高清收音機(jī)的工作原理



高清廣播承諾更高的質(zhì)量和更多的電臺(tái)。 AIRE IMAGES / GETTY IMAGES
收音機(jī) 在過(guò)去的80年左右的時(shí)間里,并沒(méi)有太大的變化。最后一件“大事”是在 1960 年代和 70 年代廣泛采用頻率調(diào)制 (FM)?,F(xiàn)在,設(shè)置了一種新的廣播格式,以為您的廣播收聽(tīng)體驗(yàn)添加功能: 高清收音機(jī).這項(xiàng)新技術(shù)承諾提供更高質(zhì)量的聲音,具有相同帶寬的更多電臺(tái)以及作為數(shù)字信號(hào)直接傳輸?shù)绞找魴C(jī)的額外信息。然而,HD Radio并非沒(méi)有批評(píng)者,在被認(rèn)為是成功之前還有很長(zhǎng)的路要走。
當(dāng)大多數(shù)人第一次聽(tīng)說(shuō)高清廣播時(shí),他們通常認(rèn)為它就像 高清晰度電視,但用于無(wú)線電。然而,高清收音機(jī)是一種非常不同的技術(shù)。與HDTV中的“HD”不同,HD Radio中的“HD”不是“高清”的縮寫。 盡管有人說(shuō)它實(shí)際上意味著“混合數(shù)字”,但根據(jù) iBiquity,“HD”是一個(gè)商標(biāo)品牌名稱,實(shí)際上并不代表任何東西[來(lái)源: 克魯奇菲爾德顧問(wèn)].
高清廣播不會(huì)取代傳統(tǒng)的無(wú)線電廣播 - 它將與它一起提供。因此,如果您對(duì)HD Radio所提供的內(nèi)容不感興趣,則不必?fù)?dān)心有一天您值得信賴的立體聲接收器會(huì)停止接收廣播電臺(tái)。但是,如果您想享受新技術(shù)允許的額外功能,則必須購(gòu)買可以接受和解釋高清無(wú)線電信號(hào)的接收器。
這些新功能是什么?音質(zhì)的提高立竿見(jiàn)影。FM無(wú)線電頻率只能攜帶一定數(shù)量的信息,這就是為什么FM音質(zhì)被認(rèn)為低于 光盤 質(zhì)量。 調(diào)幅 (AM) 頻率攜帶的信息更少,這就是為什么幾乎所有AM電臺(tái)都以單聲道廣播的原因。他們的信號(hào)不能攜帶立體聲信息。
高清無(wú)線電通過(guò)相同的無(wú)線電頻率發(fā)送更多信息 數(shù)字化 信號(hào)。然后,計(jì)算機(jī)可以壓縮數(shù)字信號(hào),就像MP3是CD上更大的WAV文件的壓縮版本一樣。數(shù)字化允許 FM 電臺(tái)以接近 CD 質(zhì)量的聲音進(jìn)行廣播,高清廣播 AM 電臺(tái)的聲音將與現(xiàn)在的 FM 電臺(tái)一樣好。高清無(wú)線電接收器還可以直接在數(shù)字傳輸上歸零,消除建筑物的干擾和信號(hào)“反射”。結(jié)果是清晰的聲音,沒(méi)有任何靜電,爆裂或嘶嘶聲。

高清收音機(jī)的另一個(gè)應(yīng)用是能夠 組 播 同一信號(hào)上的多個(gè)通道。多播也指互聯(lián)網(wǎng)路由架構(gòu)的一種形式,因此高清廣播允許的多通道傳輸可能更準(zhǔn)確地描述為 多路復(fù)用 (iBiquity選擇了術(shù)語(yǔ)“多播”)。
高清無(wú)線電信號(hào)的額外帶寬為在同一頻率上運(yùn)行的完全獨(dú)立的通道留出了空間。以下是它的工作原理:假設(shè)您最喜歡的廣播電臺(tái)是 102.5 FM。當(dāng)你收看時(shí),你會(huì)聽(tīng)到常規(guī)廣播——經(jīng)典搖滾。您的高清無(wú)線電接收器指示電臺(tái)正在多播。您轉(zhuǎn)動(dòng)撥盤以選擇備用頻道,在那里他們只播放藍(lán)調(diào)?;蛘撸钕矚g的談話廣播電臺(tái)可能有單獨(dú)的同步廣播,包括新聞和天氣,體育談話和政治評(píng)論。-
目前的高清技術(shù)允許在音質(zhì)開(kāi)始受到影響之前添加一個(gè)額外的音樂(lè)通道和三個(gè)額外的談話通道。額外的車站被稱為 HD2 工作站.如果高清無(wú)線電接收器丟失了數(shù)字信號(hào),它將無(wú)縫地淡回模擬 FM,直到數(shù)字信號(hào)返回。
HD 無(wú)線電接收器可以顯示與音頻信號(hào)一起發(fā)送的文本數(shù)據(jù)。這可以采取有關(guān)正在播放的音樂(lè)或體育、天氣或股票更新的藝術(shù)家和歌曲信息的形式。
沒(méi)有廣播電臺(tái)計(jì)劃采用全高清。他們將繼續(xù)廣播常規(guī)模擬信號(hào)以及高清信號(hào),因此在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái),舊收音機(jī)將能夠毫無(wú)問(wèn)題地接收AM和FM電臺(tái)。
高清無(wú)線電信號(hào)

