東平湖分洪工程

[拼音]:guangbo

[英文]:broadcasting

利用無線電或有線電向廣大接收者播送節目的過程。前者稱為無線電廣播,後者稱為有線廣播。兩者都可以送聲音和影象。只播送聲音的稱為聲音廣播,同時播送影象和聲音的稱為電視廣播。通常將聲音廣播簡稱為廣播。調幅廣播是在無線電報的基礎上於1920年在美國首次實現的。1941年開始有調頻廣播,並在1961年確定了與單聲道廣播相容的立體聲廣播制式。

廣播技術與設施包括廣播頻段的劃分、廣播網的建設、播控中心和發射臺的建設等。

廣播頻段

世界各國廣播頻段頻率範圍的劃分不完全一致,中國屬於第三區(表1)。

廣播網

在一個國家或地區內,廣播電臺通常根據政治、經濟、文化等方面的要求和人口、地形條件設定並分佈在全國各地。所有這些電臺的組合稱為廣播網。幾個廣播發射臺使用同一載頻在不同地點同時播出同一節目的廣播方式稱為同步廣播;同步廣播電臺所組成的廣播網稱為同步廣播網。一個地區的有線電廣播結構。稱為有線電廣播網。

調幅廣播

調製方式為調幅的廣播。一般用於中頻和高頻廣播。一個調幅廣播頻道所佔頻寬約為 9~10千赫,因而傳送的聲音訊號最高頻率約為4.5~5千赫,特別是由於受到收音機通頻寬度的限制,保真度較差。雖然可以採用預加重等手段對收音質量略加改善,但因頻段容量有限,電臺過分擁擠,干擾嚴重,所以難於得到高質量的接收。

調頻廣播

調製方式為調頻的廣播。調頻廣播電臺工作在甚高頻頻段。一個調頻廣播頻道所佔頻寬約為200千赫,聲音訊號最高頻率可達15千赫,因而保真度高。另外,調頻廣播的信噪比高,抗干擾能力強。

調頻立體聲廣播

一種利用立體聲原理使聽眾獲得聲源方位感和臨場感的廣播方式。按聲道數區分有兩聲道調頻立體聲廣播和四聲道調頻立體聲廣播等。

世界上實際使用的雙聲道調頻立體聲廣播有兩種制式:極化調製制和導頻制。兩種制式都是與單聲道廣播相容的,即用普通調頻收音機也可以收聽調頻立體聲廣播節目;用調頻立體聲收音機也可以收聽普通調頻廣播電臺播出的節目,但兩種情況下收到的都是單聲道聲音。中國採用導頻制。

導頻制調頻立體聲廣播在傳送端應將左右兩個聲道訊號經立體聲編碼器編碼後成為以下三個訊號,即和訊號(左右聲道訊號之和,佔據50赫~15千赫);差訊號(左右聲道訊號的差對38千赫副載波進行抑制副載波調幅後的訊號,佔據23~53千赫);導頻訊號(19千赫)。編碼後的複合訊號佔據 50赫~53千赫的頻帶(圖1),用它來對主載波(87~108兆赫中的某一個頻率)調頻。立體聲編碼器有矩陣式和開關式兩種。矩陣式編碼器漸被淘汰。普通單聲道調頻收音機可以收到的是立體聲複合訊號中的和訊號,它與單聲道調頻廣播的節目訊號大致相同,所以二者可以相容。

播控中心

在廣播電臺中完成廣播節目的製作(包括錄音、複製、音訊加工和剪輯等)和播出(包括直播、重播和實況轉播等),並將節目訊號傳送到發射臺的部門。大型播控中心可以同時進行幾套廣播節目的製作和播出。播控中心由播音室、控制室、複製室(包括音訊加工)、重播間、主控制室、電纜室、微波機房,供電和空調裝置等組成。

