現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)課件第二講音頻處理技術(shù)

1、1 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)第二講 音頻處理技術(shù) 1.限制放大器 2.音頻處理器 3.壓縮擴張技術(shù) 4.預加重去加重技術(shù) 1 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)第二講 音頻處理技術(shù)2 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 廣播系統(tǒng)的最大音頻電壓Umax和最小音頻電壓Umin之比，稱為動態(tài)范圍，常以分貝表示，即 2 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 廣播系統(tǒng)的最大3 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)音頻處理的目的： 壓縮節(jié)目的動態(tài)范圍； 防止過調(diào)制； 可以改善傳輸系統(tǒng)的信噪比； 3 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)音頻處理的目的：現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)課件第二講音頻處理技術(shù)現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)課件第二講音頻處理技術(shù)6 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 6 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)7

2、 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中RC為增益控制網(wǎng)絡，Ec為直流門限電平（即加到檢波管板極上的直流負壓）。當限放輸出電壓的峰值Um低于Ec時，檢波器被Ec封鎖不起作用，這時限放是一般的放大器，放大倍數(shù)（或稱起限前固有放大倍數(shù)）不變。當限放輸出電壓的峰值Um大于Ec時，檢波器二極管開始導通，二極管的整流電流對電容C充電，在一個極短的時間內(nèi)，電容C上得到一個直流電壓ec，由ec去控制壓縮器中的變跨導元件或變阻元件，使音頻通路的放大倍數(shù)急劇下降，以維持輸出電平在一個幾乎不變的數(shù)值上，達到壓縮目的。7 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中RC為增益控8 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 限制放大器起限前的放大倍數(shù)稱為固有放大倍數(shù)

3、，在固有放大倍數(shù)開始變小的轉(zhuǎn)折點稱為起限點。8 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 限制放大器起限前9 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 9 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)10 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中的輸出電壓Usc和輸入電壓Usr都以分貝計。對應于發(fā)射機90%調(diào)幅度的限放輸出電壓的分貝數(shù)減去40dB作為起限點輸出電壓的0dB，對應的輸入電壓稱為起限點的輸入電壓。10 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中的輸出電11 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 理想限放壓縮器特點：起限點很明確；從坐標原點到起限點之間的放大倍數(shù)是不變的，其增益特性曲線是一條與橫軸的夾角呈45的直線，也就是說，若輸入音量增減幾dB，輸出音量也增減幾dB；起限點以后，以分貝表示

4、的限制特性曲線也是直線，但其與橫軸的夾角很小，因此，即使輸入音量大幅度增加，輸出音量卻增加很小，起到壓縮作用；對不同頻率的音頻電壓，理想限放壓縮器具有完全相同的限制特性；從音量突然增大到開始起限壓縮不能有延時。11 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 理想限放壓縮12 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 壓縮比表示在起限點之后的壓縮區(qū)域內(nèi)，當輸出音量增加1dB時，對應的輸入音量增加xdB，則限放壓縮比=xdB/1dB 例測得某限放起限點的輸入電壓為24mV，其輸出電壓為14V，當限放輸出電壓增加1dB時，其輸入電壓測得為140mV，求該限放的壓縮比。 解輸入電壓增加的分貝數(shù)為 該限放的壓縮比為 15dB/1dB 12 現(xiàn)

5、代廣播電視發(fā)射技術(shù) 壓縮比表示在起限13 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 音頻處理器采用壓縮技術(shù)，提高平均調(diào)幅度，擴大廣播覆蓋面積，增加收聽響度，改善邊遠地區(qū)的收聽效果，充分利用發(fā)射功率，提高經(jīng)濟效益；采用預加重技術(shù)，在發(fā)射端對高音頻進行提升，以彌補因收音機頻帶窄而引起的中波廣播音域窄、音質(zhì)悶的缺點，提高中波廣播質(zhì)量。13 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 音頻處理器采用壓14 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 14 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)15 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中，輸入阻抗變換器實際上就是一個輸入變壓器，其輸入阻抗為600，輸出阻抗為10K，音頻輸入變壓器將平衡輸入變?yōu)椴黄胶廨敵觥?輸出阻抗變換器由兩級差動輸出放大器組成

