| На главную | Содержание учебника | Предыдущая <<<<<глава | Следующая глава>>>>> | Контрольные вопросы |
Вещанием называют организацию и распространение с помощью систем, сетей и средств электрической связи различных сообщений, предназначенных для широких слоев населения и служащих целям их информации, идеологического воздействия, образования, культурного воспитания и разумного отдыха. Наряду с печатью вещание – одно из средств массовой информации. Оно имеет большое общественно-политическое значение как мощное средство воздействия на ум и чувства людей.
А.С. Пушкину принадлежит образное выражение: "Книгопечатание – та же артиллерия". Этим высказыванием он подчеркнул мощную, взрывчатую силу печатного слова. В наше время средства массовой информации, в том числе печать, называют "четвертой властью". Действенность слова неизмеримо возросло с появлением массового средства его распространения, "тиражирования" – вещания.
По виду передаваемых сообщений различают звуковое и телевизионное вещание, по используемым техническим средствам – радиовещание(РВ) и проводное (ПВ) вещание. Телевизионное ПВ обычно именуют кабельным телевидением. По форме передаваемых электрических сигналов вещание подразделяют на аналоговое и цифровое.
Термины "вещание", "радиовещание" в нашей стране установились не сразу. Некоторое время использовался термин "широковещание", который, пожалуй, более точно отображал суть этого средства массовой информации. В других странах применяются схожие термины: в англоязычных странах Broadcasting — широкое распространение, в Германии Rundfunk – круговое радио (от слова Funke – искра – первые радиопередатчики были искровыми), во Франции Radiodiffusion – радиораспространение.
В вещании тесно слиты две стороны – художественная, творческая – формирование и исполнение содержания программ – и техническая – формирование и преобразование электрических сигналов, отображающих содержание программ, и доведение этих сигналов до потребителей. Поэтому данное в терминологии единой автоматизированной сети связи (ЕАСС) определение вещания как отрасли электросвязи является неточным. Такое определение сразу исключает творческие вопросы формирования программ и преобразования электрических сигналов с целью решения художественных задач. Вещание принципиально отличается от электросвязи тем, что в первую очередь служит целям формирования и передачи художественной (эстетической) информации, а не только смысловой (семантической). Это принципиальное отличие предъявляет совершенно иные технические требования к качеству каналов и трактов вещания.
Особыми функциями вещания являются озвучивание больших открытых пространств и помещений, звукоусиление (в частности, усиление речей), перевод речи на конференциях и собраниях с многонациональным составом участников, передача оповещений службы гражданской обороны.
Сообщения, подлежащие распространению, компонуются в тематически однородные, законченные части или блоки, которые называются передачами и выпускаются в соответствии с расписанием. Различные виды передач (новости, репортажи, концерты, постановки и т.д.) объединяются в последовательность, называемую программой вещания. В высокоразвитых странах, как правило, формируют и выпускают несколько национальных программ, отличающихся содержанием и стилистически. Таковы, например, программы для деловых людей, для детей и юношества, культурно-образовательная, музыкальная и т.д. В Москве создаются четыре основных программы звукового вещания: Радио-1, Маяк, Радио России, Орфей.
Путь, по которому электрические сигналы вещания проходят от источников сигналов (микрофона, магнитофона, проигрывателя компакт-дисков, устройства воспроизведения оптической фонограммы кинопроектора, электронного музыкального инструмента и т.д.) до воспроизводящих приемных устройств, называют электрическим каналом вещания. Отдельные функционально законченные и организационно обособленные части электрического канала называют трактами, а более мелкие членения – звеньями трактов.
По ГОСТ 11515-91 электрический канал 3В заканчивается на выходе радиопередатчика (в случае радиовещания) или на абонентской розетке (при проводном вещании). Канал 3В состоит из тракта формирования программ (ТФП) и трактов первичного (ТПРП) и вторичного (ТВРП) распределения программ (рис.1.1) Тракт формирования включает в себя оборудование студий и аппаратных радиодомов (РД) и телевизионных центров (ТЦ), служащее для формирования, преобразования и усиления электрических сигналов. Тракт первичного распределения содержит городские соединительные линии (СЛ) и междугородные каналы 3В, а тракт вторичного распределения — оборудование радиовещательных передающих центров (радиопередатчики) и станций ПВ (усилители, передатчики проводного вещания), а также линии ПВ.
