CC BY
30
12 декабря 2011 г. 0:11
ТЕХНОЛОГИИ
Специальная обработка сигналов в звуковом вещании
Ключевые слова: обработка звуковых вещательных сигналов, цифровое вещание
Необход имость обработки звуковых вещательных сигналов (ЗВС) у специалистов сомнений не вызывает, поскольку именно с оптимизацией технологии обработки вещательного синела связано решение проблемы качества в современном радиовещании. К настоящему времени и аналоговые, и цифровые каналы передачи являются адаптивными — изменяющими свои свойства в соответствии со свойствами сигнала. Для согласовании с возможностями входящих в канал вещания трактов передачи вещательный сигнал псдаергается многоэтапной обработке с изменением практически всех параметров. Особенно остро яга проблема встает при ОвЧ ЧМ и цифровом вещании, те. в системах, которые используются для передачи не столысо смысловой, сколько эмоциональной информации.
Попов О.Б.,
к т.н., профессор МТУСИ Рихтер С. Г.,
к.т.н., профессор МТУСИ
Предварительная адоптивная обработка вещательного синапа на входе радиопередающих устройств ст&ювится обязательной процедурой для конкурентоспособной радиостан-1ХИ. Основной задачей такой обработки является поддержание постоянства писовых уровней, повыиение относительной средней мощности (ОСМ) вещательного сигнала, разборчивости и качества передачи. Традиционно ОСМ определяет кос отношение измеренной мощности сигнала за отрезок времени I к мощности сигусоидрлыюго огнапа с наряжением равным наибольшему значению напряже-
мЗВС
В последние I О-15 лет тродициожые автоматические регуляторы уровня (АРУР) вытесняются сгудиопроцессорами (АЛ), позеоляощи-ми более эффективно решить перечисленные выше задачи Так, в процессе аудоопроцессор-ной обработки происходит многократное увеличение ОСМ ЗВС ЧТО, в свою очередь, приводит к существенному увелте»*1ю средней глубины М0ДуЛЯ4ИИ несущей — без внесения заметных на слух искажений сигнала Такая обработка, увеличивая громкость и/или даль-ностъ приема, попутно решает задачу стабили-эац*1 уровня ЗВС на входе модулятора, что практически снимает угрозу перемодуляции передатчика. Установлено, что повышение средоего коэффициента модуля1**1 радиовещательного АМ передатчика (~0,37) вдрое привод ит к повышению его излучаемой мощности на 15%, приросту площади зоны обслуживания на 15,6%. "Платой" за это является повышение мощности, потребляемой передатчиком приблизительно на 7% (11.
Аудиопроцессорная обработка способствует также уменьшению негалвных последст-
вий, связанных с компактным представлением ЗВС. Дело в том что передаю вещательного синапа по цифровым трактам с комлектным представлением неизбежно приводит к измене-«во свойств сигнала, в том числе к повышению гмк-фактора и снижению ОСМ. Эго уменьшает эффектувмостъ передачи в сквозном юхте. На рис. I приведена зависимость нормрован-ной ОСМ (по отношенио к значении* ОСМ исход ного сигнала) от скорости 1*1фрового потока, а также заметность вносимых при МРК?-кааироеамии искажений (в %). На графисе показаны минимальные и максимальные значения, которые приммоет нормированная ОСМ синапов десяти различных рсщцэввщател**ых станет
Особенности аудиопроцессорной обработки ЗВС рассмотрены в работе (1 ]. Отмечается что применение в радиовещании нашли АП типа Орйпх^ фрмы ОтЬап (США), а также АЛ типа ВеЬпдег, с!Втах и ряд других Почти десятилетний агыт использования на радиовещательной сети России насчигъвают отечественные аудиопроцессоры серии АРТО, раэра ботс»#«*е в МТУСИ в 1999-2000 гт. (патент РФ (21). Впоследоеевремяусигмпсяигтерескэтой теме, что и побудило нас — разработчиков АП АРГО, под елиться некоторыми своими соображениями относительно особенностей работы и применения рода ауд иопроцессоров.
