GZ-GS10k-XV型数字调幅中波发射机音频处理器工作原理及调试

惠兴跃

（朝阳三二八转播台，辽宁朝阳，122000）

GZ-GS10k-XV型数字调幅中波发射机音频处理器工作原理及调试

惠兴跃

（朝阳三二八转播台，辽宁朝阳，122000）

随着无线电技术普及与推广，无线电广播正在不断满足着形形色色的受众群体，这也意味着众口难调。为了解决这个问题，必先利其器，我们就必须要清楚地了解发射机音频处理器的工作原理及其在应用中的调试原则，现在就以GZ-GS10k-XV型数字调幅中波发射机音频处理器来做一下简要说明。

音频处理器；工作原理；调试原则

1 使用音频处理器之必要

在出现音频处理器之前，送往发射机的声音往往很不稳定且波动较大，工作人员常常用发射机控机的手动衰减器来调整。这种对音频全频段的“一刀切”和调整的随机性使音质很难得到保证，而且输入的信号的较大波动使其平均调幅度偏低，偶尔有过调现象。使用音频处理器后，送到发射机的调制信号更加趋向稳定，平均调幅度更加有益于其正常运转，过调现象明显减少，调幅广播的收听效果响度、丰满度、清晰度、失真度都有了良好的改善。 然而，一个事物总有它的两面性，过而不及，如果调试不当，不但不能改善声音效果，还会劣化声音的音质。我们业内人士要深刻牢记住，音频处理器是综合利用声音的物理学特性和人的心理学特点而设计的音频设备，往往会因调试者的个人偏爱和听觉感官等因素的影响而产生不同的效果。

2 音频处理器的工作原理

音频处理器主要是通过自动增益控制压缩、限幅和削波等处理来降低各种响度声音之间的电平差，增加音频密度，从而降低峰值平均值的比率来提升声音的平均响度和保持响度的一致性。其工作原理图如下：

在说明其工作原理时，还要必须弄清以下三个概念；

2.1 信噪比

信噪比就是音频处理器的额定输出电平与没有输入信号（输入端短路接地）时的输出电平之比。

2.2 幅频特性

音频处理器有高低频分频段的校正补偿功能，可以改善音质。利用分频段处理压缩节目的动态范围，也就是只压缩信号较大的频段，对于较小信号的频段，就只扩张不压缩，这既提高了平均调幅度，同时也减少了失真，其失真曲线如下图所示。在50Hz-8000Hz的范围内失真小于0.3%。分频段处理音频信号，还可以让高低频段的谐波落到该频段的通带外，再通过该频段的带通滤波器滤除，实现减小互调，同时每个频段都还自带压缩扩张电路，用来压缩或者扩张其频段内的信号，避免不同频率的信号，同时进行压缩或者提升。从其说明书中，可知GZ-GS10k-XV型数字调幅中波发射机音频处理器非线性失真及互调失真低，压缩范围宽可大于20db。

2.3 起限动作时间

当4倍于起限点电压输入限制放大器时，其输出电压由大下降到起限后稳态电压1.1倍时所经历的时间为起限动作时间。

经测试输入信号为1kHz时，起限动作时间为2ms，输入信号为5kHz时，起限动作时间为3ms，由此说明在相同输入电压的情况下，当输入信号频率越高，起限动作时间也就越长。

3 音频处理器的调试

可以这样说，GZ-GS10k-XV型数字调幅中波发射机音频处理器的调试既是一个过程，也是一种结果。之所以说其是一个过程，是因为调试是音频处理器工作原理在客观实在中的具体运用的一个过程，是理论结合实际情况恰当运用的一个过程，是推断假设情景在现实情况下非线性零散验证的一个过程。那说它是一种结果，是由于其所服务行业的特殊性决定的。其所服务的行业是以声音为媒体来传播自己的信息量和信息内容。那么，对声音的原汁原味性的要求和信息内容受众群体的主观喜好也就决定了音频处理器的调试往往是非此即彼的结果，在选择了节目的受众群体后音频处理器的调试只是向在保证失真率在很小范围内的一种结果的不断接近。

