II.1.1. Sơ đồ khối máy phát tín hiệu âm thanh.
II.1.2. Chức năng từng khối.
Fidơ
Chủ sóng Trung gian Công suất
Điều khiển Nguồn Điều chế
An ten
Tín hiệu âm thanh
2.1 .Khối chủ sóng: Có thể là một tầng hoặc một số tầng có kết cấu phức tạp. Nhiệm vụ của nó là tạo ra dao động điện tần số gốc để cung cấp cho các tần số sau. Vì vậy gọi là chủ sóng.
2.2. Khối trung gian: Có thể là một tầng khuyếch đại để tăng điện áp và công suất từ chủ sóng đưa sang. Tuỳ theo yêu cầu của mỗi máy phát mà tầng trung gian có thể là các tầng đệm, nhân hoặc chia. Tầng đệm vừa để khuyếch đại vừa để cách ly ảnh hưởng của tầng sau đối với chủ sóng, giữ cho chủ sóng ổn định. Tầng nhân hoặc chia để tăng tần số hoặc giảm tần số hai ba lần… so với tần số chủ sóng đưa sang tuỳ theo yêu cầu của máy phát.
Để đảm bảo cho yêu cầu cung cấp cho khối công suất trước khi ra ăng ten, trong khối trung gian có thể có thêm một vài tầng khuyếch đại điện áp và công suất cao tần tuỳ theo từng máy.
3. Khối công suất: Là tầng khuyếch đại công suất để đảm bảo có đủ công suất yêu cầu phát ra anten.
4. Anten: Có nhiệm vụ biến dao động điện cao tần thành sóng điện từ truyền làn ra không gian, tuỳ theo máy phát và yêu cầu thông tin mà thiết bị anten có thể đơn giản hay phức tạp, có thể bức xạ sóng điện từ có hướng hoặc không hướng.
5. Hệ thống fidơ truyền dẫn năng lượng cao tần ở đầu ra máy phát đến anten.
6. Khối điều chế: Trong máy phát thanh thường có liền tăng âm vô nén, xén, các tầng khuyếch đại âm tần và thiết bị điều chế.
7. Khối nguồn: Thường là tập hợp các loại chính lưu và các thiết bị cung cấp điện cho toàn máy phát.
8. Khối điều khiển: Dùng để điều khiển máy hoạt động, giữ an toàn cho người khai thác và cho thiết bị.
II.2. Sáu chỉ tiêu chất lượng cho máy phát tín hiệu âm thanh. II.2.1. Độ ổn định tần số.
Là một chỉ tiêu rất nghiêm ngặt đối với máy phát. Bên máy thu chỉ có thể thu được thông tin liên tục và tốt khi tần số bên phát không xê dịch ra giới hạn cho phép. Do đó, tần số máy phát phải đảm bảo giới hạn độ ổn định cho phép VD máy phát tần số 7MHz được phép xê dịch không quá 3.10-6. Độ ổn định tần số do khối chủ sóng quyết định là chủ yếu.
Đồ án tốt nghiệp Truyền hình số qua vệ tinh
67
II.2.2. Méo tần số:
Là mức độ khuyếch đại không đồng đều đối với các tần số có tín hiệu có ích cần phát đi, làm cho tương quan về mức độ của các tần số âm thanh trong nội dung tin tức không còn trung thực nữa.
II.2.3. Méo phi tuyến:
Chính là méo dạng của tín hiệu hay còn gọi là méo không đường thẳng. Tín hiệu cần truyền đi là hình sin nhưng qua máy phát sóng hài nên bị biến dạng đi không còn là hình sin nữa. Meo phi truyền to lớn thì âm thanh sẽ bị nghẹt, rè…
Méo phi tuyến càng ít thì tiếng nói càng trung thực. Méo ghi tuyến chủ yếu do chế độ công tác của tầng khuyếch đại tín hiệu , điều chế, khuyếch đại dao động đã điều chế quyết định.
II.2.4. Độ sâu điều chế:
Còn gọi là hệ số điều chế là mộ chỉ tiêu rất quan trọng trong các máy phát điều chế biên độ. Nó là tỷ số giữa biên độ điện áp tín hiệu với điện áp giao động cao tần. Trong các máy phát thanh điều chế biên độ thì độ sâu điều chế đạt trung bình là : 70% đến 80%.
II.2.5. Mức bức xạ sóng hài:
Là sóng có tần số gấp hai, ba lần tần số công tác của máy phát. Người ta phải hạn chế bức xạ sóng hay của máy phát, nhất là máy phát có công suất lớn. Vì khi có sóng hài phát ra sẽ làm giảm hiệu suất phát sóng của máy phát và gây ra can nhiễu cho các đài khác, nếu sóng hài trùng tần số hoặc ngay kề tần số công tác của đài đó.
II.2.6. Mức tạp âm và tiếng ù:
Là những tiếng ồn trong máy phát tạo ra, sẽ cạn nhiễu đến tín hiệu có ích, khi mức tạp âm có tiếng ù lớn có thể không còn nhận biết được nội dung tin tức nữa. Mứa tạp âm và tiếng ù được so sánh với mức tín hiệu có ích.
Để ổn định tần số , méo tần số, méo phi tuyến, độ sâu điều chế , mức bức xạ sóng hài, mức tạp âm và tiếng ù là những chi tiết cơ bản đối với máy phát thanh sóng dài,trung, ngắn.
II.3.Nguyên lý ghi âm
II.3.1. Các phương pháp ghi âm .
