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淺析音頻失真
音頻失真的直觀表現(xiàn)是播出中伴有雜音，雜音的大小跟失真度成正比關(guān)系，不同程度的失真對(duì)播出音頻質(zhì)量造成相應(yīng)的影響，失真度的大小通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)來(lái)體現(xiàn)，在DAM發(fā)射機(jī)上，引起音頻失真的原因很多，我就結(jié)合實(shí)際工作將在發(fā)射機(jī)使用中出現(xiàn)的音頻失真問(wèn)題作以下簡(jiǎn)單的分析。
一、射頻放大環(huán)節(jié)是引起音頻失真的重要原因
(一)音頻放大器故障
音頻失真故障與射頻放大有關(guān)很大聯(lián)系，根據(jù)DAM發(fā)射機(jī)的特性，機(jī)器能正常工作在10KW，則說(shuō)明射頻放大器單元的1―18級(jí)都沒(méi)有問(wèn)題，如果在輸出10KW時(shí)產(chǎn)生功率下降，則說(shuō)明是在射頻放大器單元的1―18級(jí)有故障。當(dāng)18級(jí)以后的射頻功放模塊有故障時(shí)，指標(biāo)測(cè)試時(shí)發(fā)射會(huì)在音頻輸入信號(hào)過(guò)大的情況下出現(xiàn)停機(jī)保護(hù)，使測(cè)試中斷。如果懷疑是射頻放大器的故障，可以打開(kāi)發(fā)射機(jī)前門(mén)，從觀察孔觀察功放模上的故障指示燈是否有亮燈，如果有，則及時(shí)將其更換或者維修。如果功放模塊的故障指示燈沒(méi)有異常，也不能排除不是射頻放大器單元的問(wèn)題。根據(jù)我遇到的情況來(lái)看，就有故障指示燈不亮但功放模塊也有故障，要進(jìn)一步排查，就要采取模塊更換或替代的方法來(lái)判斷，也可以在停機(jī)時(shí)用儀器逐一檢查射頻放大器單元。
(二)臺(tái)階的丟失
當(dāng)有一個(gè)PF功放沒(méi)有輸出，且沒(méi)有故障的指示燈顯示，這種情況可能是大臺(tái)臺(tái)階丟失�？捎蔑@波器來(lái)分析音頻失真的原因。如果一個(gè)大臺(tái)階沒(méi)有工作，則波形就會(huì)出現(xiàn)平滑的現(xiàn)象。如圖(1)所示，但要用這個(gè)方法來(lái)分析有很大的局限性。因?yàn)檫@種情況只有正弦波有相當(dāng)好的線(xiàn)性波存在的前提下，有穩(wěn)定調(diào)制度時(shí)才能觀察到。如果不具備這樣清晰的觀察波形，而又懷疑是PF功放沒(méi)有輸出時(shí)，則可以使發(fā)射機(jī)功率上升到11KW，保持100%的調(diào)制度，用雙路示波器在在監(jiān)測(cè)口觀察被調(diào)制的波形，若大臺(tái)階不工作，這錯(cuò)誤可以在示波器屏上觀察到，要進(jìn)一步確定是哪個(gè)功放故障，打開(kāi)示波器的另一個(gè)通道，用探頭觀察編碼板上的每一個(gè)臺(tái)階的輸出，直到錯(cuò)誤波形的同一時(shí)刻出0―5V的跳變。在42個(gè)大臺(tái)階中找出故障規(guī)律可以知道在調(diào)制編碼板上從哪個(gè)功放開(kāi)始觀察，其規(guī)律是越靠近正峰的序號(hào)越高，當(dāng)發(fā)射機(jī)工作在11KW的功率，調(diào)制度是100%的正弦波時(shí)，若錯(cuò)誤出現(xiàn)在中間，大臺(tái)階的序號(hào)約為20。用這方法實(shí)際上只能檢查1―35臺(tái)階情況，如果要檢查36―42臺(tái)階的情況，需要加一個(gè)不對(duì)稱(chēng)的音頻信號(hào)，它的正峰調(diào)制度為125%，負(fù)峰過(guò)調(diào)，如圖(2)所示。一個(gè)正峰調(diào)制度為125%，而負(fù)峰調(diào)制度只有50%的不對(duì)稱(chēng)鋸齒波，在正峰附近出現(xiàn)的錯(cuò)誤顯示時(shí)，大約是在大臺(tái)階39出現(xiàn)的錯(cuò)誤。調(diào)制編碼的波形也顯示這一臺(tái)階。當(dāng)然這個(gè)方法也有不足之處，很多情況在大臺(tái)階丟失時(shí)也伴隨有些功放模塊不工作，發(fā)射機(jī)無(wú)法將功率升到11KW，且將功率升到11KW本身對(duì)發(fā)射機(jī)也是一種很風(fēng)險(xiǎn)的做法。