\Лх 256 192 128 64 Оцшк^ЕСпмхамя «СигС
По-прежнему, основным критерием качества передачи ЗВС для большинства слушателей остается громкость которая хорошо отображается параметром ОСМ Интенсивная аудиопроцессорная обработка с увеличением ОСМ используется многими радиостанциями. Однако у большинства известных сгудиолро-цессоров увеличение ОСМ сопровождается расширением спектра, сужением динамического деапазона (т.е. конгрес сирсваиіем) и возрастанием перепадов громкости Особенно наглядно эти изменения проявляются на си-налах придыха»мя дикторов и ведущих, уровень которых на выходе канала передачи иногда достигает 1/3 уровня сигнала в то время как на входе составляют 1/20...1/30 часть этого уровня Высокий урове*«> астматического придыхания может вызвать падеознательное отторжение у слушателей.
Сказывается аудиопроцессорная обработка и на спектре передаваемого сигнала. Согласно стандарту (31 измерение ^НХ канала передачи производится с помощью гармони«е-ского синапа с отключением всех устройств обрабсякк либо переводам их в линейный режим работы; шаблон допустимых отклонений АЧХ приведен на рис 2.
Естественно, что при таких измерениях канал, как гравило, соответствует требоесвмям стандарта. АЧХ аудиопроцессоров в процессе
■ №нс. ЭИЭ4. норшр ОСМ
ЗН9І нормр
ОСМ — “Заметтостъ
Піс I. Зависимость нормированной ОСМ и заметности искажений от скорости цифрового потока
Т-Сотт #3-2011
19
ТЕХНОЛОГИИ
б)
Ліс 4. Повьиіение мси*ости си-жго ЗВ при сохранена и идеальном поддержали его пжоеых урсвией [слева — до регупирсв»мя. аїраьа — после регуткров»*ія|: а) режим ограничения недопустимо большого уровня входного сигнала 38; 6] режим увеличения уровне малого вхожего огнало ЗВ
является ОСМ. На пракоесе существует проблема по однознежой оценке этого параметра в канапе ЗВ. Поэтому естественно, что новые подходы к авторегулироеа»**о параметров ЗВС потребовали разработки соответствующих методов объективной оценки качества вещательного стопа. К их числу /ложно отнести метод комплексного статистического оценивания (МКСО) Щ В частности, позволяющий измерять ОСМ расчетным путем по фрагменту реального сигнала путем использования специального программного продукта (4). Име»*ю этот метод позволил получить все количественные результаты, приведенные в настоящей работе.
Трсщщионные АРУР обеспечивают повышение ОСМ сигнала в пределах 20- 30% — за счет выравнивания уровней сильных и слабых звуков при поддержании постоянства мак симального уровня как правило, со сжатием д инал*1ческогодис»тазона сигнала Использо-ва»*1е анагмтической огибевощей ЗВС в процессе формирования сигнала управление авторегулятора позволяет осуществить преобро эоесмие не толысо уровня сигнала, но и его гык-фсктора и следовательно, ОСМ. В частности, аудиопроцессор, выполнений на основе испольэованм) гильбертовской огибающей и размещенный в непосредственной близости от модулятора передатчика, позволяет практически вдвое увеличить средоою гл^иу модулями передатчика при доагъном поддержании гмковых уровней сигнала, что исключает пере-модуляцию и повышает громкость радиоприема (рис. 4).
Нел**«е**юе преобразование аналитической огибающей беэынер1*юнно, оно не сопровождается гармоническими, »♦» имермоду-лл^юнными искаже»*1ями обрабатъвоемого сигнала и не связано с процессами срабслыво-
ния и восстановления авторегулятора Выравнивание ОСМ для сигналов номинального уровня разных жанров обеспечивает их равную громкость. Программное обеспечение позволяет легко адагттуроватъ алгоритм обработки к конкретному трскту передачи и под любые вкусы слушателей. Положительный эффект от применения тского авторегулятора уровня объясняется также омжением уровня прид ыха-г**я диктора, акустических и канальных шумов и выравниванием громкости на стыке "речь-музыка" и сигналов с разным спектральным составом.