播音室

經過聲學處理、供播音或錄音專用的房間。播音室要求具有一定的混響時間、聲擴散狀態均勻和隔聲隔振的能力。混響時間是指在播音室內從某一頻率的聲源停止發聲後,到聲音能量衰減到原來的百萬分之一(60分貝)為止的這一段時間。通常要求播音室對各頻率的混響時間大致相等。播音室的面積和用途不同時,要求它的混響時間也不同。通常語言播音室的面積約在100米2以內,混響時間為0.4秒左右;文藝節目播音室的面積則根據演員人數和節目性質而不同。供大型交響樂團演奏的播音室面積約在3000米2以上,混響時間約在1.5秒以上。如果採用多聲道錄音技術,則不論播音室面積大小都要求混響時間很短。播音室還要求聲音在室內擴散均勻。混響時間和聲擴散狀態決定於播音室內牆壁、天花板和地面敷設的吸聲材料和擴散體的性質。播音室應建在振動和噪聲小的地點,並採用浮築、雙層牆,不設與外界相通的視窗,用雙層門形成聲鎖等措施,藉以隔絕振動和噪聲。

控制室

利用調音控制檯對播音室送來的節目訊號進行放大、音量調整、平衡、音質修飾、混合、分路和特殊音訊加工並監聽,然後進行錄音或送往主控制室播出。通常播音室和相鄰的控制室之間設有玻璃窗,便於兩室工作人員彼此觀察。

廣播節目有三種播出形式。

(1)直播:在播音室中進行的實時直接播音。

(2)重播:將錄製好節目的磁帶重放播出。

(3)實況轉播:在現場拾取聲音由轉播裝置通過微波或電纜將節目訊號送回播控中心,然後播出。所有節目都集中到主控制室放大,同時還要混入報時訊號,按照規定的程式通過電纜或微波通道分送到各個發射臺去。直播所佔百分比很小。利用電子計算機按照節目表編排的節目順序,控制磁帶放音機、主控制室的放大和轉接裝置等形成自動播出系統,不但可以節省人力,還可避免差錯。

發射臺

在廣播系統中,利用發射機和天線將廣播節目廣播出去的部門。調幅發射臺一般建在城市郊區;調頻發射臺則建在市區。發射臺設有接受播控中心送來的節目訊號的終端裝置、訊號處理裝置、發射機、供電、冷卻、空調系統和天線及其饋線等。短波發射中心還設有交換節目訊號和轉換天線的排程室。

發射機產生高能量的射頻載波,經廣播節目訊號調製後,饋送給發射天線。廣播發射機通常由以下幾個部分組成:射頻激勵器、射頻功率放大器、節目訊號處理裝置、調製器、電源裝置、冷卻系統、程式控制和保安裝置等。廣播發射機的分類如表2。

圖2是脈寬調製廣播發射機的框圖,圖中70千赫脈衝發生器所形成的三角波與節目訊號相加,經脈寬調製器和開關管形成隨節目訊號振幅而改變寬度的脈衝串,通過解調器轉換為大功率的音訊訊號,耦合至被調射頻放大器,對載波進行調幅。

調頻廣播發射機可分為直接調頻廣播發射機和間接調頻廣播發射機。間接調頻廣播發射機通過調相間接獲得調頻訊號。實際使用的間接調頻廣播發射機大多是脈衝調相發射機。新型的調頻廣播發射機一般為直接調頻式,大多采用鎖相環電路或數字式頻率合成電路。

發射天線

將發射機輸出的射頻能量轉換為電磁波並輻射到空間去的裝置。小功率中波廣播發射臺通常採用四分之一波長垂直極化天線。大功率中波廣播發射臺通常採用二分之一波長垂直極化天線,以垂直鐵塔本身作為天線輻射體。短波廣播發射臺大多使用同相水平天線陣、縫隙天線、菱形天線和對數週期天線等。超短波調頻廣播則大多使用架在高鐵塔上的多層蝙蝠翼天線(見正交振子天線)和超繞杆天線等。

