調頻立體聲廣播發射機系統研究

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摘要：本文重點闡述了發射機中調頻激勵器和立體聲編碼器的工作，說明對發射機以外配套系統的要求。研究了廣播發射機系統的立體聲編碼器、發射機系統的調頻激勵器、發射機系統的節目源、發射機系統的天饋線及配套設備、發射機系統的電源。

關鍵詞：立體聲廣播；發射系統；立體聲

編碼器調頻立體聲廣播發射機在整個發射系統中是相對集中完整的主體，發射機除電源輸入外，還有音頻調制信號的輸入，涉及信號的傳送、音頻處理器處理等問題，發射機的輸出經過饋線送到天線發射時，當有多部發射機共塔或主備機交換問題時，還需經過同軸開關切換或多工器組合送到天線，這中間的每一處連接都要求有嚴格的技術保遷。以下面重點研究發射機中調頻激勵器和立體聲編碼器的工作，說明對發射機以外配套系統的要求。

1廣播發射機系統的立體聲編碼器

立體聲編碼器是激勵器中功能獨立的單元。最初因為其體積較大，通常將其做成個單獨的小盒，現在由于電路改進、元件小型化，整個編碼器可做成手掌股大小，因此常作為激勵器的可選件。我國采用了調頻-調幅導頻制調頻立體聲廣播制式，其中的調機就是指在立體聲編碼器中對左、右聲道信號之座L-R采用調幅方式調制在38kHz的副載表上，稱為調額-調幅式，因為這種制式的另特點是在復合信號中加入了導頻，因此也稱為導頻制。如果將左、右聲道之差L-R用調頻方式調制在副載波上，即調頻-調頻制式，這是現典研制的方式，它的優點是左、右聲道問的申音衰減可以做到60dB。所以，立體聲分離度極好，但這種制式電路結構較為復雜，接收機和發射機的造價較高。立體聲編碼器所實現的功能是要把左、右聲道的音頻信號經過處理變成式，如果根據電路功能細分，可分解為以下幾個部分。

1.115kHz低通濾波和預加重通常都設計在左、右聲道信號輸入電路中，用15kHz的低通濾波器濾除15kHz以上的頻率成分，以保證帶內平坦。現在多數濾波器可以用厚膜集成電路來實現，比原始的電感電容組成的濾波器體積大大減小。預加重電路一般提供兩種時間常數50μs和75μs,我國選用50μs。電路分無源與有源兩種形式，在測試發射機頻響時應關掉預加重。

1.2導頻產生電路和導頻相位/電平調節電路立體聲復合信號中的導頻信號般從副載波頻率分頻取得，經過濾波成為單一正弦波，經過相位調節電路和電平調節電位器后用加法器混入主、副信號產生的調幅信號中。其中電平調節用于控制導頻信號在復合信號中占到規定的8%-10%比例，而相位調節是影響調頻發射機整機立體聲分離度指標的關鍵因素之一。導頻相位差如果大于3°，發射機的立體聲分離度指標就不會理想。

1.3復合信號中第一與第二項的產生先后研制并使用的立體聲編碼器的電路形式可以歸納為4種。其各自主要特點和基本原理分析如下：縱觀以上編碼方式，可以看出一個趨勢：由于第一種矩陣方式還建立在模擬元件上，因此，很早便遭到淘汰。硬開關方式最初還是用分立器件制作的，隨著數字集成電路的迅猛發展，可以方便地搭建數字頻率合成方式的編碼器，因其成本低、性能較好而得到普遍使用。現在更有將編碼電;路系統集成的做法，使編碼器的制造調試越來越簡化。

2廣播發射機系統的調頻激勵器

調頻激勵器是整機中最重要的組成部分。發射機的電性能指標都由激勵器決定，激勵器指標，就決定了整機的性能好壞。隨著對廣播節目要求越來越高，近年來產生了數字激勵器，它采用了最新的數字電路技術，調制信號是全新數字音頻。通過內部全數字立體聲編碼器和調制器，使調頻信噪比和立體聲分離度、諧波失真等電性能指標有較大提高，但隨之面來的是其價格相當昂貴。對要求很高的大功率發射機而言，可選配高性能的數字激勵器，就一般性能的謂頻激勵器來說，它的輸出功事般為15-30W，它本身就可以作為一臺小調頻機使用。

3廣播發射機系統的節目源

節目源的獲得按各電臺的節目方式不同而有多種形式。重要的是解決好節目編播處到發射臺發射機的輸入這段的節目傳輸問題。對于固定的工作模式，通常可采用電纜傳輸。而對于現場直播等臨時工作模式，應采用的手段有多種，如無線傳輸STL(轉播車現場播出時采用小調頻把節目傳送到發射臺)、衛星節目收轉等，現在正在興起采用ISDN專用設備，可獲得非常理想的效果。無論采取哪種方式，對節目源的技術參數的要求是相同的。

3.1要保證輸入到發射機的信號電平大小符合要求，保證合適的調制度，使播出最為有效。

3.2使節目在制作、傳輸過程中引入的干擾噪聲盡量小。3.3與發射機相連時，保證阻抗正確和相位正確，假如阻抗不正確，可能使調制度不足或影響音頻指標，當左、右路平衡輸入線相位接反時，普通單聲接收機接收的和信號將會是左、右聲道抵消后的差信號。如果節目源是立體聲復合信號，則可以直接送入激勵器而不需要解調后再送入。為使信號調制穩定，發射效果好，建議在發射機上增加高性能音頻處理器。好的音頻處理器可改善發射效果。

4廣播發射機系統的天饋線及配套設備

調頻發射天線按發射機的功率等級、覆蓋范圍、帶寬、增益等不同有多元方式。饋線就是從發射機輸出口到天線之間的傳輸電纜。在發射機輸出要連接主備切換的同軸開關或多工器時，必須注意控制駐波比的增加，盡量防止由此產生的播出性能的下降。

5廣播發射機系統的電源

調頻發射機對交流電源的要求一般，對電壓變化要求在+10%以內，就可滿足播出，由于功放未級要求電源供給容量較大，用開關電源作未級電源可靠性并不高，而且不便于維護，所以，線性電源仍是大功率發射機的主要形式。對電源電壓變化較大的地方，一般采用交流穩壓器則是實用的方式。結束語在多部發射機共塔或主備機交換問題時，需要經過同軸開關切換或多工器組合送到天線，這中間的每一處連接都要求有嚴格的技術保遷。本文探討了15kHz低通濾波和預加重、導頻產生電路和導頻相位/電平調節電路、復合信號中第一與第二項的產生等問題，以及發射機系統的調頻激勵器、節目源、天饋線及配套設備、電源問題。

作者:楊金富 單位:勃利縣廣播電視臺