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建筑弱电系统---第二节 广播及有线电视系统

来源: 发布时间:2018-7-10 2:51:53
    本节分别介绍了广播音响系统的分类、组成,并对有线电视系统的工作原理(基本的规律)、信号源以及信号处理、信号传输网络、用户终端等内容作了较为详细的分析,同时对CATV系统设计依据的三个技术参数及其指标,设计应遵守的原则作了说明。

  一、广播音响系统
  广播音响系统是指建筑物(群)自成体系(structure)的独立有线广播系统,是一种宣传和通信工具。通过广播音响系统可以播送报告、通知、背景音乐及文娱节目等。
  1.广播音响系统的分类
  建筑物的广播音响系统主要包括公共广播、客房广播、会议室(meeting room)音响、各种厅堂音响、家庭音响和同声翻译系统等。
  (1)公共广播系统
  该系统属于有线广播系统,现在一般均将紧急广播与公共广播系统集成在一起,平时播放背景音乐或其他节目,需要时用于紧急广播。
  在设计(Design)时,它是与消防报警系统的设计配合进行的。宿州弱电集成各子系统互相独立、互不统属:目前政府和企业的办公大楼以及工厂厂区,在一定程度上都建立了 综合布线、安防报警、 视频监控、一卡通、动力环境等系统。 公共广播与消防的分区控制是一致的。为保证事故时自动选择分区,一般均采用微机控制。事故广播是用预先录制好的录音带或光盘播放。公共广播喇叭的装设,是配合建筑装饰进行的。
  公共广播的每一分区均设有调音控制板,可根据需要调节(adjust)音量或将该分区广播切断。多功能厅、音乐厅等处的公共广播,在集控板上还设有自动转接插座,可视不同情况播送广播节目或连接演讲扩音设备。
  (2)厅堂扩声系统
  该系统使用专业的音响设备,要求大功率的扬声器系统和功放。为避免声音的反馈或啸叫,系统一般采用低阻直接传输方式。
  (3)专用会议系统
  该系统属于扩声系统,根据会议的性质有特殊的要求(demand),如多路同声传译系统等。
  2.广播音响系统的基本组成
  广播音响系统包括节目源设备、信号的放大和处理设备、传输线路和扬声器系统四个部分。具体网站内容可参考《物业设备设施管理》。
  传输线路:一般采用低阻大电流的直接馈送方式,传输线要求用专用音频信号线,而对公共广播系统,由于服务区域广,距离长,为了减少传输线路引起的损耗,往往采用高压传输方式,由于传输电流小,故对传输线要求不高。
  二、有线电视(CATV)系统(system)
  电视是日常生活中的重要组成部分,有线电视与卫星电视接收系统已成为住宅(residence)建筑必须设置的基本系统。
  卫星电视的发展为有线电视丰富的节目源提供了保证,有线电视使卫星电视信号的全面覆盖提供了可靠的保证,所以二者相互依赖,互促发展。天上卫星传送,地面有线覆盖,已成为21世纪初广播电视的主要模式(pattern)。
  早期的共用天线电视系统后来发展为电缆电视系统,光缆的应用(application)再发展成为有线电视系统。弱电工程主要包括以下子系统: 计算机管理系统工程; 楼宇设备自控系统工程; 保安监控及防盗报警系统工程; 智能卡系统工程; 通讯系统工程; 卫星及共用电视系统工程; 车库管理系统工程; 综合布线系统工程;  计算机网络系统工程; 广播系统工程;  会议系统工程; 视频点播系统工程;  智能化小区综合 物业管理系统工程; 可视会议系统工程; 大屏幕显示系统工程; 智能灯光、音响 控制系统工程; 火灾报警系统工程; 计算机机房工程。电缆电视系统和有线电视系统又常简称为CATV系统。CATV系统是住宅建筑和大多数公用建筑必须设置的系统。CATV系统一般均是用同轴电缆和光缆来传输信号。同轴电缆具有很好的屏蔽性能,光缆传输的是光波信号,更足具有极强的抗电磁干扰的能力,所以,CATV系统传输的电视信号质量高,成像清晰,传输容量大,可为用户提供丰富的节目信号。双向CATV系统可实现数据传输、互动电视及电视电话等功能,使其成为全社会综合信息网的组成部分。
  目前(Nowadays),各城市一般均通过光缆实现了CATV的联网,形成了一个大型的系统,各单位或大型建筑内的小型CATV系统可看作是这个大系统的分配系统,也可以反过来把城市大系统送来的信号看成是这些独立小型系统的节目源。人们在工作中经常接触的就是这些小型系统,小系统的组成和大型系统类似,同样分为前端、干线和分配分支三个部分,只是小型系统没有大系统那么复杂。
  CATV近年来发展非常迅速,今天的CATV系统汇集了当代电子技术领域中的高科技和新成就,其中包括电视、广播、数字通信(communication)、自动控制及微电脑等新技术与新成果。
  有线电视(CATV)系统,由前端、信号传输分配网络(network)和用户终端三部分组成。
  1.前端系统
  前端系统有信号源和信号处理两部分。
  (1)信号源
  信号源主要设备包括卫星电视信号接收天线、地面电视信号接收天线、微波接收天线、录放像机、摄像机及导频信号发生器等,有些前端还有电视节目编辑设备、计算机管理控制设备等。
  天线是接收空间电视信号的元件。只接收单一频道的称为某频道的专用接收天线。能接收1~5频道的称为VHF低频段接收天线;能接收6~12频道的称为VHF高频段接收天线;1~12频道都能接收的称为VHF全频道接收天线;能接收13~30频道或31~44频道的称为UHF低频段接收天线;能接收45~68频道的称为UHF高频段接收天线;13~68频道都能接收的称为UHF全频道天线。
  (2)前端信号处理
  对信号源提供的各路信号进行必要的处理和控制,并输出高质量的信号给干线传输部分的部分称为前端信号处理部分。前端主要作用有如下几个方面。

