中波广播发射机中音频处理的有效应用

2023-10-13次仁德吉

中国科技纵横 2023年15期

次仁德吉

（西藏自治区广播电视局拉萨中波转播台，西藏拉萨 850000）

0 引言

近年来，我国的广播电视事业发展迅速，为满足实际的工作需求，市场上陆续出现了多种功能与规格的发射机，中波广播发射机的应用较多，根据使用经验，中波广播发射机在运行中受到内外部因素的干扰较大，可能会减弱音频信号，无法保障信号输出质量。为有效应对这一问题，可采取音频处理方式，从根本上保障音频效果。人们对广播电台不断提出新要求，中波广播发射机中有关部门需重视音频处理，创新音频处理的方式与技术，带动行业的整体发展。

1 音频处理的概述

在中波广播发射机中的音频处理十分必要，因为通过音频处理的方式可以保障信号的稳定输出，更有利于提高广播传播质量。从根本上看，音频处理能科学处理不稳定信号，在中波广播发射机中采用音频处理，需严格参考传输环节的信号同步、帧同步、音频信号的实际电平范围等各种模式，以保障信号的稳定传输。如，在利用中波广播发射机的过程中出现了信号干扰的情形，严重影响了音频质量；如果信号非常小，接收机无法正常接收到信号，利用音频处理可改善这些情况，通过配备音频处理器，达到增益、平衡电平压缩的效果，使音质、输出信号等符合实际要求[1]。

中波广播发射机中的音频处理实际上采用了数字音频技术，数字音频就是将特定的数据信息以一定的格式要求规律性排列，构成可通过调整数据参数来调节音量大小的音频。在中波广播信号传输过程中数字音频技术必不可少，该技术辅助下相关人员可构建完整的音频文件，但在此过程中首先需采集更多的声音，利用数字音频技术来模拟各种声音，再将这些信息以一定的标准分类管理，通过数字化技术量化处理模拟声音。其次，广播过程中有特殊的播出需求，相关人员需对处理后的声音采取恰当的方式来修正，去除其中的杂音或者其他干扰因素。最后，通过编码方式编制修正后的音频，在此过程中需注意所选择的技术方法应与格式类型高度匹配，最终形成所需的音频文件。在现代信息技术出现后，数字音频技术高速发展，并在广播行业内得到了大范围推广，充分利用数字音频技术的优势，以达到广播音频的数字化管理目标。当前技术持续发展，数字音频技术还有巨大的发展空间，行业内关于这一技术的研发投入增多，实现了技术升级与改进，完全能在中波广播发射机中实现音频的专业化、高效化处理，从而提升广播效率与质量[2]。

2 音频处理的基本方法

在音频处理的过程中为最大程度上减弱噪音，需将动态范围控制在合理区间，可选择的处理方式较多，压缩节目信号、峰值限制与均衡是较为常用的方式。以压缩节目信号这一方法为例，压缩的目的就是要缩小节目动态变化范围，且尽可能保障音频信号峰点幅度的均匀性。在通常情况下，峰值限制方法的应用效果相对理想，但这一方式也存在劣势，处理速度缓慢、压缩比相对大。峰值削波方法对声道处理电路中过荷引发的信号失真问题非常有效，可切除高电平波峰。在工作中如能保持峰值限制与削波技术的结合，可大大提高音频信号质量，避免出现谐波污染问题，使带宽符合标准。音频处理时有关人员需合理划分音频信号，构成一定量的频段，独立压缩各个频段，利用这一方式能更有针对性地压缩处理各频段，当各个参数符合要求时，也就能消除频谱增益互调问题。均衡操作方式下适当更改音频喜好整体频带中的个别频率，调节其中敏感频率的响度[3]。

3 音频处理器的用途及特点

3.1 音频处理器的用途

中波广播发射机中引入音频处理的方式，需借助专门的音频处理器来完成相应的任务，根据实际的工作情形，音频处理器的作用为：处理内部不稳定的音频信号，增强信号的稳定性。音频处理器是以音频信号本身所存在的电平范围、传输中的帧同步、信号运行同步为基准，通过自动调节保障信号以高效、高速的方式处于正常的电平区间。音频处理器原理框图如图1 所示。

图1 音频处理器原理框图

以某型号的音频处理器为研究对象，该音频处理器的输入音频如不超0dB，需在此基础上放大音频信号以达到如下标准：在输入音频超0dB 的情况下，该音频信号持续、稳定输出到浮动载波板，为后级音频信号处理创造良好的传输条件。此音频信号为600Ω 平衡信号，输入信号的稳定性强、抗干扰性好，基本可保持信号的高效、稳定传输。在音频处理器信号增大的情况下，发射机出现过调幅现象的概率较高，不会因为这一情况而损坏发射机的部分元器件，基本能维持设备的可靠运转。在配置了该音频处理器以后，该设备负责音频处理功能，输入信号的稳定性更好，发射机可接收的信号范围进一步增大[4]。

该音频处理器中包含的元器件数量较多，在不同元器件的相互配合下构成了多个功能模块，各个功能模块在各自的独立功能和协同工作下可科学处理输入音频信号。音频输入阻抗变换器为较为典型的差动输入放大器，在音频处理中有着重要的作用，具体来说，可将前端的双端输入平衡音频信号转变为单端非平衡音频信号。实际上，在音频信号的传输阶段，信号中一般会夹杂高频杂波或者直流信号，如能在输入端添加低通滤波器，就能大大降低杂音干扰。