二、發(fā)射機(jī)調(diào)諧不當(dāng)
發(fā)射機(jī)調(diào)諧不當(dāng)也會(huì)引起音頻失真，TBM―4能在負(fù)載變化范圍的情況下保持良好的音頻特的特性的，當(dāng)然有一定的范圍。但實(shí)際上發(fā)射機(jī)與天饋系統(tǒng)的負(fù)載可能未實(shí)現(xiàn)最優(yōu)組合。這并不奇怪，因?yàn)檫@本身就是一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡調(diào)諧，很可能在平衡后隨而又因時(shí)間、季節(jié)、氣溫、濕度等因素的變化而變的不平衡。所以有時(shí)也需要人為的調(diào)諧，在天線(xiàn)系統(tǒng)下，發(fā)射機(jī)輸出的10KW工作，在多用表上監(jiān)控“天線(xiàn)零位”上，調(diào)意負(fù)載調(diào)諧控制，使之無(wú)限接近0值，然后例表至“帶通濾波零位”上，調(diào)表的示段也無(wú)限接近0值，這樣就算完成。當(dāng)發(fā)射機(jī)調(diào)試完成以后，在正常發(fā)射過(guò)程中，隨著時(shí)間的推移，發(fā)射機(jī)的天、饋系統(tǒng)的參考電阻阻值會(huì)因?yàn)楹芏嘁驍?shù)發(fā)生變化，如饋線(xiàn)腐蝕、氧化，饋線(xiàn)本身也因?yàn)樘鞖�、空氣濕度、氣溫的變化而阻值發(fā)生變化。等等影響?zhàn)伨�(xiàn)電阻阻值還有很多因素，有很多是我們?nèi)藶闊o(wú)法去控制和改變的。當(dāng)發(fā)射機(jī)的天、饋線(xiàn)參考電阻阻值發(fā)生變化時(shí)，天線(xiàn)系統(tǒng)和發(fā)射機(jī)系統(tǒng)就不匹配時(shí)直接的影響音頻的失真。
三、天線(xiàn)的帶寬有限
天線(xiàn)的帶寬有限也會(huì)引起失真，在失真的嚴(yán)重情況下，也可考慮是邊帶負(fù)載不良引起。要排查這種情況最簡(jiǎn)單的方法是將發(fā)射機(jī)接假負(fù)載上運(yùn)行，并與接天饋系統(tǒng)的播出音比較是否有變化即可，如果是天饋系統(tǒng)的原因，則需要更進(jìn)一步地對(duì)天饋系統(tǒng)一一來(lái)排查。這里就不在再仔細(xì)探討這個(gè)問(wèn)題。
四、射頻放大器的電平過(guò)低
射頻放大器的電平過(guò)低也是造成失真的原因。射頻放大器的激勵(lì)電平在22――25Vp-p之間，如果超過(guò)的范圍也會(huì)引起音頻失真。
查找音頻失真的故障的原因有效的方法是，測(cè)出由D/A變換的電路送至包絡(luò)故障檢測(cè)器電路處的失真信號(hào)，這也會(huì)引起音頻失真。確定失真產(chǎn)生的地方是模擬輸入(A/D轉(zhuǎn)換處理過(guò)程中)還是D/A放大臺(tái)階(輸出網(wǎng)絡(luò))，這個(gè)采樣信號(hào)是數(shù)字音頻采樣信號(hào)的還原信號(hào)。通過(guò)對(duì)這一信號(hào)的觀測(cè)，便能查出失真是否發(fā)生在音頻輸入板或A/D變換處理過(guò)程中。如果從音頻波形能看出失真，那么將示波器連到A/D板A34的X2上，拆下與X2相連的BNC連接，如果能看出失真，故障出在音頻源輸入板上或A/D轉(zhuǎn)換器上。反之則出現(xiàn)在D/A處理中，即調(diào)制編碼器，射頻放大器或輸出網(wǎng)絡(luò)上。
以上所述只是引起失真故障的幾點(diǎn)原因，還有很其他的因素，有些是在理論模型中就存在的失真，比如將模擬信號(hào)采樣進(jìn)行數(shù)字編碼再釋放的過(guò)程中就存在失真。還有些因素是人為無(wú)法控制，比如電源電壓值、環(huán)境溫度、大氣的濕度、溫度、灰塵及外界干擾信號(hào)等…… 總的來(lái)說(shuō)，失真度為0只能是去追求的完美目標(biāo)。只能在平時(shí)的工作去學(xué)習(xí)和總結(jié)，不斷的提高自己，確保播出質(zhì)量，也渴望看到同行提出其他失真的原因，在交流中來(lái)充實(shí)自己，以便業(yè)務(wù)水平提高。
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