  ① 将天线接收的各频道电视信号分别调整到一定电平值,然后经混合器混合后送入干线。
  ② 必要时将电视信号变换成另一频道的信号,然后按这一频道信号进行处理。
  ③ 向干线放大器提供用于自动增益控制和自动斜率控制的导频信号。
  ④ 自播节目通过调制器后成为某一频道的电视信号而进入混合器。
  ⑤ 卫星电视接收设备输出的视频信号通过调制器成为某一频道的电视信号进入混合器。
  前端信号处理部分主要设备包括天线放大器、频道放大器、频率(frequency)变换器、自播节目设备、卫星电视接收设备、导频信号发生器、调制器、混合器及连接线缆等部件。
  2.信号传输(shū)分配网络
  分配网络分无源和有源两类。无源分配网络只有分配器、分支器和传输电缆等无源器件,其可连接的用户较少。有源分配网络增加了线路放大器,因此其所连接的用户数可以增多。线路放大器多采用全频道放大器,以补偿用户增多、线路增长后的信号损失。
  分配器的功能是将一路输入信号的能量均等地分配给两个或多个输出的器件,一般有二分配器、三分配器、四分配器。分配器的输出端不能开路或短路,否则会造成输入端严重失配,同时还会影响(influence)其他输出端。
  分支器是串在干线中,从干线耦合部分信号能量(energy),然后分一路或多路输出的器件。
  分配系统中各元件之间均用馈线连接,它是提供信号传输的通路,分为主干线、干线及分支线等。主干线接在前端与传输分配网络之间。干线用于分配网络中信号的传输,分支线用于分配网络与用户终端的连接。
  3.用户终端
  共用天线电视系统的用户终端是供给电视机电视信号的接线器,又称为用户接线盒。分为暗盒与明盒两种。
  4.CATV系统的设计
  (1)应遵循的基本原则(Principle)
  为了使CATV系统传送出符合要求的高质量的电视信号,因此CATV系统的设计,必须符合我国广电部颁布的《有线电视广播系统技术规范》的要求,同时也应符合国家及国家其他部门颁布的相关标准及规范的要求。
  (2)设计依据的三个技术(Technology)参数及其指标
  在《有线电视广播系统技术规范》中关于CATV系统的技术参数有二十七个指标(target aim),但其中最重要的也是对电视图像质量影响最大的有三个,它们是系统输(shū)出口电平、载噪比和载波组合三次差拍比。宿州弱电集成夺控弱电集成在自身的网络和信息化基础上,以客户需求为核心,打造出一套DAN N2011弱电智能集成系统解决方案,在成本和功能需求上达到一个较为完美的统一。其他技术参数的重要性远比这三项小,系统在核验查收时也是以这三个技术参数的指标为主,只要这三个参数达到了指标值,传送的电视信号质量一般都能满足要求。所以,通常把这三个参数的指标作为系统设计时的主要依据。

  ① 系统输出口电平。又常称用户电平,是指系统输出口能输出的信号电平值。系统输出的信号电平太低,则信号会被系统本身产生的噪声以及用户电视机产生的噪声淹没;输出的信号电平太高,则会使电视机内的电路工作于非线性区,这时电视图像会出现非线性失真干扰,《技术规范》中规定系统输出口电平为。目前在工程上,为尽量避免出现非线性失真干扰,一般按的电平来设计。
  ② 载噪比。指电视信号经系统传输后,载波功率和噪声功率的比值(两数相比所得的值)。该参数主要反映系统内部产生的噪声对图像质量的影响(influence)大小。若系统内部产生的噪声小,则电视信号经传输后的载噪比就大,图像质量就好;反之,则电视信号经系统传输后的载噪比就小,图像质量就差。系统的载噪比主要取决于系统内所使用(use)的各类放大器输出信号的载噪比。放大器输出信号的载噪比除了与放大器本身的噪声系数有关外,还和其输入(shūrù)信号的电平有关,输入信号电平越高,输出信号载噪比越大。
  从电视图像质量要达到主观评价标准的4级以上考虑,《技术规范》中规定系统的载噪比应不小于43dB。
  ③ 载波组合三次差拍比。衡量系统(system)信号受非线性失真干扰程度的参数有几个,其中包括载波组合三次差拍比、交扰调制比、载波组合二次差拍比等。因为目前系统传输的电视频道越来越多,一般都在35个以上,所以组合三次差拍干扰越来越突出,故这几个参数中最主要的是载波组合三次差拍比,并且只要这个参数达到指标要求,其他几个一般也就能达到指标要求。《技术规范》中规定系统的载波组合三次差拍比不小于54dB。
  在有光缆传输的系统中,因为组合二次差拍干扰也比较突出,所以除了要求载波组合三次差拍比达到指标(target aim)要求外,一般还要求单独计算载波组合二次差拍比,使其达到要求。在《技术规范》中没有列出载波组合二次差拍比这个参数及要求其达到的指标,但工程实际中一般要求这个参数不小于53dB。
  系统的非线性失真参数也主要取决于系统内放大器的非线性失真参数的大小。放大器非线性失真参数的大小除了与放大器本身的性能有关外,还和其输出信号电平的高低以及输入信号电平的相差程度有关,输出信号电平较低,输入各频道信号电平相差越小,非线性失真参数就越大。
  由此可见,载噪比和非线性失真参数这二者对信号电平来说是矛盾的,寻求到一个信号电平的最佳值,使这二者均能满足要求,是系统设计的主要任务之一。 

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