Tài liệu Soạn giáo trình môn Kỹ Thuật Truyền Thanh, chương 16 pptx

Chương 16: QUÁ TRÌNH TRUYỀN ÂM THANH
LẬP THỂ
Hình 5-17 phổ tần số FM dải gốc bao gồm những kênh âm thanh
từ 50Hz đến 15Khz, thêm vào đó là những kênh âm thanh FM stereo
được đa hợp phân tần trống thành những tín hiệu dải gốc. Với sóng chủ
có tần số 19Khz. Trong truyền âm thanh stereo có ba kênh âm thanh:
- Kênh âm thanh (Audio channel): trái(L) + phải(R) gọi chung là
kênh stereo L+R
- Kênh Audio trái (L) _(R): gọi chung là kênh stereo L - R
- Sóng mang phụ SCA được kết hợp với những biên dải của nó.
Hình 5-17: Phổ tần số FM dải gốc.
Kênh L+R chiếm dải thông từ 0Hz đến 15Khz. Biên độ kênh
audio L-R được điều biến với sóng mang phụ 38Khz để tạo thành kênh L-
R. Kênh L-R là dải biên kép đã được loại bỏ tín hiệu sóng mang và có
dải thông từ 23Khz đến 53Khz, nó chỉ được sử dụng để truyền sóng FM
stereo. Phổ tần số sóng mang phụ nằm trên dải thông từ 60Hhz đến
74Khz. Những tín hiệu thông tin chứa trong dải kênh stereo L+R và L-R
thì đồng nhất với nhau ngoại trừ pha của chúng là khác nhau. Trong máy
thu mono, có thể giải điều biến toàn bộ phổ tín hiệu dải gốc nhưng chỉ có
kênh L+R tần số từ 50 đến 15Khz được khuếch đại và đưa ra loa. Vì vậy
L - R
LSB
SCAL - R
USB
L + R
Kênh stereo
L+R
Sóng chủ
stereo
Sóng mang phụ
kênh SCA

Sóng mang phụ
kênh stereo L-R
50Hz 19khz 38khz 60khz 74khz
15khz 23khz 53khz 67khz
f(Hz)
trong mỗi loa sẽ tái tạo lại toàn bộ phổ âm thanh gốc. Đối với những máy
thu stereo, chỉ giải điều biến những kênh stereo có tần số từ 23Khz đến
53Khz và tách rời những kênh phải và trái sau đó đưa chúng đến từng loa
riêng biệt. Sóng mang phụ được giải điều biến trong tất cả các máy thu
FM mặc dù chỉ có những thiết bò SCA thật tốt mới giải điều biến được
sóng mang phụ để tạo thành mhững tần số âm thanh.
Với phương pháp truyền stereo, độ di tần cực đại vẫn là 75Khz.
Trong đó 7,5Khz (10%) được dành riêng để truyền sóng mang phụ và
7,5Khz (10%) khác được dành riêng cho sóng chủ 19Khz. Trong thực tế
phải giảm độ di tần đến tần số 60Khz để máy thu stereo thu được những
kênh stereo L-R và L+R. Tuy nhiên những kênh stereo L-R, L+R không
cần thiết phải giới hạn độ di tần đến tần số 30Khz.
1. Phát thanh thanh lập thể FM:
Hình 5-18: Máy phát FM stereo sử dụng mạch đa hợp phân tần.
Ngõ vào
kênh R
Mạch ghép
hợp tuyến tính
Mạch điều
biên cân bằng
Mạch trễ
(delay)
Mạch cộng
L+R
Mạch tiền

nhấn
Mạch trừ L-R
Mạch tiền
nhấn
Ngõ vào
kênh L
Mạch dao động
19 Khz
Mạch nhân X2
Đến máy
phát FM
T/h dãy gốc toàn
phần
60
-
74khz
Sóng chủ
19Khz
38 Khz
23
-
53 Khz
L+R
L+R
L
-
R
L
-
R

50Hz
-
15 Khz
50Hz
-
15 Khz
Kênh stereo
L+R và L-R
Kênh Audio
L và R
Kênh Audio
L+R và L-R
Hình 5-18 là sơ đồ khối của máy phát FM stereo, những kênh L,
R được kết hợp với nhau trong một mạng ma trận để tạo thành những
kênh stereo L-R, L+R. Kênh L-R điều biến với tần số sóng mang phụ
38Khz, để tạo ra kênh L-R có tần số từ 23Khz đến 53Khz. Vì thế thời
gian trễ trong đường dẫn tín hiệu L-R nên nó được đưa vào mạch điều
biên cân bằng sau đó mới ổn đònh tần số từ 23Khz đến 53Khz. Kênh L+R
phải được làm lệch pha so với kênh L-R nhằm thuận trong quá trình giải
điều biến. Sóng chủ 19Khz truyền tốt hơn sóng mang phụ 38Khz vì sóng
mang phụ 38Khz rất khó tái tạo lại trong máy thu. Tín hiệu dải gốc toàn
phần đưa vào máy phát FM, tại đây nó được điều biến với sóng mang
chính.
 Quá trình chèn kênh L -R, L+R :
Hình 5-19 triển khai dạng sóng tín hiệu stereo toàn phần, những
kênh L và R có biên độ tín hiệu bằng nhau. Kênh L-R không xuất hiện
trong dạng sóng toàn phần, kênh L-R điều biến với sóng mang phụ
38Khz trên những dải biên stereo L-R, mà dải biên L-R là một phần của
tín hiệu dải gốc toàn phần.
Trong mạch điều tần FM, giả sử rằng10V biên độ tín hiệu dải gốc