Đối với tín hiệu âm thanh tương tự có các phương pháp ghi truyền thống sau:
II.3.1.1. Ghi âm cơ giới:
Dùng thiết bị cơ giới khắc những tín hiệu âm thanh thành dạng các rãnh vòng tròn trên đĩa nhựa. Khi cần phát lại tín hiệu âm thanh trên đĩa ghi, thì cho kim đĩa hát chuyển động trên những rãnh vòng đó, ứng dụng trong đĩa hát.
II.3.1.2. Ghi âm quang học:
Là phương pháp dùng Micro và bộ điều chế quang để đưa âm thanh cần ghi vào những phiên nhựa cảm quang. Rồi đem phiến nhựa đã định hình ghi âm, khống chế ánh sáng của đèn quang học chiếu tới, để phát ra tín hiệu ban đầu. Phương pháp này ứng dụng trong điện ảnh.
II.3.1.3. Ghi âm từ:
Là phương pháp dùng dòng điện âm tần tác động lên băng từ và để lại từ dư trên băng từ theo quy luật của dòng điện âm tần. Lúc phát lại thì những mức từ dư trên băng qua đầu từ đọc lại biến thành dòng điện âm tần. Phương pháp này ứng dụng trong truyền thanh và đời sống.
II.3.2 Các chi tiêu chất lượng của máy ghi âm .
II.3.2.1 Tốc độ chuyển băng định dạng
Đó là tốc độ chuyển động danh định của băng từ chạy qua đầu từ. Tốc độ chuyển băng tính theo cm/s. Máy ghi âm có chất lượng càng cao thì tốc độ chuyển băng càng lớn. Thường là 76,2cm/s-38cm/s-19,05cm/s- 9,53 cm/s- 4,76cm/s.
Nếu tốc độ nhanh hay chậm quá mức thì sẽ phát sinh mẹo tần số, nhanh quá thì tiếng nghe eo éo chậm quá thì nghe ề à…khi đọc băng ở máy khác thì tốc độ chuyển băng sai lệch không quá 0,2% so với tốc độ khi ghi.
II.3.2.2. Mức sai điệu.
Là sự méo do tốc độ chuyển băng không đều trong khi ghi hoặc trong khi đọc băng.
II.3.2.3. Giài tần số công tác:
Các máy ghi âm có chất lượng cao bao giờ cũng có giải tần số công tác rất rộng. Tốc độ nhanh dải tần số rộng hơn khi dùng tốc độ chậm. VD ứng với
Đồ án tốt nghiệp Truyền hình số qua vệ tinh
69 19.05cm/s thì dải tần công tác là 40 12.000Hz với tốc độ 9,53cm/s thì dải tần số công tác là 60 10.000Hz.
II.3.2.4. Méo tần số:
Do các nguyên nhân sau:
- Khi ghi, hay đọc, tốc độ chuyển băng không ổn định. - Tốc độ đọc không cùng với tốc độ ghi.
- Bộ khuyếch đại không khuyếch đại đồng đều cả ở dải tần số công tác. - Các đầu từ có kết cấu hoàn chỉnh, băng từ sấu.
Độ méo tần số của máy ghi âm phụ thuộc vào đáp tuyến tần số của hệ thống ghi từ và mức hiểu chỉnh tần số của bộ khuyếch đại.
II.3.2.5. Méo không đường thẳng:
Của máy ghi âm phụ thuộc vào độ méo không đường thẳng của hệ thống ghi từ và của phàn khuyếch đại tín hiệu độ méo không đường thẳng của hệ thống ghi từ gây ra do tương quan không đường thẳng giữa lượng cảm ứng từ dư và trị số dòng điện ở đầu từ ghi .
Méo không đường thẳng sinh ra do nhiều nguyên nhân - Do các đường cong từ hoá của băng từ
- Do đặc tuyến , chế độ làm việc của tranzitor có sai lệch - Do các đầu từ và biến áp.
II.3.2.6. Công suất ra danh định
Là công suất âm tần ra của bộ khuyếch đại đọc, ứng với độ méo không đường thẳng cho phép các máy chạy pin thường có công suất bé hơn máy chạy điện, máy chạy pin có công suất vai trăm mili – oát, máy chạy điện một vài oát.
II.3.2.7 Độ nhạy đầu vào: là điện áp đầu vào bộ khuếch đại ghi đảm bảo mức ghi lớn mất trên băng từ.
II.3.2.8 Dải động:Dải động là tỷ số giữa mức tín hiệu ghi và đọc lớn nhất của mức tín hiệu ghi và đọc nhỏ nhất. Dải động phụ thuộc vào tính chất của băng từ và mức độ tạp âm.
II.3.3. Nhược điểm của các phương pháp ghi tín hiệu âm thanh tương tự
- Do méo phi tuyến sở dĩ là do ghi âm dựa trên cơ sở của việc biên độ tín hiệu tỷ lệ với một đại lượng vật lý nào đó của vật liệu ghi ( từ dư trên băng, độ lớn của rãnh ghi trên đĩa, vật ghi trên đĩa…).
- Sự hạn chế của tỷ số tín hiệu trên tạp âm. Do vậy đã làm đi sự phong phú của âm thanh trong tự nhiên.
Để khắc khục những nhược điểm này người ta đã chuyển sang ghi âm thanh bằng kỹ thuật số thay vì ghi âm tương tự, ghi âm số chuyển mức tín hiệu sang mã số nhị phân để ghi lại theo chuỗi các con số "0" và "1" do vậy độ lớn bé của tín hiệu cần ghi sẽ không còn là trở ngại nữa.