節目製作

節目製作分為語言節目製作和文藝節目製作兩類。語言節目製作比較簡單,按照播音人數可以使用單指向性或無指向性動圈傳聲器和雙指向性帶式傳聲器,由控制室對傳聲器所拾取的訊號進行調音處理後錄音。文藝節目的製作比較複雜,需要按照節目性質、演播人數、樂器種類和數量等佈置傳聲器。拾音方式可分為單點拾音方式和多點拾音方式兩種。單點拾音方式是用一個拾聲器來拾聲,要求全部聲源的位置佈置平衡,對個別樂器可以增設輔助傳聲器來拾音。這種拾音方式適用於合唱節目,也適用於大型交響樂。對輕音樂則大多使用多點拾音方式,按照各聲源的音量、音質、室內聲學條件和所用傳聲器的種類及其指向性來佈置傳聲器。通常對文藝節目的製作大多使用電容傳聲器來拾音,以求良好的音色。

雙聲道立體聲的拾音方式有兩種。一種是用傳聲器對或立體聲傳聲器進行拾音,它適合於要求聲音定位保持原來自然聲場的古典音樂等。另一種是使用多個傳聲器拾音後進行多聲道錄音的方式,適用於輕音樂等。傳聲器對拾音也稱為AB方式拾音。它是將兩個特性相同的單指向性傳聲器,彼此相距幾十釐米(也可加寬到幾米),互為左右地佈置在聲源前面,利用聲源與左右傳聲器的距離差所產生的聲級差和由時間差所產生的相位差來拾得左右不同的訊號。這種方式當聲源頻率改變時對左右傳聲器會產生不同的相位差,使左右的和訊號隨頻率而改變強度,這不利於與單聲道廣播的相容,並且兩傳聲器間距較大時還會出現中間聲音凹陷現象,因而很少使用。立體聲傳聲器是將兩個傳聲器單元上下同軸相靠地裝在一起,它又可分為XY方式和MS方式。XY方式是用兩個指向性相同的傳聲器單元使主軸分別與正前方成45°~60°角來拾音;MS方式是將一個雙指向性傳聲器主軸朝向左右方向,將另一無指向性傳聲器或一有指向性的傳聲器主軸朝向正前方來拾音。立體聲傳聲器方式因聲音到達兩傳聲器單元時沒有時間差只有聲級差而能獲得良好的相容性,使用廣泛。使用多個傳聲器拾音進行多聲道錄音的方式,是在一個混響時間很短的播音室中將樂隊按樂器種類分為若干組,彼此用隔聲屏或隔聲小室隔開,演員頭帶耳機,一邊聽取送回的聲音一邊進行演奏。每個樂器組各有一個或幾個傳聲器,用來拾取本組樂器的聲音,並在多聲道磁帶錄音機的磁帶上分別錄成一條磁跡。多聲道磁帶錄音機使用寬度約為 5釐米的磁帶,可以記錄16條或24條磁軌,這種錄音機可以單獨記錄、重放或消去其中任何一條磁跡。因此,這種錄音方式也可以先錄下樂曲節奏聲,然後倒回磁帶再重放這一節奏聲給某一樂器的演員,同時錄下這一樂器的演奏,這樣依次錄下所有樂器的聲音。若對某一樂器的錄音不滿意,則可僅重錄這一樂器的聲音,因而比較靈活。對多聲道磁帶上的每一條磁跡可以分別進行後期音訊修飾加工,以得到預期的效果。在合成兩聲道立體聲節目時,利用立體聲調音臺上的聲象電位器,可以人為地將各樂器組聲音按不同比例分配到左右兩聲道中,使重放時能在左右兩揚聲器之間所形成的各樂器聲音具有不同的方位,從而獲得立體感。

