1、GY中 华 人 民 共 和 国 广 播 电 影 电 视 行 业 标 准 GY / T 2062005采用多音信号对调频广播进行测量的方法Measurement of FM sound broadcasting using multi-tone signal2005-04-19 发布 2005-06-01 实施国 家 广 播 电 影 电 视 总 局 发 布 GY / T 2062005目 次前言 . II 1 范围 1 2 规 范 性 引 用 文 件 1 3 术 语 和 定 义 1 4 技术要求 1 5 测量方法 2 附录 A （ 规 范 性 附 录 ） 多音测量频点的选取和电平的确定 . 5
2、附录 B （ 资 料 性 附 录 ） 多音测量原理 . 7 I GY / T 2062005II 前 言本 标 准 的 部 分 条 款 是 在 参 照 了 GB/T 43112000 米 波 调 频 广 播 技 术 规 范 、 GY/T 169-2001 米 波 调频广播发射机技术要求和测量方法 的基础上制定的。 本标准在制定过程中， 综合分析了大量测量数 据和广播电台在多种信号源传输方式应用的具体要求，同时在技术要求方面既考虑了调频广播（开路） 系统在线测量的先进性，又兼顾了调频广播发射机传统测量方法的需要。 请注意本标准的某些内容有可能涉及专利。本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。
3、 本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。 本标准由全国广播电视标准化技术委员会归口。 本标准起草单位： 广东省广播电影电视局、 国家广播电影电视总局广播电视监测中心、 国家广播电影电视总局无线电台管理局。 本标准主要起草人：邱可程、彭建、巫志牛、谭裕桐、高国武、张雄、戎明亮、林漓源、龚发兰、张竞。 GY / T 20620055 采用多音信号对调频广播进行测量的方法1 范围本标准规定了采用多音信号对调频广播进行测量的方法。 对于能够确保同样测量不确定度的任何等 效测量方法也可以采用。有争议时，应以本标准为准。 本标准适用于调频广播系统的测量，同时也适用于调频广播的质量评价。 2 规范
4、性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日期的引用文件， 其随后所有的 修改单 （不包括勘误的内容） 或修订版均不适用于本标准， 然而， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GY/T 169-2001 米波调频广播发射机技术要求和测量方法 3 术语和定义3 . 13 . 23 . 3下列术语和定义适用于本标准。 调频广播（开路）系统 FM sound broadcas t i ng（ o ff a i r）由播出、传输、发射及接收所组成的调频广播（开路）的链路。 参考频率 re f er
5、ence f requency进行运行技术指标测量时作为参考的频率，本标准以1kHz作为参考频率。 电压电平 vo l t age l eve l电压电平 Nu以下式表示。 3 . 4N UUo 为被测电压的有效值（V）。 20lg U 00.775 (dBu )3 . 53 . 6额定输入电压电平 ra t ed i npu t vo l t age l eve l载波调制度100%（频偏为75kHz）时输入参考频率信号的电平。 多音测试信号 mu l t i - t one t es t s i gna 由31个频点信号组成的测试信号。 通带总失真 t o t a l d i s t or
6、 t i on o f pass band通带的谐波失真与互调失真之和。 4 技术要求调频广播(开路)系统技术要求见表1。 GY / T 20620052 表1 调频广播 (开路 )系统技术要求 指标等级 项目 甲级 乙级 丙级 频率范围 Hz 3015000 3015000 3015000 通带 幅频特性 幅值允差 dB -2+1 -2.5+1.5 -3+2 频率范围 Hz 3015000 3015000 3015000 左右声道 相位差 相位允差 度 3.0 4.0 5.0 左右声道串音衰减 dB 32 29 26 多音 2 2.5 3 通带总失真 % 单音 1.5 2 2.5 通带信号噪
