達(dá) 瓊

（西藏自治區(qū)廣播電視局米林中波轉(zhuǎn)播臺(tái)，西藏林芝 860500）

0.引言

在中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的音頻處理技術(shù)應(yīng)用過程中，相關(guān)單位一定要明確中波轉(zhuǎn)播臺(tái)目前的基本現(xiàn)狀，并充分明確音頻處理技術(shù)在其中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，然后結(jié)合中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的實(shí)際應(yīng)用與發(fā)展需求，對(duì)音頻處理技術(shù)在其中的主要應(yīng)用策略進(jìn)行科學(xué)分析，包括脈寬調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用、音頻傳播技術(shù)的應(yīng)用以及信號(hào)反饋技術(shù)的應(yīng)用等。通過這樣的方式才可以有效地確保音頻處理技術(shù)在中波轉(zhuǎn)播臺(tái)中的應(yīng)用效果，滿足中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的實(shí)際音頻處理技術(shù)需求。

1.中波轉(zhuǎn)播臺(tái)基本現(xiàn)狀分析

就目前的中波轉(zhuǎn)播臺(tái)應(yīng)用來看，其音頻信號(hào)主要通過廣播電臺(tái)中的播控中心光纜傳播的方式來進(jìn)行獲取，也就是采取光電轉(zhuǎn)換的方式來實(shí)現(xiàn)電信號(hào)獲取。通過這種方式所獲取到的信號(hào)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(hào)的傳輸過程中，因?yàn)榻橘|(zhì)的均勻度并不十分理想，所以往往會(huì)伴隨著衍射的發(fā)生。在這樣的情況下，由電信號(hào)轉(zhuǎn)換而成的光電信號(hào)中便會(huì)產(chǎn)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(shí)會(huì)得到相應(yīng)的改善，所以其發(fā)射效果并不會(huì)受到顯著影響。而要想實(shí)現(xiàn)聲音等信息發(fā)射效果的進(jìn)一步優(yōu)化，則需要在發(fā)射之前采取相應(yīng)的音頻處理技術(shù)來進(jìn)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(shù)在中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的具體應(yīng)用分析

2.1 脈寬調(diào)制技術(shù)的應(yīng)用

脈寬調(diào)制技術(shù)（PWM）主要是將PWM作為D/A口，實(shí)現(xiàn)周期性可調(diào)占空比信號(hào)的輸出。而將PWM輸出信號(hào)發(fā)送到一個(gè)簡(jiǎn)單的積分放大電路中，便可組成一個(gè)D/A形式的轉(zhuǎn)換器。如圖1所示為基于脈寬調(diào)制技術(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器電路圖。

圖1 基于脈寬調(diào)制技術(shù)的D/A轉(zhuǎn)換器電路圖

對(duì)于待轉(zhuǎn)換的音頻數(shù)據(jù)，可將其周期性寫入PWM寄存器中，PWM空占比便會(huì)隨之改變。在這樣的情況下，積分器中輸出的結(jié)果便是經(jīng)過PWM轉(zhuǎn)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(jìn)行音頻數(shù)據(jù)讀取，并對(duì)其做周期性的時(shí)鐘中斷處理，然后在PWM寄存器中寫入時(shí)鐘中斷函數(shù)中的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，使其空占比得以適當(dāng)改變。在寄存器設(shè)置中，因?yàn)橐纛l屬于8bit數(shù)據(jù)，所以可將PWM1的輸出設(shè)定為8bit形式，也就是將PWM1中的兩個(gè)8bit口用作一個(gè)8bit口。具體操作中，其主要步驟包括以下幾個(gè)：第一，對(duì)PWM1管腳端口功能進(jìn)行選擇；第二，將PWM1通道禁止；第三，進(jìn)行初始電平設(shè)置；第四，進(jìn)行Clock A分頻系統(tǒng)設(shè)置；第五，進(jìn)行輸出對(duì)齊方式設(shè)置；第六，將Clock A選作輸出時(shí)鐘；第七，將PWM選作8bit單獨(dú)輸出功能；第八，對(duì)PWM1周期寄存器進(jìn)行設(shè)置；第九，對(duì)PWM1占空比寄存器進(jìn)行初始化；第十，對(duì)PWM1計(jì)數(shù)器進(jìn)行初始化[3]。

