СКИ звука (exciter). Основные задачи этого оборудования - согласование динамических диапазонов передатчика и студийного сигнала, ограничение уровня девиации и высококачественное кодирование стереосигнала. В последнее время FM процессоры осуществляют обработку сигнала в цифровом формате. Иногда в них используются ана- лотовые модули с цифровым управлением. Такие процессоры могут дистанционно управляться с помощью компьютера и модема и позволяют оперативно изменять звучание радиостанции в зависимости от репертуара. Традиционные аналоговые FM процессоры еще долго будут применяться на радиостанциях, так как они имеют привлекательную цену и могут использоваться как отдельные, функционально необходимые модули.

Как правило, специализированные FM процессоры применяют в случае использования радиорелейных линий (особенно цифровых). В этом случае их основные задачи - предотвращение перегрузки и мягкое ограничение уровня сигнала. Необходимый комплект динамической обработки, используемый в процессоре, во многом зависит от типа и качества радиорелейной линии.

В случае использования радиорелейной или длинной линии между студией и передатчиком различные модули FIV1 процессора могут размещаться в разных местах (часть в эфирной студии, часть на передатчике). Цифровые FM процессоры всегда имеют цифровые входы - выходы для исключения излишнего преобразования сигнала, что наиболее актуально при использовании цифровых эфирных студий и радиорелейных линий. FM процессоры необходимы и в случае спутниковой ретрансляции.

Все чаще сигналы по радиорелейным линиям, служащим для связи эфирной студии с удаленным передатчиком, передаются в цифровом формате. При этом используется сжатие информации (наиболее часто в формате MPEG Layer 2 или 3). Такие линии обладают повышенной помехозащищенностью и высоким качеством. В последнее время чаще стали использоваться оптоволоконные линии связи, позволяющие по одному волокну пропустить несколько независимых сигналов. Цифровые воздушные радиорелейные линии работают на частотах свыше 8 ГГц. Одним из преимуществ радиостанций, имеющих канал спутниковой трансляции, является то, что он может использоваться как радиорелейная линия. В качестве передатчиков большое распространение получили полупроводниковые модулято-ры-стереокодеры с ламповыми усилителями мощности. Модульные полупроводниковые передатчики уверенно выходят на рынок, несмотря на то, что имеют высокую стоимость, так как у них больший ресурс работы по сравнению с ламповыми усилителями мощности. Антенны же, как правило, рассчитываются индивидуально для каждой конкретной радиостанции.

Монтажные студии. Основным источником получения прибыли на радиостанции является реклама, поэтому второй важнейшей частью радиостанции становится монтажная студия, где происходит подготовка рекламной продукции, программ, идущих в записи, и обработка материалов корреспондентов.

По структуре монтажные студии близки к традиционным небольшим студиям звукозаписи. Студийные пульты обычно имеют не более 24 каналов.

При работе применяются восьмиканальные устройства записи, как правило, на базе цифровых носителей. В этих студиях всегда присутствуют носители всевозможных форматов (кассетные деки, минидиски, магнитофоны формата R-DAT, катушечные магнитофоны) для совместимости с другими студиями.

Монтажные станции работают на базе компьютеров или специализированных устройств. В основном это четырех- или восьмиканальные станции нелинейного монтажа с высокой производительностью и встроенными процессорами эффектов, динамической и специальной обработки (сжатие и растяжение во времени). Особенно эффективны такие системы в случае использования общей компьютерной сети радиостанции. В последнее время появились специализированные рабочие станции с очень наглядным интерфейсом для неподготовленного персонала. Такие станции позволяют осуществлять любой монтаж, включая сжатие-растяжение во времени, перемещение фрагментов, любые виды обработки и т.д.

В монтажных студиях всегда используются динамические процессоры, процессоры эффектов и, зачастую, клавишные инструменты. Многофункциональные процессоры эффектов (гармонайзеры) позволяют создавать свои, принципиально новые звуковые эффекты, которые помогают максимально раскрыть творческий потенциал звукорежиссера.

Если в эфирной студии есть устройство, поддерживающее работу в сети, то в монтажной студии желателен аппарат, подключенный к той же сети. Это ускоряет работу при выпуске подготовленных материалов. Если одним из направлений работы радиостанции является трансляция последних новостей, в которых используются прямые репортажи с мест событий, то в монтажной студии работают телефонные гибриды или специальные устройства, позволяющие по телефонной линии передавать звуковую информацию в цифровом виде с высоким качеством. Эти устройства обычно используют цифровой формат MPEG Layer 2 или 3. При этом в монтажной студии устанавливается аппаратура для высокоэффективного подавления шумов и помех.

