1、1 現代廣播電視發射技術第二講 音頻處理技術 1.限制放大器 2.音頻處理器 3.壓縮擴張技術 4.預加重去加重技術 1 現代廣播電視發射技術第二講 音頻處理技術2 現代廣播電視發射技術 廣播系統的最大音頻電壓Umax和最小音頻電壓Umin之比，稱為動態范圍，常以分貝表示，即 2 現代廣播電視發射技術 廣播系統的最大3 現代廣播電視發射技術音頻處理的目的： 壓縮節目的動態范圍； 防止過調制； 可以改善傳輸系統的信噪比； 3 現代廣播電視發射技術音頻處理的目的：現代廣播電視發射技術課件第二講音頻處理技術現代廣播電視發射技術課件第二講音頻處理技術6 現代廣播電視發射技術 6 現代廣播電視發射技術7

2、 現代廣播電視發射技術 圖中RC為增益控制網絡，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（或稱起限前固有放大倍數）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，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急劇下降，以維持輸出電平在一個幾乎不變的數值上，達到壓縮目的。7 現代廣播電視發射技術 圖中RC為增益控8 現代廣播電視發射技術 限制放大器起限前的放大倍數稱為固有放大倍數

3、，在固有放大倍數開始變小的轉折點稱為起限點。8 現代廣播電視發射技術 限制放大器起限前9 現代廣播電視發射技術 9 現代廣播電視發射技術10 現代廣播電視發射技術 圖中的輸出電壓Usc和輸入電壓Usr都以分貝計。對應于發射機90%調幅度的限放輸出電壓的分貝數減去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 現代廣播電視發射技術 圖中的輸出電11 現代廣播電視發射技術 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 現代廣播電視發射技術 理想限放壓縮12 現代廣播電視發射技術 壓縮比表示在起限點之后的壓縮區域內，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為 該限放的壓縮比為 15dB/1dB 12 現

5、代廣播電視發射技術 壓縮比表示在起限13 現代廣播電視發射技術 音頻處理器采用壓縮技術，提高平均調幅度，擴大廣播覆蓋面積，增加收聽響度，改善邊遠地區的收聽效果，充分利用發射功率，提高經濟效益；采用預加重技術，在發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、音質悶的缺點，提高中波廣播質量。13 現代廣播電視發射技術 音頻處理器采用壓14 現代廣播電視發射技術 14 現代廣播電視發射技術15 現代廣播電視發射技術 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為不平衡輸出。 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為平衡輸出，輸出阻抗為600。15 現代廣播電視發射技術 圖中，輸入阻抗變換器16 現代廣播電視發射技術 16 現代廣播電視發射技術17 現代廣播電視發射技術 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 現代廣播電視發射技術 圖中，A1為反相比例18 現代廣播電視發射技術 18 現代廣播電視發射技術19 現代廣播電視發射技術 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整信號，消除由于切削產生的諧波失真和互調失真。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。預加重網絡由電阻、電容并聯構成，時間常數為100S，實際就是一個高頻提升網絡。19 現代廣播電視發射技術 圖中，壓縮器由可變增20 現代廣播電視發射技術 使用音頻處理器的效果： 解決由于錄制、交換、不同節目內容及使用不同的錄放設備而引起的節目電平差異較大的問題； 解決語言節目和音樂節目之間、錄音磁帶和激光唱片之間的音量平衡； 可對節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 現代廣播電視發射技術使用音頻處理器的效果：21 現代廣播

8、電視發射技術 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，信號繼續增大時，增益為負，這樣使節目的動態范圍得到壓縮。21 現代廣播電視發射技術壓縮器特性：22 現代廣播電視發射技術擴張器特性：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，信號繼續下降時，增益為負，這樣使節目的動態范圍得到擴張。 22 現代廣播電視發射技術擴張器特性：23 現代廣播電視發射技術 23 現代廣播電視發射技術24 現代廣播電視發射技術 由圖知，如果壓縮器輸入信號電平的動態范圍在0-60dB 之間，經2:1壓縮后，輸出

9、信號電平的動態范圍將在 0-30dB之間，經1:2擴張后，輸出信號電平的動態范圍又變為0-60dB之間，即恢復了原狀。24 現代廣播電視發射技術 由圖知，如果25 現代廣播電視發射技術 25 現代廣播電視發射技術26 現代廣播電視發射技術 由圖可見，壓縮器有兩個通道，一個是節目信號通道，一個是控制信號通道。節目信號通道的帶寬為100Hz-5300Hz，壓縮器受鑒幅器的控制，對節目信號進行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電平和均衡節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 現代廣播電視發射技術 由圖可見，壓縮器有兩27 現代廣播電視發射技術 27 現代廣播電視發射技術28 現代廣播電視發射技術 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，對節目信號進行1:2 擴張，恢復其動態范圍。28 現代廣播電視發射技術 擴張器也分兩個通道，29 現代廣播電視發射技術 對音頻信號的處理都用預加重和去加重技術，目的是為了提高整個傳輸系統在還原音頻信號時的信噪比。29 現代廣播電視發射技術