Радиосвязь,_радиовещание,телевидение2

первого уровня в системах семействаMAC-packet, так что декодирование сигналов ЗС может быть осуществлено с помощью декодера, используемого в системах MAC. Из этих 720 бит первые 5 используются для контроля информации, 11 зарезервированы для передачи дополнительных данных, если потребность в таковых возникнет в будущем. Последние 704 бита в каждом цикле используются для передачи отсчетов двух сигналов ЗС. Это могут быть сигналыU Л и UП стереопары либо два независимых звуковых сигнала.

Возможен вариант, когда передается один моносигнал ЗС, а другой канал используется для передачи данных(352 кбит/с). Предусмотрена также возможность использования всего блока из704 бит для передачи данных со скоростью704 кбит/с. Текущее содержание этих 704 бит определяется тремя из пяти контрольных бит, что позволяет оперативно переключать приемное устройство в нужный режим работы.

Один из контрольных бит используется для информации о характере звуковой программы, передаваемой на первой несущей ЗС. Если аналоговый ЧМ сигнал несет ту же звуковую программу, что передается по цифровому стереоканалу или моноканалу(при двух разных моносигналах в цифровом тракте– только по первому моноканалу), то контрольный бит имеет значение1, в остальных случаях – 0. Бла-

годаря этому имеется возможность автоматического перехода на прием аналогового ЗС в случае неполадок в цифровом тракте.

Возможности и особенности введения двухречевого сопро-

вождения в телевидении. Еще в 60-е годы в СССР была разработана и успешно эксплуатировалась система двухречевого сопровождения (ДРС) телевизионных передач с однополосной модуляцией поднесущей частоты, равной 1,5fстр (23437,5 Гц). Для передачи сигналов второго языка использовалась верхняя боковая полоса спектра модулированной поднесущей. Сама поднесущая при передаче полностью подавлялась. Диапазон модулирующих частот в канале сигнала второго языка составлял 100…7000 Гц. Вещание по этой системе вскоре было прекращено из-за экономических соображений ,икак тогда казалось, из-за неактуальности задачи. Однако при разработке систем СЗС интерес к проблеме двухречевого сопровождения возник вновь, и не только в нашей стане, но и за рубежом. В различных системах СЗС ТВ эта задача решена по-разному. В английской системе, как уже упоминалось ранее, для передачи сигналов второго языка (или любой

дополнительной программы) может использоваться один из двух цифровых каналов на дополнительной несущей звука.

В системе ЧМ–ЧМ для передачи сигналов второго языка используется непосредственно канал S. С целью снижения помех основному каналу девиация несущей сигналом дополнительного канала в режиме ДРС уменьшается до±15 кГц. Для обеспечения возможности ав-

192 Глава 6. Перспективы развития радиовещания

томатической коммутации режимов работы аппаратуры частота -мо дуляции пилот-сигнала изменяется с982,5 Гц в режиме СЗС на 922,5 Гц в режиме ДРС.

В системе с двумя несущими для передачи сигналов второго языка (или другой звуковой информации) используется канал П на дополнительной несущей. Автоматическое переключение аппаратуры в соответствующий режим осуществляется путем изменения частоты модуляции пилот-тона с 117,5 Гц в стереорежиме на274,1 Гц в режиме ДРС. Кроме того, при разработке системы сама частота пилот-тона была выбрана достаточно высокой(54,7 кГц) исходя из возможности дополнительного уплотнения каждой несущей звука путем введения модулированной поднесущей (аналогично тому, как это делается

вдругих системах СЗС).

Всистеме BTSC, как уже упоминалось выше, для передачи дополнительной информации предусмотрен канал SAP на дополнительной

поднесущей 5fстр . Это позволяет передавать дополнительную -ин формацию одновременно с передачей сигналов СЗС ТВ. Аналогичное решение уже много лет реализуется в США для передачи сигналов SCA (музыкальные программы по подписке) в диапазоне МВ–ЧМ, где для этой цели используется поднесущая 67 кГц.

У нас в стране разработаны система и аппаратура уплотнения для МВ–ЧМ звукового вещания, которые могут быть унифицированы и для телевидения. Для передачи дополнительной звуковой программы (второго языка) в системе используется частотная модуляция второй

поднесущей частоты, величина которой выбрана равной fпн = 5fстр = = 78,125 кГц. Испытания аппаратуры показали, что она может обеспечить разделение между каналами сигналов стереофонического звукосопровождения и второго языка44 дБ. Коэффициент гармоник в дополнительном канале при этом равен2 %, отношение сигнал– шум 51 дБ в приемнике с параллельными трактами сигналов изображения и звука.

