数字音频广播的新时代即将来临

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欢迎访问e展厅 展厅 2 音响/数码产品展厅 数码相框, 音频播放器, 音响,... 当今社会, 数字化技术已经渗透各个方面, 尤其在视听领域数字化程度更高,CD、VCD、DVD无不是数字化技术的结晶, 由于进行了数字化, 我们可以欣赏到音质极其优美的音乐, 可以看到清晰度极高的图像。现在数字电视在世界各国逐渐普及, 我国亦不例外。但是, 唯独音频广播, 似乎数字化还未正式提上议事日程。不过, 实际情况并非完全如此, 国外已有多家数字广播电台, 我国的台湾、 广东佛山等地都有数字广播电台在运行或试播。 下面我们就来介绍这种新型音频广播。 数字音频广播（Digital Audio Broadcasting)简称DAB,是一项新的广播传输技术，同时也是一项有别于传统所熟知的AM、FM的广播技术，它可以通过卫星或地面发射站，以发射数字讯号来进行广播，是具有很高音质的传输技术。DAB不但开创了数字化广播的新时代，同时又能以数字信号传送各项信息,因此又称数字多媒体广播(Digital Multimedia Broadcasting)，简称DMB。显然,DAB无疑是未来广播的新利器。 数字音频广播是广播系统的一次技术革命。DAB采用信源编码技术（MUSICAM技术）、信道编码、调制技术（COFDM技术）和同步网技术。因此，抗多径传播引起的衰落能力强，适合于固定和移动接收，声音质量可达到CD水平，可单频网同步运行，节约无线频谱资源，多媒体广播能同时传送多套声音节目和多媒体数字业务。 目前在许多国家和地区已经有了DAB广播。比如在澳大利亚、比利时、加拿大、芬兰、法国、德国、印度、意大利、挪威、瑞典和瑞士、都已处于运营或试用阶段，像BBC公司已拥有一个覆盖60%人口的发射网络，全天候提供新的节目和业务，而一些欧美国家数字广播已经实现了全国90%以上的覆盖。我国广东1996年在珠江三角洲地区开始了DAB试播，1999年10月又成功地进行DMB的试验。进入21世纪，广州、佛山地区已能收到真正商业意义上的数字广播，其他地区也将逐步领略到这种多元化的数字广播服务。DAB已是我国拟重点发展的高技术产业之一。 DAB的发展起源 数字音频广播起源于德国，德国从1980年开始研究数字音频广播，在1985年于慕尼黑近郊进行数字音频广播的研究与实验，到了1987年以德国、英国、法国、荷兰、丹麦等国所组成的EUREKA联盟，共同制定了DAB的规格，称为Eureka-147。因此，欧洲各国在DAB的发展上可说居于承先启后的地位，例如在1992年试播的瑞典、1994年试播的法国、挪威、芬兰等，但真正将DAB带入数字广播时代(Age of Digital Radio)的，则属于1995年9月27日同时提供正式DAB服务的英国BBC电台与瑞典SR电台。当时根据EuroDab Forum稍早的估计，到1997年欧洲将有超过一亿人口收听DAB。而1990年4月在美国亚特兰大举行的NAB (NATIONAL ASSOCITATION OF BROADCASTERS)年会中，EBU (European Broadcasting Union)正式发表Eureka-147 的数位音讯广播系统，也引爆了广播传输技术的大战，令美国广播业界产生相当大的震撼，随即在同年8月规划出新的DAB规格—— InBand。时至今日，DAB在美国也逐渐成为广播新主流，同时也将在二十一世纪影响人类的生活。 为什么要发展DAB？ 首先我们要来看现有的模拟传输广播技术，以我们所熟知的AM、FM为例，国内的广播技术有以下缺点： 1. 音质低下； 2. 射频易受干扰； 3. 快速移动时不利接收； 4. 发射功率影响广播品质； 5. 副载波无法配合广播电台提供信息服务。 以上乃以国内现况分析，当然国际间考虑发展DAB的因素不尽相同，但为了提升广播服务的品质，以现有类比传输技术，针对上述因技术、法规、环境所造成的不利因素,我国确实需要一个新的传播技术来解决广播媒体所遭遇的困境。那么DAB究竟有哪些优势，成为新世纪的选择？ 1. 抗外来干扰能力强； 2. 不受电波传输衰弱影响； 3. 