广播电视技术基础

1、频率、波长和周期频率、波长和周期l频率：空气密度和压力每秒变化的次数，单位赫兹（HZ），用f表示。人的频率范围20-20000HZ。l周期：一个声波完成一次振动需要的时间。单位秒（S），用T表示。l波长：声波在一个周期内传播的距离。单位（m），用表示。声波的传播速度声波的传播速度l每秒传播的距离，称为声速，符号v，单位m/s。lV=*f l15度下的声速340m/sl不同媒质下的差异：钢5100m/s，软橡皮50m/sl频率和波长成反比人们对声音高低的感觉人们对声音高低的感觉音调音调l主要与频率有关，且与变化的对数成正比。l次声：低于20HZl超声：高于20KHZl调幅广播：低于4.5KHZ音

2、色音色对频率和强度的综合反应对频率和强度的综合反应l基波和多种谐波构成一种声音l幅度最大、频率最低的称为基波l幅度较小、频率成整数倍关系的正弦波称为谐波l最终构成一个非正弦波听觉的方向感听觉的方向感l人根据双耳听到的声音在时间上、强度上和相位上的差异来判断声源的方位。l低频率：声强无差别，时间有先后l高频率：声强有差别。l连续音：根据相位判断，但高频时不绝对。l人的水平向判断力远超垂直向判断力。频段的划分频段的划分l广播电视所占无线电波的频率范围称为频段，所占波长范围称为波段l中波526.5KHZ-1605.5KHZ（波长570m-187m），国内广播l短波2.3MHZ-26.1MHZ（波长1

3、30m-11.5m），国际广播l甚高频（VHF）米波，主要用于电视和调频广播l特高频（UHF）分米波，主要用于电视l微波可分为特高频（分米）、超高频（厘米）、极高频（毫米）电离层和电波电离层和电波l电离层：地球上空60公里以外，白天可分三到四层D、E、F1、F2，夜间只有E、F2层。lD层对中长波有强烈吸收作用，衰减很大l电离层对短波的吸收很小，主要是F2层反射，存在衰落现象l超短波可以穿出电离层很远传播路径和特点传播路径和特点l天波：经过电离层反射后到达接收点的电波l空间波：经过对流层在自由空间传播的电波l地波：沿地球表面传播的电波l微波：像光线，可为抛物面形。可建微波站接力传播或靠卫星l中

4、波：功率越大、则越远，通过塔身发射，4/1波长，约传200kml短波：地面吸收强，传几十km，靠天波则距离达上万km，发射功率很小l超短波：仅靠空间波，直线传播，仅几十km，天线高模拟调制和解调技术模拟调制和解调技术l调制：声音传声器音频电信号载运于高频交变电流无线电波发射l载波：受调制的高频交变电流l调制信号：调制载波的音频信号。l解调：调制的逆过程，在接收机里完成，即把调制在载波上的音频信号设法还原成原来的电信号的过程。l三种模拟调制方式：调幅、调频、调相，在广播电视实践中，以前两者为主。l调幅：使高频载波的幅度按音频或视频信号变化的调制方式，用AM表示。第一代广播技术。l调频：使高频载波

5、的频率按音频或视频信号变化的调制方式，用FM表示。第二代广播技术。l数字调幅或调频：第三代广播技术。频谱频谱l任何信号都可以分解为不同频率的正弦波信号之和，所谓频谱，就是按频率分布情况组成的各正弦波分量的振幅。l信号的正弦波分量的最高与最低频率之差，就是它的频率范围，简称“带宽”或“频宽”调频的特点调频的特点l优点：可限幅、失真小、信噪比高频带宽、音质好效率高、成本低解决了频率不够分配问题l缺点： 覆盖范围有限“门限”效应、弱信号接收差仍受寄生调频干扰（汽车、飞机）传声器传声器l将声音信号转变为相应电信号的换能器件，将声音振动变成相应的电流变化，首先将声波转化为机械振动，再将振动转化为电信号，

6、因此，包括声波接收器和力/电换能器两部分。l指向特性：早期无指向、后期双指向和单指向，目前心形最多，无线型也日益广泛。l按接收原理：声压式和压差式、复合式。传声器类型传声器类型l动圈式l电容式l驻极体式l无线传声器传声器的技术指标传声器的技术指标l灵敏度l频率响应（频率范围）l指向特性l固有噪声：决定了能接收的最低声级，决定拾音下限。l非线性失真：在强声压作用下传声器输出电压会产生一些非线形失真，这允许的最大值时所对应的电压级称为最高声压级。决定了拾音上限。使用和维护使用和维护l近讲效应l指向特性l正确选择l切换开关：指向、音质、电平衰减、阻抗变换l三防：防风、防潮、防尘、防干扰l防风罩：带微