6.4. Структура современной радиовещательной станции [2]

Благодаря многочисленным изменениям в жизни страны запо следние годы, которые не могли не затронуть и радиовещание, перед нами сегодня – преобразившийся «эфир», более интересный, профессиональный, конкурентоспособный, альтернативный и перспективный. Интерес к радио не только не снизился, но и возрос вследствие его общедоступности, дешевизны и универсальности. Где мы только не слушаем радио: дома, в машине, на работе, на отдыхе, используем его даже в качестве лекарства от бессонницы. Тишина в человеческой жизни ушла в прошлое, а нас, городских и загород-

ных, окружают радиоволны, которые несут необходимую информацию и любимую музыку.

Сегодня эфир заполнен информацией на любой вкус, даже, возможно, и не на самый изысканный. Радиостанции выросли как грибы после дождя. Границ для радио фактически не стало, как с территориальной, так и с социально-экономической точек зрения. Но даже такую идиллическую картину «портят» законы рынка, так как социальная и экономическая отдача от затрат на организацию эфирного -ра диовещания может быть, мягко говоря, недостаточной. А затраты довольно крупные, если учесть, что эфир переполнен и требуется дорогостоящая аппаратура, чтобы пробиться к слушателям на большие территории. Такая геополитическая стратегия – предел мечтаний любой профессиональной молодой радиостанции.

Принимая также во внимание недальновидную или, может быть, удобную для кого-то политику распределения государственных частотных ресурсов для звукового вещания, следует отметить, что число небольших местных радиостанций разных форм собственности грозит возрасти за короткий промежуток времени. Опыт США, где зарегистрировано более 10 000 радиовещательных станций, да и наш собственный из других сфер деятельности, подсказывает, что стоит вовремя официально зарегистрировать то, что может функционировать неофициально, создавая нездоровую конкуренцию и малозаконный бизнес. В частности, на данном этапе эфир уже поделен. Радиостанции, которые могли быть созданы, уже созданы и успешно работают. Этап монтажа крупных радиостанций уже пройден. Сейчас происходит обновление существующих больших радиостанций в самых крупных городах России (в основном в Москве и Санкт-Петербурге). Головные, преимущественно московские, станции вышли на спутниковые каналы, и практически все крупные станции вещают на всю территорию России. Это повлекло за собой развитие небольших станций ретрансляции. Рынок стал ориентироваться на обеспечение этих небольших ретрансляционных станций. Но прежде чем мы перейдем к студийному оборудованию, обеспечивающему сегодня качественную ретрансляцию, следует кратко остановиться на тех современных технологиях, на которых основана индустрия радиовещания.

Во-первых, это использование спутников связи и космических каналов связи как для распределения сигналов через бортовы ретрансляторы, так и для доставки вещательных программ непосредственно потребителям. С развитием такой технологии стал возможен массовый и надежный прием качественного звукового вещания на доступных приемниках и малоразмерных антеннах.

Во-вторых, это массовая информатизация и создание компьютерных сетей, которые объединяют информационные ресурсы во всем мире. Таким образом, через Интернет можно принимать различные

Эфирная студия. Сегодня чаще всего используются два варианта построения эфирной студии. На небольших коммерческих радиостанциях, как правило, эфирная студия – это рабочее место ди-джея. В этом случае предъявляются особые требования к планировке и акустике студии, которая может состоять из одного или двух помещений.

На более крупных радиостанциях эфирная студия включает в себя аппаратную звукорежиссера и акустически оформленную кабину ведущих.

Основу любой эфирной студии составляет микшерный пульт. Никого не надо убеждать, что высококачественный пульт является гарантом качественного вещания. Эфирный пульт, в отличие от других пультов, должен обеспечивать не только высокое качество звука и низкий уровень шумов, но и минимальные фазовые сдвиги, минимальное взаимопроникновение между соседними каналами , инаконец, обладать высокой перегрузочной способностью и стабильностью характеристик. Пульт должен работать 24 ч в сутки на протяжении ряда лет, причем отказ не должен приводить к катастрофическим последствиям. Поэтому такие пульты имеют модульную конструкцию, обеспечивающую замену отдельных модулей без отключения питания, быстрый поиск и устранение неисправностей.

