廣播電視技術基礎

1、頻率、波長和周期頻率、波長和周期l頻率：空氣密度和壓力每秒變化的次數(shù)，單位赫茲（HZ），用f表示。人的頻率范圍20-20000HZ。l周期：一個聲波完成一次振動需要的時間。單位秒（S），用T表示。l波長：聲波在一個周期內傳播的距離。單位（m），用表示。聲波的傳播速度聲波的傳播速度l每秒傳播的距離，稱為聲速，符號v，單位m/s。lV=*f l15度下的聲速340m/sl不同媒質下的差異：鋼5100m/s，軟橡皮50m/sl頻率和波長成反比人們對聲音高低的感覺人們對聲音高低的感覺音調音調l主要與頻率有關，且與變化的對數(shù)成正比。l次聲：低于20HZl超聲：高于20KHZl調幅廣播：低于4.5KHZ音

2、色音色對頻率和強度的綜合反應對頻率和強度的綜合反應l基波和多種諧波構成一種聲音l幅度最大、頻率最低的稱為基波l幅度較小、頻率成整數(shù)倍關系的正弦波稱為諧波l最終構成一個非正弦波聽覺的方向感聽覺的方向感l(wèi)人根據(jù)雙耳聽到的聲音在時間上、強度上和相位上的差異來判斷聲源的方位。l低頻率：聲強無差別，時間有先后l高頻率：聲強有差別。l連續(xù)音：根據(jù)相位判斷，但高頻時不絕對。l人的水平向判斷力遠超垂直向判斷力。頻段的劃分頻段的劃分l廣播電視所占無線電波的頻率范圍稱為頻段，所占波長范圍稱為波段l中波526.5KHZ-1605.5KHZ（波長570m-187m），國內廣播l短波2.3MHZ-26.1MHZ（波長1

3、30m-11.5m），國際廣播l甚高頻（VHF）米波，主要用于電視和調頻廣播l特高頻（UHF）分米波，主要用于電視l微波可分為特高頻（分米）、超高頻（厘米）、極高頻（毫米）電離層和電波電離層和電波l電離層：地球上空60公里以外，白天可分三到四層D、E、F1、F2，夜間只有E、F2層。lD層對中長波有強烈吸收作用，衰減很大l電離層對短波的吸收很小，主要是F2層反射，存在衰落現(xiàn)象l超短波可以穿出電離層很遠傳播路徑和特點傳播路徑和特點l天波：經過電離層反射后到達接收點的電波l空間波：經過對流層在自由空間傳播的電波l地波：沿地球表面?zhèn)鞑サ碾姴╨微波：像光線，可為拋物面形。可建微波站接力傳播或靠衛(wèi)星l中

4、波：功率越大、則越遠，通過塔身發(fā)射，4/1波長，約傳200kml短波：地面吸收強，傳幾十km，靠天波則距離達上萬km，發(fā)射功率很小l超短波：僅靠空間波，直線傳播，僅幾十km，天線高模擬調制和解調技術模擬調制和解調技術l調制：聲音傳聲器音頻電信號載運于高頻交變電流無線電波發(fā)射l載波：受調制的高頻交變電流l調制信號：調制載波的音頻信號。l解調：調制的逆過程，在接收機里完成，即把調制在載波上的音頻信號設法還原成原來的電信號的過程。l三種模擬調制方式：調幅、調頻、調相，在廣播電視實踐中，以前兩者為主。l調幅：使高頻載波的幅度按音頻或視頻信號變化的調制方式，用AM表示。第一代廣播技術。l調頻：使高頻載波

5、的頻率按音頻或視頻信號變化的調制方式，用FM表示。第二代廣播技術。l數(shù)字調幅或調頻：第三代廣播技術。頻譜頻譜l任何信號都可以分解為不同頻率的正弦波信號之和，所謂頻譜，就是按頻率分布情況組成的各正弦波分量的振幅。l信號的正弦波分量的最高與最低頻率之差，就是它的頻率范圍，簡稱“帶寬”或“頻寬”調頻的特點調頻的特點l優(yōu)點：可限幅、失真小、信噪比高頻帶寬、音質好效率高、成本低解決了頻率不夠分配問題l缺點： 覆蓋范圍有限“門限”效應、弱信號接收差仍受寄生調頻干擾（汽車、飛機）傳聲器傳聲器l將聲音信號轉變?yōu)橄鄳娦盘柕膿Q能器件，將聲音振動變成相應的電流變化，首先將聲波轉化為機械振動，再將振動轉化為電信號，