7、孔的泡沫塑料防风罩、金属网防风罩扬声器扬声器l简称喇叭，是电能转换成声能的换能器件，效率仅为5%-15%。高保真放音系统中最薄弱的环节。l目前使用最多的是电动式扬声器，包括纸盆式、球顶式、号筒式等。l性能指标：频率响应（不等于频率特性）、辐射特性、失真、效率第六节第六节 广播中心技术广播中心技术 l广播中心是广播电台的核心，是广播系统工程中的重要组成部分，它包括节目制作中心和播出控制中心两部分。l节目制作中心：节目的发源地和主体l播出控制中心：广播中心最主要的技术部门。 播音室（录音棚）播音室（录音棚）l基本要求：有适当混响时间、并且声音扩散均匀；应能隔绝噪声l种类：自然混响（30001.5）

8、和强吸收的短混响（0.2-0.8，200.4）l隔音措施：地点选择，墙壁、门、窗、声锁、不平行窗、天花板、浮岛控制室控制室l利用调音台对播音室送来的节目信号进行放大、音量调整、平衡、混合等加工和监听。l要求：一定的空间和混响时间。l语言播音室一般比音乐播音室简单调音台调音台l输入部分：以每个输入通道为一组，垂直排列，由信号选择开关、前置放大器、音质均衡器、声像移动器和电平控制器（滑动和旋转式）等构成。4倍l输出部分：有多个输出通道，包含调音电路（混合放大器）、主音量控制、监视仪表等。l监听：由监听输入和输出组成，各有功能；实际也由开关矩阵和混合放大器组成。l指标：增益、频率特性、噪声、失真数字

9、调音台数字调音台l区别：数控台没有音频信号通过，数控部分的功能实际上是将普通台上各种控制键、钮和推子的状态由计算机改为数字信息对音频处理柜进行遥控。l音频处理柜：包含了所有的音频处理电路，从数控台接受数控信号，然后对音频处理。信号实现通路最短，提高了声音质量。语言节目的制作语言节目的制作l以语言为声源的拾音和制作。l新闻中心具有特殊意义l计算机系统有倍增作用l最简单的录音系统文艺节目的制作文艺节目的制作l艺术再创作，对录音师要求高l演播室有一定要求l单点拾音（合唱类节目）l多点拾音（轻音乐）实况录音实况录音l提前准备，应有周密计划和安排l设备要求：轻便、牢固l大多使用转播车和小型流动设备节目的

10、音质评价节目的音质评价l由音质评价用语、审听室性能、评价用电声设备要求、评价方法组成l清晰、平衡、丰满、圆润、明亮、柔和、真实l各类设备应达到专业级l声学特性、混响、噪声、设备和人员方位l七人小组，综合打分法第二章第二章 电视基础知识电视基础知识l光的基础知识l电视广播过程l广播电视发送系统l彩色电视基本知识l电视中心技术第一节第一节 光的基础知识光的基础知识l单色光：单一波长和波谱宽度小于5nm的光称为单色光，又称谱色光。l复合光：含有两种或两种以上成分的光。使人眼产生混合色，又称非谱色光。如白光，最大的白色光源是太阳，阳光含有所有光的波长成分。l人眼能够感知直射光、反射光和透射光光源和色温

11、（光源和色温（1）l一个光源发出的光由许多不同波长的谱色光组成，并且不同波长的光辐射功率也不一样。l 连续光谱：在一段波长范围内都有能量辐射； 线状光谱：只在若干波长点上有能量辐射。l日光在可见光范围内辐射功率分布较均匀；钠灯属于线状光源，发出特定黄色。l等能白光源：在可见光范围内辐射功率完全均匀的假想光源，是人为规定的基准白色光源。光源和色温（光源和色温（2）l绝对黑体：能完全吸收入射光的物体。当被加热时，能辐射出连续光谱，所以其光谱能量的分布只与温度有关。l色温：绝对黑体在一定光色下的绝对温度。l色温表示光源的光谱特性，而非光源的实际温度。l阳光 早晨 2000K 白天 4800K 中午

12、6000K 钨丝灯 2854K 卤钨灯 3200K光源和色温（光源和色温（3）l标准光源A：色温2854K，带橘红色，钨丝灯在2800K时发出的光。能实际实现。lB：上午10点和下午4点的直射阳光，不偏向任何色调，但不能用人工方法直接获得，由A光源通过滤色镜获得。lC：近似于阴天的漫射光，略带蓝色，6800K，仅在自然界存在，间接获取法同上。lD65：白天的平均照明光，6500K，目前彩色电视中应用最普遍的光源。lE：等能白光，不实际存在，5500K。视觉机制：视觉机制：光光-视网膜视网膜-光敏细胞光敏细胞-神经冲动神经冲动-大脑大脑l锥状细胞：感光灵敏度较低，在微弱光线下不起作用，属于明视觉