在一些特定的情況下，如果中波轉(zhuǎn)播臺(tái)中的工作人員需要將峰值限制器分離，則系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間及其反應(yīng)速度一定要得到保障。在此過程中，技術(shù)人員便可通過脈寬調(diào)制技術(shù)來加以優(yōu)化。具體優(yōu)化中，通過各項(xiàng)脈寬調(diào)制參數(shù)的合理改進(jìn)，便可讓音頻信號(hào)的傳輸頻率得以良好改進(jìn)，從而有效防止中波轉(zhuǎn)播臺(tái)出現(xiàn)廣播音頻數(shù)據(jù)失真情況。而在此項(xiàng)技術(shù)的具體應(yīng)用中，音頻處理裝置不僅僅會(huì)將廣播信號(hào)的發(fā)射作為唯一來源，其中也包含了多個(gè)路徑條件下的系統(tǒng)信號(hào)源。將多個(gè)路徑信號(hào)源作為基礎(chǔ)，借助于脈寬調(diào)制技術(shù)可對(duì)廣播電視音頻數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面的采集、接收，并達(dá)到良好的監(jiān)聽監(jiān)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(shù)在音頻處理領(lǐng)域中的應(yīng)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(yīng)用可實(shí)現(xiàn)中控設(shè)備應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的良好保障，讓廣播信號(hào)在從多路系統(tǒng)信號(hào)源網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過之后依然可以達(dá)到良好的傳遞效果，以此來進(jìn)一步確保中波轉(zhuǎn)播臺(tái)音頻信號(hào)的完整性和清晰性。

2.2 音頻傳輸技術(shù)的應(yīng)用

在中波轉(zhuǎn)播臺(tái)對(duì)廣播電視信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)播操作的過程中，信號(hào)傳輸?shù)陌踩允切枰攸c(diǎn)保障的一項(xiàng)內(nèi)容。但是在中波轉(zhuǎn)播信號(hào)的整體傳播過程中，由于受到各種環(huán)境因素、系統(tǒng)因素和人為因素等的影響，使得中波轉(zhuǎn)播處理很容易受到干擾，尤其是中波轉(zhuǎn)播中的音頻處理。在這樣的情況下，中波轉(zhuǎn)播臺(tái)中的工作人員就需要對(duì)音頻傳輸技術(shù)加以合理應(yīng)用，通過實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)來確保音頻效果。在此過程中，如果發(fā)現(xiàn)中波音頻信號(hào)數(shù)據(jù)有失真風(fēng)險(xiǎn)和相應(yīng)的隱患存在，就需要通過合理的措施來進(jìn)行全方位調(diào)整。

就目前的中波轉(zhuǎn)播臺(tái)而言，應(yīng)用到其中的音頻傳輸技術(shù)有很多。其中，Dante音頻傳輸技術(shù)就是一種典型的技術(shù)形式。該技術(shù)屬于一種以三層IP為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)化音頻傳輸技術(shù)，可以為音頻的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接提供高精度、低延時(shí)、低成本的傳輸方案。該技術(shù)可在以太網(wǎng)條件下使用，也可以在100M、1000M甚至更高速度的光纖網(wǎng)絡(luò)下應(yīng)用，從而達(dá)到音頻信號(hào)的高清傳輸效果，同時(shí)也可以適應(yīng)更加復(fù)雜的路由。相比較傳統(tǒng)的音頻傳輸技術(shù)而言，該技術(shù)不僅繼承了EtherSound以及CobraNet技術(shù)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)也讓音頻傳輸過程中的布線復(fù)雜問題得以有效解決，且對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)具有良好的適應(yīng)性，在不需要特殊配置的情況下便可實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的良好傳輸[4]。另外，該技術(shù)自身的優(yōu)勢(shì)也十分顯著，如表1所示是Dante音頻傳輸技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)。

表1 Dante音頻傳輸技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)

在具體應(yīng)用中，只需要將Dante-MY16-AUD卡插到語(yǔ)音服務(wù)器主機(jī)上，使其和交換機(jī)進(jìn)行連接，便可達(dá)到良好的數(shù)字化音頻傳輸效果。該技術(shù)屬于典型的傳輸層技術(shù)形式，在音頻傳輸過程中，主要應(yīng)用的是UDP，將IP應(yīng)用在以太網(wǎng)音頻路由中，從而形成基于以太網(wǎng)的UDP/IP協(xié)議。借助于音頻服務(wù)器可以將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為UDP/IP形式的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，然后再將其傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。通過這樣的方式便可讓數(shù)字化的音頻由網(wǎng)上路由傳遞到任何一個(gè)語(yǔ)言服務(wù)器里，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，然后提供給記錄設(shè)備或揚(yáng)聲器。對(duì)于數(shù)字混音臺(tái)和數(shù)字處理器等設(shè)備，則不需要進(jìn)行數(shù)字/模擬形式的轉(zhuǎn)換，只需要在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中直接生成處理數(shù)據(jù)包即可，然后通過UDP/IP協(xié)議傳輸給其他設(shè)備應(yīng)用。由此可見，在中波轉(zhuǎn)播臺(tái)中，音頻傳輸技術(shù)對(duì)于其音頻傳輸及其處理而言都具有至關(guān)重要的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

