Радиосвязь,_радиовещание,телевидение2

Рис. 3.9. Структурная схема центральной аппаратной

регуляторы уровня (РУ), линейные усилители (ЛУ), измерители уровня (ИУ). Для предотвращения перегрузки тракта служат усилителиограничители (УО). Кроме того, в ЦА имеются контрольные громкоговорители, магнитофоны (Маг), радиоприемники, устройства для введения в программы сигналов точного времени(СТВ), позывных программ, первичные часы (ПЧ).

Радиовещательные и телевизионные студии. Качество переда-

чи звука в значительной степени зависит от акустических свойств того помещения, из которого ведется передача.

Для получения звучания высокого качества оборудуются специальные акустически обработанные помещения – студии. По назначению студии подразделяются на радиовещательные и телевизионные.

Радиовещательные студии делятся на большие, средние и малые концертные, камерной музыки, речевые и литературно-драматичес- кие. Телевизионные студии делятся таким же образом, только лите- ратурно-драматические студии заменяются постановочными. Для обеспечения высокого качества звучания студия должна быть в достаточной степени защищена от внешних шумов.

Основной акустической характеристикой студии, как и любого помещения, является время реверберации. Временем стандартной реверберации называют промежуток времени, в течение которого звуковая энергия затухающего звукового процесса уменьшается 100в раз, что соответствует снижению уровня звукового давления на 60 дБ.

Малое время реверберации делает звук безжизненным и требует от исполнителя повышенной громкости. Слишком большое время ре-

верберации служит причиной «наплыва» одного слога на другой, что снижает разборчивость речи, а музыка превращается в дисгармоническую смесь звуков. Время реверберации, при котором звучание наиболее естественно, называют оптимальным временем ре-

верберации.

Оптимальное время реверберации зависит от характера исполняемого произведения. Так, основным требованием, предъявляемым к речевым студиям, является высокая разборчивость речи при сохранении тембральных особенностей голоса исполнителя. Поэтому такие студии должны иметь малое время реверберации(0,5…0,6 с). В студиях, предназначенных для музыкальных программ, время реверберации должно быть существенно больше (1,5…2 с).

Для получения оптимального звучания различных программ приходится предусматривать возможность изменения времени реверберации. С аналогичным требованием приходится сталкиваться и при проектировании залов многоцелевого назначения. Одним из способов решения этой задачи является создание в таких помещениях фонда переменного поглощения. Это приводит к использованию различных звукопоглощающих конструкций, которые могут сравнительно легко и быстро монтироваться и демонтироваться. Существует много конструктивных решений этой задачи. Например, применяются щиты с хорошо поглощающим материалом, закрываемые специальными щитами с хорошо отражающей поверхностью; различного типа жалюзи; вращающиеся колонны с различным поглощающим материалом(при этом половина колонны всегда оказывается утопленной в стене) и др. Однако все эти методы очень громоздки и требуют довольно сложной механизации.

Внастоящее время широко применяют устройства искусственной реверберации, для создания которой в некоторых студиях используют эхо-камеру. Эхо-камера представляет собой помещение с непараллельными стенами, потолком и полом, хорошо отражающими звук. Реверберационный эффект получают, изменяя соотношение основного и прошедшего через эхо-камеру сигналов. Из всех устройств искусственной реверберации этот способ дает звучание, наиболее близкое к натуральному. В больших радиодомах бывает до трех эхокамер, однако этот способ также является дорогим и громоздким. Поэтому в радиодомах все больше находят применение электронные средства искусственной реверберации.

Втракте формирования программ осуществляются все виды -об работки звуковых сигналов. Эта обработка настолько важна, что мы сочли возможным посвятить описанию способов обработки специальный раздел (см. гл. 4).

-обеспечение взаимозаменяемости междугородных каналов ЗВ;

-обеспечение бесперебойной передачи программ ЗВ. Соединительные линии трактов первичного распределения– это

каналы ограниченной протяженности, образованные аппаратурой соединительных линий, позволяющей образовывать каналы с полосой частот до 15 кГц. В качестве аппаратуры СЛ могут также использоваться аппаратура образования каналов ЗВ(аналоговая и цифровая) и каналы ЗВ на поднесущих частотах в радиорелейных системах передачи ограниченной протяженности. Лишь в частных случаях используются СЛ, представляющие отрезки кабеля. Поэтому на чертежах, представляющих структурные схемы трактов первичного распределения или его участков, СЛ принято изображать в виде прямоугольников.

