1、第6章 伴 音 通 道1第6章 伴 音 通 道6.1伴音通道的基本功能6.2伴音通道的电路组成及工作原理6.3丽音解码电路工作原理6.4音效改善电路第6章 伴 音 通 道2 6.1伴音通道的基本功能普通彩电对声音的概念是“伴”音,即陪伴的意思,对声音是否悦耳显得不是很重要,主要看图像是否清晰。第6章 伴 音 通 道3 6.2伴音通道的电路组成及工作原理1.内载波还原伴音处理技术普通彩色电视机采用传统的内载波伴音信号系统,其组成框图如图6-1所示。第6章 伴 音 通 道4图6-1伴音通道电路组成框图第6章 伴 音 通 道51)带通滤波器采用三端陶瓷滤波器,从预视放输出的信号中滤除06 MHz视频
2、信号,而选出6.5 MHz的第二伴音中频信号。2)伴音中频限幅放大器从预视放输出的第二伴音中频信号,电压幅度很低,只有毫伏级,必须经过伴音中放进行限幅放大后,幅度达到1 V左右,才能进行鉴频。3)鉴频器鉴频器的作用是从载频为6.5 MHz的第二伴音调频信号中解调出音频信号。第6章 伴 音 通 道62.准分离式伴音处理技术所谓准分离式伴音处理系统,实际上是一种变形的内载波方式,它是采用两个声表面波滤波器SAWF1和SAWF2,将图像中频信号与伴音中频信号分开,分别送入各自独立的中频电路进行处理,解调出视频信号和第二伴音中频信号。第6章 伴 音 通 道7图6-2准分离式伴音电路框图第6章 伴 音
3、通 道8伴音中频信号经伴音中频滤波器SAWF2,进入伴音中频处理电路。第6章 伴 音 通 道9图6-3准分离式声表面波滤波器频率特性(a)SAWF2双峰特性;(b)本征信号频率由压控振荡器产生第6章 伴 音 通 道10 6.3丽音解码电路工作原理6.3.1NICAM-728处理技术1.NICAM(丽音)-728的基本概念NICAM是英文Near Instantaneous Companded Audio Multiplex的缩写,其含义是“准瞬时压扩声音多路复用”,“NICAM”在香港地区称之为丽音,并很快成了NICAM的中文名称。第6章 伴 音 通 道112.NICAM-728的基本特点(1
4、)与现有的电视广播兼容,保留原电视制式中的模拟伴音调频载波(I制6.0 MHz,B/G制5.5 MHz,D/K制6.5 MHz),即原来的单声道电视伴音,仍以模拟信号调频方式传送。(2)新增加两路数字音频信号,采用DQPSK调制方式,需要在电视频道的空隙处,插入NICAM数字伴音载波,将经过编码而形成的 NICAM-728 数字信号,以DQPSK方式调制在此载波上。第6章 伴 音 通 道12第6章 伴 音 通 道133.NICAM-728的频谱结构我国内地NICAM广播电视采用D制式,第二模拟伴音载频为6.5 MHz,数字伴音载频位于6 MHz视频带宽内,幅度比图像载波小25 dB。D制NIC
5、AM数字伴音频谱结构如图6-4所示。第6章 伴 音 通 道14图6-4D制NICAM数字伴音频谱结构第6章 伴 音 通 道156.3.2丽音信号编码原理采用NICAM-728技术后,在发送端要增加一套NICAM编码电路,在接收机中要增加一套NICAM解码电路。第6章 伴 音 通 道16图6-5NICAM-728编码原理框图第6章 伴 音 通 道171.A/D转换左、右两路立体声信号或A、B两路不同语言信号,先经各自的预加重电路及15 kHz低通滤波器处理后,送入A/D转换电路。在A/D转换器中对模拟音频信号以32 kHz的取样频率进行采样,产生14 bit二进制数字信号。第6章 伴 音 通 道
6、182.准瞬时压缩技术如果将A/D转换器输出的14 bit数字声音信号直接传送的话,再加上1 bit奇偶校验码,那么,总码率将达32 K(14+1)2960 kb/s,这一码率太高了,所以要进行压缩。NICAM系统采用准瞬时压缩技术,将14 bit数字声音数据压缩到10 bit。第6章 伴 音 通 道193.加校验码为防止数码在传输过程中发生错误,并确保接收机端解压的正确性,及时发现错误并加以纠正,必须在10bit的数据后加入一位奇偶校验码,这样就形成了11 bit数据信号。接着与两声道的数字信号进行混合,混合后的数字信号每帧有21132=704 bit,并送入位交织处理器。第6章 伴 音 通