13、细胞l能辨别出光的颜色，使人们能够感知自然界中绚丽多姿的色彩l在黄斑区内分布密集，分辨景物细节的能力很强l杆状细胞：感光灵敏度高，在暗淡环境也能感觉出景物的轮廓，属于暗视觉细胞l没有辨色能力，只能判断景物的黑白层次l相对稀疏分布于黄斑区之外，只能辨认轮廓，细节能力差视敏特性视敏特性l指人们对不同波长的光具有不同灵敏度的特征，即对于辐射功率相同的各色光具有不同的亮度感觉。l明视觉：最亮的光是黄绿光（波长555nm），感觉最暗的光是红光和紫光l暗视觉：最亮在507nm处。l视敏函数和相对视敏函数人眼的亮度视觉范围人眼的亮度视觉范围l定义：人眼能够感受到的亮度范围l总范围达10的九次方cd（光亮度单

14、位）l暗适应：瞳孔放大4倍，光通量16倍，椎状细胞转换为杆状细胞工作，时间几分钟l亮适应：数秒钟l同一时间感受到的亮度范围。亮度适中时为1000：1，当平均亮度较高或较低时，只有10：1，一般为100：1视觉惰性和闪烁感觉视觉惰性和闪烁感觉l视觉惰性：视觉建立和消失的延迟。l分为消失惰性和建立惰性，前者又称为视觉暂留特性，比后者时间长，一般在0.05秒与0.2秒之间，与光脉冲强度有关。l画面出现连续感的重复频率称为融合频率，1620HZl闪烁感觉：当脉冲光源的重复频率不太高时，人眼会跟随光源的变化产生一明一暗的感觉。l重复率提高，闪烁感减轻l临界闪烁频率：不引起闪烁感的最低频率，fcl主要因素

15、：背景亮度、光源亮度、明亮时间占空比物体的颜色物体的颜色l发光体： 即光源，颜色取决于自身的光谱功率分布，以直射光的形式被感知l不发光体：通常所说的物体颜色 颜色由反射光或透射光的光谱功率分布决定 决定因素：一，物体本身的发射特性或透射特性二，照明光源的光谱功率分布颜色的三要素颜色的三要素l亮度：彩色光作用人眼而引起的视觉上的明亮程度。复合光的亮度等于各分量光的亮度之和l色调：彩色的颜色类别，它是决定彩色本质的基本参数。l饱和度：颜色的深浅、浓淡程度，谱色光是饱和度最高的彩色，掺入的白光越多，饱和度越小，也称为色纯度。l色调和饱和度合称为色度，彩电传送的彩色图象，即是指传输的每个像素的亮度和色

16、度。三基色原理三基色原理l用三种不同颜色的单色光按照一定比例混合，可得到自然界绝大多数色彩。具有这种特性的三个单色光叫做三基色光。l具体内容：a，绝大多数彩色可以由三基色按一定比例混合而得，反之也成立；b，三基色必须相互独立，不能是其他基色光混合产物；c，色度由混合比例决定；d,可任意选择基色。l补色，一种颜色与某颜色以适当比例混合时，可产生白色或灰色。l三基色原理是彩电得以实现的理论基础。混色法：混合基色以获得彩色混色法：混合基色以获得彩色 l包括相加混色法和相减混色法l相加混色：光源色光的相互混合，其中以光谱混色最简单。其次是时间混色法、空间混色法、生理混色法l相减混色：在彩印、绘画中采用

17、，利用颜料、染料的吸色性质（补色）来实现。常用品红、黄、青，对应补色绿、蓝、红第二节第二节 电视广播过程电视广播过程l根据人的视觉特性，利用光学原理及无线电原理远距离传送静止图片和活动影像的系统。l像素：组成图像的元素，具有亮度信息和空间位置。l由摄像 、传输、显像三部分组成l关键：将活动图像变成电信号和电信号复原图像的传送图像的传送l同时制传送：将图像的所有像素同时转换成电信号，并同时传送。l每个像素占用一个通道。l技术和经济上不现实，没有实现。l顺序制传送：按照一定顺利将像素的光学信息轮流转换成电信号。l所有像素只占用一个通道l当前的主要传输方式。关键在于转换开关能否同步。摄像原理摄像原理

18、l摄像管的光电转换原理：利用光敏靶的作用和电子束的扫描来实现光电转换l光敏靶：将光学图像变成电子图像，然后通过电子束的扫描变成电信号l电子枪：产生高度聚焦的电子束，射向光敏靶，最后形成图像信号电流输出lCCD的光电转换原理：在感光面上分布有大量独立铝电极，在光的作用下产生电荷l行间转移方式：结构简单、体积小、价格低、但容易拖尾l帧行间转移方式：无拖尾，但结构复杂、昂贵显像原理显像原理l显像：将电信号变化为光信号l显像管的组成：荧光屏、电子枪、偏转线圈l基本上是摄像的逆过程l闪烁感的消除：放映电影时每幅图像连续出现两次，传送电视时每帧分两次传送，每次为一“场”，每秒传送五十场。电子扫描电子扫描l