快速移动时接收不受影响； 4. 发射音质达到CD水准； 5. 发射功率低； 6. 可同时传送六个CD音质的立体声节目，或同时 传送数字服务信息； 7. 具有显示屏( Display )可读取各项图文； 8 . 发射频宽被充分使用。 因此我们可以发现，DAB极适合在我国发展，加以这几年国际间各数字广播电台的开播，都正面地认为DAB所具有的用途较传统广播优良，并且其较大的涵盖范围(Eureka-147Transmission System ParameterⅠ的模式可达半径96公里）带来更高的附加价值，更由于可提供多样化的信息服务，可促进广播事业的更大发展。 DAB的缺点是不能与现行广播制式兼容，听众得重新购置接收机，而且原有节目制作、传输、发射系统均需更新，耗资较多，接收机价格太高，一般听众难以接受。但随着DAB技术的改进和规模的发展,这些问题一定会逐步解决。 DAB的关键技术 1、信源编码原理。 MUSICAM利用人耳的掩蔽效应，只对在掩蔽门限以上的声音信号进行编码传输，从而避免了对许多人耳感觉不到的在掩蔽门限以下的声音进行编码，使比特率大为减少，仅为CD的1/7左右，而音质可与CD相仿。原理上它是一个子频段编码压缩系统。该系统中的音频编码器利用一组适当的多相滤波器，把数字音频信号分割为32个子频段信号，每段75Hz形成2400Hz声音信号带宽，然后以选定的足够的量化精度在各子频段合成，并按子频段结构恢复成原来带宽的时间域信号，这种源编码方法可将信源编码的码率从原来每声道768kb/S降到100kb/S。 2、信道编码原理。 信道编码技术是一种抗回波传输的信道编码技术，这种编码方法是将传输信道看成选择瑞利道频响，在具体处理上利用OFDM（正交频分复用）技术将信号分成大量的窄带子信道传输再用卷积码和Viterbi解码算法结合。在误码的比特与传输信道有最佳匹配时，提供大于20dB增益，这种方法的特点是使源编码的比特与传输信道有最佳匹配，有足够的误码保护，在多径反射时提供极好的服务，特别是在移动和便携状态下，接收具有高的频谱效率并能适应低的发射功率。 COFDM在一定程度上综合了窄分段和宽分段各自的优点，在1.5MHz带宽中，可一起传送5～6套立体声高质量节目，信噪比可达80dB以上。 3、网络覆盖规划。 就目前而言，要为新的广播系统申请新的频率是很难成功的，所以广播电台只能设法在已指配给广播的频谱范围内调整使用，一般认为FM广播所使用的频段是地面数字声音广播的理想频段，如果频率较低，会增加超视距传输问题，高于这个频率时，由移动接收所引起的多普勒效应，会增加字符差错问题,考虑到DAB最终将替代FM和SW，也可以代替AM，因此目前可在FM频段插空进行并发利用，至少以最小带宽7MHz在已属广播的频段内开始进行DAB试播是可能的。 DAB技术是一项前景非常广阔的先进技术，目前工业发达国家和一些第三世界的国家都在积极开发利用DAB产品，以便尽早占领世界市场完成从目前广播到下一代广播的转换，而且DAB中的一些技术已经用于目前广播领域的各个方面（如MUSICAM已经作为HDTV和普通数字电视伴音标准以及卫星传输数字广播节目的标准）。我们不能完全照搬欧美国家经验，只能根据中国实际情况选择DAB在中国播出制式、频率、覆盖场强和网络规划及干扰保护，制定切实可行方案和发展时间表，由于DAB取代现行广播系统需10～15年时间，所以我们应借鉴欧美的经验，开发出利用现有调频、调幅频段，与目前调频、调幅同时播出的数字音频广播，我们可在北京和沿海开放城市建立DAB先导工程，可以在104MHz～108MHz或84MHz～87MHz进行试验，先用DAB传输中央人民广播电台和国际广播电台的节目。此外，还应尽早实现广播收音体系和数字录音体系的商业化，建立数字化制作中心、数字化光纤线路、数字开路广播发射等，DAB发射机，可利用电视发射机改造，且难度并不大，仅需把发射机线性部分加宽。由于目前DAB接收机价格太高，所以制约了DAB发展速度。 数字音频广播成为下一代广播已为世人公认，尽管困难很多，但由于DAB比现行广播制式有明显的巨大进步，所以它的发展前景肯定是十分乐观的。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/8/2004)