6、因此，包括聲波接收器和力/電換能器兩部分。l指向特性：早期無指向、后期雙指向和單指向，目前心形最多，無線型也日益廣泛。l按接收原理：聲壓式和壓差式、復合式。傳聲器類型傳聲器類型l動圈式l電容式l駐極體式l無線傳聲器傳聲器的技術指標傳聲器的技術指標l靈敏度l頻率響應（頻率范圍）l指向特性l固有噪聲：決定了能接收的最低聲級，決定拾音下限。l非線性失真：在強聲壓作用下傳聲器輸出電壓會產生一些非線形失真，這允許的最大值時所對應的電壓級稱為最高聲壓級。決定了拾音上限。使用和維護使用和維護l近講效應l指向特性l正確選擇l切換開關：指向、音質、電平衰減、阻抗變換l三防：防風、防潮、防塵、防干擾l防風罩：帶微

7、孔的泡沫塑料防風罩、金屬網防風罩揚聲器揚聲器l簡稱喇叭，是電能轉換成聲能的換能器件，效率僅為5%-15%。高保真放音系統(tǒng)中最薄弱的環(huán)節(jié)。l目前使用最多的是電動式揚聲器，包括紙盆式、球頂式、號筒式等。l性能指標：頻率響應（不等于頻率特性）、輻射特性、失真、效率第六節(jié)第六節(jié) 廣播中心技術廣播中心技術 l廣播中心是廣播電臺的核心，是廣播系統(tǒng)工程中的重要組成部分，它包括節(jié)目制作中心和播出控制中心兩部分。l節(jié)目制作中心：節(jié)目的發(fā)源地和主體l播出控制中心：廣播中心最主要的技術部門。 播音室（錄音棚）播音室（錄音棚）l基本要求：有適當混響時間、并且聲音擴散均勻；應能隔絕噪聲l種類：自然混響（30001.5）

8、和強吸收的短混響（0.2-0.8，200.4）l隔音措施：地點選擇，墻壁、門、窗、聲鎖、不平行窗、天花板、浮島控制室控制室l利用調音臺對播音室送來的節(jié)目信號進行放大、音量調整、平衡、混合等加工和監(jiān)聽。l要求：一定的空間和混響時間。l語言播音室一般比音樂播音室簡單調音臺調音臺l輸入部分：以每個輸入通道為一組，垂直排列，由信號選擇開關、前置放大器、音質均衡器、聲像移動器和電平控制器（滑動和旋轉式）等構成。4倍l輸出部分：有多個輸出通道，包含調音電路（混合放大器）、主音量控制、監(jiān)視儀表等。l監(jiān)聽：由監(jiān)聽輸入和輸出組成，各有功能；實際也由開關矩陣和混合放大器組成。l指標：增益、頻率特性、噪聲、失真數(shù)字

9、調音臺數(shù)字調音臺l區(qū)別：數(shù)控臺沒有音頻信號通過，數(shù)控部分的功能實際上是將普通臺上各種控制鍵、鈕和推子的狀態(tài)由計算機改為數(shù)字信息對音頻處理柜進行遙控。l音頻處理柜：包含了所有的音頻處理電路，從數(shù)控臺接受數(shù)控信號，然后對音頻處理。信號實現(xiàn)通路最短，提高了聲音質量。語言節(jié)目的制作語言節(jié)目的制作l以語言為聲源的拾音和制作。l新聞中心具有特殊意義l計算機系統(tǒng)有倍增作用l最簡單的錄音系統(tǒng)文藝節(jié)目的制作文藝節(jié)目的制作l藝術再創(chuàng)作，對錄音師要求高l演播室有一定要求l單點拾音（合唱類節(jié)目）l多點拾音（輕音樂）實況錄音實況錄音l提前準備，應有周密計劃和安排l設備要求：輕便、牢固l大多使用轉播車和小型流動設備節(jié)目的

10、音質評價節(jié)目的音質評價l由音質評價用語、審聽室性能、評價用電聲設備要求、評價方法組成l清晰、平衡、豐滿、圓潤、明亮、柔和、真實l各類設備應達到專業(yè)級l聲學特性、混響、噪聲、設備和人員方位l七人小組，綜合打分法第二章第二章 電視基礎知識電視基礎知識l光的基礎知識l電視廣播過程l廣播電視發(fā)送系統(tǒng)l彩色電視基本知識l電視中心技術第一節(jié)第一節(jié) 光的基礎知識光的基礎知識l單色光：單一波長和波譜寬度小于5nm的光稱為單色光，又稱譜色光。l復合光：含有兩種或兩種以上成分的光。使人眼產生混合色，又稱非譜色光。如白光，最大的白色光源是太陽，陽光含有所有光的波長成分。l人眼能夠感知直射光、反射光和透射光光源和色溫

