ORBAN9300 数字音频处理器在广播中的运用

江爱珍

【摘 要】随着人们对调幅广播的质量越来越高，调幅广播的音频加工方式已向多功能发展，成为调幅广播中不可缺少的技术。【关键词】ORBAN9300，数字音频

【中图分类号】TN912.3 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0109-03

1前言

在中短波调幅广播中采用音频处理器提高发射机的平均调幅度，可以增加边带功率，扩大广播覆盖，改善收听效果。音频处理器的电路结构虽然是多种多样，但音频加工的基本方式可分为电平加工，能量加工，频谱加工和相位加工等。其音频加工处理的原理如下图所示。

2 OPTIMOD-AM 处理

从我们机房改造以来一直使用美国orban公司的OPTIMOD-AM音频处理器，OPTIMOD-AM的处理在模拟信号时有七个重要阶段，在数字信号时五个重要阶段。

第一阶段是立体声增强：这项操作仅处理有失真的立体声和没有进行折中处理MONO传送。

第二阶段gentle AGC，AGC平常用于slowly ride gain，保持长期平均激励电平到下一多波段压缩阶段常数。经过处理后信号被分解为：analog AM 和HD AM独立处理。

第三阶段是分部的均衡器，可以进行低音，中音和高频均衡。也可以进行EQ （in dB），bandwidth，the center frequency的设置

第四阶段是一个五波段压缩器配有Orban专利的多波段去除失真削波器。

第五阶段是：智能削波器（模拟信号处理）

第六阶段是安全削波器和过辐射补偿器，可以准确地控调制峰值而无需加波段外频率，像削波器一样简单。

第七阶段是：过辐射补偿器为每个输出设定发射均衡，设定决定低频均衡器修正的最大数值控制器设定频率，在该频率上延迟均衡器开始加周相移动以修正发射机和天线系统的非连续性延迟。控制器设定频率，在该频率上高频均衡器开始复制高频响应以补偿发射机和天线系统的过辐射。