Большое внимание при построении радиостанции обычно уделяется организации бесперебойного вещания. Для этого применяют

различные схемы резервирования оборудования. Одним из путей такого резервирования является возложение на монтажную студию функций резервной эфирной студии. В этом случае подключают специальные пульты, имеющие функцию дистанционного управления носителями, и минимально необходимый комплект носителей информации.

Одно из немаловажных требований к оборудованию - это совместимость. Ведь если Вы забудете заказать какое-либо важное вспомогательное оборудование, типа цифро-аналоговых преобразователей, то вся Ваша работа может пойти насмарку. Поэтому комплектацию радиостанции лучше доверить специалистам, имеющим опыт работы в данной области.

6.5. Система цифрового радиовещания Эврика-147

Членами проекта Эврика-147 являются около 50 фирм из Гер-мании, Англии, Франции, Голландии, Норвегии, Швейцарии, Швеции, Италии, Финляндии, Японии, Канады и ряда других стран. По представлению лидеров проекта (немецкого института IRT и французского ССЕТТ) в официальные участники проекта от России принят НИИРПА им. А.С. Попова (Санкт-Петербург).

Принципы построения и параметры системы цифрового радиовещания Эврика-147 регламентированы принятым в конце 1994 г. европейским телекоммуникационным стандартом ETS 300401.

Система прошла испытания в ряде европейских стран (Германии, Великобритании, Франции и др.) и в Канаде в диапазоне частот от 50 МГц до 1,5 ГГц. Они подтвердили вьюокие технические и эксплуатационные характеристики Эврики-147 и ее конкурентоспособность по сравнению с другими системами ЦРВ, особенно при приеме на подвижных объектах.

В настоящее время в Европе ведутся работы по внедрению системы Эврика-147 в практику радиовещания. Создан комплект специализированных больших интегральных схем (СБИС), разработана передающая и приемная аппаратура, ведется подготовка к регулярному наземному и спутниковому вещанию. НИИРПА им. А.С. Попова также работает над проблемами внедрения ЦРВ по системе Эврика-147 в России.

Эврика-147 - это принципиально новая универсальная система ЦРВ, позволяющая вывести звуковое радиовещание на высокий технический уровень. Она обеспечивает передачу, прием и распределение моно- и стереофонических программ при наземном, спутниковом и кабельном вещании. Прием программ возможен на радиоприемники с ненаправленной штыревой антенной дома, в движущемся автомобиле или в походных условиях. Высокая устойчивость системы Эв-

рика-147 к воздействию помех, в частности помех многолучевого распространения, позволяет добиться стабильного приема даже в районах с многоэтажной застройкой. Достоинством Эврики-147 является высокое качество звуковоспроизведения, сравнимое с качеством, гарантированным проигрывателями компакт-дисков.

Для этой системы характерно эффективное использование радиочастотного спектра. Например, в полосе частот 1,54 МГц с ее помощью может передаваться шесть высококачественных стереофонических программ и разнообразная дополнительная информация. Эврика-147 дает возможность создавать одночастотные сети на очень больших территориях, обеспечивая при этом десятикратную экономию частотного спектра. Она позволяет оперативно изменять параметры мультиплексирования (уплотнения) передаваемого многопрограммного сигнала (количество и параметры стерео- и монофонических программ, соотношения объемов дополнительной информации в мультиплексированном цифровом потоке), что открывает широкие возможности выбора для служб радиовещания, повышает экономическую эффективность передающего оборудования, расширяет круг возможных потребителей. Большим преимуществом системы является также возможность использования универсального приемника при реализации наземного, спутникового и гибридного ее варианта, включая подсистему кабельного вещания. Для Эврики-147 необходима значительно более низкая мощность передатчиков, по сравнению с ЧМ передатчиками, обслуживающими такую же территорию.

Широкий диапазон частот реализации системы (от 30 МГц до 3 ГГц) позволяет обеспечить обслуживание как больших территорий при использовании наземных одночастотных сетей или спутниковых систем непосредственного вещания, так и местное эфирное и кабельное вещание.