傳輸模擬立體聲信號(hào)的 FM 廣播電臺(tái)的射頻頻譜
下使用的圖像 GNU 自由文檔許可證攜帶模擬AM和FM信號(hào)的無(wú)線電波可以傳達(dá)的信息量受到限制,這既是因?yàn)椴ū旧淼男再|(zhì),也是由于頻段上電臺(tái)的間距。FM 電臺(tái)之間相隔 200 kHz,而 AM 電臺(tái)之間只有 10 kHz。FM 電臺(tái)的備用頻道間距使其可以使用 400 kHz。無(wú)線電臺(tái)廣播的信號(hào)實(shí)際上分散在頻率的兩側(cè) 上邊帶和下邊帶(USB 和 LSB).
FM 電臺(tái)之間的較大間距為它們提供了足夠的空間來(lái)廣播更高質(zhì)量的立體聲音頻,但不足以播放真正的 CD 質(zhì)量音頻。FM信號(hào)可以攜帶足夠的信息來(lái)獲得更高質(zhì)量的信號(hào),但它會(huì)占用太多帶寬,以至于表盤上的電臺(tái)空間要少得多。
HD Radio通過(guò)壓縮數(shù)字信號(hào)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題,因此可以沿著相同數(shù)量的無(wú)線電帶寬發(fā)送更多信息。最初,iBiquity使用了一種稱為壓縮算法的壓縮算法。 PAC(感知音頻編碼).然而,用這種方法壓縮的音頻導(dǎo)致了對(duì)音質(zhì)差的抱怨,因此在 2003 年,iBiquity 改為 HDC (高清編碼),一種不同的壓縮方法,可實(shí)現(xiàn)更高的音質(zhì)。
盡管高清收音機(jī)被吹捧為在FM電波上提供CD質(zhì)量的聲音,但數(shù)字信號(hào)的壓縮是一種“有損”方法。這意味著它會(huì)丟棄信號(hào)中的一些信息,導(dǎo)致原始聲音的整體保真度降低。人耳無(wú)法察覺(jué)到許多丟棄的信息,最終產(chǎn)品聽(tīng)起來(lái)可能非常接近CD質(zhì)量,但從技術(shù)上講,它與CD上的聲音不同。
數(shù)字信號(hào)捎帶在模擬信號(hào)上 載波 (發(fā)射器發(fā)出的波,在表盤上為無(wú)線電臺(tái)提供頻率)。還可以添加第三個(gè)信號(hào) - 它攜帶文本數(shù)據(jù)。這是一個(gè) 帶內(nèi)頻道 (IBOC) 系統(tǒng),因?yàn)樾盘?hào)搭載在模擬信號(hào)上,不會(huì)占用額外的帶寬。如果系統(tǒng)是 帶內(nèi)相鄰信道 (IBAC) 系統(tǒng),帶寬將通過(guò)使用附近頻道上的空間來(lái)增加(如果另一個(gè)電臺(tái)試圖在那里廣播,則會(huì)造成干擾)。

廣播調(diào)頻廣播電臺(tái)傳輸高清無(wú)線電信號(hào)的射頻頻譜
下使用的圖像 GNU 自由文檔許可證
在電臺(tái)方面實(shí)施高清無(wú)線電需要重大修改和升級(jí),費(fèi)用估計(jì)從30 000美元到200 000美元不等[資料來(lái)源: 克魯奇菲爾德顧問(wèn) 和連線]。由于HD Radio是iBiquity擁有的專有系統(tǒng),因此電臺(tái)還必須支付每年5,000美元的許可費(fèi)。
高清與衛(wèi)星廣播成本
HD Radio的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是 衛(wèi)星廣播,它還提供更高質(zhì)量的聲音和廣泛的聆聽(tīng)選擇。但是,除了接收器的費(fèi)用外,衛(wèi)星廣播還需要每月支付訂閱費(fèi)。
因?yàn)楦咔鍙V播是通過(guò)無(wú)線電波廣播的,所以它是免費(fèi)的 - 不需要每月訂閱。起初,許多HD2電臺(tái)將無(wú)廣告播放,但隨著聽(tīng)眾人數(shù)的增加,電臺(tái)將像其標(biāo)準(zhǔn)頻道一樣插入廣告。這些額外的廣告收入將幫助電視臺(tái)支付高清升級(jí)和許可費(fèi)。-
高清無(wú)線電接收器

