DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)的調(diào)整和維護(hù)

張長興

（貴州省廣播電視局八九六臺(tái)，貴州 六盤水 553000）

0 引言

隨著廣電領(lǐng)域智慧化進(jìn)程的推進(jìn)，智慧化已然成為廣播技術(shù)應(yīng)用的趨勢?！稄V播電視和網(wǎng)絡(luò)視聽“十四五”發(fā)展規(guī)劃》提出，鼓勵(lì)智慧廣電運(yùn)維新技術(shù)研發(fā)應(yīng)用，建立廣播電視智慧運(yùn)維體系，提升廣播電視各技術(shù)系統(tǒng)故障判斷、故障分析、應(yīng)急處置、技術(shù)巡檢、遠(yuǎn)程調(diào)控等自動(dòng)化水平和工作效能。對于廣播運(yùn)維而言，細(xì)化各項(xiàng)指標(biāo)的常規(guī)運(yùn)維，是探索實(shí)施智慧化廣電運(yùn)維新技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的前提。其中，電聲指標(biāo)的調(diào)整和維護(hù)是重點(diǎn)。考慮到目前多數(shù)廣播系統(tǒng)使用的是DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的現(xiàn)實(shí)情況，本文著重對DAM 10 kW數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)的調(diào)整和維護(hù)進(jìn)行探討分析。

1 DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的運(yùn)行原理分析

DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)是承擔(dān)數(shù)字廣播系統(tǒng)中數(shù)字幅度調(diào)制功能的設(shè)備。其在運(yùn)行過程中，通過將幅度調(diào)制和數(shù)字處理相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對音頻數(shù)字信息的處理，并在信息處理完成后對數(shù)字的字節(jié)進(jìn)行編碼，從而實(shí)現(xiàn)中波廣播發(fā)射機(jī)的正常運(yùn)行［1］。除了具有數(shù)字調(diào)制功能外，發(fā)射機(jī)還有浮動(dòng)載波的功能。這里的載波指的是可以提高廣播發(fā)射機(jī)的傳輸質(zhì)量，減少電能損耗的方式。發(fā)射機(jī)載波功能的實(shí)現(xiàn)需要依靠調(diào)制級，即通過將調(diào)制級的音頻和直流相連來達(dá)到載波的目的，并且直流的大小會(huì)在很大程度上影響載波功率輸出的大?。?］。當(dāng)載波電流小而調(diào)幅度過大，會(huì)產(chǎn)生負(fù)峰平頭現(xiàn)象。載波功率的大小也可以通過對直流大小的控制來實(shí)現(xiàn)，這也就是在平時(shí)通過負(fù)峰檢測器對載波功率大小進(jìn)行檢測和控制的原理所在［3］。

由于本文重點(diǎn)研究的是發(fā)射機(jī)的數(shù)字調(diào)制功能，因此，這里重點(diǎn)對發(fā)射機(jī)的數(shù)字調(diào)制功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析。目前，DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的數(shù)字調(diào)制功能的實(shí)現(xiàn)，更多地依托調(diào)制編碼板電路來實(shí)現(xiàn)［4］。隨著近年來調(diào)制編碼板性能和功能的提升，DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)中的調(diào)制編碼板電路可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的檢測、退出和替換操作，從而提升因?yàn)閿?shù)字調(diào)制編碼器損壞或者功率放大器損壞造成的廣播發(fā)射機(jī)故障的發(fā)現(xiàn)和解決效率，確保發(fā)射機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

2 DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)

DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的電聲指標(biāo)是DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)指標(biāo)中的一類。關(guān)于DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)，國家廣播電影電視總局于2007 年發(fā)布的《中、短波調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)要求和測量方法》進(jìn)行了較為詳細(xì)的羅列［5］。本文重點(diǎn)研究的是發(fā)射機(jī)的非線性失真、頻率響應(yīng)、信噪比三大電聲指標(biāo)。

2.1 非線性失真

非線性失真又被稱為諧波失真，是在高頻放大器和調(diào)制器的非線性影響下產(chǎn)生的［6］。就DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)而言，其產(chǎn)生非線性失真情況的原因主要與音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電子管工作狀態(tài)等因素相關(guān)。例如，當(dāng)音頻系統(tǒng)中出現(xiàn)異態(tài)設(shè)計(jì)或者設(shè)計(jì)不佳時(shí)，以及電子管工作異常時(shí)，發(fā)射機(jī)容易產(chǎn)生非線性失真。除此之外，當(dāng)對發(fā)射機(jī)中的各級功率模塊進(jìn)行開關(guān)操作時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生非線性失真的情況。

2.2 頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)指的是音頻頻率響應(yīng)，是由于發(fā)射機(jī)對所有輸入信號進(jìn)行處理時(shí)出現(xiàn)放大不均勻或者移頻等情況而引發(fā)的頻率選擇性失真的情況［7］。簡而言之，頻率響應(yīng)問題產(chǎn)生的原因主要有兩種情況，其一是信號放大處理不均勻，其二是移頻。信號放大處理不均勻是音頻放大器、調(diào)制器在放大電路時(shí)，當(dāng)音頻信號的頻率被降低到一定程度時(shí)，信號會(huì)出現(xiàn)壓降，進(jìn)而導(dǎo)致放大倍數(shù)降低。移頻是發(fā)射機(jī)中的MOS 或者CMOS 半導(dǎo)體器件由于音頻信號頻率升高至一定程度時(shí)，極間電容出現(xiàn)分流，從而導(dǎo)致放大倍數(shù)降低而出現(xiàn)的情況。頻率響應(yīng)的結(jié)果是導(dǎo)致廣播節(jié)目的音色發(fā)生改變，出現(xiàn)尖銳刺耳或者低沉發(fā)悶的聲音。

