浅析音频失真

浅析音频失真

　　音频失真的直观表现是播出中伴有杂音，杂音的大小跟失真度成正比关系，不同程度的失真对播出音频质量造成相应的影响，失真度的大小通过测试数据来体现，在DAM发射机上，引起音频失真的原因很多，我就结合实际工作将在发射机使用中出现的音频失真问题作以下简单的分析。

　　一、射频放大环节是引起音频失真的重要原因

　　(一)音频放大器故障

　　音频失真故障与射频放大有关很大联系，根据DAM发射机的特性，机器能正常工作在10KW，则说明射频放大器单元的1―18级都没有问题，如果在输出10KW时产生功率下降，则说明是在射频放大器单元的1―18级有故障。当18级以后的射频功放模块有故障时，指标测试时发射会在音频输入信号过大的情况下出现停机保护，使测试中断。如果怀疑是射频放大器的故障，可以打开发射机前门，从观察孔观察功放模上的故障指示灯是否有亮灯，如果有，则及时将其更换或者维修。如果功放模块的故障指示灯没有异常，也不能排除不是射频放大器单元的问题。根据我遇到的情况来看，就有故障指示灯不亮但功放模块也有故障，要进一步排查，就要采取模块更换或替代的方法来判断，也可以在停机时用仪器逐一检查射频放大器单元。

　　(二)台阶的丢失

　　当有一个PF功放没有输出，且没有故障的指示灯显示，这种情况可能是大台台阶丢失。可用显波器来分析音频失真的原因。如果一个大台阶没有工作，则波形就会出现平滑的现象。如图(1)所示，但要用这个方法来分析有很大的局限性。因为这种情况只有正弦波有相当好的线性波存在的前提下，有稳定调制度时才能观察到。如果不具备这样清晰的观察波形，而又怀疑是PF功放没有输出时，则可以使发射机功率上升到11KW，保持100%的调制度，用双路示波器在在监测口观察被调制的波形，若大台阶不工作，这错误可以在示波器屏上观察到，要进一步确定是哪个功放故障，打开示波器的另一个通道，用探头观察编码板上的每一个台阶的输出，直到错误波形的同一时刻出0―5V的跳变。在42个大台阶中找出故障规律可以知道在调制编码板上从哪个功放开始观察，其规律是越靠近正峰的序号越高，当发射机工作在11KW的功率，调制度是100%的正弦波时，若错误出现在中间，大台阶的序号约为20。用这方法实际上只能检查1―35台阶情况，如果要检查36―42台阶的情况，需要加一个不对称的音频信号，它的正峰调制度为125%，负峰过调，如图(2)所示。一个正峰调制度为125%，而负峰调制度只有50%的不对称锯齿波，在正峰附近出现的错误显示时，大约是在大台阶39出现的错误。调制编码的波形也显示这一台阶。当然这个方法也有不足之处，很多情况在大台阶丢失时也伴随有些功放模块不工作，发射机无法将功率升到11KW，且将功率升到11KW本身对发射机也是一种很风险的做法。

　　二、发射机调谐不当

　　发射机调谐不当也会引起音频失真，TBM―4能在负载变化范围的情况下保持良好的音频特的特性的，当然有一定的范围。但实际上发射机与天馈系统的负载可能未实现最优组合。这并不奇怪，因为这本身就是一个动态的平衡调谐，很可能在平衡后随而又因时间、季节、气温、湿度等因素的变化而变的不平衡。所以有时也需要人为的调谐，在天线系统下，发射机输出的10KW工作，在多用表上监控“天线零位”上，调意负载调谐控制，使之无限接近0值，然后例表至“带通滤波零位”上，调表的示段也无限接近0值，这样就算完成。当发射机调试完成以后，在正常发射过程中，随着时间的推移，发射机的天、馈系统的参考电阻阻值会因为很多因数发生变化，如馈线腐蚀、氧化，馈线本身也因为天气、空气湿度、气温的变化而阻值发生变化。等等影响馈线电阻阻值还有很多因素，有很多是我们人为无法去控制和改变的。当发射机的天、馈线参考电阻阻值发生变化时，天线系统和发射机系统就不匹配时直接的影响音频的失真。

　　三、天线的带宽有限

　　天线的带宽有限也会引起失真，在失真的严重情况下，也可考虑是边带负载不良引起。要排查这种情况最简单的方法是将发射机接假负载上运行，并与接天馈系统的播出音比较是否有变化即可，如果是天馈系统的原因，则需要更进一步地对天馈系统一一来排查。这里就不在再仔细探讨这个问题。

　　四、射频放大器的电平过低

　　射频放大器的电平过低也是造成失真的原因。射频放大器的激励电平在22――25Vp-p之间，如果超过的范围也会引起音频失真。

　　查找音频失真的故障的原因有效的方法是，测出由D/A变换的电路送至包络故障检测器电路处的失真信号，这也会引起音频失真。确定失真产生的地方是模拟输入(A/D转换处理过程中)还是D/A放大台阶(输出网络)，这个采样信号是数字音频采样信号的还原信号。通过对这一信号的观测，便能查出失真是否发生在音频输入板或A/D变换处理过程中。如果从音频波形能看出失真，那么将示波器连到A/D板A34的X2上，拆下与X2相连的BNC连接，如果能看出失真，故障出在音频源输入板上或A/D转换器上。反之则出现在D/A处理中，即调制编码器，射频放大器或输出网络上。

　　以上所述只是引起失真故障的几点原因，还有很其他的因素，有些是在理论模型中就存在的失真，比如将模拟信号采样进行数字编码再释放的过程中就存在失真。还有些因素是人为无法控制，比如电源电压值、环境温度、大气的湿度、温度、灰尘及外界干扰信号等…… 总的来说，失真度为0只能是去追求的完美目标。只能在平时的工作去学习和总结，不断的提高自己，确保播出质量，也渴望看到同行提出其他失真的原因，在交流中来充实自己，以便业务水平提高。

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