Приемное оборудование (радиовещательные приемники и абонентские устройства ПВ) выделяют в тракты приёма программ (ТПП).
До сих пор идут споры о содержании термина "система". Чаще всего этим понятием обозначают совокупность технических решений и устройств, принятых для организации канала или тракта. Говорят о системе 3В в целом, о системах РВ и ПВ, системах вещания в диапазонах километровых, гектометровых, декаметровых, метровых волн, системах РВ с амплитудной, частотной или импульсной модуляциями, системе цифрового РВ и т.д.
Каждая из систем имеет свои преимущества и недостатки, проявляющиеся в конкретных условиях. При выборе и построении системы 3В основную роль играют качество воспроизведения, устойчивость и экономичность. Например, при сравнительно малых расстояниях от источника программы до точек расположения приемных устройств и при их большой плотности, т.е. количестве устройств на единицу площади территории, технические и экономические преимущества имеет система ПВ. При больших расстояниях и малой плотности более выгодной окажется система РВ.
Более определенным является понятие сеть. Это понятие носит территориальный смысл. Под сетью понимают распределение по обслуживаемой территории выбранных технических средств вещания. Говорят, например, о сети междугородных каналов звукового вещания (МКЗВ), сети радиовещательных станций, централизованной или децентрализованной сети радио- или проводного вещания. В первом случае территорию обслуживает одна радиостанция или станция ПВ, во втором – несколько.
В речи дикторов и ведущих 3В можно услышать обороты: "в эфире – новости»’’, "запись сделана с эфира" и т.п. Эфир – устаревшее понятие. Под эфиром подразумевали гипотетическую среду, заполнявшую все мировое пространство, придуманную для объяснения передачи световых и радиоволн подобно тому, как происходит передача акустических звуковых волн в воздушной среде. Эфиру приписывали следующие несовместимые свойства: абсолютная упругость, отсутствие массы, цвета, запаха, поглощения энергии. Таким образом, эта среда ничем себя не проявляет в физических явлениях, кроме способности передавать электромагнитные волны. Но уже Дж. Максвелл выразил сомнения в его существовании, заметив: "Моя теория не нуждается в гипотезе эфира". Окончательно разрушила гипотезу эфира специальная теория относительности А. Эйнштейна. С начала XX века гипотеза эфира была отброшена, и лишь люди, не знакомые с основными положениями современной физики, держатся за указанное понятие.
Организацией 3В занимаются государственные и частные телерадиовещательные компании (ТРК) и Министерство связи и информатизации (МС). К компетенции ТРК относятся: определение числа программ и объемов вещания по каждой из них, подготовка материалов программ, формирование электрических сигналов, отображающих содержание программ, согласование с предприятиями МС и информатизации РФ технических средств для передачи и распространения электрических сигналов программ вещания. Оборудование трактов первичного и вторичного распределений программ 3В (городские СЛ, МКЗВ, радиопередающие центры и станции, узлы и станции ПВ) находятся в ведении МС. Некоторые технические средства ТВРП находятся в ведении других организаций (например, сетями коллективного распределения сигналов ТВ владеют Министерство бытового обслуживания населения и даже частные компании).
Программы 3В готовят в редакциях, телевизионных агентствах, творческих объединениях ТРК, специализированных по жанрам. Например, существуют редакции: новостей, литературно-драматического, музыкального вещания, спортивных передач, экономики, вещания для детей, школьников и юношества и т.д. В редакциях определяют темы, направленность передач, подбирают материалы, авторов, исполнителей, ведут режиссерскую и репетиционную работы. Имеются координационные органы, занимающиеся стратегией вещания, суточными, недельными, месячными планами, взаимодействием разных программ. Отдел выпуска составляет расписание передач и реализует ее. Отдел технического контроля следит за техническим качеством вещания,
Передачи ведутся непосредственно или в записи. Соотношение этих двух видов передач определяется принятой в то или иное время концепцией. Было время, когда прямые передачи составляли 5...10 % всего времени вещания. В настоящее время это соотношение изменяется. Большее время уделяется новостям, экономической информации, актуальным передачам с места событий, диалогом со слушателями.