7、声比 dB 50 47 44 5 测量方法5 . 1 测量总则5 . 1 . 1 使用多音信号测量时，可选择在线测量或停机检修期间测量。测量的频点和输入电平的选取参 见附录 A，测量原理参见附录 B。 5 . 1 . 2 如使用单音测量时，应符合 GY/T 169-2001 的有关规定。 5 . 1 . 3 测量时，将音频处理器置于旁通状态。 5 . 1 . 4 开路测量时，测量地点应选择多径干扰较少的开阔环境，接收场强 70dBV/m10dBV/m。 5 . 2 测量条件5 . 2 . 1 环境条件 环境温度：15 oC35 oC； 相对湿度：45%80%； 大气压力：85kPa106kPa
8、。 5 . 2 . 2 电源条件交流电压： 220V10%； 电源频率： 50Hz1Hz。 5 . 3 主要测量仪器设备5 . 3 . 1 多音音频信号综合测试仪5 . 3 . 1 . 1 多音音频信号综合测试仪信号发生部分 频率范围：20Hz20kHz； 频率误差：0.5%； 幅度误差：0.1dB； 谐波失真：0.01%。 5 . 3 . 1 . 2 多音音频信号综合测试仪信号测试部分 频率范围：20Hz20kHz； 频率准确度：0.5% 电平测量误差：0.1dB GY / T 20620053 调 频 广 播 调 谐 器输入阻抗：10k ； 输入电容：40pF； 串音衰减：80dB； 左右
9、声道相位允差：0.1deg； 失真度：0.01%； 信号噪声比：85dB。 5 . 3 . 2 调频广播解调器 频率范围：87MHz108MHz； 频响：30Hz15000Hz，0.8dB； 动态范围：57dB； 灵敏度：50dBf； 左、右声道信号分离度：50dB（30Hz15kHz）； 左、右声道信号失真：0.2%； 互调失真：二阶互调0.07%； 三阶互调0.1%； 信噪比：70dB （30Hz15kHz）； 去加重：50 s； 输出电压：0dBu 。 5 . 4 系统测量框图见图1。 多音音多音音频 信号 发生器音频处理 传输 设备 及通道发 射 机发射天线 接收天线 频信号 综合测
10、试仪测 试部分测量时应旁通音频处理器中的信号音色和动态处理功能。 图1 系统测量框图5 . 5 通带信号噪声比的测量5 . 5 . 1 测量框图见图 1。 5 . 5 . 2 测量步骤5 . 5 . 2 . 1 确定系统在额定输入电平单音测量信号输入时，发射机频偏为 75kHz（调制度为 100%）。 5 . 5 . 2 . 2 按照图 1 连接测量系统。 5 . 5 . 2 . 3 将比额定输入电平低 3.51dBu 的 多 音 测 量 信 号 输 入 到 相 应 的 测 试 端 ， 经 调 频 广 播 解 调 器 输 出 到多音音频信号综合测试仪。 5 . 5 . 2 . 4 从多音音频信
11、号综合测试仪上读出系统的通带信号噪声比。5 . 6 通带幅频特性的测量5 . 6 . 1 测量框图见图1。 5 . 6 . 2 测量步骤5 . 6 . 2 . 1 确定系统在额定输入电平单音测量信号输入时，发射机频偏为 75kHz（调制度为 100%）。 GY / T 20620054 5 . 6 . 2 . 2 按照图 1 连接测量系统。 5 . 6 . 2 . 3 将比额定输入电平低 3.51dBu 的 多 音 测 量 信 号 输 入 到 相 应 的 测 试 端 ， 经 调 频 广 播 解 调 器 输 出 到多音音频信号综合测试仪。 5 . 6 . 2 . 4 从多音音频信号综合测试仪上读
12、出系统的通带幅频特性。 5 . 7 通带总失真的测量5 . 7 . 1 测量框图见图1。 5 . 7 . 2 测量步骤5 . 7 . 2 . 1 确定系统在额定输入电平单音测量信号输入时，发射机频偏为 75kHz（调制度为 100%）。 5 . 7 . 2 . 2 按照图 1 连接测量系统。 5 . 7 . 2 . 3 将比额定输入电平低 3.51dBu 的 多 音 测 量 信 号 输 入 到 相 应 的 测 试 端 ， 经 调 频 广 播 解 调 器 输 出 到多音音频信号综合测试仪。 5 . 7 . 2 . 4 从多音音频信号综合测试仪上读出系统的通带总失真。 5 . 8 左右声道相位差的
13、测量5 . 8 . 1 测量框图见图1。 5 . 8 . 2 测量步骤5 . 8 . 2 . 1 确定系统在额定输入电平单音测量信号输入时，发射机频偏为 75kHz（调制度为 100%）。 5 . 8 . 2 . 2 按照图 1 连接测量系统。 5 . 8 . 2 . 3 将比额定输入电平低 3.51dBu 的 多 音 测 量 信 号 输 入 到 相 应 的 测 试 端 ， 经 调 频 广 播 解 调 器 输 出 到多音音频信号综合测试仪。 5 . 8 . 2 . 4 从多音音频信号综合测试仪上读出系统的左右声道相位差值。5 . 9 左右声道串音衰减的测量5 . 9 . 1 测量框图见图1。