Организации междугородных каналов звукового вещания

(МКЗВ). По виду передаваемых электрических сигналов МКЗВ подразделяются на аналоговые и цифровые. В свою очередь аналоговые каналы бывают звукочастотными и высокочастотными. Звукочастотные каналы имеют ограниченное применение из-за своей высокой стоимости. В настоящее время все еще находятся в эксплуатации каналы, организованные на базе аппаратуры АВЭК. Эта аппаратура рассчитана на образование шести каналов вещания по экранированным цепям специально проложенных междугородных кабелей.

Более целесообразно вводить программы вещания в общий поток информации, который поступает по междугородным линиям систем передачи, обладающим высокой пропускной способностью. В этом случае стоимость эксплуатации одного КЗВ будет определяться лишь долей от общего потока информации, приходящейся на канал. К недостаткам ВЧ МКЗВ следует отнести повышенный по сравнению со звукочастотными уровень шума.

Характерным примером ВЧ каналов является аппаратура АВ2/3, очень распространенная, но уже устаревшая. В этой аппаратуре канал вещания образуется в спектре частот4 и 5 (второй класс качества) или 4, 5 и 6 (первый класс) каналов тональной частоты (ТЧ) первичной группы.

Организация стереофонических каналов в аналоговых систе-

мах передачи. Для обмена стереофоническими программами между городами необходима организация магистральных стереофонических каналов. Стереофонический канал должен состоять из двух монофонических каналов высшего класса, имеющих малые рассогласования амплитудно- и фазочастотных характеристик. Связано это с тем, что рассогласование АЧХ на 1,5…2 дБ приводит к появлению пространственных искажений стереопанорамы, смещению кажущихся звуковых образов от их истинного положения. Аналогично проявляются и фазовые рассогласования.

Рис. 3.12. План преобразования частот в аппаратуре MSt-15

(У) и ФНЧ, включенные последовательно. В сумматорах (С) к левому

осуществляется путем тройного преобразования частоты(рис. 3.12). При этом используется метод однополоснойAM. Первое преобразование частоты происходит в модуляторах1. МНесущая частота 95,5 кГц для выполнения этого преобразования поступает от ГО. Исходный сигнал (Л или П) и пилот-тон путем преобразования переносятся в область частот78,7…95,47 кГц. Расположенные после модуляторов М1 полосовые фильтры ПФ1 выделяют нижнюю боковую полосу AM-колебания, а заградительные фильтры (ЗФ) препятствуют прохождению несущей частоты 95,5 кГц в тракты дальнейшей обработки сигналов.

Затем сигналы каждого канала поступают на вторые модуляторы (М2). Несущая частота второго преобразования составляет 322,5 кГц, она поступает также от ГО. На выходе полосовых фильтров ПФ2 выделяется однополосное AM-колебание, занимающее полосу частот 401,2…417,97 кГц. И наконец, модуляторы М3 осуществляют перенос

спектров входных сигналов в полосу частот первичной12-канальной группы. При этом для модулятора М3 канала Л несущая частота составляет 336 кГц, а для модулятора М3 канала П – 504 кГц. Для выделения нижней боковой полосы служат полосовые фильтры 3ПФ. Заметим, что в цепь каждого канала включены предыскажающий контур (ПК), компрессор (К) и усилитель-ограничитель (УО).

Использование трех этапов преобразования позволило обеспечить значительный разнос по частоте между несущей частотой и используемыми боковыми полосами АМ-колебания. За счет этого ослаблены требования к крутизне затухания полосовых фильтров и уменьшены вносимые ими амплитудно-частотные и фазовые искажения в полосе пропускания.

В приемной части аппаратурыMSt-15 (рис. 3.13), расположенной на другом конце МКЗВ, происходит обратный перенос спектров сигналов Л и П. Исходные сигналы Л и П, расположенные в полосе частот первичной 12-канальной группы, после разветвителя мощности (PM) поступают на первые демодуляторы(ДМ1). Для переноса спектра сигнала Л используется несущая частота336 кГц, а сигнала П – несущая частота 504 кГц. Затем после выделения ПФ1 требуемой боковой полосы частот сигналы каждого канала поступают на вторые демодуляторы (ДМ2). При этом для преобразования в каждом канале используется сигнал несущей одинаковой частоты322,5 кГц. Вторые полосовые фильтры ПФ2 выделяют боковую полосу, лежащую в диапазоне частот 78,7…95,47 кГц. Выходы этих фильтров соединены со входами третьих демодуляторов(ДМ3), осуществляющих перенос спектров сигналов Л и П в область звуковых частот.

