Олефиренко
П.П.
Стандартизация радиовещания
Радиовещание, как и любая другая
область деятельности,
регламентирована многими
правилами, нормами, выраженными в
многочисленных государственных и
международных стандартах.
Как показывает практика, далеко не
все работающие в радиовещании
имеют представление об этой
стороне дела. Во многом именно этим
объясняется низкое техническое
качество вещания многих
радиостанций. Вопрос о
стандартизации сейчас как никогда
актуален в связи с резким усилением
формального (юридического) фактора
в деятельности радиостанций. Это
прежде всего вопросы
лицензирования, сертификации,
приобретения и эксплуатации
оборудования.
В практике радиовещания часто
возникают технические вопросы,
многие из которых уже решены, и
ответы можно найти в различных
документах — нужно только знать, в
каких именно.
Разработкой стандартов для
радиовещания занимались и
занимаются многие организации:
Госстандарт, Международная
электротехническая комиссия (МЭК),
Международный союз вещания (МСВ),
Международный союз электросвязи
(МСЭ), Общество инженеров
звукотехники (ОИЗ) и др. Для
систематизации все действующие
стандарты в статье разделены на
четыре группы:
Терминология радиовещания
Работа в области радиовещания
вообще и в частности грамотная
эксплуатация аппаратуры
предполагают знание сложившейся
терминологии. По мере развития
радиовещания терминология
создавалась двояким образом.
Прежде всего, в разрабатываемых
стандартах и других документах
предлагалось использовать
определенные термины, возникавшие
с учетом сложившейся практики и
требований принципов и методик
создания терминологии вообще. Это
так называемая официальная
терминология. Параллельно с
официальной развивалась и
профессиональная (жаргонная)
терминология. В последние годы,
особенно в связи с тем, что
практически полностью
прекратились разработка и
производство отечественной
аппаратуры (именно в процессе
разработки нового создается и
новая терминология), а в
эксплуатации находится импортная,
в массовом порядке стали
использовать англоязычные термины.
Это вносит значительную путаницу
при общении специалистов и
затрудняет однозначное понимание
технической литературы.
Использование правильной
терминология это не только признак
технической грамотности. За
конкретным термином скрывается не
только название, но и
соответствующие функции, параметры
и характеристики, методы их
измерений и др. В качестве
характерного примера можно
привести всем хорошо известное
устройство — громкоговоритель. Все
его знают, но называют по-разному.
Можно встретить самые разные
названия — «акустическими
системами», «колонками»,
«многополосными колонками»,
«мониторами», «контрольными
акустическими агрегатами»,
«активными колонками», «спикерами»
и др. За этими жаргонными терминами
стоит стремление отразить
особенности применения одного и
того же устройства, название
которому — просто
«громкоговоритель». По официальной
терминологии это — устройство для
эффективного излучения звука в
окружающее пространство,
содержащее одну или несколько
головок громкоговорителя
(пассивных электроакустических
преобразователей). Данное
определение перекрывает все
перечисленные жаргонные термины.
Использование термина
«громкоговоритель» целесообразно
с технической точки зрения, так как
именно с таким определением
связаны многочисленные параметры,
характеристики и методы их
измерения.
Официальные термины необходимо
использовать при составлении
заявок на приобретение
оборудования, решении спорных дел,
подготовке документов для
лицензирования, сертификации,
написании технических инструкций и
в других случаях формализованного
использования терминологии.
Что же подразумевается под
официальной терминологией, где она
изложена? Во-первых, как уже
говорилось, к нормативным
документам, и прежде всего к ГОСТам,
часто прилагаются списки
используемых терминов. Во-вторых,
есть специальные
терминологические стандарты. К
радиовещанию имеют отношение два:
ГОСТ 13699-91 «Запись и
воспроизведение информации.
Термины и определения» и ГОСТ 27.002-89
«Рекомендации по международной
стандартизации РМГ 29-99. Метрология.
Основные термины и определения».
Другие стандарты, относящиеся к
отдельным видам оборудования или
системам, будут приведены ниже.
