《广播电视技术概论》知识总结

1《广播电视技术概论》第一章概述小结一、广播的定义：一种“定点发送、群点接收”的通信方式。“广播”的两层含义：1、泛指：通过无线电波或有线系统向广大听众或观众传送节目的过程。2、特指：声音广播。二、广播电视的特点：1、形象化：以声音和图像的形式来传递信息。2、及时性：以电波传播的速度来传送信息。3、广泛性：覆盖范围最广泛的一种传播媒介。三、广播电视的发展沿革1、三代广播：（第一代）AM-调幅声音广播，（第二代）FM-调频声音广播，（第三代）DAB-数字声音广播。2、三代电视：（第一代）黑白电视广播，（第二代）彩色电视广播，（第三代）数字电视和高清晰度电视广播。四、广播电视系统的基本组成和作用1、节目制作与播出：利用必要的广播电视设备及技术手段制作出符合标准的广播电视节目信号，并按一定的时间顺序（节目表）将其播出到发送传输端。2、发送与传输：将广播电视节目信号进行一定的技术处理（如编码、调制等）后，经过某种传输方式（如地面射频传输、卫星广播、有线传输等）传送到接收端。3、接收与重现：接收广播电视节目信号，并对其进行必要的处理和变换，最终还原成图像及声音。4、监测网：对广播电视链路中的各个环节进行信号的监测，及时了解播出安全的播出的质量情况。五、广播电视的基本传输方式1、地面无线电开路传输：主要业务有调幅中、短波广播、调频广播、VHF/UHF频段电视广播等。（1）调幅广播：中波MW调幅广播的频率范围是526.5～1605.5kHz，每个频道的带宽为9kHz，共划分为120频道；主要是地波传播。短波广播SW的频率范围是2.3～26.1M2Hz，每个频道带宽是10kHz，；主要是天波传播。（2）调频广播：频率范围为87～108MHz，每套调频节目所占带宽为200kHz空间波直线传播（视距）。（3）VHF/UHF地面电视广播：每个频道带宽是8MHz，共安排了68个标准频道，从DS-1到DS-68，其中，甚高频（米波）VHF的标准频道从DS-1到DS-12；特高频（分米波）的标准频道从DS-13到DS-68，空间波直线传播（视距）。2、有线网络传输：利用同轴电缆、光缆等媒介进行传输，通过一定的分配网络，为用户提供多套广播电视节目的网络系统。（1）CATV增补频道划分：111-167MHz有Z-1～Z-7的8个频道，223-463MHz有Z-8～Z-37的30个频道，566-606MHz有Z-38～Z-42的5个频道，合计42个增补频道。（2）双向HFC网波段划分表波段频率范围业务内容RRa：5.0-20.2MHz上行业务上行窄带数据业务、网络管理（上行）Rb：20.2-58.6MHz上行宽带数据业务Rc：58.6-65.0MHz上行窄带数据业务、网络管理（上行）X65-87MHz过渡带FM87-108MHz下行业务广播业务A110-1000MHz模拟电视及数字电视广播网络管理控制（下行）下行宽带数据业务（3）现有CATV系统下行参数表上限频率标准频道增补频道可传模拟电视套数300MHzDS-6～DS-12Z-1～Z-1623450MHzDS-6～DS-12Z-1～Z-3542550MHzDS-6～DS-22Z-1～Z-3754750MHzDS-6～DS-42Z-1～Z-4279860MHzDS-6～DS-56Z-1～Z-429333、卫星传输：利用地球同步卫星上的转发器进行信号的传输。广播电视卫星传输主要使用频段：（1）C频段（3.7～4.2GHz）：有24个频道。（2）Ku频段（11.7～12.75GHz）：有24个频道。4、增加两种新的传输方式：（1）因特网广播（2）移动多媒体广播六、广播电视制播设备和技术1、声音信号：录音室（或播音室）、传声器、拾音技术、调音台、录音设备、声音节目的编辑加工设备、高质量的监听系统等。2、图像信号：演播室、摄像机、录像机、编辑制作设备、视频切换台等。七、接收与重现1、接收设备：在接收端接收所传送的信号，并经过一定的处理及变换后送往显示器或扬声器进行音像重现的设备。