梅順量
海峽之聲廣播電臺(tái),福建福州 350000
廣播發(fā)射機(jī)房諸多功能模塊中,信號(hào)傳輸系統(tǒng)是決定廣播效果好壞的重要環(huán)節(jié),其可靠性、穩(wěn)定性都直接決定了廣播的效能。作者結(jié)合工作實(shí)踐,針對(duì)本臺(tái)發(fā)射機(jī)房信號(hào)傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)歸納,論述了在提高節(jié)目信號(hào)傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性方面的一些措施和方法。
具體來講就是信號(hào)傳輸系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)的備份手段,采用問題倒逼的形式來探究信號(hào)系統(tǒng)在極端損壞情況下備份的可能性。
大多數(shù)廣播單位的發(fā)射部門與播控部門均不在一起,通常相隔幾十到幾百公里,有些發(fā)射機(jī)房還位于高山、海島,采用光纖等線路傳輸已不切合實(shí)際,如我臺(tái)發(fā)射機(jī)房均采用C波段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的方式接收節(jié)目信號(hào),但單一的信號(hào)源必然存在隱患,以我臺(tái)為例,無論是中短波發(fā)射機(jī)房還是調(diào)頻發(fā)射機(jī)房,均采取了完備的備份方式。
第一種備份方式無疑是絕大多數(shù)機(jī)房都有采用的網(wǎng)絡(luò)備份信號(hào),其鏈路獨(dú)立、使用方便、設(shè)備配置要求低,作為一種便利的備份手段仍不失為首選,但此種方式也存在網(wǎng)絡(luò)延遲、音質(zhì)稍差的缺點(diǎn),易對(duì)實(shí)時(shí)性強(qiáng)的節(jié)目造成困擾。結(jié)合實(shí)際,我臺(tái)又增加了第二種備份方式——Ku波段的衛(wèi)星傳輸方式。一方面, C波段衛(wèi)星廣播遭受地面微波等干擾源的同頻干擾比較嚴(yán)重,而Ku波段的地面干擾很小,在C波段衛(wèi)星信號(hào)受到干擾時(shí)是很好的備份措施;另一方面,Ku波段接收天線效率高于C波段接收天線,從而接收天線口徑遠(yuǎn)小于C波段,因此對(duì)選址沒有過多要求,能夠有效地降低接收成本,但其上下行信號(hào)降雨衰耗遠(yuǎn)大于C波段,暴雨情況下Ku波段上行或下行鏈路瞬間雨衰量可超過20dB,而C波段最大雨衰量一般不超過1dB,對(duì)衛(wèi)星廣播的影響比較嚴(yán)重,因此KU波段僅僅作為第二選擇。
在信號(hào)源備份的基礎(chǔ)上應(yīng)充分考慮設(shè)備損壞的情況,設(shè)置必要的設(shè)備備份可以大幅度提高信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?,并兼顧需求和成本,充分挖掘設(shè)備的應(yīng)用潛力。比如可以充分利用各音頻設(shè)備的所有數(shù)字和模擬輸出口,用來實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽、交叉?zhèn)浞?、信?hào)切換等功能。如圖1所示,為我臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)房的信號(hào)傳輸局部縮略圖,該機(jī)房共擔(dān)負(fù)三個(gè)頻道播出任務(wù),從圖中可看出該鏈路在備份設(shè)置上有
兩個(gè)特點(diǎn):一是設(shè)計(jì)簡潔,功能完備。充分利用Orban 8500音頻處理器的音頻處理以及應(yīng)急切換功能,大大簡化應(yīng)急鏈路,邏輯清楚,在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),可通過監(jiān)聽迅速判斷故障點(diǎn)所在,為值機(jī)工作帶來了直接的便利。二是充分挖掘設(shè)備潛力,備份功能強(qiáng)大。通過切換信號(hào)源或者設(shè)備間的相互交叉?zhèn)浞?,每條鏈路最多可提供4條信號(hào)通路,保證在任何一臺(tái)設(shè)備損壞的情況下,播出都不會(huì)受到影響。