Общие требования
Основополагающим стандартом для
радиовещания является ГОСТ Р 51107-97
«Системы стереофонического
радиовещания. Основные параметры.
Методы измерений». В нем
определяются параметры систем с
полярной модуляцией в диапазоне
частот 65,9–74 МГц и с пилот-тоном в
диапазоне частот 100–108 МГц,
структура комплексного
стереофонического сигнала (КСС) и
методы измерения параметров
модуляции УКВ ЧМ передатчиков.
Передача звуковых сигналов в обеих
системах осуществляется путем
частотной модуляции сигнала
несущей передатчика комплексным
стереосигналом. Качественные
параметры передатчиков в режиме
стереофонического вещания должны
соответствовать ГОСТ 13924-80
«Передатчики радиовещательные
стационарные. Основные параметры,
технические требования и методы
измерений».
В системе с полярной модуляцией КСС
представляет собой сумму следующих
сигналов: предыскаженного сигнала
М((A+B)/2); спектральных составляющих
боковых полос сигнала поднесущей,
модулированного по амплитуде
предыскаженным сигналом S((А-В)/2),
который дополнительно
преобразуется в цепи с комплексным
коэффициентом передачи
К(F)=(1+j6,4F)/(5+j6,4F), где F- частота каждой
составляющей сигнала S, кГц;
частично подавленного сигнала
поднесущей. Амплитуды отдельных
составляющих КСС относительно
максимального значения составляют:
сигнала М — 80% (при этом сигналы А и
В равны и синфазны); сигнала S — 80% (
при этом сигналы А и В равны и
противофазны); частично
подавленного сигнала поднесущей —
20%. В системе с пилот-тоном КСС
состоит из: предыскаженного
сигнала М; спектральных
составляющих боковых полос
подавленного сигнала поднесущей,
модулированного по амплитуде
предыскаженным сигналом S;
пилот-тона с частотой, вдвое
меньшей частоты поднесущей.
Амплитуды составляющих
относительно максимального
значения амплитуды КСС составляют:
сигнала М — 90% ( при этом сигналы А и
В равны и синфазны); сигнала S — 90% (
при этом сигналы А и В
противофазны); пилот-тона — 8–10%;
подавленного сигнала поднесущей —
не боле 1%.
Основные параметры системы
стереофонического радиовещания с
полярной модуляцией должны
соответствовать следующим
требованиям. Поднесущая частота
32,250 кГц, максимальный коэффициент
амплитудной модуляции поднесущей
80%, частичное подавление поднесущей
14 дБ, постоянная времени цепи
предыскажений сигналов А и В 50 мкс,
номинальное значение девиации
частоты несущей, вызываемое КСС
±50 кГц, а частично подавленным
сигналом поднесущей ±10 кГц.
Положительным значениям КСС должно
соответствовать положительное
значение девиации несущей частоты,
а отрицательным — ее отрицательное
значение. При одновременной
передаче со стереофонической
программой дополнительной
монофонической программы или
дополнительных информационных
сигналов, девиация частоты несущей,
вызываемая суммарным сигналом,
может быть увеличена до ±60 кГц.
Основные параметры системы с
пилот-тоном: частота поднесущей —
38,0 кГц, пилот-тона — 19,0 кГц
соответственно, коэффициент
амплитудной модуляции сигнала
поднесущей не должен превышать 90%,
подавление сигнала поднесущей не
менее 40 дБ, постоянная времени цепи
предыскажений сигналов А и В 50 мкс,
девиация частоты несущей,
вызванной КСС ±75 кГц, а пилот-тоном
— от ±6 кГц до ±7,5 кГц. Фазовое
соотношение между пилот-тоном и
поднесущей должно быть таким, чтобы
КСС, для которого сигнал А
положительный, а В = –А, пересекал
с положительной крутизной ось
времени каждый раз, когда
мгновенное значение напряжения
пилот-тона равно нулю.
Положительным значениям КСС должно
соответствовать положительное
значение девиации несущей, а
отрицательным — ее отрицательное
значение. При одновременной
передаче со стереофонической
программой дополнительной
информации, девиация частоты
несущей, вызываемая суммарным
сигналом не должна превышать +75 кГц.
