广播电视技术基础

广播电视技术基础第一章广播电声基本知识声音的基础知识广播的诞生和发展无线电波的发射和接收广播中心技术电声换能器件第一节声音的基础知识什么是声音？物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质发生波动产生声波，听觉器官接收产生印象。关键词：质点不传播，声源，频率、波长和周期频率：空气密度和压力每秒变化的次数，单位赫兹（HZ），用f表示。人的频率范围20-20000HZ。周期：一个声波完成一次振动需要的时间。单位秒（S），用T表示。波长：声波在一个周期内传播的距离。单位（m），用λ表示。声波的传播速度每秒传播的距离，称为声速，符号v，单位m/s。V=λ*f15度下的声速——340m/s不同媒质下的差异：钢5100m/s，软橡皮50m/s频率和波长成反比“狮子吼”的可能性分析——声压声波的强弱通常用声压、声功率和声强表示声压——由声波引起的交变压强，单位Pa基准声压——听觉现象的起点声压声功率——衡量声源发身能力的指标，声源在单位时间内向外辐射的总声能，单位W声强——单位面积的声功率，符号I“狮子吼”杀伤模式——声的传播特性如何避免无差别杀伤？——声源的方向性（波长和声源尺寸）防御者的策略——声波的反射声波的聚焦声波的吸收和折射水波的衍射声波的衍射电波的衍射？散射——无规则的衍射隔墙有耳的产生——远距离衍射人的听觉器官外耳：耳廓和外耳道，直通鼓膜，将声音由耳壳传到鼓膜，谐振频率3000HZ。中耳：由感觉振动的鼓膜、听小骨容纳鼓膜及听小骨的鼓室构成。内耳：由耳蜗等组成，后者内部充满淋巴液，掌管听觉的耳蜗部分为听觉神经。狮子吼多响才有杀伤力？响度是一个主观指标，表现为波形的幅度不同。声压级：以基准声压作为参考所得的以分贝值表示的量。听阀：声压级0db，声压为基准声压。可听阀：人能承受的最大声压，声压级120db。响度也和频率相关。100HZ，40db。动态范围：最大和最小声压级之差。120：70人们对声音高低的感觉——音调主要与频率有关，且与变化的对数成正比。次声：低于20HZ超声：高于20KHZ调幅广播：低于4.5KHZ音色——对频率和强度的综合反应基波和多种谐波构成一种声音幅度最大、频率最低的称为基波幅度较小、频率成整数倍关系的正弦波称为谐波最终构成一个非正弦波听觉的方向感人根据双耳听到的声音在时间上、强度上和相位上的差异来判断声源的方位。低频率：声强无差别，时间有先后高频率：声强有差别。连续音：根据相位判断，但高频时不绝对。人的水平向判断力远超垂直向判断力。听觉灵敏度——从忍者说起人耳对声压、频率和方位细小变化的判断能力称为灵敏度。响度：声压变，判断力亦变。大于50db，级差1db；小于40db，级差1-3db频率：跟频率和强度相关。1000HZ、40db，级差3HZ；低频、低声压，则级别增大。可通过训练提高，随年龄降低，高声压亦有负作用。第三节无线电波的发射和接收无线电广播技术是关于无线电广播发送设备的技术，广播发射机是利用电磁波传递信息的，所以广播发射机的首要任务是把要传送的音频信号通过一定的方式调制在载波上，并放大到额定的功率，然后利用天线以电磁波的方式发射出去，在一定的覆盖范围内利用接收机就可以收听到声音广播。无线电波的产生由频率很高的交变电流通过天线辐射的结果，又称为电磁场。如天线中有高频率电流在不停变化，则附近空间的电场也随之变动，在变动的电场周围产生变动的磁场，磁场周围产生变动电场，形成交替的电磁场运动，并像波浪一样不断地向前推进。传送广播和电视节目，还可以用来通信、传真，发现目标，导航，无线电遥控和遥测。频率和波长波在每秒钟内变化的次数称为频率，单位为HZ。千HZ=KHZ兆HZ=MHZ=1*10/6HZ吉HZ=GHZ=1*10/9HZ普通交流电网供给的电流频率是50HZ。