2、三种基本接收方式：有线接收、地面无线接收、卫星接收。3、终端设备：（1）扬声器：将音频信号转换成声音信号的电－声转换设备。（2）显示器：将视频信号转换成光图像的电－光转换设备。八、广播、电视监测1、监测方式：固定监测、流动监测、遥控监测。2、传输方式：无线传输、有线传输、卫星传输。3、工作频段：中波广播、短波广播、调频广播、地面电视、有线电视、卫星电视。4、监测数据：开路监测（服务区内某接收点动态监测）、闭路监测（通路有限范围内信号传输的监测）。5、四个监测网：卫星数字电视监测网、有线广播电视监测网、无线广播电视监测网、海外广播电视监测网。第二章声音广播基础知识小结一、声音：物体振动产生的声波通过介质对人耳产生的感觉。（一）声音产生和传播41、声音的产生：粒子波动运动的结果，由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质发生波动产生。2、声音的传播：必须通过空气或其它的媒质形成声波进行传播。3、声音的传播特性：（1）声源的方向性，（2）声波的反射和折射，（3）声波的衍射与散射。（二）描述声波的基本参量1、频率：空气密度和压力每秒钟变化的次数，常用符号f表示，单位是赫兹（Hz）。2、周期：一个声波完成一次振动所需要的时间，用符号T表示，单位为秒（s）。3、波长：声波在一个周期的时间内传播的距离，用符号λ表示，单位通常为米（m）。4、传播速度：声波每秒内传播的距离，用符号υ表示，单位为米/秒（m/s）。（三）表征声音强弱的参量1、声压：声波引起的交变压强，单位是帕（Pa=1N/m2）基准声压=2×10-5Pa。2、声功率：声源在单位时间内向外辐射的总声能，声源辐射功率。单位是瓦（W）。3、声强：声波能流密度，穿过垂直于声波传播方向上单位面积内的声功率，用符号I表示，单位是W/m2。基准声强（参考声强）=10-12W/m2。声强与声压的平方成正比关系。（四）声音的三要素1、响度（声音的大小）：人耳对声音强弱的主观感觉。可用声压级表示。与声波的幅度密切相关。2、音调（声音频率的高低）：人耳对声音高低的感觉。与声波的基波频率密切相关。人能听到声音的范围是20Hz~20kHz。3、音色（声音的特色）：人耳对各种频率、各种强度的声波的综合反应。与声波的频谱（波形）密切相关。（五）电平和分贝的概念1、电平的定义：某点功率P1与选定基准功率P0之比的对数关系，用分贝表示。P1(dB)=10lg(P1/P0)[dB]2、电平的性质：描述功率的物理量。3、绝对电平：由于可采用不同的基准电平P0，所以形成不同的分贝制。当P0=1[W]时，则称P1(dB)的值为以分贝瓦[dBW]为单位的绝对功率电平。当P0=1[mW]时，则称P1(dB)的值为以分贝毫瓦[dBm]为单位的绝对功率电平。在射频和视频系统中，若阻抗同为z=75Ω时，则电平P1(dB)=10lg(P1/P0)=10lg[(U22/z2)5/(U12/z1)]=20lg(U2/U1)+10lg(z1/z2)=20lg(U1/U0)[dB]。当P0=(1mV)2/75Ω=0.0133μW时，则称P1(dB)的值为以分贝毫伏[dBmV]为单位的绝对电压电平。当P0=(1μV)2/75Ω=0.0133pW时，则称P1(dB)的值为以分贝微伏[dBμV]为单位的绝对电压电平。在音频系统中，若阻抗同为z=600Ω时，当P0=(0.775V)2/600Ω=1[mW]，则称P1(dB)的值为以分贝音频单位[dBu]为单位的绝对电压电平。4、相对电平：用分贝表示两个电平的相对大小。设测量点2和测量点1处的功率分别为P2和P1，电压分别为U2和U1，阻抗分别为z2和z1，则P2相对于P1的相对电平可表示为A[dB]=10lg(P2/P1)=10lgP2-10lgP1=P2[dB]-P1[dB]=10lg[(U22/z2)/(U12/z1)]=20lg(U2/U1)+10lg(z1/z2)当z2=z1时，A[dB]=20lg(U2/U1)[dB]A[dB]0，放大器；A[dB]0，衰减器；A[dB]=0，保持器。