В этом стандарте приводятся также
методы измерений параметров
системы стереофонического РВ,
требования к средствам измерений и
перечень рекомендуемых приборов.
Вторым документом, определяющим
требования к системе, является ГОСТ
11515-91 «Каналы и тракты звукового
вещания. Основные параметры
качества. Методы измерений».
Стандарт распространяется на
аналоговые и цифровые каналы и
тракты звукового вещания и
передачи звуковых сигналов
телевидения с полосой частот до 15
кГц. Согласно стандарту, канал
звукового вещания, т. е.
совокупность технических средств
обеспечивающих передачу
электрических сигналов с выхода
микрофона до антенны передатчика,
состоит из тракта формирования
программ и трактов первичного и
вторичного распределения программ.
Для обеспечения качественного
вещания в стандарте установлены
следующие параметры и нормы на них:
полоса передаваемых частот,
неравномерность
амплитудно-частотной
характеристики, коэффициент
гармоник, защищенность от
взвешенного шума, защищенность от
внятной переходной помехи,
отклонение выходного уровня от
номинального значения, коэффициент
разностного тона, изменение
группового времени прохождения,
разность фаз в каналах, образующих
стереопару, защищенность от
внятных переходных помех между
стереоканалами, разность уровней
стереоканалов; для цифровых
каналов дополнительно
определяются защищенность от
продуктов внутриполосной
перекрестной модуляции второго и
третьего порядков, защищенность от
продуктов внеполосной
перекрестной модуляции первого и
второго порядков. В стандарте
устанавливаются методы измерений,
требования к измерительным
приборам.
Следует отметить соответствие ГОСТ
11515 требованиям международных
стандартов МЭК 268-1 «Оборудование
звуковых систем. Общие условия и
требования», 268-3 «Оборудование
звуковых систем. Усилители
звуковых систем».
Стандарты на отдельные
элементы системы
Электрический канал в целом или
тракт состоит из многих устройств,
но только на немногие из них
имеются соответствующие стандарты.
Символом радиовещания можно
считать микрофон. Основные
параметры и методы измерений
микрофонов изложены в ГОСТ 16123-88
«Микрофоны. Методы измерений
электроакустических параметров». К
основным параметрам относятся:
модуль полного электрического
сопротивления, чувствительность по
свободному полю, чувствительность
по диффузному полю,
чувствительность по давлению,
парафоническая чувствительность,
характеристическая
чувствительность, эффективно
воспроизводимый диапазон частот,
неравномерность частотной
характеристики чувствительности,
коэффициент направленности,
уровень предельного давления,
уровень эквивалентного звукового
давления, обусловленного
собственным шумом. Данный стандарт
полностью соответствует документу
МЭК 268-4 «Оборудование звуковых
систем. Микрофоны».
Вторым важнейшим устройством
является микшерный пульт, однако на
него нет соответствующего
стандарта. Зато есть ГОСТ 23849-87
«Аппаратура радиоэлектронная
бытовая. Методы измерения
электрических параметров
усилителей сигналов звуковой
частоты», распространяющийся на
автономные и встроенные усилители
сигналов звуковой частоты, имеющие
вход для подачи сигнала и выход для
подключения нагрузки. Стандарт
полностью соответствует
международному стандарту МЭК 268-3.
Установлены следующие основные
параметры: полное входное
сопротивление; минимальная э.д.с.
источника; полное выходное
сопротивление; выходное
напряжение, ограниченное
искажениями; выходная мощность,
ограниченная искажениями; время
восстановления после перегрузки;
коэффициент максимального
усиления; неравномерность
частотной характеристики усиления;
эффективный диапазон частот,
ограниченный усилением;
эффективный диапазон частот,
ограниченный искажениями;
фазо-частотная характеристика;
гармонические искажения;
интермодуляционные искажения;
отношение сигнал/шум; выходное
напряжение шума; эквивалентная
э.д.с. шума; отношение сигнал/фон;
переходное затухание и разделение
каналов; различие каналов по
усилению; различие каналов по фазе.