6、，作用是將不平衡輸入變?yōu)槠胶廨敵?，輸出阻抗?00。15 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中，輸入阻抗變換器16 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 16 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)17 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中，A1為反相比例放大器，A2為倒相放大器，Usr為輸入電壓，Usc為輸出電壓。17 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中，A1為反相比例18 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 18 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)19 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中，壓縮器由可變增益控制單元G和放大單元組成，G單元送失真消除電路一個失真調(diào)整信號，消除由于切削產(chǎn)生的諧波失真和互調(diào)失真。比較器的功能是完成幅度鑒別，確定起限電平。線性檢波器對比較器輸出的方波電壓信號進行

7、檢波放大，去控制G單元，調(diào)整壓縮器增益。 當輸入信號電平低于起限電平時，比較器和線性檢波器均不工作，即強信號被壓縮，弱信號不壓縮。預加重網(wǎng)絡由電阻、電容并聯(lián)構(gòu)成，時間常數(shù)為100S，實際就是一個高頻提升網(wǎng)絡。19 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 圖中，壓縮器由可變增20 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 使用音頻處理器的效果： 解決由于錄制、交換、不同節(jié)目內(nèi)容及使用不同的錄放設備而引起的節(jié)目電平差異較大的問題； 解決語言節(jié)目和音樂節(jié)目之間、錄音磁帶和激光唱片之間的音量平衡； 可對節(jié)目的微弱信號進行一定量的放大，使之不被雜音淹沒； 擴大立體聲廣播覆蓋范圍。20 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)使用音頻處理器的效果：21 現(xiàn)代廣播

8、電視發(fā)射技術(shù) 壓縮器特性：壓縮器的功能原理： 輸入信號電平越低，放大器 增益越高，當信號電平高過某一定值時，增益為0，信號繼續(xù)增大時，增益為負，這樣使節(jié)目的動態(tài)范圍得到壓縮。21 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)壓縮器特性：22 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)擴張器特性：擴張器的功能原理： 輸入信號電平越高，放大器增益越高，當信號電平低過某一定值時，增益為0，信號繼續(xù)下降時，增益為負，這樣使節(jié)目的動態(tài)范圍得到擴張。 22 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)擴張器特性：23 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 23 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)24 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 由圖知，如果壓縮器輸入信號電平的動態(tài)范圍在0-60dB 之間，經(jīng)2:1壓縮后，輸出

9、信號電平的動態(tài)范圍將在 0-30dB之間，經(jīng)1:2擴張后，輸出信號電平的動態(tài)范圍又變?yōu)?-60dB之間，即恢復了原狀。24 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 由圖知，如果25 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 25 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)26 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 由圖可見，壓縮器有兩個通道，一個是節(jié)目信號通道，一個是控制信號通道。節(jié)目信號通道的帶寬為100Hz-5300Hz，壓縮器受鑒幅器的控制，對節(jié)目信號進行2:1壓縮。壓縮器前的放大延時單元是為了避免壓縮器動作時產(chǎn)生過沖而設置的，延遲時間取最低工作頻率的一個周期，如最低工作頻率為100Hz，則延遲時間為10ms。壓縮器后的放大延時單元是為了配合系統(tǒng)電平和均衡節(jié)目通道與控制通道的延時差異而設置的。低通濾波器是將5300Hz以上的分量濾掉，以免影響控制通道的正常工作。26 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 由圖可見，壓縮器有兩27 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 27 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)28 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 擴張器也分兩個通道，低通濾波器將5000Hz以上頻率濾掉，擴張器受鑒頻器控制，對節(jié)目信號進行1:2 擴張，恢復其動態(tài)范圍。28 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 擴張器也分兩個通道，29 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù) 對音頻信號的處理都用預加重和去加重技術(shù)，目的是為了提高整個傳輸系統(tǒng)在還原音頻信號時的信噪比。29 現(xiàn)代廣播電視發(fā)射技術(shù)