11、（光源和色溫（1）l一個光源發(fā)出的光由許多不同波長的譜色光組成，并且不同波長的光輻射功率也不一樣。l 連續(xù)光譜：在一段波長范圍內都有能量輻射； 線狀光譜：只在若干波長點上有能量輻射。l日光在可見光范圍內輻射功率分布較均勻；鈉燈屬于線狀光源，發(fā)出特定黃色。l等能白光源：在可見光范圍內輻射功率完全均勻的假想光源，是人為規(guī)定的基準白色光源。光源和色溫（光源和色溫（2）l絕對黑體：能完全吸收入射光的物體。當被加熱時，能輻射出連續(xù)光譜，所以其光譜能量的分布只與溫度有關。l色溫：絕對黑體在一定光色下的絕對溫度。l色溫表示光源的光譜特性，而非光源的實際溫度。l陽光 早晨 2000K 白天 4800K 中午

12、6000K 鎢絲燈 2854K 鹵鎢燈 3200K光源和色溫（光源和色溫（3）l標準光源A：色溫2854K，帶橘紅色，鎢絲燈在2800K時發(fā)出的光。能實際實現(xiàn)。lB：上午10點和下午4點的直射陽光，不偏向任何色調，但不能用人工方法直接獲得，由A光源通過濾色鏡獲得。lC：近似于陰天的漫射光，略帶藍色，6800K，僅在自然界存在，間接獲取法同上。lD65：白天的平均照明光，6500K，目前彩色電視中應用最普遍的光源。lE：等能白光，不實際存在，5500K。視覺機制：視覺機制：光光-視網膜視網膜-光敏細胞光敏細胞-神經沖動神經沖動-大腦大腦l錐狀細胞：感光靈敏度較低，在微弱光線下不起作用，屬于明視覺

13、細胞l能辨別出光的顏色，使人們能夠感知自然界中絢麗多姿的色彩l在黃斑區(qū)內分布密集，分辨景物細節(jié)的能力很強l桿狀細胞：感光靈敏度高，在暗淡環(huán)境也能感覺出景物的輪廓，屬于暗視覺細胞l沒有辨色能力，只能判斷景物的黑白層次l相對稀疏分布于黃斑區(qū)之外，只能辨認輪廓，細節(jié)能力差視敏特性視敏特性l指人們對不同波長的光具有不同靈敏度的特征，即對于輻射功率相同的各色光具有不同的亮度感覺。l明視覺：最亮的光是黃綠光（波長555nm），感覺最暗的光是紅光和紫光l暗視覺：最亮在507nm處。l視敏函數(shù)和相對視敏函數(shù)人眼的亮度視覺范圍人眼的亮度視覺范圍l定義：人眼能夠感受到的亮度范圍l總范圍達10的九次方cd（光亮度單

14、位）l暗適應：瞳孔放大4倍，光通量16倍，椎狀細胞轉換為桿狀細胞工作，時間幾分鐘l亮適應：數(shù)秒鐘l同一時間感受到的亮度范圍。亮度適中時為1000：1，當平均亮度較高或較低時，只有10：1，一般為100：1視覺惰性和閃爍感覺視覺惰性和閃爍感覺l視覺惰性：視覺建立和消失的延遲。l分為消失惰性和建立惰性，前者又稱為視覺暫留特性，比后者時間長，一般在0.05秒與0.2秒之間，與光脈沖強度有關。l畫面出現(xiàn)連續(xù)感的重復頻率稱為融合頻率，1620HZl閃爍感覺：當脈沖光源的重復頻率不太高時，人眼會跟隨光源的變化產生一明一暗的感覺。l重復率提高，閃爍感減輕l臨界閃爍頻率：不引起閃爍感的最低頻率，fcl主要因素

