數字音頻廣播的特點分析
數字音頻廣播是繼調幅和調頻廣播之后的第三代廣播，它全部采用最新的數字處理方式進行音頻廣播，有杜比降噪功能，具有失真小、噪音低、音域定位準的特點，如果用戶配合功放、音箱等設備便可真正地帶來高保真立體聲享受。
摘要：在科學技術不斷發展的過程中，數字技術也獲得了很大的進步，應用范圍越來越廣。數字音頻廣播指的是工作頻段在330～3000兆赫范圍內的廣播，憑借其特有的性質在廣播行業發揮著極其重要的作用，Eureka147/DAB和帶內共信道廣播是構成數字音頻廣播的兩大基本形式。文章主要從這兩大形式入手，對數字音頻廣播的特點進行了論述。
關鍵詞：數字音頻廣播;Eureka147/DAB;工作頻段;廣播技術;帶內共信道
廣播技術具有較長的發展歷史，早在20世紀80年代就已經研制出了基于脈沖編碼調制處理器基礎上的WGBH-FM，能夠通過一種同電視信號編碼相仿的途徑完成立體聲數字信號編碼工作，同時還實現電視聯播功能，自此掀開了數字音頻廣播的發展史，形成了數字音頻無線電技術。數字音頻廣播(DAB)發展日益完善，截止到目前已經成為廣播業不可缺少的一個部分，利用數字傳輸方式來對音頻信號進行高效的傳輸，能夠使信號輸出、輸入的形似性達到CD的程度，但經過多年的發展仍沒有形成相對統一的標準。
一、帶內共信道的數字音頻廣播概述及特點
1.1 帶內共信道的數字音頻廣播概述
帶內共信道廣播(IBOC)能夠傳輸不同形式的調頻，初期形成的帶內共信道系統是美國研制的，而后期形成則統稱為FM-IBOC，也被叫做頻譜擴展系統。編碼正交頻分復用(COFDM)是FM-IBOC形成數字載波的主要途徑，載波之間的相互影響作用不大。帶內共信數字音頻廣播系統的比特流方式為并行，同原有的速度相比，明顯有降低的趨勢，還可以在載波上加載和調制比特流，借助編碼正交頻分復用技術，從而達到降低載波間的相互影響和作用，在滿足美國聯邦通信認證的基礎上，消除干擾因素。帶內共信道廣播借助兩邊編碼正交頻分復用的方式進行頻率分離，接收效果更加良好，當前頻率分別在88～108兆赫及510～1710千赫的FM及AM頻帶是帶內共信道廣播的主要傳輸方式。帶內共信道廣播不僅能夠對數字信號進行傳輸，還具有傳輸模擬信號的功能，也被叫做混合系統，應用相對廣泛。在之后的過渡發展過程中，帶內共信道廣播的傳輸方式主要為全數字模式，廣播接收用戶相對固定，依托原有的頻譜空間和相關設備，因此能夠為廣播商創造較大的經濟效益。
1.2 帶內共信道數字音頻廣播系統的工作原理
帶內共信道的數字音頻廣播均能夠對數字、模擬節目進行傳播，但其中數字信號很容易對接收模擬信號的設備產生影響，干擾作用極大，而數字信號接收設備就不會因為模擬接收機而出現干擾，所以為了保證數字音頻廣播系統能夠同時接收兩種不同的信號，必須要對數字信號進行相應的處理，適當降低功率，確保其不會影響模擬信號的接收。帶內共信道數字音頻廣播系統DAR信號在原有兩種傳播頻率的'基礎上進行進一步的融合。美國廣播電臺在對數字音頻廣播信號頻率進行處理時，針對FM信號的寬帶頻率約為400千赫，標準的頻譜間距為200千赫，而在電臺進行傳播的過程中設置的保護頻帶是400千赫，有效地消除了干擾因素。在FM頻帶下的帶內共信道的數字音頻廣播系統的中間頻率為200千赫，同100千赫的兩邊帶相比，頻率均高出25分貝。而針對AM信號的寬帶來說，間距為10千赫茲，同5千赫的兩邊帶相比，頻率高出25分貝。
1.3 帶內共信道的數字音頻廣播特點
應用帶內共信道數字音頻廣播系統的過程中，當前保留的FM、AM兩種接收機無需進行進一步的調整，數字及模擬兩種不同形式的信號則可以被DAR所接收，最后將信號廣播出來。這種廣播系統的運行費用不高，能夠自動對相應的頻率進行調整，排出外界其他噪音的干擾，能夠在數字和模擬兩種不同信號之間進行靈活的轉化。
國際無線電咨詢委員會專門針對應用帶內共信道系統進行限定，許多國家均將Eureka147作為數字音頻廣播的標準，但美國作為研究發展較為先進的國家，則對這一決策進行了否決。在美國看來，L頻帶是當前數字音頻AM、FM兩種廣播系統的發展趨勢，但帶內共信道系統并不同這一發展趨勢相迎合，而只是單純地對以上兩種系統進行一定程度的改善，所以在數字音頻廣播標準方面還不能完全明確。要想發揮帶內共信道數字音頻廣播系統的作用，應確保數字廣播技術標準同帶內共信道系統相適應，同時允許接收數字和模擬兩種不同形式的信號，還需要從傳輸、測試標準和選擇系統、時間表等方面入手，構建相應的規劃。實時性的移動接收是數字音頻廣播最明顯的特征，不僅可以確保信號接收的效率和質量，還擁有良好的音質，對發射功率的要求不高，利用效率大大提升，在多種環境下均適用。
二、Eureka147/DAB概述及特點