在信號(hào)源和設(shè)備都有了獨(dú)立鏈路備份的情況下,必須要考慮電源的備份。多數(shù)發(fā)射機(jī)房所在地環(huán)境惡劣,雷暴、颶風(fēng)等極端天氣帶來的外電保障困難是很多發(fā)射臺(tái)面臨的客觀困難。
在這種情況下,即便信號(hào)源和設(shè)備都狀態(tài)良好,如果電源出現(xiàn)問題,同樣會(huì)影響安全播出。此時(shí)引入在線式UPS可有效解決電源故障的問題,但是在設(shè)置UPS備份時(shí)應(yīng)充分考慮UPS本身發(fā)生故障的可能,此時(shí),該備份反而成為負(fù)擔(dān)和累贅。一方面,不同備份方式之間的交叉?zhèn)浞荼夭豢缮?,衛(wèi)星信號(hào)鏈路采取在線式UPS供電,而網(wǎng)絡(luò)信號(hào)則采用直接供電,如此則大大提高了整個(gè)傳輸系統(tǒng)的可靠性;另一方面,如圖1所示將監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)UPS分開,保證在信號(hào)柜UPS故障狀態(tài)的情況下監(jiān)控系統(tǒng)能夠報(bào)警,有效提醒值班員處理故障。
目前隨著電子技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化已越來越普及,但出于監(jiān)控、設(shè)備兼容等客觀需要,在音頻傳輸系統(tǒng)內(nèi)部仍有很多模擬傳輸。但音頻在模擬傳輸時(shí),每隔一定的距離就要通過放大器來放大信號(hào)的強(qiáng)度,放大信號(hào)強(qiáng)度的同時(shí),由噪聲引起的信號(hào)失真也隨之放大,當(dāng)傳輸距離增大時(shí),多級(jí)放大器的串聯(lián)會(huì)引起失真的疊加,從而使信號(hào)的失真越來越大,相比之下,數(shù)字傳輸不會(huì)累積噪聲而引起失真。因此,在音頻傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性上仍大有可為。
比如,對(duì)于模擬輸入的發(fā)射機(jī),應(yīng)盡量減少模擬傳輸線的長度,以避免在機(jī)房強(qiáng)電磁環(huán)境可能帶來的干擾。以我臺(tái)短波發(fā)射機(jī)房為例,為提高信號(hào)傳輸質(zhì)量,從控制桌至發(fā)射機(jī)完全采用數(shù)字傳輸,在GD-50短波發(fā)射機(jī)的限放機(jī)架上加裝D/A轉(zhuǎn)換器以實(shí)現(xiàn)模擬輸入。這一更改在音質(zhì)和整機(jī)指標(biāo)改善上效果明顯,改造前后發(fā)射機(jī)的三大電聲指標(biāo)對(duì)比如下表。
表1 傳輸方式改造前后發(fā)射機(jī)的三大電聲指標(biāo)對(duì)比
從表1中可以看出,實(shí)施數(shù)字化傳輸后,整機(jī)諧波失真明顯變好。
信號(hào)線的合理布置,不但簡潔美觀、方便應(yīng)急,還能減少信號(hào)線之間、信號(hào)和電網(wǎng)之間的相互干擾、保證傳輸質(zhì)量,還能夠有效防止雷擊后對(duì)相鄰的電路產(chǎn)生二次雷擊而損壞設(shè)備。以下為發(fā)射機(jī)房合理布線時(shí)應(yīng)考慮的幾點(diǎn):
一是將電源線與信號(hào)線分開走線,防止電網(wǎng)的干擾;二是所有室外線纜實(shí)施分類穿鍍鋅線槽并接地措施,并且與機(jī)柜內(nèi)各設(shè)備的接地線作等電位連接,不但可以降低設(shè)備間相互干擾、也能夠有效降低因雷電電流引起的地電位反擊;三是加裝防雷模塊,本臺(tái)調(diào)頻發(fā)射機(jī)房在東南海邊570多米的高山上,自建臺(tái)以來,每年都有直擊雷和電源感應(yīng)雷發(fā)生,設(shè)備損壞嚴(yán)重,因此高山臺(tái)站機(jī)房可參考圖1所示,在機(jī)柜前后端均加裝信號(hào)防雷模塊以提高雷電流泄放能力。