高清無(wú)線電接收器
照片由 亞馬遜河到目前為止,目前家庭或汽車中的高清無(wú)線電接收器數(shù)量很少 - 大約100,000臺(tái)。iBiquity希望在2006年底之前銷售四倍。市場(chǎng)滲透率低的一個(gè)原因是第一代HD Radio接收器非常昂貴,成本超過(guò)1,000美元。今天,你可以花大約200美元買到支持高清收音機(jī)的汽車音響,而可以收錄高清收音機(jī)的家庭影院接收器并不比其他高端接收器貴多少。還有報(bào)道稱,建伍家用接收器的價(jià)格為100美元。
截至2006年10月, HDRadio.com 據(jù)報(bào)道,美國(guó)有609個(gè)電臺(tái)廣播某種形式的高清廣播。這些電臺(tái)中約有一半是多播,很少使用數(shù)據(jù)投播。
高清廣播并非一帆風(fēng)順。除了壓縮方法的變化和成本問(wèn)題外,該技術(shù)還必須應(yīng)對(duì)有關(guān)FCC決定將其命名為美國(guó)數(shù)字無(wú)線電主要標(biāo)準(zhǔn)的爭(zhēng)議,來(lái)自其他數(shù)字無(wú)線電格式的競(jìng)爭(zhēng),對(duì)聲音和接收質(zhì)量不符合預(yù)期的投訴以及對(duì)其他信號(hào)的干擾問(wèn)題。
無(wú)線電行業(yè)的許多人都擔(dān)心iBiquity的系統(tǒng)被FCC授予主要地位,因?yàn)橐苍S另一種數(shù)字無(wú)線電格式可以表現(xiàn)得更好。一些人聲稱,負(fù)責(zé)決定高清廣播應(yīng)該成為美國(guó)主要數(shù)字無(wú)線電系統(tǒng)的人也是在該技術(shù)上投入巨資的人,造成了利益沖突[來(lái)源: 有線].
Eureka-147是一種在歐洲流行的數(shù)字廣播格式,它使用單獨(dú)的頻段進(jìn)行數(shù)字廣播,而不是將數(shù)字信號(hào)捎帶到模擬廣播上。有人試圖讓FCC在美國(guó)開(kāi)放該頻段進(jìn)行數(shù)字廣播。 卡恩通訊 報(bào)告了一種系統(tǒng)的發(fā)展,以提供更高帶寬的AM無(wú)線電,而沒(méi)有AM頻段上的HD Radio面臨的許多問(wèn)題,也不需要新的接收器來(lái)收聽(tīng)它。
雖然HD Radio應(yīng)該使用與原始模擬電臺(tái)相同的帶寬,但有人抱怨干擾,尤其是AM。AM波在夜間傳播得更遠(yuǎn),因?yàn)椴ɡ嗽?電離層 (見(jiàn) 為什么有些廣播電臺(tái)在晚上比白天聽(tīng)得更好? 了解更多。因此,F(xiàn)CC不允許在AM電臺(tái)夜間進(jìn)行高清廣播。在白天,相鄰的電臺(tái)不允許以高清廣播,因?yàn)樗鼈儠?huì)產(chǎn)生太多干擾。即使在 FM 頻段上,數(shù)字信號(hào)有時(shí)也會(huì)在相鄰頻道上產(chǎn)生可聽(tīng)見(jiàn)的聲音,特別是對(duì)于試圖調(diào)諧遠(yuǎn)距離 FM 信號(hào)(稱為 DXing).
那些購(gòu)買了高清無(wú)線電接收器的人報(bào)告了一些問(wèn)題。有時(shí),音頻壓縮會(huì)導(dǎo)致音質(zhì)明顯降低。一些廣播電臺(tái)沒(méi)有正確處理其數(shù)字傳輸信號(hào),導(dǎo)致聲音失真。有時(shí),數(shù)字信號(hào)的音量或時(shí)序與模擬版本不同,導(dǎo)致接收器必須在兩者之間切換時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題[來(lái)源: 克魯奇菲爾德顧問(wèn)].其他用戶發(fā)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)難以調(diào)諧,多播嚴(yán)重影響音頻質(zhì)量,或者在高清廣播中廣播的電臺(tái)會(huì)損失模擬信號(hào)的質(zhì)量。
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成本和高清與衛(wèi)星
HD Radio的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是 衛(wèi)星廣播,它還提供更高質(zhì)量的聲音和廣泛的聆聽(tīng)選擇。但是,除了接收器的費(fèi)用外,衛(wèi)星廣播還需要每月支付訂閱費(fèi)。
因?yàn)楦咔鍙V播是通過(guò)無(wú)線電波廣播的,所以它是免費(fèi)的 - 不需要每月訂閱。起初,許多HD2電臺(tái)將無(wú)廣告播放,但隨著聽(tīng)眾人數(shù)的增加,電臺(tái)將像其標(biāo)準(zhǔn)頻道一樣插入廣告。這些額外的廣告收入將幫助電視臺(tái)支付高清升級(jí)和許可費(fèi)。
常見(jiàn)問(wèn)題
高清收音機(jī)是免費(fèi)的嗎?
是的,高清收音機(jī)是免費(fèi)的。廣播公司可以選擇付費(fèi)提供額外的內(nèi)容和功能,但核心高清廣播技術(shù)是免費(fèi)的。
責(zé)任編輯:David
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