Территория России имеет большую протяженность с запада на восток. Она охватывает десять часовых поясов. Учитывая это, две формируемые в Москве общенациональные программы Радио-1 и Радио России выпускаются в виде пяти вариантов, причем варианты: А, Б, В, Г опережают основной вариант М соответственно на 8, 6, 4, 2 ч. Программы Маяк и Орфей распределяются по территории страны без сдвигов по времени. Кроме того, в Москве формируют программу для отечественных специалистов, работающих за рубежом, и для наших моряков, находящихся в зарубежном плавании.
В других республиках содружества независимых государств (СНГ), как правило, формируют две общенациональных программы. В дополнение к общенациональным, формируют местные программы – областные, городские, а в больших городах даже районные.
Техническая база 3В состоит из нескольких функциональных частей – ТФП. ТПРП, ТВРП (см. рис. 1.1).
Тракты формирования программ подразделяют на головной, находящийся в Москве, республиканские, находящиеся в столицах республик, входящих в состав России, и местные –в краевых и областных центрах. В ТФП ведут подготовку и выпуск программ, коммутацию сигналов программ на входы СЛ, идущих на местные радиовещательные передающие центры, к центральной станции проводного вещания (ЦСПВ). Аппаратно-студийные комплексы (АСК) радиодомов содержат аппаратно-студийные блоки (АСБ), в каждом из которых имеется студия и одна-две аппаратные (например, записи и вещания), монтажная, трансляционная, центральная аппаратная (соответственно МА, ТА, ЦА).
Структура головного звена системы 3В изображена на рис. 1.2. В нее входят АСК, центральная коммутационно-распределительная аппаратная ЦКРА, центральная междугородная вещательная аппаратная ЦМ-ВА, радиопередающие станции РПС, земные станции ЗС, системы спутниковой передачи (ССП), магистральная сетевая станция МСС кабельных систем передачи (КСП), оконечные радиорелейные станции ОРЛС радиорелейных систем передачи РРЛСП. Республиканские, краевые, областные центры имеют более простую структуру (рис. 1.3). В нее входят МВА и КРА, АСК или РВА. Отсюда сигналы программ поступают на местные РПС и в ЦСПВ. Местные районные центры 3В (рис. 1.4) содержат пульт районного вещания ПРВ, расположенный на станции ПВ СПВ, усилительные и передающие устройства и сеть ПВ.
Тракт первичного распределения программ включает городские СЛ, МКЗВ, а также аппаратные – коммутационно-распределительную (в Москве — ЦКРА) и междугородную вещательную (в Москве – ЦМВА).
В ЦКРА осуществляется прием и контроль сигналов программ, поступающих из АСК ТРК, и передача их далее в ЦМВА, на радиопередающие станции объединения "Радио" (производственное объединение радиовещания ПОР-1) и ЦС Московской городской сети ПВ.
После ЦМВА сигналы программ поступают в магистральные каналы распределения сигналов программ. В ЦМВА обеспечивается управление МКЗВ и их контроль. Частным случаем МВА является региональная узловая магистральная вещательная аппаратная (РУМВА), которая входит в состав сетевого узла первичной сети междугородной связи. Междугородная вещательная аппаратная располагается на оконечной междугородной станции (ОМС) первичной сети, находящейся в республиканских, краевых и областных центрах.
Сеть распределения программ 3В представляет собой вторичную сеть, основанную на первичной сети каналов связи, организованной на спутниковых, кабельных и радиорелейных системах передачи. Она строится по радиально-узловому принципу и делится на магистральную, внутризоновые и местные сети.
