Orban Optimod-FM 8600数字音频处理器在县市级电台中应用——从鄞州台改造效果谈起

【摘要】本文就鄞州电视台调频发射机房系统升级改造，进行前的原因作说明，以前用的ORBAN2300数字音频处理器，广播接收音质调制度都不理想，缺少独特的清晰，细腻的音质。比周边兄弟台音质效果差一点，同时通过这次升级改造，获得最高可达到CD质量的声音广播节目，调制度明显可以随意调大。目前电台外聘广播节目源的形式和来源非常广泛，在改造中电台播控系统中主要更换了Orban Optimod-FM 8600音频处理器，对声音进行处理，获得最佳的音质。所以，好的音频处理在广播播出的质量起到举足轻重的作用，使广播电台105.2在激烈的竞争中吸引更多听众目的。本文简单介绍了音频处理器的工作原理，并以鄞州台奥本Orban Optimod-FM 8600处理器改造为例，介绍二年来节目信号处理的效果。

【关键词】 FM 8600音频处理器 技术指标 多波段 工作原理 收听响度

一、鄞州台广播调频音频处理器系统的历史情况

台从2008年广播播出机房设备进行一次大改造，投入160多万，当时购置ORBAN2300数字音频处理器，该系统经过6年来的运行，设备已趋老化，音质效果达不到现在听众的需要，音质已达不到周边县市台透亮效果。台技术中心，为解决这一问题下决心，对播出系统每环节从数字调音台哈里斯，发射机哈哩斯，光收发机等进行指标测试达到数字化要求，但调制度明显不能随意调大，经过兄弟电台考察、论证，考虑到售后服务和售后技术支持，从性价比出发，并结合自已台的实际，我们最终更新奥本Orban Optimod-FM 8600，达到我们预定的音质效果。因此笔者认为音质问题历来是我们广播电台技术人员感到棘手问题，需要大家不断研究探讨。

1．数字音频处理器改造与更新

发射机前音频链路就是增加一台音频数字处理器，改善音质的同时，防止音频音量过大，引起过调和失真，我台08年购置的ORBAN2300数字音频处理器，已不适应现在高频带宽的音质处理功能的要求，这次改造机会新购置全数字的Orban Optimod-FM 8600音频处理器如图1所示：

图1 ORBAN 8600数字音频处理器

2015年，经过技术中心多方面的周边省台考察交流，最终选择了数字音频处理器Orban Optimod-FM 8600，同时配套购置一台意大利原装进口Elenos(意利诺斯)型号为ETG3500全固态调频发射机。凭借所具备的FM模拟传输和数字媒体通用五波段和俩波段处理功能，FM 8600是目前电台最稳定的声音，实现通道间和音源的无缝切换。确保观众锁定自己的频率。这款音频处理器具有包括立体声加重、均衡、AGC、五频段压缩、峰值限制、立体声编码和复合限幅等功能，其声音处理能力功能多样化，较之我台老型号Orban2300FM音频处理器对比在音质上有质的飞跃，目前我们了解到已周边少量广播电台使用起来，如图2所示，是本台工作中状态。

如图2 ORBAN 8600数字音频处理器工作状态

二．ORBAN 8600数字音频处理器工作原理与概念

音频处理器是广播电台播出机房的重要设备之一。

1．它的工作原理

能对音频信号进行压缩和限幅处理，通过自动增益控制功能，及其各种频率预校正，自动调节节目电平，以及通过相位加工对节目信号进行非对称处理等。当信号电平过大时，使后续通道过载失真，严重影响声音质量；当信号电平过小时，使接收机无法找到同步信号，使声音变得模糊不清，使音频的响度降低，影响收听效果。正确使用和合适位置安装音频处理器后，不但提高了广播的收听响度和防止信号电平过载失真，还提高了音质，进一步提高了播出质量。

2．音频处理器中的五个概念

①响度。通过缩减峰值/平均值的比值来增加声音的响度。如果峰值降低了，平均电平就可以在允许的调制范围内增加，响度就提高。

②压缩。减小在大声与弱声之间的电平差距，更充分地利用了允许的峰值电平的范围，使弱声音部分在响度上听起来主观上增加了，但它不能使大声音部分听起来更响。压缩是一种类似随着增益的变化而减少动态范围的方法。

③限幅。限幅是用于增加语音节目的密度。增加密度可使声音听起来感觉更响。但是它会导致一些难受的杂音。当设置影响被处理声音的密度的控制时，要注意许多负面的主观影响，这是很重要的。

④削波。平滑地削去尖峰并不产生任何可以听到的副作用，但过分的削波将会引起明显可以感觉到的失真。

⑤响度，清晰度和失真。在音频信号处理过程中，在响度、清晰度和失真之间存在着一种直接的制约关系。如果我们想改善它们当中的某一个技术参数，那么另外两个技术参数也会受到变化，要想它们三个参数都达到平衡的状态是非常困难的，最好的方法是降低响度来获得声音的清晰度与减少失真。因为听众可以直接调节收音机音量的大小来获得响度的补偿，但是听众却没有任何办法改善收音机的清晰度与失真。

