现代广播电视发射技术课件第二讲音频处理技术
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
图中，A1为反相比例放大器 ，A2为倒相放大器，Usr为输入电 压，Usc为输出电压。
Usc1
R2 R1
Usr
Usc2
R4 R3
Usc1
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
图中，压缩器由可变增益控制单元△G和放大 单元组成，△G单元送失真消除电路一个失真调整 信号，消除由于切削产生的谐波失真和互调失真 。比较器的功能是完成幅度鉴别，确定起限电平 。线性检波器对比较器输出的方波电压信号进行 检波放大，去控制△G单元，调整压缩器增益。
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
图中RC为增益控制网络，Ec为直流门限电平 （即加到检波管板极上的直流负压）。当限放输 出电压的峰值Um低于Ec时，检波器被Ec封锁不起 作用，这时限放是一般的放大器，放大倍数（或 称起限前固有放大倍数）不变。当限放输出电压 的峰值Um大于Ec时，检波器二极管开始导通，二 极管的整流电流对电容C充电，在一个极短的时间
时，增益为负，这样使节目的动
态范围得到压缩。
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现代广播电视发射技术
扩张器特性：
U2 U1
KU1r1
扩张器的功能原理：
Baidu Nhomakorabea
输入信号电平越高，放大器
增益越高，当信号电平低过某一
定值时，增益为0，信号继续下降
时，增益为负，这样使节目的动
态范围得到扩张。
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
当输入信号电平低于起限电平时，比较器和 线性检波器均不工作，即强信号被压缩，弱信号 不压缩。预加重网络由电阻、电容并联构成，时 间常数为100µS，实际就是一个高频提升网络。
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现代广播电视发射技术
使用音频处理器的效果： 解决由于录制、交换、不同节目内容及
使用不同的录放设备而引起的节目电平差异 较大的问题；
域窄、音质闷的缺点，提高中波广
播质量。
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
图中，输入阻抗变换器实际上就 是一个输入变压器，其输入阻抗为 600Ω，输出阻抗为10KΩ，音频输 入变压器将平衡输入变为不平衡输 出。
输出阻抗变换器由两级差动输出 放大器组成，作用是将不平衡输入 变为平衡输出，输出阻抗为600Ω。
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现代广播电视发射技术
压缩比表示在起限点之后的压缩区域内，当 输出音量增加1dB时，对应的输入音量增加xdB， 则限放压缩比=xdB/1dB
[例]测得某限放起限点的输入电压为24mV，其 输出电压为14V，当限放输出电压增加1dB时，其 输入电压测得为140mV，求该限放的压缩比。
[解]输入电压增加的分贝数为
解决语言节目和音乐节目之间、录音磁 带和激光唱片之间的音量平衡；
可对节目的微弱信号进行一定量的放大， 使之不被杂音淹没；
扩大立体声广播覆盖范围。
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现代广播电视发射技术
压缩器特性：
U2 U1
KU1
1 r
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压缩器的功能原理：
输入信号电平越低，放大器
增益越高，当信号电平高过某一
定值时，增益为0，信号继续增大
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现代广播电视发射技术
预先提升音频信号的高音成 份的措施称为预加重，能实现预 加重的网络称为预加重网络。
将音频信号的高音成份进行 相应的衰减，这种处理措施称为 去加重，能实现去加重的网络称 为去加重网络。
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内，电容C上得到一个直流电压△ec，由△ec去控
制压缩器中的变跨导元件或变阻元件，使音频通 路的放大倍数急剧下降，以维持输出电平在一个 几乎不变的数值上，达到压缩目的。
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现代广播电视发射技术
限制放大器起限前的放大倍 数称为固有放大倍数，在固有放 大倍数开始变小的转折点称为起 限点。
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现代广播电视发射技术
扩张器也分两个通道，低通 滤波器将5000Hz以上频率滤掉， 扩张器受鉴频器控制，对节目信 号进行1:2 扩张，恢复其动态范 围。
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现代广播电视发射技术
对音频信号的处理都用预加 重和去加重技术，目的是为了提 高整个传输系统在还原音频信号 时的信噪比。
x2l0g 140 2l0g 5.8 31d5B 24
该限放的压缩比为 15dB/1dB
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现代广播电视发射技术
音频处理器采用压缩技术，提高
平均调幅度，扩大广播覆盖面积，
增加收听响度，改善边远地区的收