V=3*10/8m/s电磁波每变化一次所占据的长度称为波长，单位m。λ=v/f频段的划分广播电视所占无线电波的频率范围称为频段，所占波长范围称为波段中波—526.5KHZ-1605.5KHZ（波长570m-187m），国内广播短波—2.3MHZ-26.1MHZ（波长130m-11.5m），国际广播甚高频（VHF）—米波，主要用于电视和调频广播特高频（UHF）—分米波，主要用于电视微波—可分为特高频（分米）、超高频（厘米）、极高频（毫米）电离层和电波电离层：地球上空60公里以外，白天可分三到四层D、E、F1、F2，夜间只有E、F2层。D层对中长波有强烈吸收作用，衰减很大电离层对短波的吸收很小，主要是F2层反射，存在衰落现象超短波可以穿出电离层很远传播路径和特点天波：经过电离层反射后到达接收点的电波空间波：经过对流层在自由空间传播的电波地波：沿地球表面传播的电波微波：像光线，可为抛物面形。可建微波站接力传播或靠卫星中波：功率越大、则越远，通过塔身发射，4/1波长，约传200km短波：地面吸收强，传几十km，靠天波则距离达上万km，发射功率很小超短波：仅靠空间波，直线传播，仅几十km，天线高传输网和覆盖网转播台：将接收到的广播电视高频信号改变频率或频道后转发。同步卫星：利用上面的转发器，将地面上行站送来的节目以小功率转发给地面，以覆盖全国。由卫星地面站接收手，传给发射台发射出去。对我国效果显著。发射台的构成条件1：天线长度和电波波长相对应，才能有效发射；条件2：具有一定频率的电磁场才能发射，必须利用较高频率电波。核心设备——发射机：调制载波、放大功率馈线和天线：前者将已调制载波送到天线，天线将能量转化为电波并发射辅助设备：冷却、调试监测控制台和配电系统模拟调制和解调技术调制：声音—传声器—音频电信号—载运于高频交变电流——无线电波发射载波：受调制的高频交变电流调制信号：调制载波的音频信号。解调：调制的逆过程，在接收机里完成，即把调制在载波上的音频信号设法还原成原来的电信号的过程。三种模拟调制方式：调幅、调频、调相，在广播电视实践中，以前两者为主。调幅：使高频载波的幅度按音频或视频信号变化的调制方式，用AM表示。第一代广播技术。调频：使高频载波的频率按音频或视频信号变化的调制方式，用FM表示。第二代广播技术。数字调幅或调频：第三代广播技术。频谱任何信号都可以分解为不同频率的正弦波信号之和，所谓频谱，就是按频率分布情况组成的各正弦波分量的振幅。信号的正弦波分量的最高与最低频率之差，就是它的频率范围，简称“带宽”或“频宽”调频的特点优点：可限幅、失真小、信噪比高频带宽、音质好效率高、成本低解决了频率不够分配问题缺点：覆盖范围有限“门限”效应、弱信号接收差仍受寄生调频干扰（汽车、飞机）接收机原理调幅：分为直接放大式和超外差式接收机，由于后者选择性好、灵敏度高、工作稳定，是目前主要方式；调频：单声道调频接收机也采用超外差式，原理基本相同。中频：调幅465K，调频10.7M。接收机性能指标频率范围：中波、短波2.3-26.1M、调频88-108M；噪限灵敏度：信噪比26db下接收微弱信号的能力；选择性：从复杂信号中选择有用信号的能力；输出功率：最大输出功率和额定输出功率；整机频率特性：在音频频率范围内的响应特性。第四节立体声和电声器件层次分明，具有立体感（深度感和方向感）的声音效果，就是通常所说的立体声。在广播技术中，包括立体声广播、立体声录音、立体声重放。立体声的生物基础双耳效应：人利用自己双耳判断声音方位的能力，耳壳效应：依靠耳壳的形状特点来辅助判断声源方位的能力。通过保留人耳能够对声源进行定位的因素，使人能够产生幻觉声源（声像）怎样制造声像？经过从全面传声——中央传声——三声道传声——二声道传声的过程。调频立体声调频立体声可以说是结合了单通道调频广播和立体声音响技术而实现的广播革命，使广播达到了人类听觉全面仿真的程度。