В современтх программах вещания большую долю эатмает прямой эф»ф> с диалогом со слушателями, в процессе которого очень трудно обеспечить поддержевече оптимальною уровня. Регутмрование по огибающей позволяет решить и эту проблему, обеспе*мвая поддержание уровня в заданном д иапазоне.
Литература
I Попов О Б, Мистер СГ. Цифровая обработка сигналов в трактах звуксесго вацсхи» Учеб. пособие — М.: Горячая іинир — Теплом, 2007. — 341 с
2. Патент на изобретение N*2165127. Б.И. N*10, 2001 г (приоритет от 22.12.1997г.) Способ автоматического регулирования пиковых значений электрических вещателы*1Х огналое на заданный уровень при стабилизации относительней средней мощности и устройство для его реализации / Ми-шенкав СЛ, Петрова ГА, Попов О.Б, Рихтер СГ.
3. ГОСТ Р 52742-2007. Каналы и тракты звукового вещания. Типовые структуры Основные параметры качества Метода измерений.
4 Полое О.Б, Рихтвр СГ. Программа росчета интегралы*» энергет>**есхих параметров звукового вещательного сигнала / Свидетельство о госрегист-расии прогреллмы для ЭВМ N*2009610172 от 23 октября 2008 г.
Motorola Solutions представляет бесконтактный мобильный компьютер MC75A с функцией считывания HF RFID меток
Благодаря новым функциональным возможности мобильные устройство и технология NfC получат широкое распространение в сферах продажи билетов, идентификации и обработки информации.
Компомя Motorola Solutions емжировала новое дополнение к своему пертфелю мобигъ-шх решений — мобигъный комгьютер МС75А HF с функцией о+лывения HF RFID меток
МС75А HF обладоет нс*<более иироким функционалом в своем классе. Новый мобиль-М.М комлыотер создан спеїцально для предприятий, которым требуются росшн^жнные возможности подклочения в сочетании с мобильными фу*«аиями д ля осуществления безопасных платежных операций.
Ьлсгадаря своей надеяности, мобильный компьютер МС75А HF поможет оптимизировать бизнес-процессы, улучіить качество вы-полняемьос оперский и повысить производительность работников Модель поддерживает стандарт связи 3.5G, обладает фуужцяей двухсторонней радиосвязи, а также вкпючоет встроенный сканер штрихкодов и устройство для чтения/записи HF RFID метеж для беспроводной коммуникаї^м по технолегии NFC, Таким образом, имрокий спектр фунжций, совмещенных в одном устройстве, освобождает заказчиков от закупки и обслуживания нескольких отдельных единиц оборудования
МС75А HF обладоет проверенным на практике прочным форм-фактором и совместим с аксессуарами моделей МС70 и МС75А, ж-сталляционап база которых насчитывает более миллиона ед^ц по всему м*^эу.
Благодаря поддержке различных протоколов и стандартов, а тосже встроенной возможности беосонтсктного высокочастотного оплывания, MC75AHF является потенциальным лидером рьмко NFC продуктов в сферах продажи и обработки билетов, иденти^исоции и управления активами.
По прогнозам Juniper Research, к 2013 г. ка»дь*й пятый мобильный телефон будет совместим с технологией Near Field Communications (NFC). В период с 2011 по 2013 г ежегод-кий объем транзакций буавт возрастать в пять раз Удобное для покупателей моментальное выполнение транзакций также повысит производительность работников. Анапитиси Jurtper Research рассчитывают, что к 2013 г через NCF будут проведены транзакции на обаую сумму более 75 млн долларов Большинство транзакций придется на оплату билетов и продуктов питания (ссылка на источник: hflp//wvw^.rfidjoorrdcom/article/view/7020).
T-Comm #3-2011
21