Приемная часть аппаратуры MSt-15 имеет две цепи непрерывной коррекции выходных сигналов по фазе и амплитуде, осуществляемой с помощью пилот-тонов каждого из каналов. Выделение пилот-тона выполняется с помощью специального фильтра ПФ3.

Устранение разбаланса каналов Л и П по уровню производится с помощью управляемых усилителей(УУ). Управляющим сигналом здесь является выпрямленное выпрямителем (В) и усиленное усилителем постоянного тока (УПТ) напряжение пилот-тона соответствующего канала.

Расхождение частот (фаз) ГО передающей и приемной частей аппаратуры компенсируется имеющейся в каждом канале петлей фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Она включает схему сравнения (СС), управляемый генератор (УГ) и модулятор (М). В зависимости от расхождения фаз колебаний пилот-тона и опорного генератора(последний входит в состав ГО приемной части аппаратуры) СС вырабатывает сигнал, изменяющий частоту УГ. Колебание УГ поступает на модулятор, на второй вход которого подается сигнал от ГО частотой 336 кГц, необходимый для получения третьей несущей частоты преобразования 95,5 кГц, которая образуется на выходе М.

Рис. 3.13. Структурная схема приемной части аппаратуры MSt-15

Выходные сигналы ДМ3 проходят через ФНЧ, не пропускающие сигналы пилот-тонов, и после усиления по соединительным линиям поступают в местный радиодом и далее – в КРА данного города.

Кроме цепей непрерывной коррекции сигналов стереопары по фазе и амплитуде в передающей части аппаратуры имеются предыскажающий контур (ПК) и компрессор (К), а в ее приемной части– соответственно восстанавливающий контур (ВК) и экспандер (Э), необходимые для повышения помехозащищенности сигналов ЗВ при их передаче по МКЗВ.

дом, и преобразование ее к виду АИМ сигнала; фильтр нижних частот (Ф), осуществляющий восстановление формы непрерывного сигнала по последовательным отсчетам АИМ сигнала.

В различных ЦСП функции отдельных узлов кодера и декодера могут существенно изменяться. В связи с этим могут изменяться состав и сложность соответствующей аппаратуры. В состав ЦСП могут входить дополнительные согласующие устройства(СУ), предназначенные для стыковки кодера и декодера с аппаратуройачи под и приема сообщений, а также вторичные модуляторы (М) и демодуляторы (Д), необходимые для введения цифровой информации в канал связи.

Тракты многоканальных ЦСП с ВРК можно построить, используя два способа формирования группового цифрового сигнала.

1.На передающей стороне сигналы каждого канала дискретизируются отдельными (канальными) дискретизаторами с разделением во времени (импульсы дискретизации каждого канала разнесены во времени), в результате чего формируются канальные АИМ-сигналы. Затем канальные АИМ-сигналы объединяются в групповой - АИМ сигнал, который квантуется и кодируется. На приемной стороне производится обратное преобразование сигналов.

2.На передающей стороне сигналы каждого канала дискретизируются, квантуются и кодируются в канальном (индивидуальном) оборудовании с разделением во времени, а затем объединяются в групповой цифровой сигнал. На приемной стороне производится обратное преобразование сигналов.

Первый способ требует общих(групповых) АЦП и ЦАП для всех каналов, т.е. является более дешевым по аппаратурным затратам, так как АЦП и ЦАП являются одними из наиболее сложных и точных узлов ЦСП. Однако ввиду появления искажений импульсов в тракте формирования группового АИМ-сигнала(АИМ-тракте) происходит взаимная паразитная модуляция амплитуд импульсов одного канала АИМ-сигналами других каналов. Это приводит к появлению перекрестных искажений (переходных помех) между отдельными каналами.

Второй способ формирования группового цифрового сигнала предполагает использование индивидуальных(канальных) АЦП и ЦАП, следовательно, является более дорогостоящим по аппаратурным затратам. Однако он свободен от возникновения переходных помех.

Первый способ формирования цифрового группового сигнала используется в аппаратуре информационных ЦСП, например в аппаратуре ИКМ-30. Второй способ, вследствие его высокой помехозащищенности, используется в аппаратуре, предназначенной для высококачественной передачи сигналов звукового вещания.