Стандарт устанавливает методы
испытаний, причем для всех видов
испытаний, кроме сертификационных,
допускается применять другие
методы, обеспечивающие
эквивалентные результаты
измерения.
Касаясь методов измерений, нелишне
напомнить наличие ГОСТ 24204-80
«Единица децибел для измерений
уровней, затуханий и усилений в
технике проводной связи» в котором
даны определения уровня сигнала и
различные виды единицы «децибел».
Никакая радиостанция не обходится
без измерителя уровня звукового
сигнала. Параметры измерителя и
методы его испытаний установлены в
ГОСТ 21185-75 «Измерители
квазипиковые. Типы и основные
параметры. Методы испытаний».
Стандарт распространяется на
квазипиковые измерители с временем
интеграции 5 мс, применяемые для
визуальной оценки уровня звукового
сигнала в каналах и трактах радио- и
телевизионного вещания, а также для
визуальной оценки глубины
амплитудной модуляции или величины
частотной девиации на выходах
радиопередатчиков. Измерители в
зависимости от назначения и
технических параметров делятся на
два типа: первый используется для
оценки уровня сигнала в процессе
оперативного регулирования; второй
— для оценки уровня сигнала без его
оперативного регулирования.
Измерители характеризуются
следующими параметрами:
номинальный уровень сигнала на
входе, диапазон измерения, основная
погрешность измерений, частотный
диапазон и неравномерность
амплитудно-частотной
характеристики, время интеграции,
переброс указателя, время
срабатывания указателя, время
возврата указателя.
Требования к аппаратуре записи
звука, к магнитным лентам
установлены в международных
документах МЭК 94 «Системы
звукозаписи и воспроизведения на
магнитной ленте», ГОСТах 24863-87
«Магнитофоны бытовые. Общие
технические условия», 24796-87
«Магнитофоны автомобильные. Общие
технические условия», 14907-88
«Диктофоны. Общие технические
условия», 23963-86 «Ленты магнитные для
бытовой звукозаписи. Общие
технические условия», 20492-87
«Кассета магнитофонная. Общие
технические условия».
Что касается цифровой аппаратуры
звукозаписи, то имеются стандарты
на проигрыватели компакт-дисков,
магнитофоны R-DAT, систему
«мини-диск». Требования к
компакт-дискам содержатся в ГОСТ
28375-89 «Проигрыватели
компакт-дисков. Общие технические
требования и методы измерений».
Этот стандарт полностью
соответствует международному
стандарту на проигрыватели
компакт-дисков МЭК 908-86 «Цифровая
звуковая система компакт-диск».
Основные параметры проигрывателей:
эффективный диапазон частот,
неравномерность
амплитудно-частотной
характеристики в диапазоне частот
20–20000 Гц, отношение сигнал/шум,
динамический диапазон, коэффициент
гармоник, разбаланс уровней
каналов, уровень выходного
напряжения, разделение каналов,
коэффициент интермодуляционных
искажений, погрешность частоты
выходного сигнала, разность фаз
между каналами, импульсная
характеристика, короткое и длинное
время доступа к выбранной
программе. ГОСТ 28375 устанавливает
также требования к измерительному
компакт-диску, служащему для
проверки проигрывателя. Параметры
непосредственно компакт-диска
определены в ГОСТ 27667-88 «Система
цифровая звуковая компакт-диск.
Параметры».
Аппаратура R-DAT описывается
документом МЭК 1119 «Система
цифровой кассетной звукозаписи.
Формат DAT». После принятия
документов МЭК 61909 «Система
цифровой звукозаписи мини-диск» и
МЭК 62121 «Методы испытаний
мини-дисковых
проигрывателей/рекордеров»,
нормативной базой обеспечена
мини-дисковая аппаратура. По
параметрам и методам испытаний
проигрыватели мини-дисков близки к
проигрывателям компакт-дисков.
Отличия касаются рекордеров на
мини-дисках, характеризующихся
параметрами: устойчивость против
механических ударов и вибраций,
предельное ускорение, уровень
акустического шума,
амплитудно-частотная
характеристика, отношение
сигнал/шум, динамический диапазон,
нелинейные искажения и шумы,
разделение каналов, характеристика
предыскажений, интермодуляционные
искажения, разность фаз между
каналами, минимальный уровень
входного и выходного сигналов,
погрешность частоты
воспроизводимого сигнала, короткое
и длинное время доступа,
устойчивость трекинга. В указанных
стандартах изложены также
требования к измерительному
мини-диску.