听效果，充分利用发射功率，提高
经济效益；采用预加重技术，在发
射端对高音频进行提升，以弥补因
收音机频带窄而引起的中波广播音
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现代广播电视发射技术
图中的输出电压Usc和输入 电压Usr都以分贝计。对应于发 射机90%调幅度的限放输出电压 的分贝数减去40dB作为起限点输 出电压的0dB，对应的输入电压 称为起限点的输入电压。
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现代广播电视发射技术
理想限放压缩器特点：①起限点很明确；②从 坐标原点到起限点之间的放大倍数是不变的，其 增益特性曲线是一条与横轴的夹角呈45°的直线， 也就是说，若输入音量增减几dB，输出音量也增 减几dB；③起限点以后，以分贝表示的限制特性 曲线也是直线，但其与横轴的夹角很小，因此， 即使输入音量大幅度增加，输出音量却增加很小， 起到压缩作用；④对不同频率的音频电压，理想 限放压缩器具有完全相同的限制特性；⑤从音量 突然增大到开始起限压缩不能有延时。
现代广播电视发射技术
第二讲 音频处理技术 1.限制放大器 2.音频处理器 3.压缩扩张技术 4.预加重去加重技术
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现代广播电视发射技术
广播系统的最大音频电压 Umax和最小音频电压Umin之比， 称为动态范围，常以分贝表示， 即
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现代广播电视发射技术
音频处理的目的： 压缩节目的动态范围； 防止过调制； 可以改善传输系统的信噪比；
由图知，如果压缩器输入信 号电平的动态范围在0~-60dB 之 间，经2:1压缩后，输出信号电平 的动态范围将在 0~-30dB之间， 经1:2扩张后，输出信号电平的动 态范围又变为0~-60dB之间，即 恢复了原状。
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现代广播电视发射技术
由图可见，压缩器有两个通道，一个是节目 信号通道，一个是控制信号通道。节目信号通道 的带宽为100Hz-5300Hz，压缩器受鉴幅器的控制 ，对节目信号进行2:1压缩。压缩器前的放大延时 单元是为了避免压缩器动作时产生过冲而设置的 ，延迟时间取最低工作频率的一个周期，如最低 工作频率为100Hz，则延迟时间为10ms。压缩器后 的放大延时单元是为了配合系统电平和均衡节目 通道与控制通道的延时差异而设置的。低通滤波 器是将5300Hz以上的分量滤掉，以免影响控制通 道的正常工作。
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图中，A1为反相比例放大器 ，A2为倒相放大器，Usr为输入电 压，Usc为输出电压。
Usc1
R2 R1
Usr
Usc2
R4 R3
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图中，压缩器由可变增益控制单元△G和放大 单元组成，△G单元送失真消除电路一个失真调整 信号，消除由于切削产生的谐波失真和互调失真 。比较器的功能是完成幅度鉴别，确定起限电平 。线性检波器对比较器输出的方波电压信号进行 检波放大，去控制△G单元，调整压缩器增益。
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图中RC为增益控制网络，Ec为直流门限电平 （即加到检波管板极上的直流负压）。当限放输 出电压的峰值Um低于Ec时，检波器被Ec封锁不起 作用，这时限放是一般的放大器，放大倍数（或 称起限前固有放大倍数）不变。当限放输出电压 的峰值Um大于Ec时，检波器二极管开始导通，二 极管的整流电流对电容C充电，在一个极短的时间
时，增益为负，这样使节目的动
态范围得到压缩。
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现代广播电视发射技术
扩张器特性：
U2 U1
KU1r1
扩张器的功能原理：
Baidu Nhomakorabea
输入信号电平越高，放大器
增益越高，当信号电平低过某一
定值时，增益为0，信号继续下降
时，增益为负，这样使节目的动
态范围得到扩张。
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
当输入信号电平低于起限电平时，比较器和 线性检波器均不工作，即强信号被压缩，弱信号 不压缩。预加重网络由电阻、电容并联构成，时 间常数为100µS，实际就是一个高频提升网络。
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现代广播电视发射技术
使用音频处理器的效果： 解决由于录制、交换、不同节目内容及
使用不同的录放设备而引起的节目电平差异 较大的问题；
域窄、音质闷的缺点，提高中波广
播质量。
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现代广播电视发射技术
图中，输入阻抗变换器实际上就 是一个输入变压器，其输入阻抗为 600Ω，输出阻抗为10KΩ，音频输 入变压器将平衡输入变为不平衡输 出。
输出阻抗变换器由两级差动输出 放大器组成，作用是将不平衡输入 变为平衡输出，输出阻抗为600Ω。
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现代广播电视发射技术
压缩比表示在起限点之后的压缩区域内，当 输出音量增加1dB时，对应的输入音量增加xdB， 则限放压缩比=xdB/1dB