14、5 . 9 . 2 测量步骤5 . 9 . 2 . 1 确定系统在额定输入电平单音测量信号输入时，发射机频偏为 75kHz（调制度为 100%）。 5 . 9 . 2 . 2 按照图 1 连接测量系统。 5 . 9 . 2 . 3 将比额定输入电平低 3.51dBu 的 多 音 测 量 信 号 输 入 到 其 中 一 个 声 道 ， 经 调 频 广 播 解 调 器 输 出 到多音音频信号综合测试仪。 5 . 9 . 2 . 4 从多音音频信号综合测试仪上读出系统另一个声道的幅频特性指标值，即系统的左右声道串 音衰减值。 GY / T 20620055 附 录 A（规范性附录） 多音测量频点的选
15、取和电平的确定A . 1 频点的选取A . 1 . 1 本标准的测量频率范围为 30Hz 15kHz。 A . 1 . 2 测量频点采用 1/3倍频程取点法。 A . 1 . 3 取样频点应包含 1kHz参考点。 A . 1 . 4 频点之间不应成整倍数关系。A . 2 电平的确定以选取31个频点作为测量参考。 A . 2 . 1 多音音频信号发生器指定的幅度是峰值幅度 ， 计算公式为 ： Vopk=Vpk10(-HR/20)， （ HR为多音的 峰 值 余 量 ， 取 值 为 1dB） 。 因 此 ， 多 音 音 频 信 号 的 峰 值 幅 度 与 单 音 1kHz参 考 频 点 的 峰 值
16、 幅 度 电 平 相 比 小 1dB。由于预加重的影响，多音音频信号的峰值系数变大，从原来的 15.6002增大至 26.2155，其倍数为 1.6805倍（ 即4.50 86dB） 。为保证此 多音与单音1kHz参考频点的最大频偏 一致，多音 输入电平比 单音输 入电平减少3.5086dB(即1dB-4.5086dB)。 A . 2 . 2 多音系数由多音文件产生，所选用的 31个频点的峰值系数为 15.6002，预加重后变为 26.2155。 A . 2 . 3 选取 31个频点的建议测量频率： 序号 频率 Hz 预加重前电平 dB 预加重后电平dB 序号 频率 Hz 预加重前电平 dB
17、预加重后电平dB 1 32.2998 0 0.0004 17 823.6450 0 0.2815 2 37.6831 0 0.0006 18 1017.4400 0 0.4225 3 43.0664 0 0.0008 19 1248.9300 0 0.6219 4 53.8330 0 0.0012 20 1534.2400 0 0.9072 5 69.9829 0 0.0021 21 1889.5400 0 1.3110 6 86.1328 0 0.0032 22 2325.5900 0 1.8576 7 102.2830 0 0.0045 23 2858.5300 0 2.5683 8 12
18、9.1990 0 0.0071 24 3520.6800 0 3.4701 9 156.1160 0 0.0104 25 4328.1700 0 4.5467 10 193.7990 0 0.0161 26 5324.0800 0 5.7951 11 236.8650 0 0.0240 27 6551.4800 0 7.1902 12 290.6980 0 0.0361 28 8058.8000 0 8.6980 13 360.6810 0 0.0554 29 9910.6600 0 10.2914 14 441.4310 0 0.0827 30 12193.2000 0 11.9517 15
19、 543.7130 0 0.1249 31 14997.9000 0 13.6550 16 672.9130 0 0.1899 A . 2 . 4 31个频点的建议最小持续时间为 400ms。 GY / T 20620056 单音音频 信号发生器kHz 信号 +4dB调频广播 调谐器调 音 台传输通道 音频处理器多音音频综合测试 仪信号发生部分0.49dBu 31 频点多 调频广播 调谐器调 音 台传输通道 音频处理器A . 3 测量示例A . 3 . 1 单音测量示例单音测量见图A.1。 1 u发 射 机单音音频 信号测试仪调制度测试仪旁通音色和动态功能图 A . 1 单音测量A . 3 .