Тракты приема программ ТПП образованы парком радиовещательных приемников и абонентских устройств ПВ. Большинство приемных устройств РВ и ПВ обладает более низкими параметрами качества, чем профессиональные устройства, и поэтому обладают более худшими параметрами качества, чем оборудование ТФП, ТПРП и ТВРП.
Все большее место в ТРПР и ТВРП занимают спутниковые службы связи (ССС). Регламентом радиосвязи предусмотрены два типа ССС для целей вещания:
В ФСС используют искусственные спутники Земли (ИСЗ), расположенные на геостационарной и высокой эллиптической орбитах, в РВ-СС – только на геостационарной орбите.
Фиксированная служба связи предназначена для связи между земными станциями (ЗС), расположенными в определенных (фиксированных) точках территории. В отдельных случаях она включает в себя линии "спутник — спутник" и от ЗС до других служб спутниковой связи. Системы ФСС создавались в разное время, и для них нет единого плана использования частот, позиций ИСЗ на орбите, единых значений поднесущих частот для передачи сигналов 3В и звуковой части телевизионных программ. Не одинакова ширина полосы частот радиоканала. Все полосы частот, выделенные ФСС, предназначены для совместного использования с другими службами радиосвязи.
По распределению частот земной шар разделен на три района: первый включает в себя Европу, Африку, территорию бывшего СССР и Монголию, второй – Северную и Южную Америку, третий – Азию (кроме территории бывшего СССР и Монголии), Океанию и Австралию. Выделенные для разных районов полосы частот занимают область частот от 2 до 275 ГГц.
В нашей стране на основе ФСС организованы каналы сети первичного распределения программ 3В и ТВ, Это каналы передачи сигналов программ 3В от передающих ЗС через ретранслятор ИСЗ к приемным ЗС и далее на радиопередающие станции РПС, станции проводного вещания СПВ, кабельные и радиорелейные системы передачи (рис. 1.5). В России основными системами ФСС являются "Орбита-2", "Орбита-РВ" , 'Экран', "Москва". Земные станции этих систем действуют через ИСЗ "Радуга" и "Горизонт". Система "Орбита-2" взаимодействует также с ИСЗ "Молния-3".
Наиболее крупные международные системы ФСС – " Intelsat" и " Eutelsat" (ECS – European Communication Satellite). В системе " Eutel-sat" используются ИСЗ типов ECS1 и ECS2. Те из них, которые предназначены для ретрансляции программ 3В и ТВ, имеют 12 частотных каналов, каждый с полосой частот 72 МГц.
Один канал используется для передачи двух телевизионных программ на поднесущих частотах с применением частотной модуляции (ЧМ). На каждом ИСЗ установлены четыре передающих антенны. Одна формирует луч, направленный на Европу (Е), вторая – западноевропейский луч (3), третья – восточно-европейский (В), четвертая – атлантический луч (А). Сигналы принимаются земными станциями. Их нагрузкой служат кабельные распределительные сети. Возможен прием и на индивидуальные спутниковые станции. Европейская система " Astra" создает сигнал, по уровню достаточный для приема на индивидуальные антенны диаметром 70 см. Программы 3В передаются в системах ФСС на поднесущих частотах, расположенных выше полосы частот, занимаемой телевизионным сигналом (рис. 1.6). Их значения выбраны в соответствии с форматами "Wegener" для системы ПАЛ и "Telspace" для системы СЕКАМ. В стандарте "Wegener" может быть образовано до 12 дополнительных поднесущих (7,02; 7,2; 7,36...9,0 МГц), следующих через 180 кГц. Эти поднесущие имеют номинальный уровень на 5...6 дБ меньше номинального уровня поднесущей звука телевизионного канала. Поднесущие 7,02 и 7,2 МГц используют для стереофонической передачи звуковой части телевизионной программы, остальные – для передачи программ 3В или звуковой части телевизионной программы на другом языке. Иные значения поднесущих частот приняты в системе "Telspace".