7、 道204.位元交错位元交错也称位交织。在NICAM方式中,为了保证传送的数据流容易辨认、同步稳定,也便于接收机解码,数据流是按照独特的NICAM数据结构进行传送的,即划分成“帧”的方式。第6章 伴 音 通 道21图6-6实现位元交错的方法第6章 伴 音 通 道225.扰码处理经交织后的数码流需经调制才能发送出去,由于实际的声音信号总是存在无声的时间间隙,而在此期间,数字声调制载波的频率、相位、幅度均不发生变化,这时的载波是一种能量集中的单频率信号,容易对音频和图像信号造成干扰。扰码处理就是在编码时,人为地在NICAM数据流中加入一随机信号(扰码),不使这种干扰产生。第6章 伴 音 通 道23
8、6.DQPSK调制经扰码处理后的NICAM-728数据流,先进行串并变换,即将一行串行数据变换成两行的比特对数据流,然后对载波(I制6.552 MHz,B/G、D制为5.85 MHz)进行差分正交相移键控调制,简称DQPSK调制。第6章 伴 音 通 道24图6-7DQPSK调制电路原理框图第6章 伴 音 通 道257 混合与发射DQPSK数字调制信号与广播电视信号(模拟视频图像信号和模拟调频伴音信号)进行混合,并由图像载频调制后,通过发射信号处理电路和发射天线将信号发射出去。第6章 伴 音 通 道266.3.3丽音信号解码原理具有丽音接收功能的数字化彩色电视机,方能接收数字伴音信号。数字化彩色
9、电视机的丽音接收系统工作原理框图如图6-8所示,主要由准分离伴音中频处理电路、DQPSK解调、NICAM-728解码及低频放大电路组成。第6章 伴 音 通 道27图6-8丽音接收系统工作框图第6章 伴 音 通 道286.4音效改善电路6.4.1环绕立体声1.立体声立体声(Streo)是指具有方向感、层次感的声音。第6章 伴 音 通 道292.环绕立体声 环绕立体声(Surround Sound)与一般的立体声不同,环绕立体声音所产生的声场,不仅让人感受到音源的方向感,而且伴有一种被声音所围绕、所包围以及声源向四周远离扩散的感觉(声音离开听者扩散或有混响的感觉)。第6章 伴 音 通 道306.4
10、.2环绕立体声形成方案1 四声道环绕立体声系统 所谓四声道系统,是指原声信号不加任何改变地传送和重放。第6章 伴 音 通 道312 模拟环绕立体声系统模拟环绕立体声系统采用特定的环绕声处理电路,对立体声的两路信号进行加工处理,根据人耳听觉生理上的两大特点,即掩蔽效应和哈斯效应,利用电子电路模拟出一个环绕声场,并用多个扬声器进行放音,营造出丰富的三维空间音响效果,使视听者产生极强的临场感。第6章 伴 音 通 道326.4.3环绕声处理电路 目前,大多数数字化彩色电视机的环绕声处理电路,正是根据上述掩蔽效应和哈斯效应,采用模拟环绕声技术,将立体声左右两路信号经专用的环绕声处理器,进行延迟、移相等处
11、理,再通过环绕声扬声器发声来模拟环绕声效果,其中SRS系统用得最广泛。第6章 伴 音 通 道33图6-9环绕声处理电路原理图第6章 伴 音 通 道341.模拟式延迟混响集成电路模拟式延迟混响集成电路主要由电荷耦合器件(即CCD器件)组成。第6章 伴 音 通 道352.数字式延迟混响集成电路数字式延迟混响集成电路主要由控制逻辑电路、A/D和D/A变换器、随机存储器等组成。第6章 伴 音 通 道366.4.4重低音处理电路重低音信号的频率范围约为20120 Hz,该频段的信号所发出的声音低沉且具有震撼力。由于在普通电视伴音处理电路中,重低音信号的幅度往往较小,再加上扬声器发声的敏感区位于中音部分,从而使得低音被削弱,声音变得单调乏味。为此,数字化彩电中专门设置了重低音处理电路,它是将伴音信号中20120 Hz的低频成分加以提升、放大,再推动一个重低音扬声器工作。重低音扬声器常做成“筒”形,安装在电视机的后壳上部,有的电视机也称其为“低音炮”。第6章 伴 音 通 道37图6-10重低音处理电路原理框图