Эфирный пульт должен иметь интерфейсы дистанционного управления внешними устройствами, телефонный интерфейс, переговорное устройство, возможность автоматического отключения мониторной линии при включении микрофона и световую индикацию выхода в эфир. Желательно, чтобы эфирный пульт был оснащен встроенным таймером и часами с автоматическим или ручным управлением. Эквалайзеры в эфирных пультах обычно не применяются. При необходимости используется динамическая обработка или динамические процессоры, включенные в разрыв микрофонных линий, которые предварительно настроены под каждого диктора.

В качестве основных источников музыкальных программ в последнее время используют проигрыватели компакт-дисков, которые обеспечивают высокое качество звукового сигнала и оперативность работы. Магнитные ленты, картридж-машины и виниловые диски ушли в прошлое. Для выпуска в эфир оперативной информации, рекламных роликов, заставок в последнее время все чаще применяют магнитофоны с жестким диском, которые обладают высокой надежностью и обеспечивают минимальное время доступа, а также возможность оперативного обновления информации. Уникальные возможности этих магнитофонов позволяют хранить огромное количество записей на внутреннем жестком диске и обеспечивать к ним моментальный доступ. С их помощью возможно автоматизированное вещание, при котором на человека возлагаются только контрольные функции. Сжатие информации экономит место на жестком диске. Дисковые масси-

вы могут быть реализованы на базе компьютеров со специализированным программным и аппаратным обеспечением или представлять собой специализированные устройства, работающие автономно или управляемые от компьютера. Широко распространенные ранее минидиски все реже используются для этих целей из-за их невысокой -на дежности при 24-часовом режиме вещания. Одним из немаловажных требований, предъявляемых к носителям на жестком диске, является возможность работы в сети передачи информации, которая обеспечивает оперативность и исключает использование промежуточных физических носителей информации.

При организации эфира в записи основными источниками -про грамм являются DAT-магнитофоны и носители с жестким диском, на которых можно хранить больший объем информации. Во время популярного в последнее время«прямого телефонного эфира» для выдачи сигнала телефонной линии в эфир используют согласующие устройства под названием «телефонный гибрид». Помимо основной функции согласования уровней и обеспечения логики работы в более сложных устройствах применяются цифровые фильтры, эквалайзеры и встроенная динамическая обработка. Такие телефонные гибриды обеспечивают уверенный прием независимо от качества телефонных линий.

При прямых репортажах собственных корреспондентов используют мобильные специализированные устройства. Оперативная передача информации может осуществляться, как по обычным телефонным линиям, так и по специализированным, например, с использованием системы GSM (Глобальная система мобильной коммуникации). Вся звуковая информация с CD качеством из любой точки мира через сотовый телефон GSM или по линии ISDN в реальном времени передается в студию и – мгновенно в эфир. В случае отсутствия ISDN линии можно воспользоваться обычной телефонной линией и модемом. Для получения информации в студии необходимо иметь аппаратные средства и программное обеспечение для приема звуковой информации в используемом формате. При этом некоторые системы осуществляют двухстороннюю связь в реальном времени.

Иногда одним из источников программ в радиовещании является спутниковый канал, который чаще всего используется региональными и реже– крупными головными радиостанциями для ретрансляции. Головные, в основном московские, радиостанции, применяя системы спутниковой трансляции, вещают на всю территорию России. Например, оборудование системы спутниковой трансляции компании Comstream позволяет принимать радиостанцию «Русское радио» практически на всей территории России. Благодаря сочетанию цифровой технологии Comstream, сжатию и кодированию информации обеспечиваются высокое качество принимаемого сигнала, эко-

номия спутниковых каналов и исключается несанкционированный перехват.

Одним из направлений построения радиостанций являетсяис пользование компьютера (РС, Маc или специализированная рабочая станция на их базе). Такие системы обычно строятся на базе общей компьютерной сети всей радиостанции, в которую входят компьютеры отдела подготовки рекламы и музыкальных программ, отдела новостей, архив музыкальных записей, компьютеры планирования выпуска рекламы и построения сетки вещания, а также компьютеры управления эфиром. Наряду с высокой гибкостью и наличием большого числа дополнительных возможностей эти системы требуют специально подготовленного персонала, имеют высокую стоимость и, если это не специализированные системы, не обеспечивают требуемой надежности при непрерывной работе в автоматическом режиме. Такие системы могут управляться дистанционно, например через спутниковую сеть.

