數字收音機

數字廣播是使用數字技術在整個無線電頻譜上傳輸或接收的。通過無線電波數字傳輸包括數字廣播,尤其是數字音頻無線電服務

類型

數字廣播系統中,使用音頻編碼格式(例如AAC+MDCT )或MP2 )對模擬音頻信號進行了數字化壓縮,並使用數字調製方案進行了傳輸。目的是增加給定頻譜中的無線電程序數量,以提高音頻質量,消除移動環境中的褪色問題,允許其他數據播種服務,並降低傳輸功率或覆蓋覆蓋所需的發射機數量地區。但是,模擬無線電(AM和FM)仍然更受歡迎,並且通過IP收音機( Internet協議)逐漸流行。

2012年,國際電信聯盟(International Telecommunication Union)認可了四個數字無線無線電系統:兩種歐洲系統數字音頻廣播(DAB)和數字無線電Mondiale (DRM),日本ISDB-T頻段內的通道技術美國和阿拉伯世界,並以高清廣播為品牌。

較舊的定義仍然用於通信工程文獻,是無線數字傳輸技術,即微波爐射頻通信標準,通過數字調製方法,模擬信息信號以及數字數據由數字信號攜帶。該定義包括廣播系統,例如數字電視和數字廣播廣播,以及雙向數字廣播標準,例如第二代( 2G )手機以及後來的短距離通信,例如數字無線電話無線計算機網絡,數字微波無線電鏈接,深空通信系統,例如與兩個Voyager空間探針的通信,等等。

一個不常見的定義是基於數字信號處理的無線電接收器和發射器實現,但可能會傳輸或接收模擬無線電傳輸標準,例如FM無線電。這可能會減少電子設備中引起的噪聲和失真。它還允許軟件無線電實現,其中僅通過選擇另一個軟件來更改傳輸技術。但是,在大多數情況下,這將增加接收器設備的能耗。

單向(廣播)系統

廣播標準

數字音頻無線電服務標準可能會提供地面衛星無線電服務。數字無線電廣播系統通常是為手持式移動設備(例如移動電視系統)設計的,與其他通常需要固定定向天線的數字電視系統不同。一些數字無線電系統提供了波段內(IBOC)的解決方案,可與模擬AM或FM傳輸共存或模擬廣播,而另一些則是為指定的射頻頻段而設計的。後者允許一個寬帶無線電信號攜帶多種比特率以及數據服務和其他形式的媒體的多重頻道的多路復用。一些數字廣播系統允許單頻網絡(SFN),在該區域中,發送相同多重無線電程序的區域中的所有陸地發射器可能使用相同的頻道通道而無需自我干擾問題,從而進一步提高了系統頻譜效率

儘管數字廣播提供了許多潛在的好處,但由於缺乏關於標準和許多缺點的全球協議,其引入受到了阻礙。 DAB Eureka 147數字廣播標準由世界DMB論壇協調。這種數字無線電技術的標準是在1980年代後期定義的,目前正在一些歐洲國家中引入。商業DAB接收器於1999年開始銷售,到2006年,有5億人在DAB廣播的覆蓋範圍內,儘管此時銷售僅在英國丹麥起飛。在2006年,大約有1,000個DAB站。對Eureka 147標準有批評,因此引入了新的“ DAB+ ”標準。

DRM標準已經使用了幾年,用於以低於30 MHz的頻率(短波,中波和長波)進行數字廣播。現在還有為VHF頻段設計的擴展標準DRM+。 DRM+的測試是在巴西,德國,法國,印度,斯里蘭卡,英國,斯洛伐克,意大利(包括梵蒂岡)以及瑞典等國家進行的。

DRM+被認為是比DAB+更透明且成本較低的標準,因此是本地無線電的更好選擇;商業或社區廣播公司。儘管澳大利亞已在澳大利亞引入了DAB+,但政府在2011年得出結論,偏愛HD Radio上方的DRM和DRM+可用於補充(某些)本地和地區區域中的DAB+服務。

迄今為止,已經為單向數字廣播定義了以下標準:

數字音頻廣播系統

數字電視(DTV)廣播系統

另請參閱軟件無線電的討論,以討論使用數字信號處理的收音機。

劃分國家的狀態

DAB採用者

全球大約20個國家 /地區採用了數字音頻廣播(DAB),也稱為Eureka 147。它基於MPEG-1音頻II層音頻編碼格式,並且已由WorldDMB協調。

WorldDMB在2006年11月宣布,DAB將採用HE-AACV 2音頻編碼格式,也稱為EAAC+ 。還採用的是MPEG環繞格式,更強的誤差校正編碼稱為REED - SOLOMON編碼。該更新已名為DAB+ 。支持新DAB標準的接收器在2007年開始發布,更新固件可用於一些較舊的接收器。

DAB和DAB+不能用於移動電視,因為它們不包括任何視頻編解碼器。 DAB相關標準數字多媒體廣播(DMB)和DAB-IP都適用於移動廣播和電視,因為它們分別具有MPEG 4 AVCWMV9作為視頻編碼格式。但是,可以輕鬆地將DMB視頻子渠道添加到任何DAB傳輸中 - 因為DMB從一開始就設計在DAB子通道上。 DMB在韓國廣播的傳統MPEG 1層DAB音頻服務以及其DMB視頻服務。

美國

美國選擇了專有的高清無線電技術,這是一種頻段內通道(IBOC)技術。根據Ibiquity的說法,“高清廣播”是該公司專有數字廣播系統的商品名稱,但該名稱並不意味著高清或“混合數字”,因為它通常被錯誤地引用。

傳輸使用正交頻線多路復用,該技術也用於歐洲陸地數字電視廣播( DVB-T )。高清無線電技術是開發的,並由Ibiquity Digital Corporation許可。人們普遍認為,高清無線電技術的主要原因是提供一些有限的數字無線電服務,同時保留所涉及的電台的相對“貼紙”,並確保新的編程服務將由現有許可人控制。

美國的FM數字方案以每秒96至128千桿的速度(kbit/s)提供音頻,輔助“子載波”傳輸的音頻為64 kbit/s。 AM數字方案的數據速率約為48 kbit/s,其輔助服務以較低的數據速率提供。 FM和AM方案都使用有損耗的壓縮技術來充分利用有限的帶寬

美國數字廣播(USADR)和Digital Radio Express在1999年開始測試其各種數字廣播方案,期望他們將於1999年12月向國家無線電系統委員會(NRSC)報告結果。結果。結果這些測試仍不清楚,這通常描述了北美地面數字廣播工作的狀態。

儘管傳統的地面廣播電台試圖“數字化”,但大多數美國主要的汽車製造商都在促進數字衛星廣播。高清無線電技術還通過寶馬,福特,現代汽車,捷豹,林肯,梅賽德斯,Mini和沃爾沃宣布的工廠安裝的選項也使汽車領域侵入了汽車領域。

衛星廣播的特色是其不受美國FCC審查制度的自由,其相對缺乏廣告以及允許人們在該國任何地點聆聽相同站點的人們的能力。聽眾目前必須支付年度或每月的訂閱費,才能訪問該服務。

Sirius衛星廣播在2000年的過程中推出了三個Sirius衛星的星座。衛星是由太空系統/Loral建造的,由俄羅斯質子助推器發射。與XM衛星無線電一樣,Sirius實施了一系列的地面上扣,否則衛星信號將被包括自然結構和高層建築物在內的大型結構所阻斷。

XM衛星廣播電台擁有三個衛星的星座,其中兩顆衛星于2001年春季發射,隨後在2005年後期發射。衛星是波音702 comsats,並被海上發射助推器放入軌道上。備用地面發射器中繼器)將在城市建造,那裡的衛星信號可能被大型建築物阻塞。

2007年2月19日,Sirius衛星廣播和XM衛星廣播合併,形成Sirius XM廣播

FCCS Band系列的衛星廣播中拍賣的帶寬分配,約為2.3 GHz。

地面廣播在自由和本地方面具有優勢。衛星收音機都不是這些東西。但是,在21世紀初期,它通過提供未經審查的內容(最值得注意的是,霍華德·斯特恩(Howard Stern)從地面廣播到衛星廣播的跨界)和無商業的全數字音樂頻道,這些音樂頻道提供了與本地電台相似的廣播格式

美國FM廣播電台的“高清廣播”信號與廣播塔站點的聽力距離有限。目前,FCC法規將電台傳輸部分的數字部分的功率限制在現有的模擬功率的10%允許的情況下。即使在此功率水平上,由於拒絕相鄰的數字信號,由於車站模擬信號旁邊的數字信號的存在也可能導致較舊的無線電接收噪聲。 “仍然存在一些擔憂,即FM上的高清廣播將增加不同站點之間的干擾,即使在FCC光譜掩模內的10%功率水平的高清無線電。”高清無線電高清無線電#Cite Note-14