f,МГц
За рубежом активно развиваются системы непосредственного спутникового 3В в полосах частот 0,62....0,79; 2,5...2,69; 11,7...12,2 (третий район); 11,7... 12,5 (первый район); 12,2... 12,7 (второй район): 22,5...23 (второй и третий районы); 40,5...42,5: 84...86 ГГц. Эти системы разработаны и действуют в Великобритании, Австрии, ФРГ, Италии, Франции, Швейцарии, скандинавских странах, Японии. Аналогичная система создается в нашей стране. Она получила название СТВ-12 (система телевизионного вещания в диапазоне 12 ГГц). В полосе частот 11,7... 12,5 ГГц размещено 40 частотных каналов с шириной полосы 27 МГц каждый. В ФРГ разработана система цифрового спутникового РВ. Через один ствол ИСЗ с помощью TDF-1 и TV-SAT можно передать 16 стереофонических программ. В системах РВСС могут быть образованы обратные каналы, например для связи студентов с удаленным от них преподавателем.
Параметры качества каналов и трактов 3В устанавливаются национальными стандартами. При создании стандартов руководствуются рекомендациями международных организаций. К ним в первую очередь относятся рекомендации XII тома документов МККР и III тома документов МКТТ. Они пересматриваются один раз в 4 года. В Рекомендациях МККР (1990 г.) и МККТТ (1988 г.) рассматриваются следующие типы каналов 3В:
Для нормирования параметров кабельных и радиорелейных систем передачи сигналов 3В принята условная эталонная цепь длиной 2,5 тыс. км, состоящая из трех равных участков с двумя пунктами переприема по звуковой частоте. Условная эталонная цепь для передачи программ 3В по системе ФСС включает в себя один канал ЗС-ИСЗ-ЗС и один комплект модуляторов и демодуляторов для переноса сигнала звуковой частоты в полосу радиочастот и обратно.
Ниже приведены нормы на параметры качества каналов с шириной полосы частот 15, 7 и 5 кГц.
1. Отклонение АЧХ относительно коэффициента передачи на частоте 1 кГц, дБ, в полосе частот, кГц:
0,04...0,125…………………................. ……....................+0.5...-2,0
0,125...10,0….…………………………………………………....±0,5
10,0...14,0..……………………………………………... ......+0,5...-2,0
14,0...15,0…………………………………………………....+0,5...-3,0
0,05...0,1 ………………………………………………………....+1...-3
0,1...6,4.....………………………………………………..………….. ±1
6,4...7,0 .………………………………………. ………………. +1...-3
0,07...0,2……………………………...............................................+1...-3
0,2...4.0………………………………………………………….... ±1
4,0. ..5,0 .………………………………………………………... +1...-3
2. Изменение группового времени прохождения, мс, на частоте, кГц:
0,04 .......................................................55
0,075 ......................................................24
14,0 .....................................................… 8
15,0 .......................................................12
0,05 ....................................................... 80
0,1 .....................................................….20
6,4 .....................................................….5
7,0 ........................................................ 10
0,07 ....................................................... 60
5,0 ........................................................15
3. Максимальный псофометрический уровень помех (шума) в свободном канале, дБ, в полосе частот, кГц:
0,04. ..15 .................................................. -42
0,05.. .7 ................................................... -44
0,07...5 ................................................... –32
4. Коэффициент гармоник, %, в полосе частот, кГц
0,04...0,125 .... ........................................... 1
0,125...7,5 ................................................0,5
0,05.. .0,1 ................................................. 2
0,1...3.5 .................................................. 1,4
0,07,..0.1 .................................................2
0,1. ..2,5 .................................................. 1,4
5. Защищенность от внятной переходной помехи, дБ, на частотах 0,04... 15 согласно графику на рис. 1.7,а, а на частотах 0,05...7 и 0,07...5 согласно графику на рис. 1.7.б.