三．ORBAN 8600数字音频处理器主要技术指标

音频处理器就是广播传输系统环节中的关键设备之一，实践证明它对播音质量的影响非常大。但个别电台很少升级音频处理器的工作状态及设置的问题，我们用音频处理器来增加音色及覆盖范围。当然，好的音频处理器对节目内容的压缩自动调整，对节目内容不会损伤，综上所述，我台在发射机的节目输入端，安装ORBAN 8600优质的音频处理器，以压缩节目的动态范围，增加响度，扩大节目覆盖范围，使声音更加悦耳、清晰、动听。

1．主要功能及技术指标说明

FM 8600是Orban的旗舰处理器，是超越FM8500的新一代产品。凭借所具备的FM模拟传输和数字媒体通用五波段和俩波段处理功能，FM 8600可提供行业最稳定的声音，实现通道间和源间的无缝切换，确保观众锁定自己的频率。主要功能如下：

（1）具有窗口门控增益功能无需增加声音密度的两波段AGC。

（2）通用多频压缩器可调节穿透度和响度或开放度和穿透度，同时保持行业最佳的信源间一致性。

（3）配有俩个均衡器，多频压缩器和峰值限幅器，这使得FM和数字媒体和处理分别达到了最佳化。底线经过该处理过程您的FM频段音质将被优化，从而为您的数字频段听众提供清晰、纯净、像CD音质一样的音频节目。

（4）新”MX”预设不仅可以做到8500出场预设的“立即可用”，您仍然可以通过简单的单旋钮LESS-MORE控制器或使用多达60种的高级控制器进行自定义，其多功能性即使是最挑剔的实况转播声音设计者也会满意。

（5）俩个可独立调节输出电平的复合输出端口和俩个可调平增益的SCA输入端口。

（6）一个AES音频输入器端口，俩个AES3输出端口和一个AES11同步输入端。

2．主要技术指标

（1）频率响应（旁通模式；模拟处理传输链）：按照±0.10dB，2.0Hz-15kHz.标准50µs或75µs预加重弧执行，左/右输出和数字输出可由用户配置为平输出或预加重输出。

（2）采样频率：64kHz to 512kHz，已处理而定。

（3）噪音：输出噪音下限将取决于处理器增益设置（限制激发，AGC激发，俩波段激发和/或多波段激发）、门电路电平、均衡和噪音减少量等，并主要由一个给定的110dB噪音超负比例的A/D变频器的动态范围控制，数字信号处理和动态范围是144dB。

（4）总系统失真：（去加重，100%调制）)<0.01% THD,20Hz-1kHz,在15kHz的时上升到<0.05%，<0.02% SMPTE IM失真.

3．音频接口参数：模拟音频输入与模拟音频输出

（1）阻抗：>10kΩ负载阻抗，电平衡。600Ω时无可跳选功能。在I/O模块上有穿孔垫，以便用户安装600Ω终端。

（2）额定输入电平：可通过软件从-4.0调节到+13.0dBu(VU)

（3）最高输入电平：+27dBu

（4）连接方式：两个XLR型端口，阴性，EMI抑制。插脚1接底盘电线，插脚2（+），插脚3电平衡，浮接且对称。

（5）配置：立体声。平或预加重(at 50µs or 75µs),，通过软件选择。输出可以独立设置以发出模拟FM处理信号，分集延迟模拟FM处理信号，数字无线电广播处理信号或低延迟监控信号。

（6）输出电平：（100%峰值调制）可从-6dBu调节到+24dBu峰值，600Ω或更大负载，可通过软件调节。

4．音频接口参数：数字音频输入与数字音频输出

（1）配置：以AES/EBU为标准的立体声，24比特分辨率，立体声软件选择，从左声道单声道放音，右声道单声道放音或全声道单声道放音。

（2）连接方式：两个XLR型插口，阳性，EMI抑制，插脚1接底盘地线，插脚2（+），插脚3变压平衡，浮动，110Ω阻抗。

（3）配制：两个输出，每个立体声都以AES为标准。输出可以独立设置以发出模拟FM处理信号，分集延迟模拟FM处理信号，数字无线电广播处理信号或低延迟监控信号。FM处理信号在软件中可以配置为平或预加重，以选择预加重的处理(50µs or 75µs)。若需要，每个输出可以应用J.17预加重。

（4）连接方式：两个XLR型母端口，EMI抑制。插脚1接底盘电线，插脚2（+），插脚3电平衡，110Ω阻抗

5．音频接口参数：复合基频输出

配置：两个分别带有独立软件控制输出电平控制，输出扩大器和连接器的输出端口。输出可以通过分集延迟进行延迟。如果是这样，两个输出端口将得到相同的延迟，延迟不能仅，应用于一个输出端口。

