电台播控系统电平的调整

电台播控系统电平的调整
中心技术
一.
电台播控系统电平的调整
一一一
韩振峰石培斌王鑫
在目前的广播系统中,电台大多是数字和模拟
设备混合使用,所以数字音频设备的安装和调试就
应该更加引起重视,下面就来谈谈数字音频设备在
安装调试中的电平调整问题.
1电平的基本概念
(1)dB是国标符号.dB是英文d~ibel或decimal
Bel的缩写,意思是分贝,由于功率P=IR=U/R,
所以电路中电压或电流的增减量,同样可以用分贝
表示,在电路的同一点或电路阻抗相同的情况下测
量分贝值,则有:分贝值=201gU2/Ul=201gI2/h.
(2)相对电平与绝对电平.由于分贝是比值的
对数,只表示倍率,所以称为相对电平.如果要使
每一个分贝值都能明确的表示出与之对应的功率或
电压的具体数值,须规定一个基准,即零分贝的电
压或功率的基准值,这样,某个功率值和基准值之
比的对数值称为绝对电平.
(3)功率电平LP.功率电平的定义.某一功率
P与一基准功率Pr相比求常用对数乘以10表示的值
为功率P的功率电平,即,Lp=101gP/Pr(dB).在
电声工程领域内,基准功率Pr通常取为lmW,这时
功率电平的单位可记为dBm.
从该式我们可以看出,若P=2Pr,那么P和Pr
的功率比就是3dB,这就是平常所说的,电声系统
的功率增加一倍,换来的声压增加是3dB.
(4)电压电平Lv.我们平时表示一个电压可直
接用它的电压值,即多少伏特来表示,还可以用电
压电平(Lv)来表示.电压电平(voltageleve1)的
定义是:某一电压U与一基准电压Ur相比求常用
对数乘以20表示的值为电压U的电压电平,即
Lv=201gU/Ur(dB).
由于基准电压Ur的取值不同,电压电平的常用
单位有下列三种:
dBm:在一些音频传输,测试中,要求负载阻
抗是600Q以实现阻抗匹配.在这种特定的600Q阻抗条件下,由于1mW电功率在600Q阻抗上的电压可算得为0.775V,所以Ur等于0.775V为基准电压
所求得的电压电平值,单位为dBm.
dBu:不考虑阻抗是否为600Q,以Ur等于0.
775V为基准电压时所求得的电压电平值,单位dBu. dBv:以Ur等于1V为基准电压时所求得的电
压电平值,单位为dBv.
(5)电流电平LI电流电平.某一电流I与一基
准电流Ir相比求常用对数乘以20表示的值为电流I 的电流电平.即L~=201gI/Ir(dB)由于lmW电功
率在600Q阻抗中流过的电流可算得为1.29mA.所以,以It=1.29mA所求得的电流单位也可写为dBm.
(6)满刻度电平0dBFS.满刻度电平0dBFS就
是设备在正常设置下达到数字削波时所对应的模拟信号电平值,各个数字设备厂家的产品满刻度电平
值不一致,该电平值通常是由生产设备厂家给出,
在广播电台中对于由不同满刻度电平值的设备所组成的数字音频系统,在选择系统的工作电平值时,
要考虑到应留有足够的峰值储备量.
因为人耳对声音强弱的感觉,不是和声音功率
的变化成正比,而是和这种变化的对数成正比.因
此用分贝表示是从计算方面考虑的.
2系统电平的选择
2.1模拟接口的连接方式
随着电子器件的迅速发展,已不需要用阻抗匹
配方式来连接声频线路,以现代调音台为例,要求
各输入口的输入阻抗,远大于对应信号源的输出阻抗,一般至少应大5倍.同样,调音台的输出阻抗
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也为低阻抗,一般等于或小于60Q,它与负载的连
接方式也是跨接,要求调音台的输出阻抗远小于
(至少5倍)额定负载阻抗.采用跨接方式连接,这
时信号源在轻负载状态下工作,信号源设备驱动功
率较低,因而发热少,输出级失真小.总之,可以
保证各种信号源能具有较高的技术指标.所以,接
口电平的表示也由原来的600Q接口匹配方式采用的dBm,改用了不考虑阻抗是否为600Q的dBu表示.