[例]测得某限放起限点的输入电压为24mV，其 输出电压为14V，当限放输出电压增加1dB时，其 输入电压测得为140mV，求该限放的压缩比。
[解]输入电压增加的分贝数为
解决语言节目和音乐节目之间、录音磁 带和激光唱片之间的音量平衡；
可对节目的微弱信号进行一定量的放大， 使之不被杂音淹没；
扩大立体声广播覆盖范围。
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现代广播电视发射技术
压缩器特性：
U2 U1
KU1
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压缩器的功能原理：
输入信号电平越低，放大器
增益越高，当信号电平高过某一
定值时，增益为0，信号继续增大
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现代广播电视发射技术
预先提升音频信号的高音成 份的措施称为预加重，能实现预 加重的网络称为预加重网络。
将音频信号的高音成份进行 相应的衰减，这种处理措施称为 去加重，能实现去加重的网络称 为去加重网络。
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现代广播电视发射技术
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内，电容C上得到一个直流电压△ec，由△ec去控
制压缩器中的变跨导元件或变阻元件，使音频通 路的放大倍数急剧下降，以维持输出电平在一个 几乎不变的数值上，达到压缩目的。
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现代广播电视发射技术
限制放大器起限前的放大倍 数称为固有放大倍数，在固有放 大倍数开始变小的转折点称为起 限点。
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现代广播电视发射技术
扩张器也分两个通道，低通 滤波器将5000Hz以上频率滤掉， 扩张器受鉴频器控制，对节目信 号进行1:2 扩张，恢复其动态范 围。
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现代广播电视发射技术
对音频信号的处理都用预加 重和去加重技术，目的是为了提 高整个传输系统在还原音频信号 时的信噪比。
x2l0g 140 2l0g 5.8 31d5B 24
该限放的压缩比为 15dB/1dB
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现代广播电视发射技术
音频处理器采用压缩技术，提高
平均调幅度，扩大广播覆盖面积，
增加收听响度，改善边远地区的收
听效果，充分利用发射功率，提高
经济效益；采用预加重技术，在发
射端对高音频进行提升，以弥补因
收音机频带窄而引起的中波广播音
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现代广播电视发射技术
图中的输出电压Usc和输入 电压Usr都以分贝计。对应于发 射机90%调幅度的限放输出电压 的分贝数减去40dB作为起限点输 出电压的0dB，对应的输入电压 称为起限点的输入电压。
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现代广播电视发射技术
理想限放压缩器特点：①起限点很明确；②从 坐标原点到起限点之间的放大倍数是不变的，其 增益特性曲线是一条与横轴的夹角呈45°的直线， 也就是说，若输入音量增减几dB，输出音量也增 减几dB；③起限点以后，以分贝表示的限制特性 曲线也是直线，但其与横轴的夹角很小，因此， 即使输入音量大幅度增加，输出音量却增加很小， 起到压缩作用；④对不同频率的音频电压，理想 限放压缩器具有完全相同的限制特性；⑤从音量 突然增大到开始起限压缩不能有延时。
现代广播电视发射技术
第二讲 音频处理技术 1.限制放大器 2.音频处理器 3.压缩扩张技术 4.预加重去加重技术
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现代广播电视发射技术
广播系统的最大音频电压 Umax和最小音频电压Umin之比， 称为动态范围，常以分贝表示， 即
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现代广播电视发射技术
音频处理的目的： 压缩节目的动态范围； 防止过调制； 可以改善传输系统的信噪比；
由图知，如果压缩器输入信 号电平的动态范围在0~-60dB 之 间，经2:1压缩后，输出信号电平 的动态范围将在 0~-30dB之间， 经1:2扩张后，输出信号电平的动 态范围又变为0~-60dB之间，即 恢复了原状。
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现代广播电视发射技术
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现代广播电视发射技术
由图可见，压缩器有两个通道，一个是节目 信号通道，一个是控制信号通道。节目信号通道 的带宽为100Hz-5300Hz，压缩器受鉴幅器的控制 ，对节目信号进行2:1压缩。压缩器前的放大延时 单元是为了避免压缩器动作时产生过冲而设置的 ，延迟时间取最低工作频率的一个周期，如最低 工作频率为100Hz，则延迟时间为10ms。压缩器后 的放大延时单元是为了配合系统电平和均衡节目 通道与控制通道的延时差异而设置的。低通滤波 器是将5300Hz以上的分量滤掉，以免影响控制通 道的正常工作。