sẽ tạo ra độ di tần là 75Khz, đối với sóng mang chính thì sóng mang phụ
và sóng chủ 19Khz có độ di tần cực đại. Kênh L,R được giới hạn với giá
trò cực đại là 4V, 1V dành cho sóng mang phụ, 1V dành cho sóng chủ
19Khz, cho nên 8V còn lại dành cho những kênh stereo L-R và L+R,
sóng mang phụ và sóng chủ 19Khz và dạng sóng stereo toàn phần. Từ
hình vẽ ta thấy kênh L-R, L+R chèn vào không bao giờ tạo ra được biên
độ tổng lớn hơn 8V. Vì vậy không bao giờ tạo ra độ di tần lớn hơn
60Khz. Tổng biên độ tín hiệu dải gốc toàn phần không bao giờ vượt quá
10V ứng với độ di tần 75Khz.
+4V
0V
-
4V
+4V
0V
-
4V
+8V
+4V
0V
-
4V
-
8V
(a)
(b)
(c)
Hình 5-19: Tín hiệu stereo toàn phần có biên độ của tín hiệu L, R
bằng nhau.
(a) Tín hiệu kênh L.

(b) Tín hiệu kênh R.
(c) Tín hiệu kênh L+R.
(d) Tín hiệu kênh L-R.
(e) Sóng mang chủ 19 Khz và sóng mang phụ SCA.
(f) Dạng sóng tín hiệu toàn phần.
+4
+1
0
+2
+2
+4
0
+1
+4
+3
+4
+2
0
+3
+4
(a)
(b)
(c)
Hình 5-20 : Tín hiệu stereo toàn phần có biên độ của tín hiệu audio L,
R không bằng nhau.
(a) Tín hiệu kênh L.
(b) Tín hiệu kênh R.
(c) Tín hiệu kênh L+R.
(d) Tín hiệu kênh L-R.
(e) Sóng mang chủ19 Khz và sóng mang phụ SCA.

(f) Dạng sóng tín hiệu toàn phần.
Hình 5-20 là dạng sóng toàn phần mà những tín hiệu audio L,R có
biên độ khác nhau. Từ hình vẽ ta thấy dạng sóng stereo toàn phần không
bao giờ vượt quá 10V hay độ di tần 75khz, sự xuất hiện dạng sóng tổng
của L+R, L-R đã được loại bỏ toàn phần.
2. Quá trình thu âm thanh lập thể:
Những máy thu âm thanh lập thể FM cũng giống như máy thu FM
chuẩn có cùng tầng tách sóng âm thanh tại ngõ ra. Hình (5-21) là sơ đồ
khối máy thu FM có ngõ ra âm thanh là stereo và mono. Trong bộ xử lý
của phần mono, tín hiệu L+R chứa tất cả tín hiệu thông tin gốc của kênh
L,R những tín hiệu thông tin này được lọc, khuếch đại và sau đó đưa hai
tín hiệu vào loa L và R. Trong bộ xử lý của phần stereo, tín hiệu thông tin
dải gốc giới hạn được đưa đến mạch giải điều biến stereo, tại đây những
kênh L,R được tách ra và sau đó đưa ra từng loa riêng của chúng.
Hình 5-21 : Máy thu FM mono và stereo.
Những kênh L-R, L+R và sóng chủ được lọc ra bằng mạch lọc dải
thông có hệ số phẩm chất Q lớn, chúng được nhân đôi và khuếch đại rồi
đưa vào mạch giải điều biến L-R. Kênh L+R được lọc bằng mạch lọc qua
thấp với tần số cắt trên 15Khz. Tín hiệu dải biên kép L-R được tách ra
bằng mạch lọc dải thông rộng điều hưởng được, sau đó trộn với sóng
mang 38Khz đã được phục hồi trong mạch giải điều biến cân bằng để tạo
ra tín hiệu thông tin L-R. Mạng ma trận L-R, L+R bằng nhiều cách để
tách ra những tín hiệu thông tin L và R, những tín hiệu thông tin Lvà R
được đưa qua mạch giải nhấn trước khi ra loa.
Mạch giải nhấn
Mạch nhận dạng
tần số
Mạch giải mã
stereo
LPF và mạch

trễ
Mạch lọc thông
dải 23khz-53khz
Mạch tách sóng
cân bằng
Mạch Kđ và mạch
nhân X2
Mạch lọc thông
dải 19khz
Máy thu mono
Máy thu Stereo
L+R
L+R
L
-
R
L
-
R
Loa
L+R
Antena thu
38 khz
19khz
L
R
Loa L
Loa R
Kênh stereo
Kênh Audio

Hình (5-22) là sơ đồ khối của mạch giải mã ma trận stereo, kênh
L-R được cộng trực tiếp với kênh L+R để thu được tín hiệu 2L:
(L+R) + (L-R) = 2L.
Kênh L-R được bù trừ với kênh L+R tạo ra tín hiệu 2R.
-(L-R) + (L+R) = 2R.
Hình 5-22: Mạng giải mã ma trận stereo.
Mạch khuếch
đại âm thanh
Mạch giải
nhấn
Mạch
cộng
Mạch
cộng
Mạch giải
nhấn
Mạch khuếch
đại âm thanh
L+R
L
-
R
2L
2L
2R
2R
Mạng ma trận
Kênh Audio
Kênh stereo
Loa L

Loa R