19、将图像转变成顺序传送的电信号，电视中就是电子束从左至右、从上到下轰击荧光屏的过程。l逐行扫描：从左到右、从上到下，然后反之，形成一个完整的扫描周期。l隔行扫描：把每帧画面分成两场来扫描，先扫奇数场、再扫偶数场；关键是保证偶数场正好镶嵌在奇数场之间。l参数：总行数625（显575）图像的分解力图像的分解力l分解力：电视系统传送图像细节的能力。l通常以能分辨的黑白相间的线数表示。l垂直分解力：沿图像垂直方向系统能分解的像素数（水平线数），取决于图像状况、每帧显示行数、隔行扫描性能等。l水平分解力：沿图像水平方向系统能分解的像素数，与电子束孔径相对于图像细节的大小有关（孔阑效应）。l同等长度内水平分

20、解力等于垂直分解力时图像质量最佳。第三节第三节 广播电视发送系统广播电视发送系统l电视台即广播电视发送系统，将电视节目进行选择控制，调制在高频上，由天线辐射出去。l图像信号的产生部分：摄像机等节目的各种来源，如电视电影、录像机、现场直播设备和测试信号发生器等。l中心机房：对视频图像信号和音频信号进行处理与切换。l发射机房：将视频信号和伴音信号分别调制图像载频和伴音载频信号，形成已调的射频信号，再输送到发射天线。l发射天线：将能量以电磁波形式辐射出去。高频电视信号高频电视信号l全电视信号：频宽6MHZ，使用调幅方式l伴音信号：频宽从几十HZ到15KHZ，调频方式，两边各保留250KHZ的带宽。l

21、高频电视信号：将前两者组合成高频信号，频宽8MHZ，图像占7.25，伴音占0.5。l频段和频道的划分：间隔8MHZ，米波段（甚高频VHF）1-12频道，分米波段（特高频UHF）13-68频道。电视差转机电视差转机l使用区域：中小城镇、边远山区等缺乏微波接力传送，也不具备卫星直播条件的区域。l功能：将接收到的其他电视台节目经过处理，变换到所需的频道并加以功率放大，用天线向指定方向传送。功率等级和频道范围按需要决定。l组成方式：二次变频和直接变频式，我国多采用二次变频式。电视播出系统的特点和要求电视播出系统的特点和要求l特点：不可重复，不间断运行，规模和信号源日增，处理任务多且重，进行同步和同相调

22、节。l设计要求：可靠性，操作方便，具有应急处理能力。l控制方式：集中控制方式，把多个频道合成一个播出系统；分散控制方式，每个频道组成一个播出系统。第四节第四节 彩色电视基本知识彩色电视基本知识l传送与接收彩色图像的系统l彩色三要素：Y、Fl图像的分解和组合是关键l基本过程：在摄像端将彩色光学图像进行分解并转换成三基色电信号；然后按特定方式编码成一路彩色全电视信号，传输到接收端，接收机将彩色信号解码并恢复成三基色电信号，并利用混色法还原原始图像。兼容问题兼容问题l兼容的含义：双向兼容。l基本条件：彩电信号须包含亮度信号和色度信号 频带宽度必须相等 扫描参数应相同 尽量降低色度与亮度的互相干扰彩色

23、电视制式彩色电视制式lNTSC美国1954，第一个成功的兼容制彩色电视制式，对信号的相位失真比较敏感，容易色调失真，对发送端与中间传送设备要求比较高。（日本 、加拿大）lPAL西德1967，在英联邦和中国得到采用，克服NTSC的相位敏感性，但接收机电路复杂。lSECAM法国1966，克服了信号的相互干扰，但接收机电路复杂，图像质量差（俄、东欧）新电视新电视HDTVl第三代电视l缩写（HIGH DEFINITION TV）l定义：三倍距离的原始再现l基本参数：1125行、60场，2：1隔行扫描，屏幕宽高比16：9。l优点：清晰度高，屏幕大、真实感强，无信号互相干扰。新电视新电视数字电视数字电视l特征：高清晰度、高保真音响、按需看节目、交互运做、多传输方式、三电一体和三网融合l模拟彩电：电信号时间连续的彩电l数字彩电：全部是数字信号的彩电，在时间上间断和不连续l数字化彩电：在模拟彩电内部采用数字技术来处理模拟信号的彩色电视机。其他电视形式其他电视形式l卫星电视：利用 同步卫星向预定的广大地区转发节目，而观众能直接接收的一种电视节目。l有线电视：通过同轴电缆和光纤来传输电视节目；节目容