（1）最大输出电平：+12.0dBu(8.72Vpp)

（2）导频电平：软件控制，可从6.0%调节至12.0

（3）连接方式：两个BNC,浮接于底盘接地线,EMI抑制。

6．音频接口参数：副载波（SCA）输入

（1）*SCA灵敏度（两个输入）：从220mVp-p到>10Vp-p以减少10%的发射。俩个输入可从后面板调节，设置灵敏度。

四．音频处理器最佳位置的摆放

在广播播出系统主要利用音频处理器解决音频信号电平时大时小的问题，使输出信号的电平保持稳定和和解决信号电平的动态范围。调频广播中音频处理器的应用，一般接在调音台播出之后，发射机前，我台把音频处理器串联在播出链路的最后一级，在调频发射机之前。这样有效地解决了播出系统声音怱大怱小的问题来获得最佳音质。如图3所示。

图3 电台节目播出链路示意图

1．为了有效地确保被音频处理器进行了峰值限制后的波形，避免音频处理器连接到发射机的过程中发生改变，音频处理器最好的位置最好尽可能靠近发射机，这样可以使立体声编码器输出到发射机输入这段电缆引入的波形改变最小。

2、。由于传输设备的传输方式、发射机接口不同，所以需要选择合适的输入输出方式。目前，我台使用的发射机是哈里斯调频发射机，它具有数字输入，所以我们选择主路音频处理器的数字输出，其模拟输出作为备份信号和监听信号。

3．音频处理器良好接地，可以有效地屏蔽高磁场，取得意想不到的效果。

五．音频处理器应用与安装调试

1．该设备用户界面友好，参数设置、调整方便。具有模拟和数字两种信号输入输出，内有八个工厂预置：①Classical-Protect产生很清晰的，开阔的声音。②2B General Purpose提供一个平均的处理。③Ｔalk谈话类节目处理模式。对于新闻，热线电话互动节目，采访类节目以及其他语言类节目。Talk保持播音员和嘉宾的的声音响度一致。并且在语言和广告节目之间保持一个适当的平衡。④Music-Light产生一个很开阔的、未经压缩（修饰）的声音。⑤Music-Medium提供了介于Music-Light和Music-Heavy之间的处理系统。⑥Music-Heavy提供了强烈的刺耳的声音处理。⑦Music-Bass Medium产生一个很有动感，清晰，开阔的声音。⑧Music-Bass Heavy提供强烈带有附加低音动感的处理。预加重50µs的预置[2]：按System setup键，显示屏上显示的Stereo Encoder下面所对应的按钮按下，再将显示屏上显示的Proc Pre-e下面所对应的按钮按下，显示屏上会出现预加重时间常数50µs、75µs，此时就可以利用飞梭旋钮选择50µs预加重时间常数。

2．使用安装中提醒注意；以鄞州台数字音频处理器Orban Optimod-FM 8600为例介绍音频处理器的设置和处理的效果。

（1）输入电平REFERENCE LEVEL调整标准：先选择ROCK-MEDIUM预置，然后调整该参数，使AGC METER衰减量在10dB左右；如果小于10dB（表桥显示偏高），就要调低REFERENCE LEVEL；如果大于10dB（表桥显示偏低），就要调高REFERENCE LEVEL。注：以上调整对AES3输出口不起作用。

（2）LOSSY CODES压缩编码器，把ORBAN和压缩编码器连接时，必须关掉PRE-E（PRE-EMPHASIS），因为压缩编码器接收不了预加重的信号。

（3）输出电平调整标准：使用调制度监测仪或其它监测制度的设备，使调制度达100%（通常±75kHz偏离）。

（4）CLIP LEVEL电平调整是调整内部A/D转换器的最大输入最平，调低了会引起信号过载、失真，调高了会降低信噪比。

因此，在播出链路中增加音频处理器，获得最高可达到CD质量的声音广播节目，调制度明显可以随意调大。对声音进行处理，来获得最佳音质。

六．结束语

目前，广播市场的竞争也愈加激烈，听众不仅对节目内容有要求，对节目的声音质量以及主观感受也提出了更高的要求。因此，奥本Orban Optimod-FM 8600音频处理器在我台广播中使用之后，不但提高了广播的收听响度和防止播出系统的失真，还提高了音质，改善了播出质量，使听众能收听到满意的广播节目，来获得最佳音质，经过二年多的使用，实践证明其他处理器都无法与之媲美，它对广播质量的影响起了举足轻重的作用。

参考文献

[1]尹业发 音频处理器在调幅广播中的运用[J]，广播电视信息，2003（7）：58—59

[2]洪江 数字传输下广播音频处理器的配置[J]，音响技术，2006（8）：23--25

[3]红波 康浔 奥本FM2300D数字音频处理器的工作原理及使用中应注意的几个问题[J]，广播电视信息，2011（5）：85