音頻處理器在立體聲廣播中的作用及應(yīng)用

朱俊文

【摘 要】本文結(jié)合當(dāng)前立體聲廣播發(fā)展的實(shí)際情況，參考自身廣播音頻處理工作經(jīng)驗(yàn)，在分析節(jié)目信號動態(tài)范圍的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)論述音頻處理器在立體聲廣播中的性能，最后提出音頻處理器在立體聲廣播中的應(yīng)用策略，希望對今后深化音頻處理器在立體聲廣播中的作用有所幫助。

【關(guān)鍵詞】音頻處理器? ?立體聲廣播? ?處理器性能? ?改造

一、節(jié)目信號動態(tài)范圍概述

立體聲廣播往往有比較寬的音域，音頻頻率范圍大都為30-15000Hz，主要應(yīng)用于音樂節(jié)目的欣賞，為了滿足無幅度、無畸變等要求，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要對立體聲節(jié)目中音頻信號進(jìn)行相應(yīng)加工處理，最為常用的方式是發(fā)揮音頻處理器的作用，有效壓縮音頻信息以滿足節(jié)目信號的動態(tài)范圍要求。

音樂節(jié)目和其他大型文藝類節(jié)目幅度特性通常具有峰值電平很高的情況，但在整個范圍內(nèi)的平均振幅值往往變化不大，平峰比很小。在這樣的情況下，平均調(diào)制度低，相應(yīng)的發(fā)射邊帶功率也往往比較低。在發(fā)射接收條件的影響下，接收響度會受到平均邊帶功率值大小的影響。另外，對處理聲音信號來說，峰值幅度的降低往往存在非峰值信號調(diào)制度的增加情況。所以，結(jié)合限制峰值幅度的要求，應(yīng)滿足平均輻射功率提升的要求。從音樂節(jié)目的響度要求出發(fā)，通過音頻加工，有效提升平均調(diào)制度，實(shí)現(xiàn)輻射的邊帶波功率提升。另外，考慮主持人的不同習(xí)慣，存在放音電平的差異性，可以借助音頻處理器的作用，實(shí)現(xiàn)自動化調(diào)整放音電平，以確保節(jié)目的聽覺響度要求。

對發(fā)射端來說，考慮到其動態(tài)范圍情況，應(yīng)注意允許失真的最大調(diào)制電平和雜音電平等方面問題。一方面，如果節(jié)目信號要求較大的動態(tài)范圍，發(fā)射機(jī)的峰值電平應(yīng)避免出現(xiàn)較大的失真問題，節(jié)目低潮情況下，信號電平容易造成雜音淹沒，往往沒有充分利用好發(fā)射機(jī)的作用;另一方面，當(dāng)信號電平始終高于雜音電平，則節(jié)目信號峰值存在過調(diào)造成失真，影響接收效果。發(fā)射機(jī)的相應(yīng)信噪比集中控制在65dB上下，這樣就存在節(jié)目動態(tài)范圍的限制。考慮到接收端的實(shí)際情況，特別是人的耳痛閾值、環(huán)境噪聲等影響，也應(yīng)避免過大的動態(tài)范圍。所以，針對具體的節(jié)目信號來說，難以完整實(shí)現(xiàn)原節(jié)目信號的動態(tài)范圍，應(yīng)利用音頻處理器予以改善。

在進(jìn)行音頻加工的過程中，不僅能實(shí)現(xiàn)平峰比的提升，還能保障邊帶波功率的增加，以滿足相應(yīng)的壓縮信號動態(tài)范圍的要求，有效處理節(jié)目信號源的變化，實(shí)現(xiàn)節(jié)目質(zhì)量的提升，滿足平均調(diào)制度的提升要求，實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的優(yōu)質(zhì)播出。從維護(hù)發(fā)射機(jī)的工作要求角度來看，通過必要的音頻加工處理，能有效降低因?yàn)檫^調(diào)而造成的信號劣化問題，實(shí)現(xiàn)平均邊帶波功率的提升及響度的提升。

