Orban Optimod-FM 8600數(shù)字音頻處理器在縣市級(jí)電臺(tái)中應(yīng)用——從鄞州臺(tái)改造效果談起

【摘要】本文就鄞州電視臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)房系統(tǒng)升級(jí)改造，進(jìn)行前的原因作說明，以前用的ORBAN2300數(shù)字音頻處理器，廣播接收音質(zhì)調(diào)制度都不理想，缺少獨(dú)特的清晰，細(xì)膩的音質(zhì)。比周邊兄弟臺(tái)音質(zhì)效果差一點(diǎn)，同時(shí)通過這次升級(jí)改造，獲得最高可達(dá)到CD質(zhì)量的聲音廣播節(jié)目，調(diào)制度明顯可以隨意調(diào)大。目前電臺(tái)外聘廣播節(jié)目源的形式和來源非常廣泛，在改造中電臺(tái)播控系統(tǒng)中主要更換了Orban Optimod-FM 8600音頻處理器，對(duì)聲音進(jìn)行處理，獲得最佳的音質(zhì)。所以，好的音頻處理在廣播播出的質(zhì)量起到舉足輕重的作用，使廣播電臺(tái)105.2在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中吸引更多聽眾目的。本文簡(jiǎn)單介紹了音頻處理器的工作原理，并以鄞州臺(tái)奧本Orban Optimod-FM 8600處理器改造為例，介紹二年來節(jié)目信號(hào)處理的效果。

【關(guān)鍵詞】 FM 8600音頻處理器 技術(shù)指標(biāo) 多波段 工作原理 收聽響度

一、鄞州臺(tái)廣播調(diào)頻音頻處理器系統(tǒng)的歷史情況

臺(tái)從2008年廣播播出機(jī)房設(shè)備進(jìn)行一次大改造，投入160多萬，當(dāng)時(shí)購(gòu)置ORBAN2300數(shù)字音頻處理器，該系統(tǒng)經(jīng)過6年來的運(yùn)行，設(shè)備已趨老化，音質(zhì)效果達(dá)不到現(xiàn)在聽眾的需要，音質(zhì)已達(dá)不到周邊縣市臺(tái)透亮效果。臺(tái)技術(shù)中心，為解決這一問題下決心，對(duì)播出系統(tǒng)每環(huán)節(jié)從數(shù)字調(diào)音臺(tái)哈里斯，發(fā)射機(jī)哈哩斯，光收發(fā)機(jī)等進(jìn)行指標(biāo)測(cè)試達(dá)到數(shù)字化要求，但調(diào)制度明顯不能隨意調(diào)大，經(jīng)過兄弟電臺(tái)考察、論證，考慮到售后服務(wù)和售后技術(shù)支持，從性價(jià)比出發(fā)，并結(jié)合自已臺(tái)的實(shí)際，我們最終更新奧本Orban Optimod-FM 8600，達(dá)到我們預(yù)定的音質(zhì)效果。因此筆者認(rèn)為音質(zhì)問題歷來是我們廣播電臺(tái)技術(shù)人員感到棘手問題，需要大家不斷研究探討。

1．?dāng)?shù)字音頻處理器改造與更新

發(fā)射機(jī)前音頻鏈路就是增加一臺(tái)音頻數(shù)字處理器，改善音質(zhì)的同時(shí)，防止音頻音量過大，引起過調(diào)和失真，我臺(tái)08年購(gòu)置的ORBAN2300數(shù)字音頻處理器，已不適應(yīng)現(xiàn)在高頻帶寬的音質(zhì)處理功能的要求，這次改造機(jī)會(huì)新購(gòu)置全數(shù)字的Orban Optimod-FM 8600音頻處理器如圖1所示：

