刘艳丽--浅谈利用光缆解决音频信号传输问题的探讨3796.docVIP

利用光缆解决音频信号传输问题的探讨 党强 （国家新闻出版广电总局724台，陕西岐山 722400） 【摘 要】声音是一种低频信号，低频信号的传播受周围环境的影响很大，传播的范围有限。在通信中一般是使用一个高频信号作为载波，利用被传输的信号(如音频信号)对载波进行调制。当信号到达传输地点时需对信号进行解调，也就是将高频载波滤掉，最终得到被传输的音频信号。随着通信容量的增加和信息传递速度的加快，电磁通信暴露出一些缺陷，需采用光缆通信，即利用光作为信号的载体来加以解决。本文首先分析了音频信号传输中常见的问题，然后重点探讨了利用光缆解决音频信号传输问题的途径。 【关键词】光缆 音频信号 数字音频 激励器 传输 1音频信号传输中常见的问题 1.1音频信号传输的平衡和不平衡连接 　平衡与非平衡是指音频信号传输的两种不同类型。所谓平衡接法就是用两条信号线传送一对平衡的信号的连接方法，由于两条信号线受的干扰大小相同，相位相反，最后将使干扰被抵消。由于音频的频率范围较低，在长距离的传输情况下，容易受到干扰，因此，平衡接法作为一种抗干扰的连接方法，在发射台的广播音频信号传输中广泛运用。而不平衡接法就是仅用一条信号线传送信号的连接方法，由于这种接法容易受到干扰，所以在发射台的广播音频信号传输中一般不使用。 1.2音频信号的接地问题 广播发射台节目传送机房的接地系统包括保护接地、过压保护接地、屏蔽接地、信号接地四种，在实际运用中往往容易混为一谈，不十分严格区分，造成四种接地的混接现象，影响了音频信号的传输质量。 1.3音频信号传输中的阻抗问题 在广播音频节目的传送中，阻抗匹配问题一直是一个重要的部分，但是相当多的人并不重视它。一条广播音频传输线路，或短或长，或粗或细，如果不考虑阻抗匹配问题，就达不到良好的传输效果。 2利用光缆解决音频传输问题的途径 光纤传输信息时，是把电信号转变为光信号，然后在光导纤维内部进行传输的。所以它具有很强的抗干扰性、必威体育官网网址性和可靠性；它的传输损耗小，不会因大气条件而带来质量损伤，也没有带宽瓶颈问题；它还具有体积小、重量轻、铺设容易等一系列优点。现在光纤传输设备很容易使用，不会有同轴电缆讨厌的均衡需求。光纤传输设备几乎不需维护，并且可靠、稳定、便宜。光纤传输容量大，可以不压缩传输数字电视信号(含音频)，是广播电视信号传输的最好形式。因此采用光纤通讯技术，必将大大提高广播电视节目的传输质量。 2.1光纤音频信号传输的原理 光纤音频信号传输系统是由“光信号发送器”“光信号接收器”以及“传输光纤”三个部分组成。其主要原理是由音频信号作为源信号供给“光信号发送器”，从而产生相应的光信号，然后将此信号经光纤传输后送入“光信号接受器”，最终解调出原来的音频信号。如下图所示，为了保证系统的传输损耗低，发光器件LED 的发光中心波长必须在传输光纤的低损耗窗口之内，使得材料色散较小。低损耗的波长在850nm，1300nm 或1600nm 附近。光电检测的峰值响应波长也应与此接近。为了避免或减少波形失真，要求整个传输系统的频带宽度能覆盖被传输信号的频率范围。对于音频信号，其频谱在300—3400Hz 的范围内。由于光导纤维对光信号具有很宽的频带，故在音频范围内，整个系统的频带宽度主要决定于发送端调制放大电路和接收端功放电的幅频特性。 2.2光纤线路在光传输网络中的应用 根据传输设备的不同，光纤线路在光传输网络中主要有两种应用：一种为数字传输，一般为PDH、SDH 制式。PDH 目前较少用于广播电视传输，多用于数据传输。SDH 多用于组建干线传输网，也是目前广电系统采用的传统模式。另一种为AM 模拟传输，AM 模拟有线电视光传输系统又可分为直接调制调幅和外调制调幅系统。直接调制调幅系统是半导体、激励器直接光强度调制，将调频电信号转换成调幅光信号进行传输。(DFB)激励器，其光谱线窄、线性好、输出功率高、光波长为1310nm，目前使用最多，适用于中短距离传输。 2.3 DFB 激励器 DFB 激励器的射频特性与器件的偏值电流关系很大。当偏值电流超过阈值时，光功率线性增加，激励器的频率特性(如噪声频响失真)与光功率的平方根(或超过阈值的偏值电流) 成比例。光发射机中激光器的光输出功率非常稳定。激光器的阈值电流、偏值电流和光输出功率都与激光器的工作温度有密切关系。激光器的内部发热都使其性能大大降低，因此， 光发送机的自动功率控制(APC)电路和自动温度控制(ATC)电路在保证光发送机正常工作中起着非常重要的作用。 3自动功率控制(APC)电路 当激光器的偏值电流大于其阈值电流时，加到激励器中激光二极管上的偏值电流与激光器的输出功率基本上成正比的关系。LED 是通过改变驱动电流来进行直接调制的，因此，自