“ HD Radio”允許每個現有的廣播站在美國的兩側傳輸數字信號,超出其現有的模擬頻率調製信號,從而在美國添加其他“通道”。 HD無線電信號佔據了0.1 MHz,該0.1 MHz在載體頻率站以上和下方開始0.1 MHz。例如,如果站的模擬信號的載體頻率為93.3 MHz,則數字信號將填充93.1–93.2 MHz和93.4–93.5 MHz,內部的FM廣播頻段內。可以在該電台選擇的單個數字數據流中攜帶幾個數字音頻流或“亞渠道”,其中的亞渠道和帶寬分配的音頻數量。在無線電調諧器上,這些將顯示為(在上述情況下)“ 93.3-2”,“ 93.3-3”,依此類推。使用的頻率不會更改,因為將更多的通道添加到一個無線電站(上面的示例中為93.3 MHz)。取而代之的是,在音頻流中簡單地將固定的總帶寬重新分配,因此現在每個音頻流的帶寬比以前都更少,因此音頻質量較低。

FM和AM站都沒有聯邦強制性向高清無線電過渡。但是,在2020年10月27日,FCC批准了全國自願全數字AM運營。

加拿大

加拿大已開始在2012年12月允許實驗性高清廣播和數字音頻子渠道,並逐案,該國的第一台站點是Little CurrentCFRM-FM漢密爾頓CING-FM和CJSA-FM,在CJSA -FM中是CJSA-FM多倫多(多倫多在多倫多郊區Markham申請運營高清無線電技術的第四名, CFMS-FM ),所有這些都在安大略省。

英國

英國,現在有44.3%的人口擁有DAB數字廣播集,而34.4%的聆聽是對不同的數字平台。由於舊DAB標準的早期成功,向更有效的DAB+的過渡需要更多的時間。如果DAB關閉,較老的接收器將變得毫無價值。 2020年,英國約有一半的車站使用DAB+。

根據Rajar 2013年的Rajar的數據,每周有2600萬人,佔656.4萬人口的39.6%。 DAB聽眾也可以使用AM&FM。

英國目前擁有世界上最大的數字廣播網絡,擁有約500個發射器,兩個全國性的DAB合奏以及48個本地和區域DAB合奏,廣播了250多個商業和34個BBC廣播電台倫敦可以收到約100個車站。在DAB數字收音機上,大多數聽眾可以接收大約30個站點。

數字廣播電台還分佈在數字電視平台上,例如Sky,Virgin Media和Freeview以及Internet Radio

政府將根據聆聽和覆蓋標準符合廣播切換做出決定。數字無線電切換將將FM作為平台保持,同時將某些服務移至只能發行。

英國的DAB+設備已於2010年向公眾提供

德國

在2020年,DAB+信號覆蓋了90%以上的德國。一個國家多元車包含Deutschlandfunk和12個商業站的三個公共站。在大多數領域,提供了與公共廣播公司和區域商業站的其他多路復用器。

自1995年10月17日以來,第一個DAB站網絡一直部署在巴伐利亞州,直到1999年全面報導。其他州已經資助了一個網絡網絡,但缺乏成功導致他們取消了資金- MDR已於1998年關閉,勃蘭登堡宣布失敗2004年。相反,柏林/勃蘭登堡開始基於只有音頻DVB-T模式的數字收音機,鑑於該地區DVB-T標准在2003年8月關閉了該地區的DVB- T標準(是第一個地區(是第一個地區)在德國切換)。在此期間,DVB家族的DVB-H變體於2004年發布給移動接收器。在2005年,大多數廣播電台都離開了DAB網絡,只有一個公共服務廣播公司集團留在現已全面資助的車站網絡中。最後,KEF(確定廣播公司的財務需求的委員會)於2009年7月15日封鎖了聯邦資金,直到將證明DAB廣播的經濟可行性為止,並以DVB -T為可行的替代方案。

數字無線電部署在2011年重新啟動 - 公共和私人廣播廣播公司的聯合委員會決定“ DAB+”為2010年12月的新國家標準。新車站網絡始於計劃。2011年8月1日。全國覆蓋70% 。單個“ Bundesmux”(“ Fed-Mux”:“ Federal Multiplex”的縮寫)是在5C頻段上創建的,作為5C頻道上的單頻網絡(見[1] )。隨著DAB+的最初市場成功,承包商決定於2012年11月擴展數字廣播電台網絡。

