發射機調幅度的精準計算及控制方法

祖力皮艷木·達吾提

廣播發射機的調幅度關系廣播信號的有效覆蓋及廣播信號的可聽度，調制度的高精度監測和科學合理的控制，在保證廣播發射臺的“三滿”播出方面起到至關重要的作用。發射機的調制度指的是給發射機輸入的音頻信號對發射機載波的控制力度，在0%～100%，超過100%算過調制，由于音頻信號的頻率為20～20 000 Hz，且不同頻率成分信號的強弱不一樣，因此音頻信號的不同頻率成分對發射機載波的控制力度也不一樣。我們把不同的音頻頻率成分對發射機載波的控制程度的量化值叫做音頻頻帶段對發射機調制度的“貢獻率”。

1 音頻信號的特點

在一般的理論研究中，往往把頻率為1 kHz的正弦波信號作為標準的音頻信號來研究，平時也把1 kHz的音頻信號作為調制信號對載波進行調制，得到相應的調制度值。這樣我們只能得到相對調制度參考值，但是實際音頻信號對載波的控制過程絕不是單一頻率信號對載波的控制過程那么簡單。由于音頻信號的頻率20～20 000 Hz帶寬的復合頻率信號，其中每一個頻率信號強度不一樣，因此每一個頻率對調制幅度的貢獻率也不一樣。要得到廣播信號高精度的調幅度值，必須要考慮音頻信號不同頻率對調制度產生的影響力問題。

圖1是一段音頻信號的波形圖，要得到每一個頻率對調幅度的影響力，必須先要得到音頻信號每一個頻率的振幅。

比如：對音頻連續采樣一般是4 096個點，考慮到音頻文件的采樣率一般是44.1 k，所以就是取了1/10 s之內的數據。然后對這4 096個點作快速傅里葉變換，就得到了頻譜圖。頻譜圖的信息是4 096個點，每一個點對應的就是這個頻率上的振幅。

圖2是在此時間點上的頻率分布情況，也就是所謂的頻譜圖。嚴格來說，應該是這100 ms秒內的平均情況。

圖1 音頻信號的波形圖

圖2 音頻信號的頻譜形圖

2 高精度調幅度的計算方法

（1）對發射機的輸入音頻進行44.1 kHz的高速采集，并對音頻信號進行頻譜分析。（2）把音頻信號以每100 Hz為一個帶寬單位，共分200個音頻帶寬段。（3）根據瞬時調幅度計算公式（音頻幅度/載波幅度）分別計算出每一個音頻帶寬對載波的調制力度（程度）。（4）與總調制度比較的方法得出每一個音頻帶寬段對調幅度的貢獻率。（5）根據不同音頻帶寬段對調幅度的貢獻率，分析出對發射機貢獻率最大和對發射機貢獻率最小的音頻頻率范圍。

3 調制度的控制方法

（1）出現過調制時，對調制度貢獻最大音頻頻率段和對調制度貢獻最小的音頻頻率段進行不同比例的壓縮，保證發射機調制度快速得到壓制的前提下，使調制度貢獻率小的音頻頻率得到保護，保證音頻信號的保真度，避免發射機出現過調制時，因對發射機的音頻信號頻率統一進行現行壓縮導致的信號失真（部分頻率損失）。（2）當發射機出現欠調制度時，對調制度貢獻最大音頻和對調制度貢獻最小的音頻頻率進行不同比例的提升，保證發射機調制度自動閉環式順環提升及音頻不出現失真的前提下，保證發射機的平均調幅度保持在比較合理的水平，防止出現較頻繁的過調制現象發生。

總的來說，只要精確地計算出信號調制度的情況，根據所計算出的調制度值及其變化情況，采取相應的調制度控制措施，可以從根本上保證發射機調制度處于正常狀態。