立体声接收机与单声道调频接收机差别：信号的加重与去加重A-B制拾音方式双声道立体声采用两个传声器拾取声音。它们的放置方式构成了不同的立体声拾音方式。A-B制：法国人提出的最早的录制立体声的方式，用两个型号、性能完全相同的传声器并排放置于声源前方特点：便宜，但存在中央声后移和漏斗现象，间距不应太远获太近。X-Y制拾音方式英国人提出的现代拾音方式，采用两只相同传声器，使其成一定的角度一上一下紧靠排列。特点：声源传到时几乎不存在时间差、只有声强差。通常将之装在一个壳体内，构成重合传声器为双指向时，夹角一般90度；可大于90度，但太大又会导致中部声源拾音不佳。M-S制拾音方式丹麦人提出，将双指向性传声器与一个任意指向传声器一上一下紧靠，双指向为横轴、任意指向朝前。后者获得与单声道拾音相同的和信号（M），前者为左右声道差信号（S），然后再将和差信号经电路转换成左右声道。特点：两传声器频率响应匹配，也常安装一个壳体内。信号精确且兼容性好。模拟人头制拾音将两传声器放置在用塑料等做成的模拟人头的双耳部位，分别作为声道信号。特点：产生既有声强差、又有时间差的信号。使用耳机收听效果好，但使用双扬声器放音立体声效果（尤其高频声像）将很差。传声器将声音信号转变为相应电信号的换能器件，将声音振动变成相应的电流变化，首先将声波转化为机械振动，再将振动转化为电信号，因此，包括声波接收器和力/电换能器两部分。指向特性：早期无指向、后期双指向和单指向，目前心形最多，无线型也日益广泛。按接收原理：声压式和压差式、复合式。传声器类型动圈式电容式驻极体式无线传声器传声器的技术指标灵敏度频率响应（频率范围）指向特性固有噪声：决定了能接收的最低声级，决定拾音下限。非线性失真：在强声压作用下传声器输出电压会产生一些非线形失真，这允许的最大值时所对应的电压级称为最高声压级。决定了拾音上限。使用和维护近讲效应指向特性正确选择切换开关：指向、音质、电平衰减、阻抗变换三防：防风、防潮、防尘、防干扰防风罩：带微孔的泡沫塑料防风罩、金属网防风罩扬声器简称喇叭，是电能转换成声能的换能器件，效率仅为5%-15%。高保真放音系统中最薄弱的环节。目前使用最多的是电动式扬声器，包括纸盆式、球顶式、号筒式等。性能指标：频率响应（不等于频率特性）、辐射特性、失真、效率扬声器箱（音箱）将一个或数个扬声器都装在扬声器内，以便提高扬声器辐射、尤其是低频辐射的能力。敞开式音箱：障板和共鸣器的结合，后面开启或开孔；不能发出丰富的低音，但为了保证一定的低频特性，需有足够尺寸。音箱封闭式音箱在前者基础上加上后盖，只有一个扬声器孔和一个小的泄漏孔（保持气压平衡）。箱内装有吸音材料以削弱反射。优点：反相声波无法传到箱外，防止了干涉现象的产生，使低频响应得到改善。缺点：功率浪费多。倒相式音箱在封闭式基础上适当部分开孔，使反射达到180度，声波同相叠加，从而加强了整个系统的声辐射效果。因为效果主要发生在低频，故称“低频倒相箱”。优点：体积更小，增加低频下限而不降灵敏度。缺点：易低频拖尾第六节广播中心技术广播中心是广播电台的核心，是广播系统工程中的重要组成部分，它包括节目制作中心和播出控制中心两部分。节目制作中心：节目的发源地和主体播出控制中心：广播中心最主要的技术部门。播音室（录音棚）基本要求：有适当混响时间、并且声音扩散均匀；应能隔绝噪声种类：自然混响（3000—1.5）和强吸收的短混响（0.2-0.8，20—0.4）隔音措施：地点选择，墙壁、门、窗、声锁、不平行窗、天花板、浮岛控制室利用调音台对播音室送来的节目信号进行放大、音量调整、平衡、混合等加工和监听。要求：一定的空间和混响时间。语言播音室一般比音乐播音室简单调音台输入部分：以每个输入通道为一组，垂直排列，由信号选择开关、前置放大器、音质均衡器、声像移动器和电平控制器（滑动和旋转式）等构成。4倍输出部分：有多个输出通道，包含调音电路（混合放大器）、主音量