挪威

挪威是第一個在2017年關閉模擬FM廣播的國家,被全國性DAB+發行所取代。

本地電台可以繼續在FM中進行廣播。

其他歐洲國家

在比利時,荷蘭,瑞士,丹麥,挪威和意大利北部的DAB都可以使用,歐洲骨幹區(參見使用DAB/DMB的國家/地區)都有良好的覆蓋範圍,表明市場上有足夠的勢頭。法國,西班牙,瑞典和波蘭僅在大城市中使用DAB+。

葡萄牙和芬蘭拋棄了DAB。芬蘭要求歐盟要求汽車製造商類似於DAB的FM。

澳大利亞

經過多年的替代系統,澳大利亞於2009年5月4日使用DAB+標准進行了定期的數字音頻廣播。普通無線電服務在AM和FM頻段以及數字電視頻道上的四個電台(ABC和SB)上運行。這些服務目前正在州首府五個城市開展業務:阿德萊德布里斯班墨爾本珀斯悉尼,並在堪培拉達爾文進行了試用。

日本

日本已經使用ISDB-TSB和Mobaho開始了地面聲音廣播! 2.6 GHz衛星聲音數字廣播

韓國

2005年12月1日,韓國推出了其T-DMB服務,其中包括電視和廣播電台。 T-DMB是DAB的導數,其規格由ETSI發表。僅在2005年才在一個月內出售了超過110,000個接收器。

香港

香港用DVB-T2 Lite代替了DAB。

開發中國家

現在,數字廣播正在向發展中國家提供。一家名為Worldspace的衛星通信公司正在建立一個由三個衛星組成的網絡,包括“ Afristar”,“ Asiastar”和“ Ameristar”,向非洲亞洲拉丁美洲提供數字音頻信息服務。 Afristar和Asiastar在軌道上。 Ameristar不能從美國推出,因為世界空間在L波段上傳播,並將乾擾上述美國軍事。 96%來自印度。 Timbre Media與Saregama India計劃重新啟動公司。截至2013年,世界空間已停用,但是兩個衛星仍在軌道上,這些衛星仍然有一些渠道。請參閱主要世界空間文章。

每個衛星都提供三個可以支持50個頻道的傳輸梁,包括新聞,音樂,娛樂和教育,並包括計算機多媒體服務。本地,區域和國際廣播公司正在與Worldstar合作提供服務。

廣播公司和設備製造商的財團還努力將數字廣播的好處帶入目前用於陸地AM廣播廣播的無線電頻譜,包括國際短波傳輸。現在,超過70個廣播公司正在使用新標準(稱為數字無線電Mondiale (DRM))和/商業DRM接收器進行傳輸程序(儘管DRM網站上幾乎沒有模型,而有些則停用)。 DRM的系統使用基於MPEG-4的標準AACPLU來編碼音樂和CELPHVXC的語音程序。目前,這些價格太高,無法負擔得起第三世界的許多人。 DRM的吸收量很小,許多傳統的短波廣播公司現在僅在互聯網上流式傳輸,使用固定的衛星(電視設置盒)或本地模擬FM繼電器來節省成本。很少有(昂貴的)DRM收音機可用,並且一些廣播公司(愛爾蘭的RTE 252 kHz)未能在沒有推出服務的情況下停止試驗。

現在可以從各種日本製造商那裡獲得低成本DAB無線電接收器,Worldspace與Thomson廣播合作,引入了一個鄉村通信中心,稱為Telekiosk ,將通信服務帶到農村地區。 Telekiosk是獨立的,可作為固定或移動單元提供

雙向數字無線電標準

數字無線電傳輸系統中的關鍵突破或關鍵特徵是它們允許較低的傳輸功率,它們可以為噪聲和串擾和其他形式的干擾提供魯棒性,從而允許在較短距離處重複使用相同的射頻。因此,可以充分增加光譜效率(每個MHz和基站的聲音數量,或每Hz和發射器的位數等)。數字無線電傳輸還可以攜帶任何類型的信息 - 只要以數字方式表達出來。例如,必須針對給定的通信形式明確製作無線電通信系統:例如,電話電報電視。各種數字通信可以隨意多路復用或加密

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