中波廣播發(fā)射機的音頻信號處理器的應用

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重要設備，它直接影響著廣播質量優(yōu)劣程度。利用音頻處理器解決音頻信號在廣播發(fā)射器中忽大忽小的問題，是解決中波廣播中音頻信號的電平動態(tài)變化范圍，以及使得輸出信號的電平保持穩(wěn)定的主要方式。在了解音頻處理器的基本工作原理后，通過實際工作的經(jīng)驗，在實踐中針對音頻處理器在中波廣播發(fā)射機中的應用進行探討。

關鍵詞：音頻處理器 中波廣播發(fā)射機 工作原理 應用

中圖分類號：TN934.1 文獻標識碼：A 文章編號：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重要設備，它直接影響著廣播質量優(yōu)劣程度。在日常工作中，使用中波廣播發(fā)射機操作過程中，總會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)絡參數(shù)相匹配的問題；第二方面是在中波廣播發(fā)射機的主要三項參數(shù)問題；第三個方面是在信號傳輸過程中音頻信號的噪音，及由此而產(chǎn)生的信號衰減問題。

2音頻處理器工作原理及特點

2.1基本工作原理

在中波廣播發(fā)射機中音頻處理器是其中的必要設備，它的主要功能是能夠針對不穩(wěn)定的音頻信號進行自動的處理，使其得到穩(wěn)定的輸出信號，同時對提高廣播的輸出和傳輸過程的質量有明顯的改善效果。

音頻處理器可以根據(jù)音頻信號的電平范圍，傳輸過程中的幀同步，以及信號過程中的行同步等信號源，對應性的將信號自動調整，一直達到要求的標準的電平接受范圍內。因為當信號過大時，會導致發(fā)射機過調，對聲頻質量產(chǎn)生極大的影響；而當信號過小時，又會引發(fā)接收機難以搜索同步信號，使得聲頻質量變得難以辨別。。音頻處理器就是利用自身的自動增益控制功能，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，自動地對輸入信號進行多層面的處理，以保證其有效的輸出信號在標準范圍。

2.2音頻處理器特點

2.2.1音頻電平自動校正

音頻處理器的主要特點是：使用簡便，當開啟電源后，機器可以立刻正常工作。當輸入在-15dB至+15dB的音頻信號電平變化范圍值內的時候，經(jīng)音頻處理器校正后，輸出的音頻信號電平能夠保持穩(wěn)定在0dB值，即不再浮動變化，使信號電平能夠產(chǎn)生自動的穩(wěn)定作用。在音頻處理器的實際應用中，各種音頻輸入信號引入進音頻處理器1通道主機的信號輸入端，然后音頻信號通過處理器2通道信號輸出端。

例如，TL7455X音頻處理器的出廠設定值標準是：輸出音頻電平為0dB。如果在實際應用中必須要更改輸出電平，可以利用微調前面板電位器的調節(jié)，使得調整范圍變?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，當輸出端處產(chǎn)生信號時，電平窗口指示燈會隨著信號強弱變化而變化，讓使用者一目了然。

3中波廣播發(fā)射機中音頻處理器的應用

在實際應用過程中，中波廣播音頻信號存在非線型特性，因此對音頻處理設備要有較為嚴格的技術要求，首先，對音頻信號采取的必要的壓縮，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，連接傳輸設備的數(shù)據(jù)線長度，以及周圍環(huán)境是較高電磁場強輻射的情況時，提高本體設施的抗干擾能力要求。在實際使用過程中，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，主要是對使用者的有效接聽頻率范圍，進行無誤的不間斷壓縮，或者是將傳輸?shù)男盘栐聪拗破湓谝?guī)定的范圍內，同時要避免傳輸過程的過調制，保證音頻信號質量可以產(chǎn)生最佳的音頻帶寬，使之保持本色特征，在此基礎上對其作優(yōu)化處理，美化音色，保證音質的流暢，符合大眾的聆聽習慣，以便供聽眾進行正常的聽閱。

（2）輸出音質的響度體現(xiàn)，是通過峰/平比值來提高的。調節(jié)好峰/平比值可以避免由于音頻削波的發(fā)生，而導致音頻信號在處理過程中產(chǎn)生負面作用，音頻的處理過程中，處理過的音頻信號必須在峰值調制范圍內，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，包括準確的信號壓縮，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，峰值限制直接導致了壓縮比提高，起動和復原的時間加快，但其主要目的，還是保證后續(xù)聲道的音質傳輸過程中不會出現(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荷發(fā)生，峰值消波處理會導致時時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波段，將每個波段進行壓縮和定向限制，可以消除頻譜增益的互調的現(xiàn)象。首先是改變音頻信號波形帶中相關頻率的平衡，然后是通過改變響度來產(chǎn)生某種音響效果，用來表達音質的現(xiàn)場效果，同時，它的附加功能，可以將傳輸過程中的信號進行頻響度的校正工作。