2.1 Eureka147/DAB概述
Eureka技術是由多個機構和組織共同研發出來的，制定147項目的核心就是加快數字音頻廣播技術的發展，并構建相應的數字音頻廣播系統。于20世紀90年代成功研發的數字音頻廣播技術被定義為Eureka147/DAB，成為通用的廣播標準，適用于廣大的用戶。在有限應用及陸地等方面，該技術有著廣泛的應用，在歐洲國家得到了普遍推廣應用。建立在數字技術前提上的數字音頻廣播應用到多種技術，例如數字調制技術、糾錯編碼技術、數據壓縮技術等，可以高效地完成廣播信號的處理任務。信號在數字壓縮技術的作用下，能夠以一種數字碼的方式表達出來，這種數字碼為二進制形式，可以構成數字信道，實現信號的傳輸。
從本質上來看，Eureka147屬于寬帶系統，能夠在頻率為3吉赫的條件下工作，在通信接收相對固定的情況下，工作頻率有所提升。數字音頻廣播應用商業廣播頻率二者區別開來，要求頻譜分布不能發生重疊。幾乎所有的廣播寬帶均涵蓋的Eureka147在配置方面，大多數情況下都需要較寬的寬帶，可在最低的要求為六路立體聲信號(均在1.5兆赫茲)的頻率下進行傳輸。受多方面條件的影響，處于30兆赫和3吉赫的范圍內，Eureka147均能進行正常的工作，最佳的條件為100～1700兆赫，但在具體的國家應用過程中也會存在一定的差異。
2.2 Eureka147/DAB工作原理分析
在實際工作過程中，Eureka147作為一種綜合式的運行方式，能夠將信號進行合并處理，所以在時間、頻率等方面相互重疊，有效地彌補了原有信息傳輸通道的弊端，能夠更加高效地接收不同信號，不會存在遺漏的狀況。Eureka147數字音頻廣播的編碼相對獨立，在包括音頻在內的多方面數據內都具有這一特征。就其工作原理來看，數字音頻廣播中的復用器具有整合服務的作用，在主要的服務信道上存在多種相對重疊的輸出頻率，同時還擁有同步碼字作用，數字音頻廣播信號的產生是在編碼正交頻分復用編碼、正交相移鍵控調制的共同作用下形成的。在數字音頻廣播集的特定化選取過程中，需要通過模擬調諧器來對信號進行接收處理，并以數字形式表達出來，同時還能夠在濾波、轉換等形勢下進行工作。數字音頻廣播信號在完成數字換轉操作后，可以繼續進行快速傅氏變換、自適應差分脈沖編碼調制，對信號的頻率、時間進行處理，完成相應的解碼工作。
編碼正交頻分復用在對數字音頻廣播信號進行處理時，需要將其分解為比特流，這個處理過程相對繁瑣，需要分別進行操作進而在正交載波中體現出來。調制比特率處于較低的水平，信道延遲擴展應遠遠小于碼間間隔。快速傅氏變換是形成數字音頻廣播載波的主要途徑，結合傳輸模型可以得出相應的載波數量，在傳輸過程中會受到多徑干擾，干擾的程度也各不相同。因為數字音頻廣播的載波頻譜存在重疊的問題，在頻率選擇性衰落的干擾下，必然會對取樣產生作用，這種情況下移動接受會為時間接受的實現奠定基礎�？梢愿鶕�1/比特時間間隔的標準來對載波頻率進行劃分，并調制到相應的頻譜空間中，有利于多徑效應的形成，排除影響因素。
2.3 Eureka147/DAB的工作模式及特點
數字音頻廣播標準涵蓋了三種模式：接收的頻率可達3吉赫，陸地甚高頻無線電電波同樣也適用于一種模式，幀間時間是96ms，載波標準頻率在375赫茲以下;而另一種選擇模式也可以應用到本地無線、高頻無線電波中，幀間時間是24ms，其中載波標準頻率在1.5吉赫以下;最后一種模式則能夠適用到有線衛星和其他多種混合領域中，幀間時間是24ms，載波標準頻率在3吉赫以下。幀結構在數字音頻廣播傳輸信號中的固定碼排列方式為特定的順序，在1.54兆赫寬帶情況下，服務信道容量是2.3兆比特每秒。
原有無線廣播工作模式下，節目都是利用相同的載波來進行傳播，載頻同無線電臺都一一對應，工作時不會產生相互干擾，如果頻帶不寬，就很容易形成多徑效應，要想避免產生干擾作用，需要設置相應的安全帶。Eureka147數字音頻廣播則有效地彌補了這一弊端，在頻率分隔的作用下，能夠達到提高數字音頻廣播的頻譜效率，解決了信號接收衰落的問題，保證了信號的接收準確性，整體提升了數字音頻廣播的傳輸效率，覆蓋率明顯提升。Eureka147/DAB之所以優于其他的廣播工作模式，是因為多種節目信號都可以利用相同的接收機來獲取，頻率相對固定。
三、結語
綜上所述，經過了多年的發展，數字音頻廣播已經發展到相對完善的程度。數字音頻系統性能強大，能夠支持圖像、圖形和文本等多種形式的傳輸，最關鍵的作用就是傳輸音頻數據，但在制定標準方面仍未形成一個統一的規范，不同國家的規定具有很大的差異，仍需要進行進一步的研究和分析。
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