为保障音频处理器的正常运行，也需关注其电路系统。现阶段市场上的音频处理器一般有两套电路系统，在处理器接收到音频信号以后再根据实际需求来选择电路，在这一工作模式下，音频处理器可自动调整时间常数，保障频率密度的合理性。两套电路系统中一般会根据需求增加均衡处理组件，这些组件可辅助音频处理，并使电路系统的判断更为精准且高效，切实解决电路系统中音频信号频率不协调的问题，使小响度音频信号的响度范围更为合理，不会存在较为明显的音质变差或者响度异常波动情况，以一种更为柔和的方式处理音频信号。两套电路系统中往往也会安装抵制失真的装置，如在实际工作中识别到信号的失真现象，该装置可立即限制、处理这些音频信号，减小这部分信号对整个音频质量的干扰。

3.2 音频处理器的特点

中波广播发射机中的音频处理器承担着音频处理的作用，当前市场上陆续出现了各种类型的音频处理器，这些音频处理器的原理高度一致，结合使用情况，表现出以下特点：（1）操作便捷，在利用音频处理器时相关人员只需要严格遵守相应的操作规范即可，操作方面几乎没有难度，开启电源开关后音频处理器就可进入运行状态，操作效率高、难度小；（2）自动识别，当中波广播发射机中配备的音频处理器处于正常运转的状态时，其具备自动识别功能，能精准识别音频信号的电平范围，如存在异常情况有关模块可自动调整与优化，创造更为良好的音频信号传输条件，在这种自动化功能下，音频处理器方面的人员投入较少，人工成本偏低；（3）故障指示，在音频处理器中安装信号指示灯，在实际的工作中有关人员通过信号指示灯可发现是否有异常情况，如信号指示灯的亮度正常，说明在该时间段内无任何异常，但如果指示灯的亮度有异常，说明音频信号传输中存在故障，需立即安排专人进行故障分析与处理；（4）保障信号音色，通过合理利用音频处理器，不仅能大大提高音频信号的传输质量，还可使信号音色达到标准[5]。

4 音频处理在中波广播发射机中的具体应用

4.1 稳定音频信号的输出

中波广播发射机在输入与输出信号的过程中，可能存在信号传输不稳定、失真等情况，通过利用音频处理器完成音频处理工作，可增强音频信号输出的稳定性，在专业化处理下往往会产生一定量的方形波形，使处理后的音频信号质量达标，确保形成的方形波形形状、频率等不会受到其他因素的干扰，能维持在最为原始的条件。但要达到这一要求，相关人员在实际的工作中需考虑中波广播发射机音频处理的特殊要求，合理配置有关部件与设备，发挥各部件、设备的作用。如在选择音频带时，应选用粗线径的传输信号电缆，而在选用电缆的过程中，应选择铜芯电缆线，严格遵守这些配置标准与要求，能在音频信号的传输中充分发挥音频带的作用，提高铜芯电缆线的屏蔽能力。此外，考虑到利用音频处理器处理音频的特殊原理，如在实际的工作中需要使用有关的设备零件，应尽可能将这些设备零件用在最小范围，以预防信号传输中的波形畸变[6]。

4.2 正确安装音频处理器

中波广播发射机中利用音频处理器处理音频信号时，为发挥音频处理器的功能优势，必须保障音频处理器安装位置的正确性、安装步骤的合理性，提高安装质量。有关人员在安装音频处理器时，必须严格按照其安装规范，并考虑实际情况来制定最为科学的安装方案，在该方案中明确规定安装步骤、安装要点、注意事项。在一般情况下，音频处理器都安装在与发射机相距较近的位置，二者的距离越小，越有利于音频处理器工作。发射机与音频处理器的位置越接近，就越能减小外部因素对各自工作的影响，这样的安装要点有利于提高信号传输的稳定性，使传输过程中峰值波形维持在较为平稳的状态下，与此同时确保设备的有关参数处于正常水平，在音频处理全过程中不会出现明显波动。因此，音频处理器安装位置、安装质量对音频信号稳定性、质量高低的影响明显，为发挥音频处理器的作用，相关人员在中波广播发射机中的音频处理中需重视音频处理器的安装环节，既要选择恰当的安装位置，又需在安装过程中严格遵守安装标准，避免安装质量问题。

4.3 使用音频处理器的效果

中波广播发射机中应用音频处理器，可大大提高音频信号的处理水平，为音频信号传输创造相对安全且稳定的条件，使峰值电平更为稳定，并同时保障音频信号传输中相关设备的运行效率、运行可靠性。虽然音频处理器的有关操作相对简单，但在具体的操作中如存在错误操作的情况，也会影响音频信号的处理效果，降低广播质量。因此，音频处理过程中相关人员必须正确使用音频处理器，提高广播质量，减小中波广播电平差异。音频信号传输过程中音质可能会伴随着较大较小的杂音，如未及时处理杂音将会使信号传输效果受到杂音的干扰，影响音频质量，针对这一方面的问题，不仅需优化技术，也需配备崭新的设备，以减小噪音对音频信号的负面影响，并从源头上抑制杂音的出现。音频处理器不仅在音频处理方面有突出作用，在连接音频与视频信号中同样也有重要的作用，在两类信号中寻找平衡点，采取恰当的信号连接方法，有助于为信号传输创造相对良好的条件，从而提高广播节目的播出质量。另外，音频处理器对广播覆盖面积也有直接影响，在该设备辅助下广播覆盖面积显著扩大，广播音频的整体质量显著提高。从成本角度来分析，利用音频处理器来负责音频处理任务，可大大降低中波广播发射设备运行中的成本投入。因为科学应用音频处理器能改善、稳定需要传输和输出的音频信号，从根本上提高信号产生、输出过程的科学性，保障中波广播的平均功率达到要求，并同步降低设备操作方面的人工成本、日常耗电量、故障维修与处理成本，提高中波广播发射机的可靠性[7]。