3.3 音頻處理器的應用

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來直接判斷。從音頻處理器的原理出發(fā)，具體在實際工作的應用有以下三點：

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

（2）音頻處理系統(tǒng)設置。1）音頻處理器一般配有由兩套電路，一套是慢動AGC，另一套是多頻段壓縮器，以便在每段都可以實施自動的調節(jié)最佳的時間常數(shù)。從實際使用中得出的結論是，增加節(jié)目信號密度的效果十分明顯，對低聲頻段時間常數(shù)的設置時間要相比高聲頻段的時間慢一些，實踐證明大約在200μs左右。2）音頻處理器系統(tǒng)中還增設了輔助的均衡處理組件，裝在慢動AGC與多頻段壓縮器的之間，用于補償在中波廣播信號中的頻響總是產(chǎn)生不良協(xié)調的問題。在音頻頻譜中，適當提升聲音的能量，讓聲音在聽覺上變大，使得聽眾感到聲音變得身臨其境。3）音頻處理器上有時還會配備有專用“抵削失真”裝置，用來針對負峰的絕對值時時自動監(jiān)控的控制，限制廣播音頻信號溢波，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，準確的限制峰值，在傳輸?shù)倪^程中不發(fā)生意外的變化，應將音頻處理器設置在靠近發(fā)射機的位置擺放，距離越近越好，以避免在傳輸流程中，由于參數(shù)改變，導致調制峰值發(fā)生變化，最后處理過的峰值限制的波形也會同步的發(fā)生不可逆的錯誤，最終使得音頻信號的發(fā)生嚴重偏離現(xiàn)象。

4.音頻處理器的應用

中波廣播發(fā)射機中應用音頻處理器的優(yōu)點是：在音頻處理之后可以有效的保持恒定的峰值電平，穩(wěn)定均衡的提高調制，提高波形功率，增加音質響度。另外也可以解決廣播過程中使用不同的設備，而導致中波廣播電平差異大的情況；建立廣播視頻信號和音頻信號之間的量度平衡點；在節(jié)目弱信號時進行控制性的放大，同時不會摻雜任何雜音，保證音質的順暢。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的單聲道廣播的一半，當使用音頻處理器后，帶波功率增強增大，接收載波的信號范圍也會增強增大，部分信號不好的區(qū)域也會收到傳輸質量較高的信號，擴大了中波廣播信號的覆蓋范圍。

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，相當于提高了實際發(fā)射功率五倍之多。同時，廣播發(fā)射機的音頻處理器有助于增強信號的覆蓋面積，極大的降低了單位日常使用的電量、降低了人員對設備維護費用。音頻處理器的性能的適量壓縮，降低了中波廣播傳輸內容的破損率，極大的提升廣播音質的傳播清晰效果。

總而言之，中波廣播發(fā)射機的輸入端在配備連接了音頻處理器后，使得廣播信號的動態(tài)范圍進行了壓縮，增加音頻信號的響度，增強廣播信號覆蓋范圍，確保了同步音質的優(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)射機的傳輸音質很流暢，音度比較完整，與未處理的原聲相比更加悅耳動聽，清晰流暢。

5 結語

中波廣播發(fā)射機未使用音頻處理器之前，中波廣播發(fā)射機的音質不流暢、波形波動量大，日常操作的技術人員必須采用發(fā)射器控制機的手動方式進行調整，才能完成對音頻全頻段籠統(tǒng)的衰減及調整，使整個傳輸音質得不到完整的流暢性，而且中波廣播信號的波動過大時，會導致發(fā)射機放生過調類似“打火”現(xiàn)象。然而，經(jīng)過中波廣播發(fā)射機的音頻處理器，可以輸送給廣播發(fā)射機相對穩(wěn)定的調制信號源，平均音頻的調幅度也增高了，波動過大時不再產(chǎn)生過調“打火”現(xiàn)象了，收聽效果良好，響度，豐滿度，清晰度均達到收聽者的滿意度，無音質失真現(xiàn)象。

參考文獻

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