Дополнительно нормируются параметры для передачи стереосигналов. Разность уровней DN в каналах Л и П при подаче на их вход измерительных сигналов одинакового уровня не должна превышать значений, приведенных на рис. 1.7,б, а разность фаз Dj между каналами Л и П — значений на рис. 1.7,г. Защищенность между каналами Л и П от внятной переходной помехи, измеренной при входном синусоидальном измерительном напряжении и частотах 0,04 и 15 кГц должна быть более 50 дБ, а от интегральной переходной помехи, создаваемой главным образом перекрестной паразитной модуляцией, — более 60 дБ.
В отечественном ГОСТ 11515-91 даны нормы на параметры качества электрических каналов 3В, трактов, входящих в их состав, и отдельных звеньев для трех видов этих трактов с полосами частот 15, 10 и 6,4 кГц.
Полосу частот шириной 15 кГц имеют тракты формирования программ, а также тракты первичного и вторичного распределения, предназначенные для подачи стереофонических сигналов, звуковой части телевизионных программ и монофонических сигналов на радиопередатчики диапазона MB. Нормам на каналы с полосой частот 10 кГц должны удовлетворять радиопередатчики с AM диапазонов КМВ и ГМВ, узлы и городские сети ПВ, нормам на каналы с полосой частот 6,4 кГц – сельские узлы и сети ПВ.
Первоначально ГОСТ 11515 нормировал параметры качества всего электрического канала ЗВ от источников сигнала, например микрофона, до громкоговорителя радиовещательного приемника или абонентского устройства ПВ. Однако промышленность добилась исключения радиовещательных приемников и абонентских устройств (АУ) ПВ из общенационального ГОСТа, мотивируя это тем, что требования ГОСТ слишком жестки и в них невозможно уложиться. В результате содержание понятия "электрический канал 3В" оказалось усеченным. В действующем ГОСТ 11515-91 концом электрического канала 3В считается выход радиопередатчика или розетка сети ПВ. Таким образом, в нормы ГОСТ не входят искажения, вносимые антенной, средой распространения, приемным устройством (а теперь и магнитофоном, являющимся источником сигнала). Поскольку канал ПВ заканчивается теперь абонентской розеткой, параметры АУ нормируются отдельно, без сопряжения с параметрами предшествующего тракта. В результате затраты на поддержание в должном состоянии параметров каналов не оправдываются из-за недостаточного качества большинства приемных устройств.
Ниже в качестве примера приведены нормы на параметры качества каналов 3В с магистральным МКЗВ и трактом радиопередатчика, соответствующие в ГОСТ 11515-91.
1. Отклонение АЧХ относительно коэффициента передачи на частоте 1 кГц, дБ, в полосе частот, кГц:
0,04...0,05 ................................................+2,0... -4,2
0,05...0,125 ............................... ................+2.0. ..-3,8
0,125...10,0 ..........................................…. +2,0
10,0...15,0 ................................................+2,0...-3,8
0,05...0,1 ................................................. +2,4...-5.0
0,1...0,2 .................................................. +2,4...-3,9
0,2...8,5 .................................................. +2,4
8,5...10,0 ................................................. +2,4...-5,0
0,1...0,15 .................................................+2,5...-3,6
0,15...6,0 .................................................+2,5
6,0.. .6,4 ..................................................+2,5... -5,2
2. Коэффициент гармоники, %, в полосе частот, кГц:
0,04...0,125 ...............................................2,6
Свыше 0,125 ..............................................1,6
До 0,125 ...............................................…..3,6
Свыше 0,125 .............................................. 2,6
До 0,125 ..............................................…...4,4
Свыше 0,125 до 4,0 ....................................3,5
3. Защищенность от взвешенного шума, дБ, в полосе частот, кГц:
0,04...15 ..................................................40
0,05...10 ..................................................43
0,1...6,4 .............................................…...39
4. Защищенность от внятной переходной помехи, дБ, в полосе частот, кГц:
0,04...15 .........................................….......74
0,05...10 ..................................................70
0,1...6,4 ............................................…....60
Примечание. Нормы на дополнительные параметры качества стереофонических каналов в ГОСТ 11515-91 отсутствуют. Приводятся лишь нормы на отдельные звенья ТФП, ТПРП, ТВРП.