Система ЦРВ Эврика-147 проста в эксплуатации, в том числе за счет использования меню выбора программ владельцем массового бытового радиоприемника. Она обеспечивает полную и точную идентификацию программ и станций, передачу текстовой информации и информации для водителей автотранспорта. Возможна даже передача изображений газет в оригинальном цветном оформлении, географических карт и т. д.

Рассмотрим принцип работы системы ЦРВ Эврика-147 . На рис. 6.15 представлена упрощенная функциональная схема передающей части системы. Обработка сигнала происходит здесь в несколько этапов. На первом этапе сигналы, поступающие по каналам передачи звуковых программ и каналам передачи данных, подвергаются индивидуальному кодированию. Эту функцию выполняют специальные устройства, называемые кодерами звуковых сигналов и кодерами данных.

Канал передачи

данных

Канал передачи

Другие каналы передачи данных

Синхрогенератор \

Блок частотного перемежения и C0FDM

Передатчик -

Рис. 6.15. Функциональная схема передающей части системы Эврика-147

В системе ЦРВ Эврика-147 применяется метод субпопосного кодирования звуковых сигналов MUSICAM. Благодаря использованию эффектов маскировки, свойственных человеческому слуху, этот метод позволяет, например, снизить скорость цифрового потока каждого из каналов высококачественного стереофонического сигнала с 768 (студийный стандарт 16-разрядное кодирование отсчетов при частоте дискретизации 48 кГц) до 96 кбит/с, т.е. в 8 раз при сохранении субъективного качества звучания на уровне, характерном для проигрывателя компакт-дисков. Система обеспечивает следующие скорости передачи звуковых сигналов: 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 162 и 192 кбит/с на монофонический канал. Соответственно число каналов звукового вещания в многопрограммном групповом цифровом потоке может изменяться от 20 монофонических (при невысоком качестве) до 4 стереофонических (с практически студийным качеством).

При использовании метода субполосного кодирования MUSICAM с помощью гребенки фильтров широкополосный звуковой сигнал, преобразованный в цифровую форму, разделяется на 32 субполосных сигнала.

Цифровые отсчеты группируются в циклы. В каждом таком цикле выделяется один масштабный множитель, соответствующий макси-

мальному уровню, достигаемому каждым субполосным сигналом. При этом охватывается полный динамический диапазон звукового сигнала, равный 120 дБ.

Однако субполосная фильтрация с ограниченным количеством полос не позволяет с высокой точностью оценить порог спектрального маскирования, в частности в низкочастотной области. По этой причине параллельно с фильтрацией выполняется быстрое преобразование Фурье цифрового звукового сигнала. При этом кодируются и передаются только отсчеты субполосных сигналов.

Сочетание обеих этих операций позволяет с высокой точностью оценить пороги маскировки человеческого слуха. Для каждого из 32 субполосных сигналов вычисляется минимальный порог маскирования, который определяет максимально допустимый уровень шума квантования. При этом не возникает необходимости передавать информацию об отсчетах сигналов субполос, если они полностью маскируются намного более существенными для восприятия компонентами соседних субполос.

Масштабные множители и другая дополнительная информация, необходимая для правильного функционирования декодера звукового сигнала в приемнике, объединяется с информацией о субполосных отсчетах звукового сигнала в один уплотненный сигнал.

В уплотненный сигнал вводятся также данные, несущие информацию о передаваемой программе (Program Associated Date - PAD), Эти данные помещаются в конце сформированного цикла (фрейма) в месте, соответствующем стандарту. Типичные примеры таких данных - информация об управлении динамическим диапазоном, о видах передаваемых программ ( джаз , лирика , речь/музыка и тд). Канал PAD может быть использован также для передачи текстовой и графической информации. Скорости передачи этого канала могут быть различными - от 667 бит/с и выше.

Кроме сигналов PAD в общем многопрограммном цифровом потоке могут передаваться сигналы сервисной информации (Service Information - SI) и другие данные. Сигналы SI могут отражать наименование канала: вид программы ( Спорт , Новости , Музыкальный канал и др,); название географического места нахождения передатчика, сигнал которого принимается пользователем; программы передач и т,д. Примером передачи других данных может служить текстовая информация для широкого круга потребителей.

Система Эврика-147 допускает также организацию каналов с условным доступом для ограниченного круга лиц или платных каналов.

Вторым этапом обработки передаваемого звукового сигнала являются сверточное кодирование и временное перемежение цифровой информации, поступающей на канальные кодеры (см. рис. 6.15).