3 ORBAN9300功能键说明

ORBAN9300音频处理器目前是我们机房所使用的音频处理器，由于按键和菜单都是英文，为了便于我们熟悉掌握其功能，我们先从按键进行说明（如下图所示）：

Screen Display 标注四个屏幕按键，提供控制设置的信息。显示各个菜单功能项。

Contrast 键调整液晶屏幕显示最佳效果。按此键转动调整对比度。

四个软按键 分别对应显示屏四个显示区域，不同显示区域对应不同的功能菜单项，按动后进入其对应的功能菜单项。

Next和Pre键有的屏幕有许多页面，用来显示更多的页面，向前或往后翻动页面，在修改数据时，也可以用这两键字符间的位置Control 旋钮用于改变数据。

Escape 键回到先前的屏幕，重复按动则回到主屏。

Recall 键显示当前的预设和下一个预设（可以通过转动控制旋钮改变）。要使用不同的预设播音，转动控制旋钮找到需要的预设，然后按RECALL NEXT屏幕按键。

Modify 键出现的屏幕用于修改LISS-MORE，EQ 和所有当前播音的预设控制参数。

Setup 键出现的屏幕用于修改系统设置。

4 ORBAN9300的系统设置

为了使ORBAN9300能在播音中起到关键的作用，对其进行运行前的设置也是很关键的，其步骤如下：

1） 确定发射机没有被连接

因为是刚开始设置参数，所以先不要连接到发射机，等到完全调整好参数后再连接发射机

2） 加上电，9300开始自检，并初始化

3） 按动前面板SETUP键

4） 按动显示屏幕上“QUICKTAME SETUP”对应的软按键，就进入到了快速安装的菜单画面，按动NEXT和PRE键就可以前翻和后翻菜单项。

5） 设定时间、日期、（夏时制的时间）：

按 NEXT 键，出现设置时间的画面

按住对应的软键，转动KNOB键设定小时、分、秒，并

定好准确的秒钟，以确保时间的准确性。

按 NEXT键，出现设置日期的画面

按住对应的软键，转动KNOB键设定日期、月份、年份

按 NEXT键进入夏时制的开始和结束的日期时间

6） 设定输出带宽

按 NEXT键，出现设置低通滤波器带宽的画面低通滤波器是十分重要的参数，直接关系到发射射频信号的带宽，设定值一定要符合国家的要求规范。

设置范围是：4.5khz --9.5khz，步进为：0.5khz，系统默认的是：NRSC。按住对应的软键，转动KNOB就可以改动数值。

7） 设置高通滤波器

设置范围是：50hz—100hz，步进为：10hz，默认是：50hz

按住对应的软键，转动KNOB就可以改动数值了

8） 设置外部AGC模式

假如连接有外部AGC设备，如：Orban 8200ST

OPTIMOD-Studio，464A Co-Operator，则在NEXT出现的画面中选择”YES”； 如没有则选择“NO”，系统将启用9400自身的AGC

9） 设置首要音频输入的信号源状态（数字还是模拟）

三个选项：digital，digital +j17，analog . 模拟的选择模拟

数字的一般选择digital

10） 设置立体声、MONO模式

设置声音处理模式。供选择的模式有：STEREO（立体声），Mono L，Mono R，Mono L+R输入为数字信号一般都选择立体声模式，选择MONO模式时，应选择MonoR+L；输入为模拟信号时，如果只有单声道（L或R）则选择Mono（L或R），如果L，R都有则选择MonoR+L

11） 设置输入电平值

根据输入的信号，这项功能分为两个选项：ANALOG（模拟）和digital（数字）设置的办法是：按住相应的软键不放，同时转动KNOB键进行调整数值，调整的范围都是：10DB

12）设置数字信号的采样率

Set the digital output sample rate. 可提供的数字信号的采样

率为：32，44.1，48，88.2，96KHZ

如输入为模拟信号则不会出现这项功能设置项

13）准备设置输出电平

按动“NEXT”，出现是否要使用”TONE”的选项

选”YES”是进入到“TONE”（自动调音状态）

选“NO”是进入到“program material”（节目素材状态）

14）设置数字输出电平

Set the digital output level.此项为设置数字输出的电平，转

动KNOB键，就可设定相匹配的输出电平值。如选择模拟

输出则跳过此项。在快速设置中，都是默认设置第一路的

信号输出，如果要想用第二路输出，那将在快速设置完后

再到相应的设置项中进行设置

15）设置模拟输出电平

Set the analog output level.此项为设置模拟输出信号的电平

值，如果使用的是数字输出，则可跳过此项。在快速设置中，都是默认设置第一路的信号输出，如果要想用第二路输出，那将在快速设置完后再到相应的设置项中进行设置。

说明：快速安装，只对一些基本的或是重要的参数做了设置，是完成输入输出节目处理的最基本的一些设置。如果用户需要定制一些个性化参数，或是需要做一些更为细致，专业的设置，就需要进行一些专项的设置了。

5 ORBAN9300模拟和数字 I/O设置

这部分主要说明有关9300 I/O方面的一些参数设置。具体的操作步骤如下：

1）确定没有连接发射机

在修改参数时，不要连接到发射机，以免发生错误。

2）临时设置外部的AGC为“no”

操作：按SETUP键 >按NEXT >按NEXT >进入到EXT

AGC，设置为：no

如果使用了外部扩展的AGC如：8200ST，你将要在这项

设置完成后，再将AGC设为“yes”

3） 输入选项参数设置

操作：按SETUP键 >选择IO CALIB对应的软件> ANLG

IN/DIG IN. 选择输入信号的性质（模拟还是数字），在没

有数字信号输入时，系统默认是模拟输入

4）调整模拟参考输入电平

调整范围9dBu 到+13dBu （VU），或者–2 to +20dBu （PPM）]

步进0.5 dB （如为数字信号输入则跳过此步）

5）调整右声道平衡度

这项设置旨在调整右声道的平衡度，已达到左右声道的相对

平衡。设置范围是：-3 dB t到+3dB]，步进0.1 dB这项设置对模拟和数字信号处理都有效，如果设置的是MONO模式，则将看不到这项设置，如果设置的是：MONO+L/R模式，则能出现这项设置。

6） 调整数字输入参考电平和右平衡度设置

在 3）中选择数字输入后，就进入了数字电平设置界面和右

平衡度设置，和模拟时设置一样。

7） 设置输出带宽和高通滤波频率

这项设置可以以下几项参数：

lowpass filter cutoff frequency（低通滤波频率），lowpass filter

shape（低通滤波波形调整），highpass filter cutoff frequency（高通滤波频率），positive peak threshold （asymmetry）（非对称的正峰值设定），six transmitter equalizer con-trols.（六种发射机均衡器设置）

A、设置低通滤波频率

操作：按住显示屏中lowpass所对应的软键，转动KNOB键选

择所需要设定的owpass filter cutoff frequency值；其范围是：4.5

kHz to 9.5 kHz （NRSC） 步进0.5 kHz . 这项设置要和所在国的相关规定相匹配

B、设置lowpass filter shape（低通滤波波形调整）

操作：按住显示屏中LPF SHAP 所对应的软键，转动knob键

确定输入的低通滤波是否在设置的低通滤波频率上下降0.1db，3db或是6db。

C、设置高通滤波频率

操作：按住显示屏中HIGH PASS 所对应的软键，转动knob键，选择合适的highpass filter cutoff frequency值；设置范围：50到100Hz 步进10Hz . 默认为50 Hz.