5、常用分贝制之间的转换：0[dBW]=30[dBmW]，0[dBmW]=48.75[dBmV]，0[dBmV]=60[dBμV]6、电信号分贝值的几种表示方法：（1）功率放大倍数=10lgPo/Pi(dB)（2）功率信噪比=10lgS/N(dB)（3）电压放大倍数=20lgUo/Ui(dB)（4）功率电平级=10lgP/Pr(dB)（5）电压电平级=20lgU/Ur（dB）7、分贝速算简表真数x10lgx[dB]20lgx[dB]dB0[dBW]0[dBm]0[dBmV]0[dBμV]30[dB]48.75[dB]60[dB]610023634.759.54612571467.7515.578.517891899.519101020二、传声器和扬声器（一）传声器1、作用：将声音振动转变为相应的电流变化的换能器件。声能机械能电能2、常用：动圈传声器和电容传声器。3、原理：（1）声波接收器：感应外界的声波并将其转换成相应的机械振动（声能—机械能），（2）力/电换能器：将机械振动转换成相应的电信号（机械能—电能转换）。（二）扬声器1、作用：将按声音变化的电信号转换为声音信号的换能器件。电能机械能声能2、种类：电动式、压电式、舌簧式等。3、原理：（1）通过交变电流的音圈在电磁力作用下产生振动，电能—机械能转换，（2）振膜随着音圈振动，产生声音，机械能—声能转换。三、立体声原理（一）双耳听觉特性1、立体声：具有层次分明、具有立体感（方位感和深度感）的声音效果。2、人耳辨别声源方向的两个物理因素：（1）声音到达左右耳的时间差（或相位差）；（2）声音到达左右耳的声级差（或强度差）。3、立体声广播中实际立体声效果实现方式：使用声级差方式实现，便于和单声道系统兼容。7（二）立体声的拾音方式：（1）A-B方式，（2）X-Y方式，（3）M-S方式，（4）仿真头方式，（5）多声道拾音方式。（三）立体声的听声1、最佳听声位置：左右扬声器连线为底边的等腰三角形的顶点。2、双声道听声系统：利用两个扬声器的声级差产生的声像分布实现立体声效果。利用声级差的方法有利于立体声和单声道之间兼容。（四）多声道环绕声1、5.1声道（1）聆听者前面3个声道：L=左，C=中，R=右。（2）聆听者后面2个声道：LS=左环绕，RS=右环绕。（3）聆听者前面增加.1声道（大约150Hz以下超低音）：LFE=低音炮。2、6.1或7.1声道：在5.1声道基础上增加1或2个环绕声，放置在左环绕和右环绕之间。四、数字音频技术基础（一）数字音频基本概念1、模拟信号和数字信号（1）模拟信号：在时间和幅度上都连续变化的信号。（2）数字信号：在时间和幅度上都离散的信号。2、模拟信号和数字信号两者之间的区别信号信号基本特征信息表示方法模拟信号无限连续性：函数的取值为无限多个，信号的定义域和值域都是连续的。准确比例性：待传递的信息可准确表示且包含在信号的波形之中（比例关系）。数字信号有限离散性：函数的取值为有限多个，信号的定义域和值域都是离散的。近似对应性：待传递的信息只能近似表示，且包含在码元的不同组合之中（对应关系）。（二）声音信号数字化1、取样：将时间轴上连续的信号成为时间上离散的脉冲序列，即将信号在时间域离散化。（1）奈奎斯特取样定理：要想取样后能够不失真地恢复出原信号，则取样频率必须大8于信号最高频率的二倍。fs2fm①取样后的频谱中，各个周期之间相互不重叠。②采用一个截至频率为fs/2的低通滤波器可将原始信号的频谱恢复。（2）数字音频取样频率：①数字卫星广播：32kHz，②CD：44.1kHz，③演播室：48kHz。2、量化：在幅度轴上将连续变化的幅度值用有限位的数字表示，即将信号幅度离散化。（1）量化比特数（n）与十进制的量化等级数（M）之间的关系：n=log2M量化比特数=log2量化等级数（2）数码率=取样频率（fs）×量化比特数（n）（bps,比