改善調頻廣播傳輸發射系統響度的措施

侯向麗（國家新聞出版廣電總局中央廣播電視發射二臺，北京 100045）

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改善調頻廣播傳輸發射系統響度的措施

侯向麗
（國家新聞出版廣電總局中央廣播電視發射二臺，北京 100045）

摘 要：隨著經濟的快速發展，我國的文化產業進入了高速發展期，廣播電視作為文化傳輸的重要渠道在文化產業發展中起著極為重要的作用。廣播信號傳輸采用的是發射電磁波的方式來進行信號的傳遞，對于調頻廣播的響度影響較大的是聲音的幅度和頻率，為提高廣播傳輸發射系統的響度需要從聲音的音源、信號的傳輸以及廣播信號的發射與接收系統等多個環節來共同作用來提高廣播傳輸的質量。本文在分析影響調頻廣播傳輸發射系統響度因素的基礎上對提高調頻廣播傳輸發射系統響度的措施進行分析闡述。

關鍵詞：調頻廣播傳輸發射系統；響度；音頻處理

0. 前言

廣播電視節目是現今文化傳輸的重要渠道，其中在廣播信號的傳輸發送過程中，響度是電洗好轉換為聲波振動時的一個重要的度量指標，其中，響度的大小主要與聲音的頻率和幅度的大小密切相關。在調頻廣播的信號傳輸中，其音頻信號的來源不盡相同以及電平標準的影響都會使得響度發生明顯的大幅跳變化，這種變化在接收用戶端則表現為節目響度的不規律的大幅變化，嚴重影響用戶的收聽質量。需要通過對調頻廣播傳輸發射系統進行相應的數字化改造來改善廣播節目的響度，提高廣播信號的傳輸質量。

1. 調頻廣播傳輸發射系統響度改造

通過對調頻廣播傳輸發射系統響度進行相應的數字化改造，以提高廣播信號的傳輸質量，調頻廣播傳輸發射系統響度改造的傳輸鏈路如圖1所示。

圖1　調頻廣播傳輸發射系統音頻信號傳輸圖

調頻廣播傳輸發射系統中音頻處理其對于廣播信號的響度有著重要的影響，音頻處理器工作時其最主要作用的是控制廣播播出節目的峰值電平與壓縮。在調頻廣播傳輸發射系統的改造過程中通過使用ORBAN 8600HD FM數字音頻處理器來作為主要的音頻處理設備，以提高調頻廣播傳輸發射系統的信號傳輸質量。

1.1 調頻廣播傳輸發射系統的輸出電平

根據相關的聲學研究表明，人耳對于調頻廣播傳輸發射系統聲音響度的感覺是與音頻信號的均方根成正比，但與峰值電平并未有較大的聯系，因此，在調頻廣播傳輸發射中，在一定的發射接收條件下，平均邊帶功率的大小是影響廣播信號接收響度的主要因素。在調頻廣播傳輸發射系統輸入、輸出通路的參數調整中，應當將音樂節目聲音的峰值調整為-9dBFs，語言類的節目調整為-12dBFs，通過在參數的調整中使用限制器來控制瞬態反應最快的峰值信號，以提高廣播傳輸系統的平均輻射功率，增強廣播節目的信號傳輸響度。在完成了對于調頻廣播傳輸發射系統的改造后，在音頻信號的輸入端輸入1kHz的單音頻信號，通過調節調頻廣播傳輸音頻調節器的輸出電平，完成對于頻偏分布的改進，從而使得廣播傳輸的聲音音質更為飽滿，頻偏值更大，繼而完成對于FM接收機的解調響度的提高。而在普通節目的調節中，為確保節目的響度，需要確保調音臺輸出節目的響度足夠大。在輸出電平峰值的調節中，使用900ms的峰值加權來作為音頻峰值調制度的指示。

1.2 輸入電平的調節

在調頻廣播傳輸發射系統的改造中，音頻調節器中的輸入電平參數的設置中，當音頻輸入信號的門限值達到所設定的警戒值時，系統會將超出門限的信號歸為噪音信號并對其進行音頻降噪衰減處理，當播音室的電平處于0VU時，調頻廣播傳輸發射系統中的音頻處理器的輸入電平在顯示上應當保持在-30～-10dBFs之間。通過此參數的設置可以有效地降低噪音信號對于系統中音頻輸入的影響，信噪比的提高有助于廣播信號響度的提高。