2.2电平的监测仪表
在电声工程领域中对声音信号强度计量的专门
仪表称为音量表.目前在模拟电声系统中使用的音
量表有"音量单位表(又称VU表)和"峰值节目表"(又称PPM表).
(1)VU表采用平均值检波器并按正弦波信号
的有效值确定刻度,因此它是一种准平均值表,VU 表测量音量的单位叫VU.VU表取正弦信号时,VU 表应指示为0VU,相当于±4dBu.VU表对信号的
响应速度比较慢,它的指示值与信号峰值之间存在一
个差值,此差值一般要取到20dB才能保证节目的质量,不致引起信号的削波失真.
(2)PPM表采用峰值检波器按正弦波信号的有
效值确定刻度,因而它是一种准峰值,PPM表的表盘刻度单位为PPU.当PPM表取0PPU处的灵敏度为+6dBu(1.55Vrms),即输入1.55Vrms,1000Hz
的正弦信号时,PPM指示为0PPU(I型DIN标准). 随着数字音频技术的发展,前两种仪表已不能
完全满足要求,出现了专用的数字峰值表(又称数字PPM表).数字峰值采用峰值检波器,一般为光
柱式显示,按对数刻度基准点设在量化后数据所能表示的最大极限值,称为满刻度电平(0dBFS),所
有的实际电平均为负值.标准AES/EBU数字式输入输出接口,具有峰值电平显示,采样频率显示,数字错误显示,过载指示等功能.这种数字峰值表的
显示器件通常为阴极射线管,发光二极管气体等离子器件等,这些器件反应速度快,能紧跟峰值.
其实现今光柱式音量单位表,峰值节目表和数
字峰值表在电路组成上大部分是相同的,只有检波器类型,灵敏度,积分时间和刻度等有所不同.
2.3确定数字工作电平
在广播模拟播出系统中,电平值选择为
0VU=+4dBu,即当音量单位表(VU表)指示为0VU 值时,所对应的电平值为+4dBu.音量单位表(VU
表)所指示的信号是准平均值电平,而不是信号的
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中心技术
峰值电平(人的耳朵对声音的响度,更多的接近于
VU表指示,而不是峰值电平),不同的声音信号的
峰平比不同,峰值因数一般在(6～16)dB范围内.
从播出系统的组成来看工作电平选择为+4dB范围内.从播出系统的组成来看工作电平选择为+4dBu,
再考虑到留有(10～16)dB的峰值因数,即使在最
高声音信号峰值时也不会产生过载失真,这样确定
系统电平值是合理的.
3电平的调整方法
通常在数字音频设备中,模拟输出是由数字输
出经过数/模转换得到,因此在进行电平调整时应先
对数字输出进行调整,然后再进行模拟输出的调节. (1)综合测试仪的设置.将综合测试仪的输入
阻抗选择为高阻,测试单位选择为dBu.
(2)调音台推子校准.将推子移动校准到0dB位
置.
(3)调音台模块参数设置及调整.对模拟线路
输入模块设置工作电平(LEVEL)为+4dBu,峰值
储备量(HEADROOM)为+18dBu,这样0dBFS对
应+22dBu;模拟线路输入lkHz+4dBu测试信号,调
整数字输出为一18dBFS,模拟输出模块输出为+4dBu.
(4)校准表头.送1kHz+4dBu的测试信号,校
准VU表指示为0VU,数字PPM表指示一l8dBFS. (5)矩阵模块参数设置及调整.模拟输入模块
有16dBu,22dBu和(0～26)dBu三个路线位置,将
输入模块跳为22dBu,模拟输入模块也有2ldBu, 15dBu和(0～26)dBu三个跳线位置,将输出模块跳为(0～26)dBu.对模拟输入模块输入lkHz+4dBu 的测试信号,调整数字输入模块输出为一18dBFS, 模拟输出模块输出为+4dBu.
数字音频播控系统电平的调整应该引起足够的
重视,电平设置不当,既不能发挥数字系统动态大, 失真小的特点,还可能造成很大的失真,导致整个系统性能的下降.
作者简介:韩振峰乌海人民广播电台
技术负责人工程师
审稿人简介:张哲内蒙古人民广播电台
技术总监高级工程师
编辑校对:韩海霞
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