕人往往喜歡雄渾有力、金屬感強、略帶朋克風味的聲音 ， 老年人則往往更可能傾向于安詳、柔和、清晰明亮的聲音。弄清了節目類型和受眾群體后，就需要根據發射機的滿刻度電平對處理器輸出的滿刻度電平進行相應的調整，然后選擇一個盡量匹配節目類型和受眾群體需求的預設模式，再根據需要對預設進行微小調整。

3.2 調試中音頻處理器在系統中擺放位置

音頻處理器的放置位置也是調試過程中值得關注的一個重要問題。本機將其安裝在功放箱右側上部。音頻處理器靠近發射機放置可以有效保護進行了峰值限制的音頻波形，盡可能保證其在傳輸到發射機的過程中不發生失真。否則，可能因分布參數變化，導致平坦度和相頻線性偏離，進而引發伴隨調制峰，使已完成峰值限制的波形被改變，這往往會導致平均調幅度被迫降低，造成音頻信號的波形失真。

3.3 音頻處理的系統設置

典型的音頻處理器，主要是由兩個通路組成，一個是慢動的AGC，另一個是動作與恢復時間適中的壓縮器，針對每個頻段都可以根據需要，設定調節最佳的時間常數。按照以往多年的工作經驗，把低聲頻段時間常數設定得比高聲頻段慢一些（根據業界的普遍經驗約200μs左右），這在一定程度上增加了節目信號功率譜密度。之所以這樣做是由于信號在發射機及其它途徑的傳輸過程中，音頻的高、低頻兩端信號功率損失較大。而這其中低頻成分所占比重較大，如果設置得低聲頻段時間常數長一些，壓縮量相較于低聲頻段時間常數未延長前要小得多，從而增加了信號功率譜密度。

音頻處理器在主系統中通常還會增加些輔助的組件，以便提供更多的選擇余地。比如，裝在慢動AGC與多頻段壓縮器之間的頻率均衡處理組件，啟用它，不僅可以用來補償中波信號音頻頻響不佳的狀況，還可以有效地提升600Hz-1.2kHz聲音能量在音頻頻譜中的分布，讓在600Hz-1.2kHz這段中的聲音讓人的聽起來有所變大，從而在聲音處理方面，獲得藝術上的表現效果，使聽眾感覺聲音聽起來變得真實許多。還有，一種“抵削失真”裝置，啟用它可以提供負峰值控制，防止音頻信號溢波，消除聽眾可能聽見的某些頻段中的失真。

The Works and Debugging of GZ-GS10k-XV Digital AM MW Transmitter Audio Processor

Hui Xingyue
(Chaoyang 328 relay station,Liaoning Chaoyang,122000)

With the popularization and promotion of radio technology, radio is constantly meet with all kinds of audiences, it also means that difficult to reach. To solve this problem, we must first sharpen his tools,and clearly understand the works and debugging principle of the transmitter audio processor , now make a brief description with the audio processor of the GZ-GS10k-XV digital AM MW transmitter.

audio processor；working principle；debugging principle

TN924

A