20、 2 多音测量示例多音测量见图A.2。 音测量信号发 射 机多音音频综合测试 仪测试部分调制度测试仪旁通音色和动态功能图 A . 2 多音测量GY / T 20620057 通带信号噪声比通带总失真左右声道串音衰减左右声道相位差通带幅频特性附 录 B（资料性附录） 多音测量原理B . 1 多音测量多音测量是采用众多的等幅多频点单音测量信号 （没有失真和噪声） ， 同 时通过被测设备或系统后， 再经快速傅立叶变换对多音测量信号进行频域分析的一种测量手段。 B . 2 多音测量信号多音测量信号是由许多同时发生的正弦波信号复合而成的， 根据测量对象和测量条件的不同， 多音 测量信号是由几个到几百个单
21、频信号复合而成。 因此， 它 一 般不应由振荡器直接生成， 而应由数字信号 处理器（DSP）生成。 B . 3 多音测量过程多音测量过程见图 B.1。多音音频信号发生器被测设备或系统多音音频信号测试仪图 B . 1 多音测量过程多音测量信号的形成： 由操作者根据测量的要求， 设定测 量的频率点及个数， 由D SP同时产生 包含 这些不同频点等幅正弦波的复合波形。 当上述测量信号的复合波通过被测设备或系统后， 测量仪器将对 结果进行A/ D转换， 使其变为数字信号。 然后， DSP将对这一数 字信号进行快速傅立叶变换， 得出包含 大 量基频和噪声、 失真的频谱图 ， 由于多音音频信号是由多个单频
22、信号复合而成， 通过被测设备或系统后 所得出的频谱图上仍然会有对应的基频点存在， 基频点以外的其他点将包含噪声、 失真、 互调失真、 串 音等，见图B.2。 B . 4 技术指标的测量B . 4 . 1 通带幅频特性的测量将一个由许多不同频率、 幅度相同的多音音频信号通过被测设备或系统， 然后测得输出信号在相应 频率点上的幅度值，就可以得到通带幅频特性曲线，见图B.2。 GY / T 20620058 幅 度多音音频信号 傅立叶变换被测设备或系统幅 度频率 频率通带幅频特性曲线 取这些点幅 度幅 度频率 频率图 B . 2 通带幅频特性测量简图B . 4 . 2 左右声道串音衰减的测量与通带幅
23、频特性测量类似， 只把多音音频信号输入到被测设备或系统的一个声道， 而测量另一个声 道的通带幅频特性，见图B.3。 送入左声道的多音音频信号 对右声道进行傅立叶变换 被测设备或系统幅 幅度 度频率 频率左右声道串音衰减 取这些点 幅 幅度 度频率 频率图 B . 3 左右声道串音衰减测量简图B . 4 . 3 左右声道相位差的测量利用快速傅立叶变换分解出该基频相对于信号源起始时刻的相移， 每个基频点对应有一个相移， 这 个相移值称为绝对相移，我们再把两个声道的相移值相减, 就能得到两个声道间的相位差值，见 图B.4。 多音音频信号 傅立叶变换得出绝对相移被测设备或系统 左声道右声道 每条线表示
24、多音音频信号的基频 非基频点表示 左声道相移与 随机噪声的相移 右声道相移相减得出相移曲线 只保留基频点上的数值 得出相对相移图 B . 4 左右声道相位差测量简图GY / T 20620059 B . 4 . 4 通带总失真的测量多音音频信号经过被测设备或系统， 执行快速傅立叶变换， 计算出除基频点以外的全部样条的总和。 这些样条将包含谐波失真、互调失真和噪声，见图B.5。 多音音频信号 傅立叶变换被测设备或系统幅 幅度 度频率 频率失真和噪声通带总失真加噪声曲线 保留除基频点外的所有点 幅 幅度 度频率 频率图 B . 5 通带总失真测量简图B . 4 . 5 通带噪声的测量进行噪声测量时
25、， 将快速傅立叶变换的精度提高到原来的两倍， 相当于将频谱图上频率轴的精度增 加一倍， 即基频的频点将位于偶数频点上， 同时这些基频的谐波和互调产物也将落到偶数频点上， 而在 奇数频点上则只含有噪声成分。 由于噪声能量分布在整个频谱上， 因此实际噪声能量为奇数点上噪声能 量的2倍，即实测值再加上3dB修正，见图B.6。 多音音频信号 傅立叶变换被测设备或系统幅 幅度 度频率信号、失真和噪声 只含有噪声失真和噪声通带噪声曲线 只保留奇数点上的数据 幅 幅度 度频率 频率图 B . 6 通带噪声测量简图B . 5 在线多音测量在线多音测量过程见图B.7。 GY / T 206200510 节目信号 节目间隙 节目信号 信号检测并获取多音测试信号 傅立叶分析及变换 以获取技术指标数据 通带幅频特性 左右声道相位差 通带噪声 通带总失真 心理声学指标 左右声道串音 分析 衰减 图 B . 7 在线多音测量简图