圖1 ORBAN 8600數(shù)字音頻處理器

2015年，經(jīng)過技術(shù)中心多方面的周邊省臺(tái)考察交流，最終選擇了數(shù)字音頻處理器Orban Optimod-FM 8600，同時(shí)配套購(gòu)置一臺(tái)意大利原裝進(jìn)口Elenos(意利諾斯)型號(hào)為ETG3500全固態(tài)調(diào)頻發(fā)射機(jī)。憑借所具備的FM模擬傳輸和數(shù)字媒體通用五波段和倆波段處理功能，F(xiàn)M 8600是目前電臺(tái)最穩(wěn)定的聲音，實(shí)現(xiàn)通道間和音源的無縫切換。確保觀眾鎖定自己的頻率。這款音頻處理器具有包括立體聲加重、均衡、AGC、五頻段壓縮、峰值限制、立體聲編碼和復(fù)合限幅等功能，其聲音處理能力功能多樣化，較之我臺(tái)老型號(hào)Orban2300FM音頻處理器對(duì)比在音質(zhì)上有質(zhì)的飛躍，目前我們了解到已周邊少量廣播電臺(tái)使用起來，如圖2所示，是本臺(tái)工作中狀態(tài)。

如圖2 ORBAN 8600數(shù)字音頻處理器工作狀態(tài)

二．ORBAN 8600數(shù)字音頻處理器工作原理與概念

音頻處理器是廣播電臺(tái)播出機(jī)房的重要設(shè)備之一。

1．它的工作原理

能對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮和限幅處理，通過自動(dòng)增益控制功能，及其各種頻率預(yù)校正，自動(dòng)調(diào)節(jié)節(jié)目電平，以及通過相位加工對(duì)節(jié)目信號(hào)進(jìn)行非對(duì)稱處理等。當(dāng)信號(hào)電平過大時(shí)，使后續(xù)通道過載失真，嚴(yán)重影響聲音質(zhì)量；當(dāng)信號(hào)電平過小時(shí)，使接收機(jī)無法找到同步信號(hào)，使聲音變得模糊不清，使音頻的響度降低，影響收聽效果。正確使用和合適位置安裝音頻處理器后，不但提高了廣播的收聽響度和防止信號(hào)電平過載失真，還提高了音質(zhì)，進(jìn)一步提高了播出質(zhì)量。

2．音頻處理器中的五個(gè)概念

①響度。通過縮減峰值/平均值的比值來增加聲音的響度。如果峰值降低了，平均電平就可以在允許的調(diào)制范圍內(nèi)增加，響度就提高。

②壓縮。減小在大聲與弱聲之間的電平差距，更充分地利用了允許的峰值電平的范圍，使弱聲音部分在響度上聽起來主觀上增加了，但它不能使大聲音部分聽起來更響。壓縮是一種類似隨著增益的變化而減少動(dòng)態(tài)范圍的方法。

③限幅。限幅是用于增加語音節(jié)目的密度。增加密度可使聲音聽起來感覺更響。但是它會(huì)導(dǎo)致一些難受的雜音。當(dāng)設(shè)置影響被處理聲音的密度的控制時(shí)，要注意許多負(fù)面的主觀影響，這是很重要的。

④削波。平滑地削去尖峰并不產(chǎn)生任何可以聽到的副作用，但過分的削波將會(huì)引起明顯可以感覺到的失真。

⑤響度，清晰度和失真。在音頻信號(hào)處理過程中，在響度、清晰度和失真之間存在著一種直接的制約關(guān)系。如果我們想改善它們當(dāng)中的某一個(gè)技術(shù)參數(shù)，那么另外兩個(gè)技術(shù)參數(shù)也會(huì)受到變化，要想它們?nèi)齻€(gè)參數(shù)都達(dá)到平衡的狀態(tài)是非常困難的，最好的方法是降低響度來獲得聲音的清晰度與減少失真。因?yàn)槁牨娍梢灾苯诱{(diào)節(jié)收音機(jī)音量的大小來獲得響度的補(bǔ)償，但是聽眾卻沒有任何辦法改善收音機(jī)的清晰度與失真。

三．ORBAN 8600數(shù)字音頻處理器主要技術(shù)指標(biāo)

音頻處理器就是廣播傳輸系統(tǒng)環(huán)節(jié)中的關(guān)鍵設(shè)備之一，實(shí)踐證明它對(duì)播音質(zhì)量的影響非常大。但個(gè)別電臺(tái)很少升級(jí)音頻處理器的工作狀態(tài)及設(shè)置的問題，我們用音頻處理器來增加音色及覆蓋范圍。當(dāng)然，好的音頻處理器對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容的壓縮自動(dòng)調(diào)整，對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容不會(huì)損傷，綜上所述，我臺(tái)在發(fā)射機(jī)的節(jié)目輸入端，安裝ORBAN 8600優(yōu)質(zhì)的音頻處理器，以壓縮節(jié)目的動(dòng)態(tài)范圍，增加響度，擴(kuò)大節(jié)目覆蓋范圍，使聲音更加悅耳、清晰、動(dòng)聽。