D、发射机的均衡设置

操作：按ESC键；

按住屏幕中显示的需要设置的发射机参数设置项所对应的

软键；设置方式和上面的步骤相同；

8） 配置模拟输出

操作：按SETUP 键>按IO CALIB对应的软键> 按

OUTPUT对应的软键> ANALOG1，按动NEXT键将会显示出

此菜单下所有的参数设置项

设置节目源特征，选项有：AM PROC，HD PROC和ONITOR，AM PROC是指所选择的输出处理是为模拟发射机的；HD PROC是指所选择的输出处理是为HD Radio或是其他的数字传输频道，比如：netcasts； MONITOR则为监控所用。

如果需要使用第二模拟口输出，则进行如下操作

SETUP > IO CALIB > OUTPUT > ANALOG2

其他设置和ANALOG1 一样

9） 配置数字输出

操作：按SETUP键 >按IO CALIB所对应的软键> 按OUTPUT所对应的软键> DIGITAL1. 按动NEXT键将会显示出此菜单下所有的参数设置项设置节目源特征，选项有：AM PROC，HD PROC和MONITOR

A、设置数字输出PRE-EMPH（预加重）到J.17 或者FLAT（平滑）几乎所有的系统都要求平滑输出（即flat），J.17仅仅在驱动一个使用了J.17预加重的STL，默认选择FLAT

B、设置the DO1 RATE to 32，44.1，48，88.2，or 96 kHz（声音采样频率）

C、设置数字输出的格式AES3 or SPDIF一般设为：AES3

D、设置output WORD LGTH （word length）（输出字长度）

有如下几项：[14]，[16]，[18]，[20]，和[24]，单位为bit

E、设置抖动DITHER IN OR OUT

如果设置为IN，9300将在任何输出字断裂处加上高通抖动。如果节目源已经经过去抖动校正处理，这项设置可以设为OUT；使用Noise Reduction feature（噪声降低特性）也有显著的效果，但是处理器有时能够消弱输入信号抖动，将导致信号偏弱不足以进行输出去抖动校正。这时，应该加入9400内部去抖动的功能。

E、设置the DO SYNC（时钟同步）

选项为：INTERNAL（输出采样同步采用9300内部时钟，EXTERNAL（输出采样同步采用外部时钟，即采用AES3输入信号的时钟）

F、假如需要使用第二路输出口，则进行以下操作

按 SETUP键 > IO CALIB > OUTPUT > DIGITAL2其他的参数设置和DIGITAL1 一样

6 音频处理的一些概念

响度和覆盖可以通过降低音频的峰值与平均值之比来提高。如果降低峰值，平均值可以在调制允许的范围内提高。这个效果可以实现而无讨厌的副作用（如修剪失真），这是提高音频处理效果的最好的单一措施。

密度是短期音频幅度变化图峰值的RMS振幅均衡化的范围（以动态幅度为代价）。具有大量短期动态幅度的节目的密度低；高度压缩的节目密度高。压缩降低柔合声音与喧闹声音之间的电平差别以更有效地利用峰值电平的限制，从而主动地提高柔合声音的响度。它不会使喧闹声更大。压缩以类似于“驾驭增益”的方式相对缓慢地降低动态幅度，限幅，修剪，另一方面降低音频短期峰值与平均值的比。限幅提高音频密度。密度提高会使喧闹声好像更大，但是也会产生不引人注意的，忙碌，密集和缺乏动态的声音。当设置会影响处理声音的密度的控制器时，必须意识到密度过大所带来的负面的主动性副作用。另一方面，当存在实质噪音时，高密度处理可以改善清晰度，因为那些通常会以低于噪音电平复制的语音波型的低能量部分会被放大而可以听到。因此高密度节目内容听起来可以很好或者不引人注意，这取决于接收条件！

修剪过高的峰值在调制时不产生听得见的副作用。过度修剪会感觉到可听得到的失真。响度和密度增益的降低量决定柔和声音通道的响度的提高量（以及总体响度的一致程度）。尽管效果不同，自动增益控制器（AGC）和多波段限幅器都可使增益降低。在一部设计得当的处理器中，失真只有处理器在修剪峰值以防止音频超过发射频道的调制限制峰值时才发生。发生的修剪越少，失真听到的可能越少。然而，降低修剪必须减少修剪器的驱动电平，这会使平均电平（也会使响度）按比例地降低。