完備的監(jiān)聽、監(jiān)視和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)臺(tái)站自動(dòng)化水平的體現(xiàn),也是未來實(shí)現(xiàn)無人值守機(jī)房的發(fā)展趨勢(shì)。如圖2所示,左側(cè)為DST2000慢速錄音系統(tǒng)界面,可對(duì)從衛(wèi)星接收機(jī)到收音機(jī)之間整個(gè)信號(hào)通路進(jìn)行可視化監(jiān)聽,對(duì)信號(hào)幅度、質(zhì)量均有報(bào)警功能,大大減小了值班員同時(shí)監(jiān)聽多個(gè)頻道節(jié)目信號(hào)的壓力;圖2右側(cè)為PLC監(jiān)控系統(tǒng)界面,通過能夠采樣信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的報(bào)警和遙控;另外,在值班室架設(shè)實(shí)時(shí)顯示各個(gè)頻道節(jié)目的LED滾動(dòng)屏,值班員可通過專業(yè)監(jiān)聽音箱以核對(duì)頻道以及節(jié)目信息,防止錯(cuò)播和被插播。
先進(jìn)的設(shè)備只有配上科學(xué)的管理才能發(fā)揮其最大效能。作為技術(shù)工作者,一定要在嚴(yán)、細(xì)、實(shí)、勤上下功夫,從思想上真正重視信號(hào)鏈路的安全和質(zhì)量,下大力氣搞好維護(hù),在廣播發(fā)射機(jī)房音頻傳輸鏈路上除嚴(yán)格執(zhí)行國家廣電總局的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之外,筆者總結(jié)了以下幾點(diǎn)。
一般廣播發(fā)射機(jī)房控制桌都采用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,因此在設(shè)計(jì)或改造中應(yīng)注意設(shè)備的采購,盡量使用配套設(shè)備,如使用工控機(jī)、機(jī)架UPS、機(jī)架插排,如此則兼顧了實(shí)用和美觀,也方便將來擴(kuò)容的需要。
1)接頭的對(duì)接應(yīng)符合日常行為習(xí)慣或約定俗成的規(guī)范。
如對(duì)于卡儂頭的設(shè)置,在設(shè)備上輸入應(yīng)為母頭,輸出為公頭,對(duì)于線路則應(yīng)相反。所有卡儂頭的焊接應(yīng)遵循1地2熱3冷的習(xí)慣。
2)制作規(guī)范的標(biāo)簽,符合正常閱讀習(xí)慣且便于識(shí)別。
連接線的標(biāo)識(shí)可借鑒電力行業(yè)二次回路的“相對(duì)編號(hào)法”。布線應(yīng)強(qiáng)弱電分開,不同性質(zhì)的線纜應(yīng)用顏色區(qū)分,如模擬和數(shù)字的區(qū)分、主用信號(hào)和備用信號(hào)的區(qū)分等。
信號(hào)系統(tǒng)的檢修應(yīng)包括:通路指標(biāo)的測(cè)量、音頻設(shè)備功能的檢測(cè)(如音頻處理器、衛(wèi)星接收機(jī)、音頻切換器等)、UPS的功能檢測(cè)及充放電實(shí)驗(yàn)、控制桌內(nèi)衛(wèi)生的清掃等。
對(duì)于廣播發(fā)射機(jī)房的技術(shù)人員而言,信號(hào)系統(tǒng)可能是最簡單的內(nèi)容之一,常常會(huì)因?yàn)檩p視而忽視。但作為技術(shù)負(fù)責(zé)人,切不可麻痹,應(yīng)常抓不懈,實(shí)施故障預(yù)想制度,常抓應(yīng)急演練,只有這樣才能在突發(fā)故障時(shí)冷靜沉著,妥善處理。
資料內(nèi)容應(yīng)涵蓋∶信號(hào)通路原理圖、設(shè)備平面安裝圖,線路標(biāo)識(shí)規(guī)律及閱讀方法,系統(tǒng)更新履歷,故障登記等。如此,則可大大避免人員的流動(dòng)帶來交接的脫節(jié)。
信號(hào)傳輸系統(tǒng)是廣播發(fā)射機(jī)房的重要環(huán)節(jié),其功能的穩(wěn)定直接影響到安全播出。本文結(jié)合本臺(tái)實(shí)際和作者多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)廣播發(fā)射機(jī)房信號(hào)傳輸系統(tǒng)的配置提出的一些看法,并給出了具體的措施。從實(shí)踐效果來看,這些措施有力地保障了播出質(zhì)量和安全。