高清收音机的工作原理

由:Ed Grabianowski

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高清广播保证了更高的质量和更多的电台。
照片礼貌高清广播

广播在过去80年左右的时间里并没有太大的变化。最后一个“大事件”是20世纪60年代和70年代频率调制(FM)的广泛采用。现在,一种新的广播格式被设置为为您的广播收听体验添加功能:高清广播。这项新技术承诺更高乐动-软件质量的声音,更多的电台,同样的带宽和额外的信息作为数字信号直接发送到你的收音机。然而,高清广播并非没有批评者,要想成功,它还有很长的路要走。乐动体育网站5.0

当大多数人第一次听到高清广播时,他们通常认为它是这样的高清电视除了收音机。然而,高清广播是一项非常不同的技术。乐动-软件不像高清电视中的“HD”,高清广播中的“HD”不是“High Definition”的缩写。尽管有些人说它实际上是“混合数字”的意思iBiquity在游戏中,“HD”只是一个商标品牌名称,并不代表任何东西。科兰驰菲尔德顾问]。

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高清广播不会取代传统的广播——它将与之一起提供。所以,如果你对高清电台不感兴趣,你也不必担心有一天你信赖的立体声接收器会停止接收电台。然而,如果你想享受新技术所允许的额外功能,就必须购买一个可以接受和解析高清无线电信号的接收器。乐动-软件

这些新特性到底是什么呢?音质的提高是显而易见的。一个调频无线电频率只能携带一定数量的信息,这就是为什么调频的音质被认为低于CD质量。振幅调制频率携带的信息更少,这就是为什么几乎所有的调幅电台都用单声道广播。它们的信号不能携带立体声信息。

高清无线电通过相同的无线电频率发送更多的信息数字化这个信号。数字信号可以被压缩到一个电脑,就像一个MP3是一个大得多的压缩版本CD。WAV文件数字化near-CD质量允许调频电台广播的声音,和高清广播电台会声音调频电台做的一样好。乐动体育网站5.0高清无线电接收器也可以直接对准数字传输,消除干扰和建筑物的信号“反射”。结果是清晰的声音,没有任何静电,pop或嘶嘶声。

高清广播的另一个应用是多播同一个信号上有多个通道。多播也指Internet路由架构的一种形式,因此高清电台允许的多信道传输可能更准确地描述为多路复用(iBiquity选择了“多播”这个术语)。

高清无线电信号的额外带宽为在同一频率上运行的完全不同的频道留出了空间。它是这样工作的:假设你最喜欢的电台是102.5 FM。当你收听的时候,你会收听常规的广播——经典摇滚。您的高清无线电接收器指示电台正在进行多播。你转动一个旋钮选择备用频道,那里播放的只有蓝调。或者你最喜欢的谈话电台可能有独立的,同时的广播,包括新闻和天气,体育谈话和政治评论。

目前的高清技术允许增加乐动-软件一个额外的音乐频道和三个额外的谈话频道,在音质开始下降之前。额外的车站被称为HD2站。如果一个高清收音机失去了数字信号,它会无缝地退色到模拟调频直到数字信号返回。

一个高清无线电接收器可以显示与音频信号一起发送的文本数据。这些信息可以是有关正在播放的音乐、体育、天气或股票更新的艺术家和歌曲信息。

没有哪家电台打算实现全高清。它们将继续播放常规的模拟信号和高清信号,因此,在可预见的未来,老式收音机将可以接收AM和FM电台,不会出现任何问题。

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HD无线电信号

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调频无线电电台发射模拟立体声信号的射频频谱
图像下使用GNU自由文档许可证

携带模拟调幅和调频信号的无线电波所能传递的信息量有限,这是由于电波本身的性质和频带上电台的间距造成的。调频电台之间有200千赫的间隔,而调幅电台之间只有10千赫。调频电台的交替频道间隔给他们400千赫的工作。无线电台播放的信号实际上是分散在频率的两侧上、下边带(USB和LSB)

FM电台之间较大的间距给了它们足够的空间来播放立体声的高质量音频,但不足以播放真正的cd质量音频。调频信号可以携带足够的信息来接收高质量的信号,但它所占的带宽太大,只能容纳更少的电台。

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高清电台通过压缩数字信号来解决这个问题,这样就可以在相同的无线电带宽内发送更多的信息。最初,iBiquity使用了一种叫做知觉音频编码。但是,用这种方乐动体育网站5.0法压缩的音频导致了声音质量差的抱怨,所以在2003年,iBiquity改为HDC(高清编码)乐动体育网站5.0,一种不同的压缩方法,允许更高的声音质量。