1．主要功能及技術(shù)指標(biāo)說明

FM 8600是Orban的旗艦處理器，是超越FM8500的新一代產(chǎn)品。憑借所具備的FM模擬傳輸和數(shù)字媒體通用五波段和倆波段處理功能，F(xiàn)M 8600可提供行業(yè)最穩(wěn)定的聲音，實(shí)現(xiàn)通道間和源間的無縫切換，確保觀眾鎖定自己的頻率。主要功能如下：

（1）具有窗口門控增益功能無需增加聲音密度的兩波段AGC。

（2）通用多頻壓縮器可調(diào)節(jié)穿透度和響度或開放度和穿透度，同時(shí)保持行業(yè)最佳的信源間一致性。

（3）配有倆個(gè)均衡器，多頻壓縮器和峰值限幅器，這使得FM和數(shù)字媒體和處理分別達(dá)到了最佳化。底線經(jīng)過該處理過程您的FM頻段音質(zhì)將被優(yōu)化，從而為您的數(shù)字頻段聽眾提供清晰、純凈、像CD音質(zhì)一樣的音頻節(jié)目。

（4）新”MX”預(yù)設(shè)不僅可以做到8500出場(chǎng)預(yù)設(shè)的“立即可用”，您仍然可以通過簡(jiǎn)單的單旋鈕LESS-MORE控制器或使用多達(dá)60種的高級(jí)控制器進(jìn)行自定義，其多功能性即使是最挑剔的實(shí)況轉(zhuǎn)播聲音設(shè)計(jì)者也會(huì)滿意。

（5）倆個(gè)可獨(dú)立調(diào)節(jié)輸出電平的復(fù)合輸出端口和倆個(gè)可調(diào)平增益的SCA輸入端口。

（6）一個(gè)AES音頻輸入器端口，倆個(gè)AES3輸出端口和一個(gè)AES11同步輸入端。

2．主要技術(shù)指標(biāo)

（1）頻率響應(yīng)（旁通模式；模擬處理傳輸鏈）：按照±0.10dB，2.0Hz-15kHz.標(biāo)準(zhǔn)50µs或75µs預(yù)加重弧執(zhí)行，左/右輸出和數(shù)字輸出可由用戶配置為平輸出或預(yù)加重輸出。

（2）采樣頻率：64kHz to 512kHz，已處理而定。

（3）噪音：輸出噪音下限將取決于處理器增益設(shè)置（限制激發(fā)，AGC激發(fā)，倆波段激發(fā)和/或多波段激發(fā)）、門電路電平、均衡和噪音減少量等，并主要由一個(gè)給定的110dB噪音超負(fù)比例的A/D變頻器的動(dòng)態(tài)范圍控制，數(shù)字信號(hào)處理和動(dòng)態(tài)范圍是144dB。

（4）總系統(tǒng)失真：（去加重，100%調(diào)制）)<0.01% THD,20Hz-1kHz,在15kHz的時(shí)上升到<0.05%，<0.02% SMPTE IM失真.

3．音頻接口參數(shù)：模擬音頻輸入與模擬音頻輸出

（1）阻抗：>10kΩ負(fù)載阻抗，電平衡。600Ω時(shí)無可跳選功能。在I/O模塊上有穿孔墊，以便用戶安裝600Ω終端。

（2）額定輸入電平：可通過軟件從-4.0調(diào)節(jié)到+13.0dBu(VU)

（3）最高輸入電平：+27dBu

（4）連接方式：兩個(gè)XLR型端口，陰性，EMI抑制。插腳1接底盤電線，插腳2（+），插腳3電平衡，浮接且對(duì)稱。

（5）配置：立體聲。平或預(yù)加重(at 50µs or 75µs),，通過軟件選擇。輸出可以獨(dú)立設(shè)置以發(fā)出模擬FM處理信號(hào)，分集延遲模擬FM處理信號(hào)，數(shù)字無線電廣播處理信號(hào)或低延遲監(jiān)控信號(hào)。