2.3 信噪比

信噪比是對音頻收聽效果的衡量，其計(jì)算方法是在發(fā)射機(jī)調(diào)幅度為100%時(shí)，線性檢波器輸出的交流電壓有效值與沒有外加調(diào)制信號時(shí)線性檢波器輸出的交流電壓有效值的比例關(guān)系［8］。作為數(shù)字廣播的重要收聽指標(biāo)，信噪比的高低直接影響聽眾的音頻收聽效果。一般來說，聽眾接收到的信號主要有兩類，一類是有用聲音信號，一類是無用噪聲信號。無用噪聲信號包括發(fā)射臺(tái)輸出信號時(shí)自帶的噪聲信號和空中電波在傳播過程中受到外部環(huán)境干擾而產(chǎn)生的噪聲［9］。本文研究的DAM 10 kW數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)調(diào)整和維護(hù)重點(diǎn)對應(yīng)的是來自發(fā)射機(jī)在對信號進(jìn)行逐級放大傳輸過程中產(chǎn)生的噪音。

3 DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)的調(diào)整維護(hù)策略

非線性失真、頻率響應(yīng)、信噪比這三大指標(biāo)是DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)電聲指標(biāo)的調(diào)整維護(hù)的主要內(nèi)容［10］。下面結(jié)合以往的調(diào)整維護(hù)實(shí)踐，對三大指標(biāo)的調(diào)整與維護(hù)策略進(jìn)行介紹分析。

3.1 非線性失真的調(diào)整維護(hù)

DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)運(yùn)行對非線性失真范圍的要求是相對嚴(yán)格的。因此，在日常的調(diào)整和維護(hù)過程中，要將其對應(yīng)的數(shù)字范圍控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)實(shí)際的失真度超出合理范圍后，要停止設(shè)備運(yùn)行，并對設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)［11］。在具體問題的檢修中，要先切斷設(shè)備的電源和功率輸出模塊，借助相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢測。在檢修維護(hù)完成進(jìn)行二次啟動(dòng)時(shí)，要對發(fā)射機(jī)的運(yùn)行條件進(jìn)行控制，確保發(fā)射機(jī)在額定功率狀態(tài)下運(yùn)行［12］。同時(shí)，要保證功率模塊處于導(dǎo)通的狀態(tài)，并仔細(xì)觀察示波器中顯示的波形放大倍數(shù)。如果放大倍數(shù)不明顯或者沒有時(shí)，要對功率模塊進(jìn)行維修，從而消除失真的問題［13］。

3.2 頻率響應(yīng)的調(diào)整維護(hù)

結(jié)合上述介紹可以看出，頻率響應(yīng)問題產(chǎn)生的主要原因在于發(fā)射機(jī)中轉(zhuǎn)換而來的調(diào)幅度存在不穩(wěn)定性。因此，在調(diào)整維護(hù)時(shí)，要重點(diǎn)對發(fā)射機(jī)內(nèi)部的特性進(jìn)行測試，消除調(diào)幅度隨信號頻率變化而變化的情況。需要注意的是，在維護(hù)前，要先檢查發(fā)射機(jī)設(shè)備本身的各項(xiàng)線路和網(wǎng)絡(luò)連接是否正確，確認(rèn)無誤后，先斷開電源，確保設(shè)備中沒有發(fā)熱或者過熱零件設(shè)備，然后再進(jìn)行維護(hù)［14］。

3.3 信噪比的調(diào)整維護(hù)

信噪比問題產(chǎn)生的原因比較多，并且不同原因?qū)?yīng)的調(diào)整和維護(hù)方式也存在差異［15］。因此，在對信噪比指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整與維護(hù)時(shí)，要遵循以問題為導(dǎo)向的策略，即根據(jù)信噪比問題產(chǎn)生的可能原因，進(jìn)行針對性的檢查、調(diào)整和維護(hù)。如果發(fā)射機(jī)中的示波器出現(xiàn)連續(xù)且不穩(wěn)定的波形，可能是因?yàn)榘l(fā)射機(jī)的功能模塊在運(yùn)行過程中受到了其他因素的干擾，此時(shí)應(yīng)當(dāng)通過深入分析干擾源來確定問題的源頭。在干擾源的確定方面，可以借助音頻分析儀來快速確定問題發(fā)生的節(jié)點(diǎn)，然后進(jìn)行精準(zhǔn)、高效的確定。例如，如果分析儀顯示的噪音成分頻率在300 Hz 或者600 Hz 左右，可能是由于高壓電源引起的信噪比問題；如果噪音成分頻率在50 Hz 或者100 Hz 左右，則說明問題可能是由于低壓電源引起的［16］。

4 結(jié)語

DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)是目前數(shù)字廣播發(fā)展中應(yīng)用較多的設(shè)備。該設(shè)備具有良好的性能，同時(shí)對電聲指標(biāo)的調(diào)整和維護(hù)提出了更高的要求。為更好地保證發(fā)射機(jī)運(yùn)行的效果，相關(guān)主體要在平時(shí)的發(fā)射機(jī)調(diào)整和維護(hù)中，重點(diǎn)分析、把握非線性失真、頻率響應(yīng)、信噪比三大指標(biāo)的涵義及其調(diào)整維護(hù)策略，以保證DAM 10 kW 數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)調(diào)整維護(hù)的效果。