Хотя аппаратура механической
звукозаписи постепенно выходит из
употребления, проигрыватели
грампластинок еще можно встретить
среди аппаратуры озвучивания. В
ГОСТ 11157-87 «Устройства
воспроизведения механической
звукозаписи. Общие технические
условия» приведены основные
параметры, характеристики и методы
испытаний.
Громкоговорители характеризуются
параметрами, которые изложены в
ГОСТ 16122-87 «Громкоговорители.
Методы измерения
электроакустических параметров». К
основным параметрам и
характеристикам относятся:
полярность, полное электрическое
сопротивление на заданной частоте,
минимальное значение полного
электрического сопротивления,
частота основного резонанса,
частотная характеристика полного
электрического сопротивления,
добротность, частотная
характеристика и неравномерность
звукового давления, эффективный
рабочий диапазон частот,
эффективно воспроизводимый
диапазон частот, различие
частотных характеристик звукового
давления громкоговорителей одного
типа, среднее звуковое давление в
заданном диапазоне частот,
характеристическая
чувствительность в заданном
диапазоне частот,
характеристическая мощность,
диаграмма направленности,
коэффициент гармонических
искажения и характеристический
коэффициент гармонических
искажений, коэффициент и
характеристический коэффициент
интермодуляционных искажений,
коэффициент шумовых искажений,
предельное шумовое напряжение,
предельное синусоидальное
напряжение, предельное
кратковременное напряжение,
предельное долговременное
напряжение, коэффициент призвука,
коэффициент дребезжания.
Совместимость и надежность
Для обеспечения совместимости
используемого оборудования
необходимо выполнять требования,
касающиеся электрических
соединителей, кабелей, сигнального
представления, форматов
сигналограмм, кодов и др.
Требования к соединителям бытового
и профессионального применения
изложены в ГОСТ 24838-87 «Аппаратура
радиоэлектронная бытовая. Входные
и выходные параметры» и МЭК 268-15
«Оборудование звуковых систем.
Применение соединителей для
подключения компонентов звуковых
систем». В этих стандартах
устанавливаются параметры и нормы
на низкочастотные соединители.
Типы, основные параметры и размеры
радиочастотных кабелей
устанавливаются в ГОСТ 11326.0-78
«Кабели радиочастотные. Общие
технические условия». Кабели
оказывают влияние на качество
звука, и, на первый взгляд, не совсем
понятно, почему. Согласно ГОСТ 11326.0,
кабель наряду с номинальным
волновым сопротивлением
характеризуется следующими
параметрами: однородностью
волнового сопротивления по длине,
неравномерностью волнового
сопротивления, температурным
коэффициентом фазы, температурным
коэффициентом затухания,
электрической емкостью,
коэффициентом укорочения длины
волны, сопротивлением связи,
потерями на связь, емкостной
асимметрией.
Главное отличие профессионального
оборудования от бытового — высокая
надежность в работе.
Обслуживающему персоналу
необходимо знать, какие параметры
надежности применяются и что они
обозначают. Терминология по
надежности изложена в ГОСТ 27.002-89
«Надежность в технике. Основные
понятия. Термины и определения».
Электростатические заряды на
одежде и теле человека,
возникновению которых
способствует применение в
интерьере помещений синтетических
материалов, могут вызывать
нарушения режимов работы
аппаратуры. Эта проблема
регулируется стандартом ГОСТ 28002-88
«Аппаратура радиоэлектронная
бытовая. Общие требования по защите
от электроакустических разрядов и
методы испытаний».
В заключение необходимо отметить
следующее. Существующая
нормативная база радиовещания по
многим позициям весьма устарела, и
ее нужно пересматривать. Однако это
не означает, что она никуда не
годится. Соблюдение действующих
стандартов в значительной степени
способствовало бы повышению
качества вещания.