1.3 調頻廣播傳輸發射系統中的音頻信號的壓縮

提高調頻廣播傳輸發射系統音頻信號的壓縮比是一種減小系統信號增益的度量，當輸入電平信號的增益超過門限電平時，2∶1的壓縮比代表的是輸入與輸出電平的信號增比，1∶1則代表的是信號的直通，輸入與輸出信號之間并未有壓縮。在調頻廣播傳輸發射系統中通過對音頻頻譜進行頻段劃分，并在每個頻段區間分別進行壓縮和限制，從而實現對于頻譜增益互調的消除，通過對調頻廣播傳輸發射系統音頻器的均衡調整，從動使得音頻信號中的信號的幅度得以改變，用以增強信號的響度。通過對調頻廣播傳輸發射系統中的音頻器的參數進行設置，優化低聲頻段時間常數和AGC參數，從而使得廣播節目的信號密度得以增強，使得廣播信號中所出現的音頻頻響不佳的問題得到改善，提高廣播信號的信號傳輸質量。對于調頻廣播傳輸發射系統中音頻器的啟動電平被設置成一個固定的值，當輸入音頻信號的電平較低時則壓限器不公正，而當輸入信號的電平高于設定值時，將輸入與輸出電平按照設置的比例進行壓縮輸出。壓限器從工作狀態到直通狀態需要一定的時間，這一時間被稱為恢復時間，在中低頻段，壓限器的恢復時間是啟動時間的16倍左右，在恢復時間的調節中，應當使得廣播節目中電平較低的高頻成分得到適當地提升，從而有效地提高廣播節目音頻的解析清晰度，從而使得廣播節目的響度得到一定地增強。在參數的調節上要注意調節的速度，避免過快造成廣播節目產生跳躍和突兀感，影響廣播節目的播出質量。對于限幅器中的3各指標需要遵循低頻慢啟動快恢復的原則、高頻快啟動慢恢復的原則，對于廣播節目音頻響度的調整需要根據播出節目的內容進行壓限器的參數的合理設置，確保各頻段內的頻率分布均衡。做好調頻廣播傳輸發射系統中的音頻器的參數的設置可以有效地提高廣播節目的播出音量，提高廣播的音質播出效果。調頻廣播傳輸發射系統對于信號的傳輸采用的是光傳輸的傳輸模式，減少信號的損耗。

2. 調頻廣播傳輸發射系統

調頻廣播傳輸發射系統采用的是HARRIS-ZX發射機，通過調整發射功率會使得接收信號的響度發生一定的變化，在廣播節目播出時，應當在條件允許下盡可能地增加廣播系統發射機的有效輻射功率。在對發射系統進行調節時，要注意調頻頻偏所造成的影響，對于調制度的調整應當將其控制在85%～110%的區間范圍內，避免單純的調高調制度以提高響度，在參數的調整上需要兼顧其他方面的需求選擇最優參數。

廣播信號音頻的清晰度由高音頻部分所決定，在廣播節目中，低頻頻譜分量振幅較大，而高頻所占據的分量則較小，因此，為提高廣播節目信號質量，需要采用預加重的方法來去除低頻段的信號，相應的需要增加高頻段的信號分量，提高廣播節目的響度。同時在調頻廣播傳輸發射系統中，多采用的是無源式預失真的處理方式，預失真可以在發射機與音頻處理器的任意一端施加。

3. 天饋系統的分析與控制

在天饋系統中，如果受到駐波比高的影響會導致反射信號的增大，從而使得接收機在信號解碼的過程中出現明顯的多徑失真問題，使得調頻廣播傳輸系統出現明顯的分離度下降的問題，造成廣播節目明亮感下降，影響接收質量。通過對天饋系統改造后使用了新的接收天線，使得調頻廣播傳輸發射系統的增益得以提高，改善了系統的匹配，提高了天線中心高度，使得原來較弱的場強達到了明顯的提高。通過新的天線使得天饋系統的駐波比下降后減少了廣播節目音頻信號中的串音和失真現象，提高了系統的分離度與節目接收質量。

結語

廣播電視節目是文化娛樂傳輸的重要渠道，其中，廣播節目中的響度問題對于廣播節目的接收質量有著重要的影響，為提高節目的響度，需要在對廣播節目進行詳細準確測量的基礎上，測量好各類型節目的平均響度，然后從廣播節目源、廣播電視發射和傳輸設備、天饋系統等多個環節入手，做好對于調頻廣播節目響度的分析與調試，使得調頻廣播發射、接收系統的各項參數與設備相匹配，改善調頻廣播節目的響度。

參考文獻

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［3］唐小初，蒲剛.調頻廣播傳輸發射系統響度的分析與控制［J］.中國有線電視，2014（11）：1309-1311.

中圖分類號：TN948

文獻標識碼：A