15、：背景亮度、光源亮度、明亮時間占空比物體的顏色物體的顏色l發(fā)光體： 即光源，顏色取決于自身的光譜功率分布，以直射光的形式被感知l不發(fā)光體：通常所說的物體顏色 顏色由反射光或透射光的光譜功率分布決定 決定因素：一，物體本身的發(fā)射特性或透射特性二，照明光源的光譜功率分布顏色的三要素顏色的三要素l亮度：彩色光作用人眼而引起的視覺上的明亮程度。復合光的亮度等于各分量光的亮度之和l色調：彩色的顏色類別，它是決定彩色本質的基本參數(shù)。l飽和度：顏色的深淺、濃淡程度，譜色光是飽和度最高的彩色，摻入的白光越多，飽和度越小，也稱為色純度。l色調和飽和度合稱為色度，彩電傳送的彩色圖象，即是指傳輸?shù)拿總€像素的亮度和色

16、度。三基色原理三基色原理l用三種不同顏色的單色光按照一定比例混合，可得到自然界絕大多數(shù)色彩。具有這種特性的三個單色光叫做三基色光。l具體內容：a，絕大多數(shù)彩色可以由三基色按一定比例混合而得，反之也成立；b，三基色必須相互獨立，不能是其他基色光混合產物；c，色度由混合比例決定；d,可任意選擇基色。l補色，一種顏色與某顏色以適當比例混合時，可產生白色或灰色。l三基色原理是彩電得以實現(xiàn)的理論基礎?；焐ǎ夯旌匣垣@得彩色混色法：混合基色以獲得彩色 l包括相加混色法和相減混色法l相加混色：光源色光的相互混合，其中以光譜混色最簡單。其次是時間混色法、空間混色法、生理混色法l相減混色：在彩印、繪畫中采用

17、，利用顏料、染料的吸色性質（補色）來實現(xiàn)。常用品紅、黃、青，對應補色綠、藍、紅第二節(jié)第二節(jié) 電視廣播過程電視廣播過程l根據(jù)人的視覺特性，利用光學原理及無線電原理遠距離傳送靜止圖片和活動影像的系統(tǒng)。l像素：組成圖像的元素，具有亮度信息和空間位置。l由攝像 、傳輸、顯像三部分組成l關鍵：將活動圖像變成電信號和電信號復原圖像的傳送圖像的傳送l同時制傳送：將圖像的所有像素同時轉換成電信號，并同時傳送。l每個像素占用一個通道。l技術和經濟上不現(xiàn)實，沒有實現(xiàn)。l順序制傳送：按照一定順利將像素的光學信息輪流轉換成電信號。l所有像素只占用一個通道l當前的主要傳輸方式。關鍵在于轉換開關能否同步。攝像原理攝像原理

18、l攝像管的光電轉換原理：利用光敏靶的作用和電子束的掃描來實現(xiàn)光電轉換l光敏靶：將光學圖像變成電子圖像，然后通過電子束的掃描變成電信號l電子槍：產生高度聚焦的電子束，射向光敏靶，最后形成圖像信號電流輸出lCCD的光電轉換原理：在感光面上分布有大量獨立鋁電極，在光的作用下產生電荷l行間轉移方式：結構簡單、體積小、價格低、但容易拖尾l幀行間轉移方式：無拖尾，但結構復雜、昂貴顯像原理顯像原理l顯像：將電信號變化為光信號l顯像管的組成：熒光屏、電子槍、偏轉線圈l基本上是攝像的逆過程l閃爍感的消除：放映電影時每幅圖像連續(xù)出現(xiàn)兩次，傳送電視時每幀分兩次傳送，每次為一“場”，每秒傳送五十場。電子掃描電子掃描l

19、將圖像轉變成順序傳送的電信號，電視中就是電子束從左至右、從上到下轟擊熒光屏的過程。l逐行掃描：從左到右、從上到下，然后反之，形成一個完整的掃描周期。l隔行掃描：把每幀畫面分成兩場來掃描，先掃奇數(shù)場、再掃偶數(shù)場；關鍵是保證偶數(shù)場正好鑲嵌在奇數(shù)場之間。l參數(shù)：總行數(shù)625（顯575）圖像的分解力圖像的分解力l分解力：電視系統(tǒng)傳送圖像細節(jié)的能力。l通常以能分辨的黑白相間的線數(shù)表示。l垂直分解力：沿圖像垂直方向系統(tǒng)能分解的像素數(shù)（水平線數(shù)），取決于圖像狀況、每幀顯示行數(shù)、隔行掃描性能等。l水平分解力：沿圖像水平方向系統(tǒng)能分解的像素數(shù)，與電子束孔徑相對于圖像細節(jié)的大小有關（孔闌效應）。l同等長度內水平分