音訊加工

包括單頻率音調補償、多頻率音調補償、延時、混響等。單頻率音調補償器是按需要對某一頻率訊號的振幅進行提升或抑制的裝置。多頻率補償器是按需要對多個頻率訊號的振幅進行提升或抑制的裝置。延時器是用來將訊號延遲幾毫秒到幾百毫秒後再與原訊號按不同比例混合,以取得使聲音豐滿或造成回聲效果的裝置。現代大多使用數字延時器。混響器是用來增加節目混響效果的裝置,有鋼板混響器、金箔混響器和數字混響器等。也有使用混響室來得到混響效果的,現代大多使用混響效果好的數字混響器。

收音機

用來收聽無線電廣播的裝置,用得最多的是超外差式收音機(圖3)。由天線接收到的無線電訊號經輸入調諧電路選擇,在變頻級由本機振盪器產生與已選電臺頻率相差一個固定頻率的振盪訊號,與已選電臺頻率構成一稱為中間頻率的固定差頻,經過中間頻率放大器後,由解調器解調,恢復出聲音訊號,再經低頻放大器放大後,由揚聲器發出聲音。超外差收音機的優點在於中頻是固定的,而且頻率較低,容易進行高增益高選擇性放大。調幅收音機的中間頻率中國規定為465千赫,解調器為檢波器;調頻收音機的中間頻率為10.7兆赫,解調器為鑑頻器。通常調頻收音機在變頻級前不加高頻放大級。

調頻立體聲收音機與普通調頻收音機的差別在於前者工作頻寬較寬,並在鑑頻器後有一立體聲解碼器。立體聲解碼器有矩陣式和開關式之分,現代大多使用開關式。從鑑頻器的輸出端可以得到立體聲廣播的複合訊號,立體聲解碼器則從其中分離出19千赫導頻訊號,並將其倍頻為38千赫,用以恢復出左右聲道訊號,經兩路放大後,由左右兩個揚聲器放聲。

噪聲和干擾

影響正常接收廣播的無規則隨機訊號稱為噪聲。噪聲分為自然噪聲和人為噪聲。自然噪聲中以大氣噪聲為主,它是由雷電、暴風雨等產生的噪聲,大多是脈衝式的,強度一般與頻率成反比。人為噪聲由各種機電裝置產生的噪聲,它的頻率範圍較廣。

非欲收電臺的訊號對欲收電臺訊號的影響稱為干擾。干擾可分為同頻干擾、鄰頻干擾、映象干擾和假訊號反應干擾等。同頻干擾是指與欲收電臺具有相同載頻的非欲收電臺訊號的干擾,可以用指向性天線來加以抑制。鄰頻干擾是指與欲收電臺載頻相近的非欲收電臺訊號的干擾,可以用加強收音機選擇性的方法來抑制。映象干擾是指用超外差式收音機時,由與欲收電臺訊號相差兩倍中頻頻率的非欲收電臺訊號的干擾,可以用提高高頻電路的選擇性來抑制。假訊號響應干擾是指用超外差式收音機時,由對欲收電臺訊號成某一倍數的非欲收電臺訊號與本機振盪頻率的某一倍數頻率所形成的干擾,它可由設法減小變頻電路產生的高次諧波來抑制。

音質評價

對廣播節目聲音質量的主觀評價。音訊裝置的質量可由測量儀器進行客觀測量,但對於製作出來的節目卻很難用儀器測量。因此節目質量的測定還須採用主觀評價的方法。通過主觀評價還可以建立裝置的客觀技術指標與用它製作的節目的主觀效果之間的關係,這對確定音訊裝置的技術要求非常重要。對廣播節目質量的主觀評價是由一定人數的電聲和音樂方面的專家和音樂愛好者在審聽室內對節目進行審聽,用評分方式或填寫聽音印象等方式評價節目的清晰度、豐滿度、保真度、臨場感和立體感等。審聽室的體積、混響時間、聲擴散狀態等應滿足一定要求,以免影響評價結果。

參考書目

謝興甫:《立體聲原理》,科學出版社,北京,1981。

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