数字音频广播DAB在我国的发展及启示

2015-03-25 00:09
电子测试 2015年19期
关键词:接收机音频广播

(国家新闻出版广电总局二〇三台,100866)

数字音频广播DAB在我国的发展及启示

高 原,马 乐

(国家新闻出版广电总局二〇三台,100866)

本文将介绍DAB技术工作原理,及其相较于传统模拟广播技术(AM/FM)所具有的优势,探讨了目前制约我国DAB发展的主要因素及监管难点并对我国DAB的发展前景做出展望。

数码声音广播(DAB);工作原理;优势;制约;前景

1 前言

自从1920年美国匹兹堡的KDKA广播电台正式开播,展开全世界的广播史以后,随着科技的进步及人类追求更高的生活品质,科学家们就不断地在研究如何改善广播音质、提高广播的服务品质。80年代开始,由于数字科技的日新月异,无线电广播技术进入了革命性的数字广播技术时代。

DAB是继AM、FM传统模拟广播之后的第三代广播——数字信号广播,它的出现是广播技术的一场革命。数字广播具有抗噪声、抗干扰、抗电波传播衰落、适合高速移动接收等等优点。它提供CD级的立体声音质量,信号几乎零失真,而且在一定范围内不受多重路径干扰影响,以保证固定、携带及移动接收之高质量。

2 DAB系统工作原理

DAB是(Digital Audio Broadcasting)的简写,它是继AM、FM传统模拟广播之后的第三代广播,将传送的模拟音频信号经过脉冲编码调制(PCM)转换成二进制数代表的数字信号,然后进行音频信号的处理、传输、存储,以数字技术为手段,传送高质量的声音节目。

2.1 DAB发送过程

在DAB的发送过程中,首先对音频信号采用MSICAM算法进行编码,得到的音频压缩数据。之后,采用可删除型卷积编码和时间交织进行信道编码,将多路音频数据送入多路复用器与数据业务一起复用,进行频率交织;复用信号以包的形式进行OFDM基带调制,其中还加入FIC、同步信号等;OFDM基带调制信号经I/ Q 正交调制器后产生I/Q两路模拟基带信号,进行中频调制后,送入射频部分进行载波调制、功率放大并发射。

2.2 DAB接收过程

与模拟广播标准(AM和FM)不同,DAB的接收需要使用专用的DAB接收机。通过调谐从天线进入的高频信号,对其进行A/D变换,产生数字信号,经过I/Q变换,产生两路正交信号。通过信道同步和信道均衡后,送入OFDM基带调制器进行基带解调。之后,解复用器将音频信号送入解复用器解码,接着进行信源解码、音频综合,最后经过D/A变换还原成模拟音频。从解复用器输出的数据业务信号,则送入数据业务电路处理,完成数据业务信号的解码和显示。

3 DAB较AM、FM优势明显

DAB广播技术的出现,正好弥补了传统AM、FM的不足,具有以下优点:

(1)可工作在30MHz-3GHz的频率范围内,采用MUSICAM、频域和时域交织、保护间隙等措施,抗干扰和噪音能力强,没有杂音或干扰,无失真和噪声积累,保证高速移动状态下接收质量,具备加扰、加密功能,传输可靠性高。

(2)可利用地面、电缆和卫星进行覆盖,声音质量可达到激光唱机CD水平,很适合于固定便携和移动接收;

(3)DAB工作于不同的频段(VHF,UEF,L 波段),单频网同步运行节约了频谱资源,而且同步网中不需大功率发射机;

(4)更为重要的是,由DAB 技术衍生的DMB 是一种多媒体广播,能同时传送多套声音节目和数据业务,也可用来传送活动图像节目。在当前大数据日益发展的背景下,传统的广播业务的吸引力正在逐步减小,人们更渴望在短期内便可得到大量的信息服务。例如:运用DAB技术的导航仪可以像接收广播一样,了解实时路况信息,天气情况,高架匝道的开放情况等,而不会产生流量费。文广集团推出的一款点点通系列就是运用DAB技术,还有电影院播放信息等,未来还将开发道路测速功能。

以上可以看出,DAB技术相比传统广播技术优势明显,代表了未来广播发展的趋势。

4 我国DAB发展的制约因素

DAB作为一个新的广播技术,有许多优点,但是传统的模拟广播已经如此普及,要替代的话必须由政府来主导,否则难以有进展。事实上,早在1996年12月,我国就已开始启动了“数字音频广播(DAB)重大科技产业工程项目”。到2000年底,该项目已完成广东DAB先导网和北京——廊坊——天津DAB网的建设,开发出部分发端设备和接收机功能样机,完成部分接收机专用集成电路设计。但是,由于多种原因,它们一直未能正式播出。时至今日,我国的DAB发展依然处于初级阶段,有诸多的问题如DAB标准的制定、频率规划的制定等亟待解决,加之宣传力度不够,绝大多数的听众根本不知道DAB为何物,以致DAB接收设备的市场推广工作阻力巨大。尽管造成我国DAB技术发展缓慢甚至停滞的因素多种多样,但最关键的主要是以下几方面。