20、解力等于垂直分解力時圖像質量最佳。第三節(jié)第三節(jié) 廣播電視發(fā)送系統(tǒng)廣播電視發(fā)送系統(tǒng)l電視臺即廣播電視發(fā)送系統(tǒng)，將電視節(jié)目進行選擇控制，調制在高頻上，由天線輻射出去。l圖像信號的產生部分：攝像機等節(jié)目的各種來源，如電視電影、錄像機、現(xiàn)場直播設備和測試信號發(fā)生器等。l中心機房：對視頻圖像信號和音頻信號進行處理與切換。l發(fā)射機房：將視頻信號和伴音信號分別調制圖像載頻和伴音載頻信號，形成已調的射頻信號，再輸送到發(fā)射天線。l發(fā)射天線：將能量以電磁波形式輻射出去。高頻電視信號高頻電視信號l全電視信號：頻寬6MHZ，使用調幅方式l伴音信號：頻寬從幾十HZ到15KHZ，調頻方式，兩邊各保留250KHZ的帶寬。l

21、高頻電視信號：將前兩者組合成高頻信號，頻寬8MHZ，圖像占7.25，伴音占0.5。l頻段和頻道的劃分：間隔8MHZ，米波段（甚高頻VHF）1-12頻道，分米波段（特高頻UHF）13-68頻道。電視差轉機電視差轉機l使用區(qū)域：中小城鎮(zhèn)、邊遠山區(qū)等缺乏微波接力傳送，也不具備衛(wèi)星直播條件的區(qū)域。l功能：將接收到的其他電視臺節(jié)目經過處理，變換到所需的頻道并加以功率放大，用天線向指定方向傳送。功率等級和頻道范圍按需要決定。l組成方式：二次變頻和直接變頻式，我國多采用二次變頻式。電視播出系統(tǒng)的特點和要求電視播出系統(tǒng)的特點和要求l特點：不可重復，不間斷運行，規(guī)模和信號源日增，處理任務多且重，進行同步和同相調

22、節(jié)。l設計要求：可靠性，操作方便，具有應急處理能力。l控制方式：集中控制方式，把多個頻道合成一個播出系統(tǒng)；分散控制方式，每個頻道組成一個播出系統(tǒng)。第四節(jié)第四節(jié) 彩色電視基本知識彩色電視基本知識l傳送與接收彩色圖像的系統(tǒng)l彩色三要素：Y、Fl圖像的分解和組合是關鍵l基本過程：在攝像端將彩色光學圖像進行分解并轉換成三基色電信號；然后按特定方式編碼成一路彩色全電視信號，傳輸?shù)浇邮斩?，接收機將彩色信號解碼并恢復成三基色電信號，并利用混色法還原原始圖像。兼容問題兼容問題l兼容的含義：雙向兼容。l基本條件：彩電信號須包含亮度信號和色度信號 頻帶寬度必須相等 掃描參數(shù)應相同 盡量降低色度與亮度的互相干擾彩色

23、電視制式彩色電視制式lNTSC美國1954，第一個成功的兼容制彩色電視制式，對信號的相位失真比較敏感，容易色調失真，對發(fā)送端與中間傳送設備要求比較高。（日本 、加拿大）lPAL西德1967，在英聯(lián)邦和中國得到采用，克服NTSC的相位敏感性，但接收機電路復雜。lSECAM法國1966，克服了信號的相互干擾，但接收機電路復雜，圖像質量差（俄、東歐）新電視新電視HDTVl第三代電視l縮寫（HIGH DEFINITION TV）l定義：三倍距離的原始再現(xiàn)l基本參數(shù)：1125行、60場，2：1隔行掃描，屏幕寬高比16：9。l優(yōu)點：清晰度高，屏幕大、真實感強，無信號互相干擾。新電視新電視數(shù)字電視數(shù)字電視l特征：高清晰度、高保真音響、按需看節(jié)目、交互運做、多傳輸方式、三電一體和三網融合l模擬彩電：電信號時間連續(xù)的彩電l數(shù)字彩電：全部是數(shù)字信號的彩電，在時間上間斷和不連續(xù)l數(shù)字化彩電：在模擬彩電內部采用數(shù)字技術來處理模擬信號的彩色電視機。其他電視形式其他電視形式l衛(wèi)星電視：利用 同步衛(wèi)星向預定的廣大地區(qū)轉發(fā)節(jié)目，而觀眾能直接接收的一種電視節(jié)目。l有線電視：通過同軸電纜和光纖來傳輸電視節(jié)目；節(jié)目容