音頻處理技術在中波轉播臺的運用策略

達 瓊

（西藏自治區廣播電視局米林中波轉播臺，西藏林芝 860500）

0.引言

在中波轉播臺的音頻處理技術應用過程中，相關單位一定要明確中波轉播臺目前的基本現狀，并充分明確音頻處理技術在其中的應用優勢，然后結合中波轉播臺的實際應用與發展需求，對音頻處理技術在其中的主要應用策略進行科學分析，包括脈寬調制技術的應用、音頻傳播技術的應用以及信號反饋技術的應用等。通過這樣的方式才可以有效地確保音頻處理技術在中波轉播臺中的應用效果，滿足中波轉播臺的實際音頻處理技術需求。

1.中波轉播臺基本現狀分析

就目前的中波轉播臺應用來看，其音頻信號主要通過廣播電臺中的播控中心光纜傳播的方式來進行獲取，也就是采取光電轉換的方式來實現電信號獲取。通過這種方式所獲取到的信號具有比較尖銳的幅值，較低的背景噪音和較少的干擾雜波，其保真度也比較高。而在光信號的傳輸過程中，因為介質的均勻度并不十分理想，所以往往會伴隨著衍射的發生。在這樣的情況下，由電信號轉換而成的光電信號中便會產生一定的毛刺。但由于這些毛刺比較小，且在從電子元件中通過時會得到相應的改善，所以其發射效果并不會受到顯著影響。而要想實現聲音等信息發射效果的進一步優化，則需要在發射之前采取相應的音頻處理技術來進行音頻處理，以此來獲得滿意的音頻效果[1]。

2.音頻處理技術在中波轉播臺的具體應用分析

2.1 脈寬調制技術的應用

脈寬調制技術（PWM）主要是將PWM作為D/A口，實現周期性可調占空比信號的輸出。而將PWM輸出信號發送到一個簡單的積分放大電路中，便可組成一個D/A形式的轉換器。如圖1所示為基于脈寬調制技術的D/A轉換器電路圖。

圖1 基于脈寬調制技術的D/A轉換器電路圖

對于待轉換的音頻數據，可將其周期性寫入PWM寄存器中，PWM空占比便會隨之改變。在這樣的情況下，積分器中輸出的結果便是經過PWM轉換之后的模擬波形[2]。PWM音頻的主要輸出原理是在Flash Rom中進行音頻數據讀取，并對其做周期性的時鐘中斷處理，然后在PWM寄存器中寫入時鐘中斷函數中的語音數據，使其空占比得以適當改變。在寄存器設置中，因為音頻屬于8bit數據，所以可將PWM1的輸出設定為8bit形式，也就是將PWM1中的兩個8bit口用作一個8bit口。具體操作中，其主要步驟包括以下幾個：第一，對PWM1管腳端口功能進行選擇；第二，將PWM1通道禁止；第三，進行初始電平設置；第四，進行Clock A分頻系統設置；第五，進行輸出對齊方式設置；第六，將Clock A選作輸出時鐘；第七，將PWM選作8bit單獨輸出功能；第八，對PWM1周期寄存器進行設置；第九，對PWM1占空比寄存器進行初始化；第十，對PWM1計數器進行初始化[3]。

在一些特定的情況下，如果中波轉播臺中的工作人員需要將峰值限制器分離，則系統的反應時間及其反應速度一定要得到保障。在此過程中，技術人員便可通過脈寬調制技術來加以優化。具體優化中，通過各項脈寬調制參數的合理改進，便可讓音頻信號的傳輸頻率得以良好改進，從而有效防止中波轉播臺出現廣播音頻數據失真情況。而在此項技術的具體應用中，音頻處理裝置不僅僅會將廣播信號的發射作為唯一來源，其中也包含了多個路徑條件下的系統信號源。將多個路徑信號源作為基礎，借助于脈寬調制技術可對廣播電視音頻數據信息進行全面的采集、接收，并達到良好的監聽監視效果，從而讓不同裝置模塊相互干擾情況得以有效防止。另外，隨著智能化技術在音頻處理領域中的應用，各種的音頻處理裝置也都具備了智能化功能，通過此類音頻處理裝置的應用可實現中控設備應用標準的良好保障，讓廣播信號在從多路系統信號源網絡經過之后依然可以達到良好的傳遞效果，以此來進一步確保中波轉播臺音頻信號的完整性和清晰性。

2.2 音頻傳輸技術的應用

在中波轉播臺對廣播電視信號內容進行轉播操作的過程中，信號傳輸的安全性是需要重點保障的一項內容。但是在中波轉播信號的整體傳播過程中，由于受到各種環境因素、系統因素和人為因素等的影響，使得中波轉播處理很容易受到干擾，尤其是中波轉播中的音頻處理。在這樣的情況下，中波轉播臺中的工作人員就需要對音頻傳輸技術加以合理應用，通過實時精準的監測來確保音頻效果。在此過程中，如果發現中波音頻信號數據有失真風險和相應的隱患存在，就需要通過合理的措施來進行全方位調整。