（6）輸出電平：（100%峰值調(diào)制）可從-6dBu調(diào)節(jié)到+24dBu峰值，600Ω或更大負(fù)載，可通過軟件調(diào)節(jié)。

4．音頻接口參數(shù)：數(shù)字音頻輸入與數(shù)字音頻輸出

（1）配置：以AES/EBU為標(biāo)準(zhǔn)的立體聲，24比特分辨率，立體聲軟件選擇，從左聲道單聲道放音，右聲道單聲道放音或全聲道單聲道放音。

（2）連接方式：兩個(gè)XLR型插口，陽性，EMI抑制，插腳1接底盤地線，插腳2（+），插腳3變壓平衡，浮動(dòng)，110Ω阻抗。

（3）配制：兩個(gè)輸出，每個(gè)立體聲都以AES為標(biāo)準(zhǔn)。輸出可以獨(dú)立設(shè)置以發(fā)出模擬FM處理信號(hào)，分集延遲模擬FM處理信號(hào)，數(shù)字無線電廣播處理信號(hào)或低延遲監(jiān)控信號(hào)。FM處理信號(hào)在軟件中可以配置為平或預(yù)加重，以選擇預(yù)加重的處理(50µs or 75µs)。若需要，每個(gè)輸出可以應(yīng)用J.17預(yù)加重。

（4）連接方式：兩個(gè)XLR型母端口，EMI抑制。插腳1接底盤電線，插腳2（+），插腳3電平衡，110Ω阻抗

5．音頻接口參數(shù)：復(fù)合基頻輸出

配置：兩個(gè)分別帶有獨(dú)立軟件控制輸出電平控制，輸出擴(kuò)大器和連接器的輸出端口。輸出可以通過分集延遲進(jìn)行延遲。如果是這樣，兩個(gè)輸出端口將得到相同的延遲，延遲不能僅，應(yīng)用于一個(gè)輸出端口。

（1）最大輸出電平：+12.0dBu(8.72Vpp)

（2）導(dǎo)頻電平：軟件控制，可從6.0%調(diào)節(jié)至12.0

（3）連接方式：兩個(gè)BNC,浮接于底盤接地線,EMI抑制。

6．音頻接口參數(shù)：副載波（SCA）輸入

（1）*SCA靈敏度（兩個(gè)輸入）：從220mVp-p到>10Vp-p以減少10%的發(fā)射。倆個(gè)輸入可從后面板調(diào)節(jié)，設(shè)置靈敏度。

四．音頻處理器最佳位置的擺放

在廣播播出系統(tǒng)主要利用音頻處理器解決音頻信號(hào)電平時(shí)大時(shí)小的問題，使輸出信號(hào)的電平保持穩(wěn)定和和解決信號(hào)電平的動(dòng)態(tài)范圍。調(diào)頻廣播中音頻處理器的應(yīng)用，一般接在調(diào)音臺(tái)播出之后，發(fā)射機(jī)前，我臺(tái)把音頻處理器串聯(lián)在播出鏈路的最后一級(jí)，在調(diào)頻發(fā)射機(jī)之前。這樣有效地解決了播出系統(tǒng)聲音怱大怱小的問題來獲得最佳音質(zhì)。如圖3所示。

圖3 電臺(tái)節(jié)目播出鏈路示意圖

1．為了有效地確保被音頻處理器進(jìn)行了峰值限制后的波形，避免音頻處理器連接到發(fā)射機(jī)的過程中發(fā)生改變，音頻處理器最好的位置最好盡可能靠近發(fā)射機(jī)，這樣可以使立體聲編碼器輸出到發(fā)射機(jī)輸入這段電纜引入的波形改變最小。

2、。由于傳輸設(shè)備的傳輸方式、發(fā)射機(jī)接口不同，所以需要選擇合適的輸入輸出方式。目前，我臺(tái)使用的發(fā)射機(jī)是哈里斯調(diào)頻發(fā)射機(jī)，它具有數(shù)字輸入，所以我們選擇主路音頻處理器的數(shù)字輸出，其模擬輸出作為備份信號(hào)和監(jiān)聽信號(hào)。