在維護(hù)電波秩序時還應(yīng)嚴(yán)格控制好調(diào)頻廣播的頻偏問題。如果對此不加重視，會造成調(diào)制度超過國標(biāo)要求±75kHz，造成電臺干擾問題。借助音頻處理器的優(yōu)勢，能有效控制最大頻偏問題，實(shí)現(xiàn)節(jié)目頻譜帶寬的限定發(fā)射，避免相互干擾。另外，結(jié)合觀眾的要求及感受，接收機(jī)應(yīng)有一定可靠性，符合特定的線性范圍要求，否則會存在失真問題，使接收效果大打折扣。

二、音頻處理器在立體聲廣播中的性能分析

在立體聲廣播系統(tǒng)中，音頻處理器利用微機(jī)以及大規(guī)模集成電路，通過前饋式增益控制電路進(jìn)行處理，體現(xiàn)出瞬態(tài)過沖較小且反應(yīng)速度較快的特點(diǎn)，可結(jié)合節(jié)目實(shí)際內(nèi)容實(shí)現(xiàn)自動識別選擇恢復(fù)時間，經(jīng)過上述處理滿足音頻聲音的自然平滑。音頻處理器能有效提升小信號電平輸入，結(jié)合相關(guān)要求，在輸入電平超過起限電平的情況下，處理器輸出并不存在相應(yīng)的增加，在滿足發(fā)射機(jī)調(diào)制度限制下符合自動增益控制范圍在20-300dB的情況，相比而言，能有效提升音頻的最高頻率。瞬間特性如果能在短時間內(nèi)突然實(shí)現(xiàn)起限20dB，上沖控制在10%內(nèi)，這樣起限后恢復(fù)時間大約控制在20μs-2s，符合自動識別的要求。音頻處理器符合高保真廣播的特點(diǎn)，經(jīng)過相關(guān)處理，沒有留下太多加工痕跡，能滿足原聲音的高品質(zhì)要求，甚至更加動聽、清晰。

三、音頻處理器在立體聲廣播中的效果分析

通過上述分析發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用音頻處理器的過程中，能有效實(shí)現(xiàn)峰值電平的降低，推動平均調(diào)制度的實(shí)現(xiàn)，保證邊帶波功率的提升，實(shí)現(xiàn)響度的有效提升，除此之外，音頻處理器在立體聲廣播中還具有如下幾個方面的優(yōu)勢。

第一，借助音頻處理器的優(yōu)勢，能夠有效構(gòu)建音樂節(jié)目、語言節(jié)目之間的音量平衡。

第二，有效處理在不同節(jié)目內(nèi)容的交換、錄制影響下，特別是因錄放設(shè)備不同造成的節(jié)目電平差異化較大的問題，有效解決人工手動調(diào)整的弊端。

第三，結(jié)合節(jié)目低潮，按照需求放大相應(yīng)的弱信號，以保證其雜音部分不被淹沒。一般來說，節(jié)目中高音內(nèi)容的電平值往往比較低，經(jīng)過必要的處理方能有效提升。節(jié)目的清晰度主要受高音頻成分的影響，通過有效措施能加強(qiáng)音頻清晰度，提升觀眾所感受到的響度。

第四，相比同功率等級的發(fā)射狀態(tài)，立體聲廣播覆蓋半徑是單聲道廣播的一半左右。借助音頻處理器的作用，能有效增加邊帶波功率，在接收載波場強(qiáng)略低的情況下能收到質(zhì)量較高的信號，有效實(shí)現(xiàn)覆蓋信號的擴(kuò)大化要求。利用上述方式，能節(jié)省設(shè)備投資、電力資源以及維護(hù)費(fèi)用，具有較強(qiáng)的可行性。

在發(fā)揮音頻處理器功能、作用的過程中，還應(yīng)適量壓縮節(jié)目內(nèi)容，避免造成節(jié)目內(nèi)容的損傷，使音樂藝術(shù)效果大打折扣，這樣自然就失去了立體聲廣播的原有魅力。

四、結(jié)語

由此可見，結(jié)合當(dāng)前調(diào)頻廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)展的要求，應(yīng)積極發(fā)揮音頻處理器在發(fā)射機(jī)節(jié)目輸入端的作用，通過壓縮節(jié)目動態(tài)范圍，有效增加響度，保障節(jié)目覆蓋范圍進(jìn)一步擴(kuò)展，為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的立體聲。

（作者單位：武漢廣播電視臺）

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