就目前的中波轉播臺而言，應用到其中的音頻傳輸技術有很多。其中，Dante音頻傳輸技術就是一種典型的技術形式。該技術屬于一種以三層IP為基礎的網絡化音頻傳輸技術，可以為音頻的點對點連接提供高精度、低延時、低成本的傳輸方案。該技術可在以太網條件下使用，也可以在100M、1000M甚至更高速度的光纖網絡下應用，從而達到音頻信號的高清傳輸效果，同時也可以適應更加復雜的路由。相比較傳統的音頻傳輸技術而言，該技術不僅繼承了EtherSound以及CobraNet技術的全部優點，同時也讓音頻傳輸過程中的布線復雜問題得以有效解決，且對現有網絡具有良好的適應性，在不需要特殊配置的情況下便可實現音頻信號的良好傳輸[4]。另外，該技術自身的優勢也十分顯著，如表1所示是Dante音頻傳輸技術的主要優勢。

表1 Dante音頻傳輸技術的主要優勢

在具體應用中，只需要將Dante-MY16-AUD卡插到語音服務器主機上，使其和交換機進行連接，便可達到良好的數字化音頻傳輸效果。該技術屬于典型的傳輸層技術形式，在音頻傳輸過程中，主要應用的是UDP，將IP應用在以太網音頻路由中，從而形成基于以太網的UDP/IP協議。借助于音頻服務器可以將音頻信號轉換為UDP/IP形式的網絡信號，然后再將其傳輸到網絡中。通過這樣的方式便可讓數字化的音頻由網上路由傳遞到任何一個語言服務器里，并實現數字信號到模擬信號的轉換，然后提供給記錄設備或揚聲器。對于數字混音臺和數字處理器等設備，則不需要進行數字/模擬形式的轉換，只需要在網絡環境中直接生成處理數據包即可，然后通過UDP/IP協議傳輸給其他設備應用。由此可見，在中波轉播臺中，音頻傳輸技術對于其音頻傳輸及其處理而言都具有至關重要的應用優勢。

2.3 信號反饋處理技術的應用

在中波轉播臺的音頻信號質量控制中，信號反饋處理技術至關重要。通過該技術的合理應用可實現音頻信號衰減的有效降低，從而盡最大限度確保音頻數據的完整性。隨著當今科學技術的發展與進步，已經有越來越多的信號反饋處理技術被應用到中波轉播臺的音頻處理中。

首先是均衡器的應用，經以往的研究與分析發現，如表2所示聲音主要存在以下幾種頻響特性：

表2 聲音的幾種主要頻響特性

基于此，將均衡器技術應用到中波轉播臺的音頻處理中，便可實現其音質的提升與音色的改善。在具體應用中，可將多頻段均衡器串聯到擴聲系統上，然后按照幾個主要的部分對音頻進行調整。對于20Hz～40Hz的低頻聲，可使人感到很響亮，讓音樂具有強有力的感覺；對于40Hz～250Hz的聲音，可使其音色更加豐滿，達到良好的音樂平衡效果；對于250kHz～2kHz的聲音，可使其語音更加清晰，降低聽覺疲勞；對于2kHz～4kHz的聲音，可使其人聲更具明亮度，從而獲得更好的聽覺效果；對于8kHz以上的聲音，可實現其色彩與細膩感的顯著提升，并進一步降低聽覺疲勞情況[5]。

其次是壓縮和限幅器的應用，因為中波轉播臺中的節目源信號一般都具有較寬的動態范圍，通常可達130dB，但是音頻系統中的設備卻具有較小的動態范圍，一般不超過80dB。在這樣的情況下，為有效避免聲音信號失真情況，就需要通過壓縮或限幅的方式來進行音頻信號處理。壓縮和限幅器屬于一種自動化的音量控制器，其主要組成部分是帶有自動化增益控制功能的放大電路，其比率包括10:1、20:1，甚至可以達到100:1。此類裝置通常在錄音系統中應用，以此來防止信號瞬間峰值到達滿振幅情況。

最后是電子分頻器，其主要功能是對中高音頻以及低音頻進行分離放大、傳輸。將功率不同的放大器分別用來帶動中高音揚聲器以及純低音揚聲器系統，可使其聲音更加清晰，且具備更強的層次感與分離度，從而實現其音色表現力的進一步增強。就目前來看，電子分頻器可按照二分頻、三分頻以及四分頻來進行劃分。其中，二分頻形式的電子分頻器主要組成是一個高通濾波器和一個低通濾波器，按照高低音兩個頻段對音頻信號進行劃分，并進行高頻與低頻交叉頻率點設置，這個頻率點就叫作分頻點，在二分頻形式的分頻器中，其分頻點的數量只有一個。三分頻形式的電子分頻器主要組成結構包括一個高通濾波器、一個帶通濾波器以及一個低通濾波器，按照低音、中音以及高音3個頻段對音頻信號進行劃分，并進行了低音與中音分頻點、中音與高音分頻點設置，在三分頻形式的分頻器中，其分頻點數量為兩個。四分頻形式的電子分頻器主要組成結構包括一個高通濾波器、兩個中心頻率不同的帶通濾波器以及一個低通濾波器，按照低音、低中音、高中音以及高音4個頻段對音頻信號進行劃分，并進行了低音和低中音分頻點、低中音和高中音分頻點、高中音和高音分頻點設置，在四分頻形式的分頻器中，其分頻點數量為3個。

通過這些信號反饋處理技術的應用便可讓中波轉播臺中的音頻信號得到良好處理。

3.結語

在對中波轉播臺中的音頻信號進行處理時，通過音頻處理技術的合理應用可使其音頻質量及其完整性得以良好保障，從而有效滿足中波轉播臺的音頻處理需求。因此，音頻轉播臺技術人員需加強各種音頻處理技術的應用研究，以此來不斷提升中波轉播臺的音頻處理質量，讓受眾獲得更好的音頻接收體驗。