2.3 信號(hào)反饋處理技術(shù)的應(yīng)用

在中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的音頻信號(hào)質(zhì)量控制中，信號(hào)反饋處理技術(shù)至關(guān)重要。通過該技術(shù)的合理應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)衰減的有效降低，從而盡最大限度確保音頻數(shù)據(jù)的完整性。隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，已經(jīng)有越來越多的信號(hào)反饋處理技術(shù)被應(yīng)用到中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的音頻處理中。

首先是均衡器的應(yīng)用，經(jīng)以往的研究與分析發(fā)現(xiàn)，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(shù)應(yīng)用到中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的音頻處理中，便可實(shí)現(xiàn)其音質(zhì)的提升與音色的改善。在具體應(yīng)用中，可將多頻段均衡器串聯(lián)到擴(kuò)聲系統(tǒng)上，然后按照幾個(gè)主要的部分對(duì)音頻進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于20Hz～40Hz的低頻聲，可使人感到很響亮，讓音樂具有強(qiáng)有力的感覺；對(duì)于40Hz～250Hz的聲音，可使其音色更加豐滿，達(dá)到良好的音樂平衡效果；對(duì)于250kHz～2kHz的聲音，可使其語(yǔ)音更加清晰，降低聽覺疲勞；對(duì)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(duì)于8kHz以上的聲音，可實(shí)現(xiàn)其色彩與細(xì)膩感的顯著提升，并進(jìn)一步降低聽覺疲勞情況[5]。

其次是壓縮和限幅器的應(yīng)用，因?yàn)橹胁ㄞD(zhuǎn)播臺(tái)中的節(jié)目源信號(hào)一般都具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍，通?？蛇_(dá)130dB，但是音頻系統(tǒng)中的設(shè)備卻具有較小的動(dòng)態(tài)范圍，一般不超過80dB。在這樣的情況下，為有效避免聲音信號(hào)失真情況，就需要通過壓縮或限幅的方式來進(jìn)行音頻信號(hào)處理。壓縮和限幅器屬于一種自動(dòng)化的音量控制器，其主要組成部分是帶有自動(dòng)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(dá)到100:1。此類裝置通常在錄音系統(tǒng)中應(yīng)用，以此來防止信號(hào)瞬間峰值到達(dá)滿振幅情況。

最后是電子分頻器，其主要功能是對(duì)中高音頻以及低音頻進(jìn)行分離放大、傳輸。將功率不同的放大器分別用來帶動(dòng)中高音揚(yáng)聲器以及純低音揚(yáng)聲器系統(tǒng)，可使其聲音更加清晰，且具備更強(qiáng)的層次感與分離度，從而實(shí)現(xiàn)其音色表現(xiàn)力的進(jìn)一步增強(qiáng)。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(jìn)行劃分。其中，二分頻形式的電子分頻器主要組成是一個(gè)高通濾波器和一個(gè)低通濾波器，按照高低音兩個(gè)頻段對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行劃分，并進(jìn)行高頻與低頻交叉頻率點(diǎn)設(shè)置，這個(gè)頻率點(diǎn)就叫作分頻點(diǎn)，在二分頻形式的分頻器中，其分頻點(diǎn)的數(shù)量只有一個(gè)。三分頻形式的電子分頻器主要組成結(jié)構(gòu)包括一個(gè)高通濾波器、一個(gè)帶通濾波器以及一個(gè)低通濾波器，按照低音、中音以及高音3個(gè)頻段對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行劃分，并進(jìn)行了低音與中音分頻點(diǎn)、中音與高音分頻點(diǎn)設(shè)置，在三分頻形式的分頻器中，其分頻點(diǎn)數(shù)量為兩個(gè)。四分頻形式的電子分頻器主要組成結(jié)構(gòu)包括一個(gè)高通濾波器、兩個(gè)中心頻率不同的帶通濾波器以及一個(gè)低通濾波器，按照低音、低中音、高中音以及高音4個(gè)頻段對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行劃分，并進(jìn)行了低音和低中音分頻點(diǎn)、低中音和高中音分頻點(diǎn)、高中音和高音分頻點(diǎn)設(shè)置，在四分頻形式的分頻器中，其分頻點(diǎn)數(shù)量為3個(gè)。

通過這些信號(hào)反饋處理技術(shù)的應(yīng)用便可讓中波轉(zhuǎn)播臺(tái)中的音頻信號(hào)得到良好處理。

3.結(jié)語(yǔ)

在對(duì)中波轉(zhuǎn)播臺(tái)中的音頻信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，通過音頻處理技術(shù)的合理應(yīng)用可使其音頻質(zhì)量及其完整性得以良好保障，從而有效滿足中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的音頻處理需求。因此，音頻轉(zhuǎn)播臺(tái)技術(shù)人員需加強(qiáng)各種音頻處理技術(shù)的應(yīng)用研究，以此來不斷提升中波轉(zhuǎn)播臺(tái)的音頻處理質(zhì)量，讓受眾獲得更好的音頻接收體驗(yàn)。