3．音頻處理器良好接地，可以有效地屏蔽高磁場(chǎng)，取得意想不到的效果。

五．音頻處理器應(yīng)用與安裝調(diào)試

1．該設(shè)備用戶界面友好，參數(shù)設(shè)置、調(diào)整方便。具有模擬和數(shù)字兩種信號(hào)輸入輸出，內(nèi)有八個(gè)工廠預(yù)置：①Classical-Protect產(chǎn)生很清晰的，開闊的聲音。②2B General Purpose提供一個(gè)平均的處理。③Ｔalk談話類節(jié)目處理模式。對(duì)于新聞，熱線電話互動(dòng)節(jié)目，采訪類節(jié)目以及其他語言類節(jié)目。Talk保持播音員和嘉賓的的聲音響度一致。并且在語言和廣告節(jié)目之間保持一個(gè)適當(dāng)?shù)钠胶狻＂躆usic-Light產(chǎn)生一個(gè)很開闊的、未經(jīng)壓縮（修飾）的聲音。⑤Music-Medium提供了介于Music-Light和Music-Heavy之間的處理系統(tǒng)。⑥Music-Heavy提供了強(qiáng)烈的刺耳的聲音處理。⑦M(jìn)usic-Bass Medium產(chǎn)生一個(gè)很有動(dòng)感，清晰，開闊的聲音。⑧Music-Bass Heavy提供強(qiáng)烈?guī)в懈郊拥鸵魟?dòng)感的處理。預(yù)加重50µs的預(yù)置[2]：按System setup鍵，顯示屏上顯示的Stereo Encoder下面所對(duì)應(yīng)的按鈕按下，再將顯示屏上顯示的Proc Pre-e下面所對(duì)應(yīng)的按鈕按下，顯示屏上會(huì)出現(xiàn)預(yù)加重時(shí)間常數(shù)50µs、75µs，此時(shí)就可以利用飛梭旋鈕選擇50µs預(yù)加重時(shí)間常數(shù)。

2．使用安裝中提醒注意；以鄞州臺(tái)數(shù)字音頻處理器Orban Optimod-FM 8600為例介紹音頻處理器的設(shè)置和處理的效果。

（1）輸入電平REFERENCE LEVEL調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)：先選擇ROCK-MEDIUM預(yù)置，然后調(diào)整該參數(shù)，使AGC METER衰減量在10dB左右；如果小于10dB（表橋顯示偏高），就要調(diào)低REFERENCE LEVEL；如果大于10dB（表橋顯示偏低），就要調(diào)高REFERENCE LEVEL。注：以上調(diào)整對(duì)AES3輸出口不起作用。

（2）LOSSY CODES壓縮編碼器，把ORBAN和壓縮編碼器連接時(shí)，必須關(guān)掉PRE-E（PRE-EMPHASIS），因?yàn)閴嚎s編碼器接收不了預(yù)加重的信號(hào)。

（3）輸出電平調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)：使用調(diào)制度監(jiān)測(cè)儀或其它監(jiān)測(cè)制度的設(shè)備，使調(diào)制度達(dá)100%（通常±75kHz偏離）。

（4）CLIP LEVEL電平調(diào)整是調(diào)整內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器的最大輸入最平，調(diào)低了會(huì)引起信號(hào)過載、失真，調(diào)高了會(huì)降低信噪比。

因此，在播出鏈路中增加音頻處理器，獲得最高可達(dá)到CD質(zhì)量的聲音廣播節(jié)目，調(diào)制度明顯可以隨意調(diào)大。對(duì)聲音進(jìn)行處理，來獲得最佳音質(zhì)。

六．結(jié)束語

目前，廣播市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也愈加激烈，聽眾不僅對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容有要求，對(duì)節(jié)目的聲音質(zhì)量以及主觀感受也提出了更高的要求。因此，奧本Orban Optimod-FM 8600音頻處理器在我臺(tái)廣播中使用之后，不但提高了廣播的收聽響度和防止播出系統(tǒng)的失真，還提高了音質(zhì)，改善了播出質(zhì)量，使聽眾能收聽到滿意的廣播節(jié)目，來獲得最佳音質(zhì)，經(jīng)過二年多的使用，實(shí)踐證明其他處理器都無法與之媲美，它對(duì)廣播質(zhì)量的影響起了舉足輕重的作用。

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