中波發(fā)射臺數(shù)字信號系統(tǒng)和音頻處理器的應(yīng)用研究

郝智海

摘 要：相較于傳統(tǒng)的信號模擬技術(shù)，中波發(fā)射臺數(shù)字信號系統(tǒng)和音頻處理器的聯(lián)合應(yīng)用可以更好地發(fā)揮其中的優(yōu)勢?；诖?，本文對中波發(fā)射臺數(shù)字信號系統(tǒng)以及音頻處理器在該系統(tǒng)的應(yīng)用加以研究，并分析了其中的運(yùn)行原理與應(yīng)用特征，進(jìn)而有效實現(xiàn)了中波信號系統(tǒng)的數(shù)字化，對優(yōu)化發(fā)射效果與設(shè)備進(jìn)行提供便利。

關(guān)鍵詞：中波發(fā)射臺數(shù)字信號系統(tǒng);音頻處理器;應(yīng)用研究

引 言

加強(qiáng)數(shù)字信號傳輸技術(shù)的應(yīng)用可以進(jìn)一步發(fā)揮中波發(fā)射臺信號源系統(tǒng)分配、處理等功能優(yōu)勢，進(jìn)而有效避免傳統(tǒng)模擬信號技術(shù)中傳輸衰減、易受干擾等弊端。在其應(yīng)用過程中，不僅可以實現(xiàn)信號源的快捷切換，還能對節(jié)目源的信號進(jìn)行錄音監(jiān)測，同時加上音頻處理器的配合，有效實現(xiàn)了中波臺發(fā)射的覆蓋范圍。

1.中波發(fā)射臺數(shù)字信號系統(tǒng)的構(gòu)成

為進(jìn)一步提升數(shù)字信號系統(tǒng)的穩(wěn)定性，信號的配備一定要按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，即在中波發(fā)射臺的每套節(jié)目中，應(yīng)配備兩種及兩種以上的傳輸路由信號，進(jìn)而最大限度地保證信號源的穩(wěn)定性。現(xiàn)階段，中波發(fā)射臺配備的數(shù)字信號源主要有光主信號、光備信號以及微波信號三種，后經(jīng)過數(shù)字三選一設(shè)備進(jìn)行對節(jié)目的自動切換以及手動切換。其后由音頻處理器對信號進(jìn)行處理，處理后的信號經(jīng)分配器分配到主備發(fā)射機(jī)以及監(jiān)測設(shè)備上。例如在一路廣播上所有的音頻信號源信號都是AES/EBU數(shù)字信號，由分配器對光主信號、光備信號和微波信號進(jìn)行分配，然后進(jìn)入三選一切換器的三個輸入端，進(jìn)而充分發(fā)揮數(shù)字三選一設(shè)備對信號源的判斷、切換以及障礙排除功能。同時，利用相關(guān)的監(jiān)控設(shè)備對三路信號源及其下行信號進(jìn)行監(jiān)測，對音頻丟失以及音量過低等故障現(xiàn)象進(jìn)行語音提醒，從而有效減少信號源中斷造成播放中斷、播放質(zhì)量低以及發(fā)射機(jī)故障影響播出質(zhì)量等問題[1]。另外，安全保障是廣播電視播出環(huán)節(jié)中十分重要的一方面，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用有效對信號處理環(huán)節(jié)加以簡化，進(jìn)而對提升監(jiān)測質(zhì)量提供保障，而系統(tǒng)中跳線架的使用也大大提升了安全播出應(yīng)急處理過程的便捷程度。

2.音頻處理器在數(shù)字信號系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

在中短波調(diào)幅廣播中加入音頻處理器的應(yīng)用可以有效提升發(fā)射效果，進(jìn)而有效帶動平均調(diào)幅度、邊帶功率的提升，進(jìn)一步優(yōu)化了廣播覆蓋以及收聽的成效。在中波調(diào)幅廣播同樣的發(fā)射、接收條件下，廣播的覆蓋范圍以及節(jié)目的收聽響度主要會受到平均邊帶功率的影響，其中覆蓋范圍、收聽響度同平均邊帶功率成正比。用計算公式來對調(diào)幅發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率進(jìn)行表示，則為：