Развитие цифровой технологии в области звука заставило многие фирмы разрабатывать цифровые микшерные консоли. А так как все носители сигналов также цифровые, появилась возможность создавать полностью цифровые студии, в которых сигнал от источника до стереокодера остается в цифре. В этом случае применяют высококачественные конверторы для микрофонов и телефонных линий. При использовании носителей с портомRS-422 (RS-232) возможно полное управление устройствами с микшерного пульта, что позволит обеспечить автоматизацию вещания. В таких системах центральный перепрограммируемый процессор управляет работой всей радиостанции. Эти системы достаточно дороги, пока малопопулярны, но за ними будущее.

Важная часть студии – мониторная секция, обеспечивающая контроль выходного сигнала со студии или с эфира. Для контроля сигнала со студии используют мониторы (акустические системы) и наушники. За сигналом с эфира следят специальные контрольно-измери- тельные приемники, которые проверяют множество параметров, таких как уровень поднесущей, девиация сигнала и др.

FM процессоры и передающее оборудование. Для согласова-

ния сигнала на выходе эфирной студии с передатчиком или релейной линией используют FМ процессоры, позволяющие значительно улучшить характеристики звукового тракта всей радиостанции. Они расширяют зону уверенного приема, увеличивают соотношение сигнал – шум, позволяют расширить стереобазу и многое другое. Эти приборы, как правило, производят обработку в нескольких (трех – семи) частотных полосах и имеют в своем составе такие устройства, как АРУ (leveler), компрессор, лимитер, стереокодер и др. Часто FМ процессор имеет устройства частотной коррекции сигнала(эквалайзер) и окра-

198 Глава 6. Перспективы развития радиовещания

ски звука (exciter). Основные задачи этого оборудования – согласование динамических диапазонов передатчика и студийного сигнала, ограничение уровня девиации и высококачественное кодирование стереосигнала. В последнее время FМ процессоры осуществляют обработку сигнала в цифровом формате. Иногда в них используются аналоговые модули с цифровым управлением. Такие процессоры могут дистанционно управляться с помощью компьютера и модема и позволяют оперативно изменять звучание радиостанции в зависимости от репертуара. Традиционные аналоговые FМ процессоры еще долго будут применяться на радиостанциях, так как они имеют привлекательную цену и могут использоваться как отдельные, функционально необходимые модули.

Как правило, специализированные FМ процессоры применяют в случае использования радиорелейных линий (особенно цифровых). В этом случае их основные задачи– предотвращение перегрузки и мягкое ограничение уровня сигнала. Необходимый комплект динамической обработки, используемый в процессоре, во многом зависит от типа и качества радиорелейной линии.

В случае использования радиорелейной или длинной линии между студией и передатчиком различные модулиFМ процессора могут размещаться в разных местах(часть в эфирной студии, часть на передатчике). Цифровые FМ процессоры всегда имеют цифровые входы – выходы для исключения излишнего преобразования сигнала, что наиболее актуально при использовании цифровых эфирных студий и радиорелейных линий. FМ процессоры необходимы и в случае спутниковой ретрансляции.

Все чаще сигналы по радиорелейным линиям, служащим для связи эфирной студии с удаленным передатчиком, передаются в цифровом формате. При этом используется сжатие информации(наиболее часто в формате МРЕG Layer 2 или 3). Такие линии обладают повышенной помехозащищенностью и высоким качеством. В последнее время чаще стали использоваться оптоволоконные линии связи, по-

зволяющие по одному волокну пропустить несколько независимых сигналов. Цифровые воздушные радиорелейные линии работают на частотах свыше 8 ГГц. Одним из преимуществ радиостанций, имеющих канал спутниковой трансляции, является то, что он может использоваться как радиорелейная линия. В качестве передатчиков большое распространение получили полупроводниковые модулято- ры–стереокодеры с ламповыми усилителями мощности. Модульные полупроводниковые передатчики уверенно выходят на рынок, несмотря на то, что имеют высокую стоимость, так как у них больший ресурс работы по сравнению с ламповыми усилителями мощности. Антенны же, как правило, рассчитываются индивидуально для каждой конкретной радиостанции.

Монтажные студии. Основным источником получения прибыли на радиостанции является реклама, поэтому второй важнейшей частью радиостанции становится монтажная студия, где происходит подготовка рекламной продукции, программ, идущих в записи, и обработка материалов корреспондентов.