3.1 调试前的心理预判

有关声音对人感官的心理学研究显示：高低起伏的声音更容易为人的耳朵捕捉到，但是声音的动态波动范围超过15dB时，就往往会引起听者的紧张情绪，造成听者的困倦。很难长时间收听这样的声音。这就要求对声音信号进行频域和幅度恰当处理，以期在音质上和节目的响度上更大程度地满足受众对声音的心理倾向。还有，在调试音频处理器前，首要问题就是明确需要处理节目的类型，了解它的受众群体。比如，语音占主导的节目往往就要求低频清脆干净、中频明亮透彻、高频柔和淡雅；而音乐占主导的节目则往往要求的是频率低的要厚重有力、中频的要清晰明亮、频率高的要通透宽广但不刺耳。又比如，根据受众群体不同年龄阶段的不同需求，年轻人往往喜欢雄浑有力、金属感强、略带朋克风味的声音 ， 老年人则往往更可能倾向于安详、柔和、清晰明亮的声音。弄清了节目类型和受众群体后，就需要根据发射机的满刻度电平对处理器输出的满刻度电平进行相应的调整，然后选择一个尽量匹配节目类型和受众群体需求的预设模式，再根据需要对预设进行微小调整。

3.2 调试中音频处理器在系统中摆放位置

音频处理器的放置位置也是调试过程中值得关注的一个重要问题。本机将其安装在功放箱右侧上部。音频处理器靠近发射机放置可以有效保护进行了峰值限制的音频波形，尽可能保证其在传输到发射机的过程中不发生失真。否则，可能因分布参数变化，导致平坦度和相频线性偏离，进而引发伴随调制峰，使已完成峰值限制的波形被改变，这往往会导致平均调幅度被迫降低，造成音频信号的波形失真。

3.3 音频处理的系统设置

典型的音频处理器，主要是由两个通路组成，一个是慢动的AGC，另一个是动作与恢复时间适中的压缩器，针对每个频段都可以根据需要，设定调节最佳的时间常数。按照以往多年的工作经验，把低声频段时间常数设定得比高声频段慢一些（根据业界的普遍经验约200μs左右），这在一定程度上增加了节目信号功率谱密度。之所以这样做是由于信号在发射机及其它途径的传输过程中，音频的高、低频两端信号功率损失较大。而这其中低频成分所占比重较大，如果设置得低声频段时间常数长一些，压缩量相较于低声频段时间常数未延长前要小得多，从而增加了信号功率谱密度。

音频处理器在主系统中通常还会增加些辅助的组件，以便提供更多的选择余地。比如，装在慢动AGC与多频段压缩器之间的频率均衡处理组件，启用它，不仅可以用来补偿中波信号音频频响不佳的状况，还可以有效地提升600Hz-1.2kHz声音能量在音频频谱中的分布，让在600Hz-1.2kHz这段中的声音让人的听起来有所变大，从而在声音处理方面，获得艺术上的表现效果，使听众感觉声音听起来变得真实许多。还有，一种“抵削失真”装置，启用它可以提供负峰值控制，防止音频信号溢波，消除听众可能听见的某些频段中的失真。

The Works and Debugging of GZ-GS10k-XV Digital AM MW Transmitter Audio Processor

Hui Xingyue
(Chaoyang 328 relay station,Liaoning Chaoyang,122000)

With the popularization and promotion of radio technology, radio is constantly meet with all kinds of audiences, it also means that difficult to reach. To solve this problem, we must first sharpen his tools,and clearly understand the works and debugging principle of the transmitter audio processor , now make a brief description with the audio processor of the GZ-GS10k-XV digital AM MW transmitter.

audio processor；working principle；debugging principle

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