在上述表達(dá)式中，Pc表達(dá)的是載波功率;m表達(dá)的是調(diào)幅度而Pn表達(dá)的是邊帶功率。通過對表達(dá)式進(jìn)行分析，可以看出當(dāng)m=1時調(diào)幅度為100%，這時的載波功率是邊帶功率的二倍。站在平均邊帶功率的角度來說，一瞬間調(diào)幅度調(diào)整為100%并不會對整體產(chǎn)生太大的作用，因此瞬時調(diào)幅度不能起到關(guān)鍵性的決定作用，而平均調(diào)幅度才是關(guān)鍵因素。

平均調(diào)幅度指的是在固定的時間內(nèi)，節(jié)目信號調(diào)制載波產(chǎn)生的平均邊帶功率和單音信號調(diào)制同一載波產(chǎn)生的邊帶功率保持一致，則這段時間內(nèi)的單音調(diào)制度就被稱之為平均調(diào)幅度。通常情況下，平均調(diào)幅度的大小主要受到節(jié)目信號電平動態(tài)范圍的影響，電平動態(tài)范圍就是節(jié)目中最大電平值與最小電平值的比，而且平均調(diào)幅度同節(jié)目信號電平動態(tài)范圍成反比，及節(jié)目信號電平動態(tài)范圍與大，發(fā)射機(jī)的平均調(diào)幅度就越小[2]。因為音頻處理器同時具備輸入以及輸出端口，因此只需進(jìn)一步發(fā)揮其性能優(yōu)良、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)勢就可以大大提升廣播節(jié)目的播出音質(zhì)，并有效實現(xiàn)發(fā)射機(jī)平均調(diào)幅度的提升與廣播節(jié)目覆蓋范圍的擴(kuò)大。

音頻處理器在進(jìn)行音頻信號處理的過程中，輸入信號在經(jīng)過高通、低通濾波器以后傳遞至AGC電路，進(jìn)而得到一個穩(wěn)定的驅(qū)動電平，分頻段均衡器對AGC輸出中的高頻、中頻和低頻信號進(jìn)行下一步的均衡處理。為了盡可能地讓削波器與壓縮器盡快恢復(fù)工作，分頻處理器會把節(jié)目信號分成三個頻段，按照高、中、低三個級別劃分，進(jìn)而有效避免了節(jié)目信號范圍很大時失真等問題。其中，均衡操作的過程主要會受到人耳感知特征、發(fā)射機(jī)響應(yīng)原理等影響有效對節(jié)目信號頻率分量進(jìn)行再一次地調(diào)整，進(jìn)而有效實現(xiàn)音質(zhì)質(zhì)量的提升。

音頻處理器在設(shè)計過程中為進(jìn)一步優(yōu)化用戶的選擇事先設(shè)置了音樂、語言類節(jié)目的通用模式，在這樣的情況下AGC開啟時間、壓縮頻寬等具體參數(shù)也表現(xiàn)一定的差異性，用戶可以在液晶顯示器以及控制面板上對節(jié)目模式進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而有效滿足其對不同類型節(jié)目的需求。調(diào)幅廣播在與音頻處理器聯(lián)合應(yīng)用之前需要先進(jìn)行高頻以及低頻濾波器截止頻率等參數(shù)的調(diào)節(jié)與設(shè)置，加強(qiáng)高頻均衡器參數(shù)設(shè)置的過程中，應(yīng)對輸出電平、輸入電平以及發(fā)射機(jī)方波進(jìn)行調(diào)節(jié)與校準(zhǔn)，并對高頻均衡響應(yīng)參數(shù)的設(shè)定是否存在過調(diào)現(xiàn)象進(jìn)行檢驗。

結(jié) 論

綜上所述，中波發(fā)射臺數(shù)字信號系統(tǒng)自動切換裝置的應(yīng)用具備操作順暢、性能穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢，因此也具備著較強(qiáng)的實用性，進(jìn)而有效減輕值班人員的工作壓力。同時音頻處理器的使用有效避免了以往發(fā)射機(jī)不穩(wěn)定、波動大、出現(xiàn)過調(diào)打火現(xiàn)象等弊端，優(yōu)化了廣播的收聽效果，且清晰、豐滿程度均得到明顯提升。

參考文獻(xiàn)

[1] 王亞嵐.中波廣播發(fā)射自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的音頻工作站[J].西部廣播電視，2018，（3）：239，241.

[2] 曹永祥，左大林，唐煒.數(shù)字音頻處理器在廣播系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].電聲技術(shù)，2019，43（7）：66-70.