По структуре монтажные студии близки к традиционным небольшим студиям звукозаписи. Студийные пульты обычно имеют не более 24 каналов.

При работе применяются восьмиканальные устройства записи, как правило, на базе цифровых носителей. В этих студиях всегда присутствуют носители всевозможных форматов(кассетные деки, минидиски, магнитофоны формата R–DAT, катушечные магнитофоны) для совместимости с другими студиями.

Монтажные станции работают на базе компьютеров или специализированных устройств. В основном это четырехили восьмиканальные станции нелинейного монтажа с высокой производительностью и встроенными процессорами эффектов, динамической и специальной обработки (сжатие и растяжение во времени). Особенно эффективны такие системы в случае использования общей компьютерной сети радиостанции. В последнее время появились специализированные рабочие станции с очень наглядным интерфейсом для неподготовленного персонала. Такие станции позволяют осуществлять любой монтаж, включая сжатие–растяжение во времени, перемещение фрагментов, любые виды обработки и т.д.

В монтажных студиях всегда используются динамические процессоры, процессоры эффектов и, зачастую, клавишные инструменты. Многофункциональные процессоры эффектов (гармонайзеры) позволяют создавать свои, принципиально новые звуковые эффекты, которые помогают максимально раскрыть творческий потенциал звукорежиссера.

Если в эфирной студии есть устройство, поддерживающее работу в сети, то в монтажной студии желателен аппарат, подключенный к той же сети. Это ускоряет работу при выпуске подготовленных материалов. Если одним из направлений работы радиостанции является трансляция последних новостей, в которых используются прямые репортажи с мест событий, то в монтажной студии работают телефонные гибриды или специальные устройства, позволяющие по

телефонной линии передавать звуковую информацию в цифровом виде с высоким качеством. Эти устройства обычно используют цифровой формат МРЕG Layer 2 или 3. При этом в монтажной студии устанавливается аппаратура для высокоэффективного подавления шумов и помех.

Большое внимание при построении радиостанции обычно уделяется организации бесперебойного вещания. Для этого применяют

различные схемы резервирования оборудования. Одним из путей такого резервирования является возложение на монтажную студию функций резервной эфирной студии. В этом случае подключают специальные пульты, имеющие функцию дистанционного управления носителями, и минимально необходимый комплект носителей информации.

Одно из немаловажных требований к оборудованию– это совместимость. Ведь если Вы забудете заказать какое-либо важное вспомогательное оборудование, типа цифро-аналоговых преобразователей, то вся Ваша работа может пойти насмарку. Поэтому комплектацию радиостанции лучше доверить специалистам, имеющим опыт работы

вданной области.

6.5.Система цифрового радиовещания «Эврика-147»

Членами проекта «Эврика-147» являются около 50 фирм из Германии, Англии, Франции, Голландии, Норвегии, Швейцарии, Швеции, Италии, Финляндии, Японии, Канады и ряда других стран. По представлению лидеров проекта (немецкого института IRT и французского ССЕТТ) в официальные участники проекта от России принят НИИРПА им. А.С. Попова (Санкт-Петербург).

Принципы построения и параметры системы цифрового радиовещания «Эврика-147» регламентированы принятым в конце 1994 г. европейским телекоммуникационным стандартом ЕТS 300401.

Система прошла испытания в ряде европейских стран(Германии, Великобритании, Франции и др.) и в Канаде в диапазоне частот от 50 МГц до 1,5 ГГц. Они подтвердили высокие технические и эксплуатационные характеристики «Эврики-147» и ее конкурентоспособность по сравнению с другими системами ЦРВ, особенно при приеме на подвижных объектах.

В настоящее время в Европе ведутся работы по внедрению системы «Эврика-147» в практику радиовещания. Создан комплект специализированных больших интегральных схем(СБИС), разработана передающая и приемная аппаратура, ведется подготовка к регулярному наземному и спутниковому вещанию. НИИРПА им. А.С. Попова также работает над проблемами внедрения ЦРВ по системе«Эврика-147» в России.

«Эврика-147» – это принципиально новая универсальная система ЦРВ, позволяющая вывести звуковое радиовещание на высокий технический уровень. Она обеспечивает передачу, прием и распределение моно- и стереофонических программ при наземном, спутниковом и кабельном вещании. Прием программ возможен на радиоприемники с ненаправленной штыревой антенной дома, в движущемся автомобиле или в походных условиях. Высокая устойчивость системы «Эв-