4.1 缺乏明确的DAB发展政策和标准

我国发展DAB技术初期,主要是为了替代传统的AM/FM广播,用来传送音频节目,优化播出效果并在最大程度克服传统广播的缺点。但是,随着社会的快速发展,数字化变革以迅雷不及掩耳之势出现在了我们面前,数据信息的重要性和价值与日俱增,成为不能忽视的重要因素。由于DAB信源的数字化,那么其内容是音频节目、视频节目或是其他类型就没有差别了。这些都可以通过这个信道进行传送,这样DAB可以有许多新的应用,如数据信息(交通、体育、天气、证券)和移动视频接收。由于DAB传送业务范围出现了扩大,其发展政策及标准的制定也更加困难。是优先发展简单的业务模式,以音频节目为主,辅以数据节目,还是直接形成音频、视频和其他类型数据节目融合的复杂业务模式是挡在我国DAB发展道路上的一颗巨石,只有解决好这个问题,明确发展政策和标准,我国DAB的发展才能驶入快车道。

4.2 传统模拟广播向DAB过渡面临压力

传统的模拟广播传输方式(AM/FM)经过了几十年的发展,目前已经如此普及,加之我国幅员辽阔,全国有成千上万个广播发射单位,要调转我国模拟广播这艘巨轮的航向谈何容易。而DAB技术作为对传统模拟广播技术的根本变革,也无法与之融合,随着DAB逐步实现全面覆盖,传统模拟广播势必也要随之关闭。2015年4月,挪威文化部宣布在全国关闭调频广播(FM广播),而完全转为数字广播的计划。这一计划将从2017年1月开始,挪威将成为世界上第一个关闭所有主要调频广播频道的国家。因此,如何实现广播产业链的顺利过渡,也是摆在国家和政府面前的又一道难题。

4.3 市场拓展乏力,接收终端成为瓶颈

与欧洲DAB发展势头较好的国家相比,我国在宣传普及方面做的工作还远远不够,知道DAB的人寥寥无几,市场上也几乎没有DAB接收机出售。我国DAB运营商对于短期赢利的期望太高,其原因之一是运营商大都引进了民间资本。一些DAB运营商在商业运营模式方面对能够垄断、能够控制终端厂商的业务更感兴趣。这不利于DAB初期的启动,也不利于产业链的均衡发展。

DAB与传统模拟广播不同的工作原理,决定了DAB节目无法使用传统收音机进行接收。事实上,虽然DAB技术的问世离如今已经有将近25年了,但它真正进入民用还只是如今10年甚至5年之内的事情,DAB收音机的大幅降价成为了2003-2004年DAB广播在某些国家迅速普及的最重要因素。在佛山刚刚推出DAB广播的1996年,国内能买到的DAB收音机只有Philips提供的一种只能接收音频信号的型号,其售价竟然高达4200英镑。尽管国内的清华大学也在积极研制面向国内的物美价廉的DAB收音机,但是由于我国DAB发展迟迟无法取得突破性进展,距离DAB收音机大规模批量化生产还有较远的距离,也制约了DAB在老百姓生活中的普及。

5 我国DAB展望

在我国,尽管制约DAB快速发展的因素有很多,但是,作为下一代广播技术,DAB代表了未来广播的发展方向,终究会成为主流。在今天信息化水平快速提高,人们的生活已经越来越依赖数据信息的背景下,比以往任何时候都更具备发展DAB的土壤。政府主管部门要紧紧抓住DAB发展的有利契机,加快政策和标准的制定,同时,要加快完善DAB相关产业链,如DAB接收机的规模化生产工作,使广大老百姓能够用上物美价廉的产品,促进DAB接收机的快速普及。

6 结束语

随着数据信息技术的快速发展和人们对于多媒体需求的不断增加,传统模拟广播业务的发展已经开始慢慢显露疲态。相信随着国家投入和市场推广力度的加大,DAB接收机不久就会出现在你我的生活中。

[1] 陈小忠.《主流数字广播技术比较》.视听界广播电视技术

[2] 王国裕.李田 陆明莹.张红升.《数字音频广播DAB在英国的进展和在中国的机会与困境》

The development of digital audio broadcasting DAB in China and Its Enlightenment

Gao Yuan,Ma Le
(the State Administration of press and publication two,three,100866)

This paper introduces the working principle of DAB technology,and its advantages compared with the traditional analog broadcasting technology(AM/FM),and discusses the main factors which restrict the development of DAB in our country and the regulatory difficulties and make a prospect of the development of DAB in China.

digital sound broadcasting (DAB);working principle;advantage;control;Prospect

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