虽然高清广播被吹捧为在FM电波上提供cd质量的声音,但数字信号的压缩是一种“有损”的方法。这意味着它会丢弃信号中的一些信息,导致对原始声音的整体保真度降低。大部分被丢弃的信息人耳无法察觉,最终的产品听起来可能非常接近CD的质量,但从技术上讲,它与CD上的声音是不同的。乐动-软件乐动体育网站5.0

数字信号被传送到模拟信号上载波(由发送器发出的波,它在拨盘上显示无线电台的频率)。还可以添加第三个信号,它携带文本数据。这是一个带内频道(IBOC)系统,因为信号是搭载在模拟信号上,而不会使用额外的带宽。如果这个系统是带内相邻道(IBAC)通过使用附近频道的空间(如果另一个电台试图在那里广播,就会造成干扰),带宽将会增加。

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广播调频电台发射高清无线电信号的射频频谱
图像下使用GNU自由文档许可证

在电台方面推行高清化广播需要进行重大的修改和升级,费用估计为30,000至200,000元[来源:科兰驰菲尔德顾问《连线》杂志]。由于高清广播是iBiquity的专利系统,电台每年还要支付5000美元的授权费。

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HD无线电接收器

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一台高清收音机
照片礼貌亚马逊

到目前为止,家庭和汽车上的高清收音机数量很低,大约只有10万台。iBiquity希望在2006年底之前能卖出四倍于此的股票。市场渗透率低的一个原因是第一代高清无线电接收器非常昂贵,价格超过1000美元。如今,你可以花200美元买到支持高清广播的汽车音响,而能接收高清广播的家庭影院接收器也不比其他高端接收器贵多少。乐动体育网站5.0也有报道称,肯伍德的家用接收器价值100美元。

截至2006年10月,HDRadio.com报道称美国有609家电台在播放高清广播。这些电台中大约有一半是多播电台,很少有使用数据广播。乐动体育网站5.0

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高清广播的发展并不顺利。除了压缩方法的改变和成本问题,这项技术还必须处理FCC决定将其命名为美国数字广播的主要标准所引发的争议,以及来自其他数字广播格乐动-软件式的竞争,抱怨声音和接收质量达不到预期,以及干扰其他信号的问题。

无线电行业的许多人都表达了对iBiquity系统被FCC授予首要地位的担忧,因为也许另一种数字无线电格式会表现得更好。一些人声称,负责决定高清广播应该成为美国主要数字广播系统的人,也是那些在技术上投入巨资的人,这造成了利益冲突[来源:乐动-软件《连线》杂志]。

Eureka-147乐动体育网站5.0是一种在欧洲流行的数字广播格式,它使用一个单独的频带进行数字广播,而不是将数字信号搭载到模拟广播中。有人曾试图让FCC向美国的数字广播开放这一频段。卡恩通信报道了一种系统的开发,该系统可以提供更高带宽的调幅广播,而不会出现高清广播在调幅波段所面临的许多问题,而且不需要新的接收器来收听。乐动体育网站5.0

虽然高清电台应该使用与原始模拟电台相同的带宽,但有人抱怨干扰,尤其是AM。上午波在夜间传播得更远,这是由于波在电离层(见为什么有些广播电台你晚上听起来比白天好?更多信息)。因此,FCC不允许在调幅电台夜间播放高清广播。在白天,邻近的电台不允许播放高清节目乐动体育网站5.0,因为它们会造成过多的干扰。即使在调频频段,数字信号有时也会在相邻的频道产生可听的声音,特别是对于那些试图调频远处的信号(称为dx)。

那些已经购买了高清收音机的人报告了一些问题。有时,音频压缩会导致音质明显下降。一些广播电台没有正确处理数字传输的信号,导致声音失真。有时,数字信号的音量电平或定时与模拟版本不同,导致接收机不得不在两者之间切换时出现问题[来源:科兰驰菲尔德顾问]。其他用户则发现数字信号难以接收,多组播放严重影响音频质量,或以高清电台播放的电台模拟信号质量下降。

更多关于高清广播和相关主题的信息,请查看下一页的链接。

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来源

  • Dotinga,兰迪。“下垂的收音机播放数码卡。”连线,2005年6月14日。http://www.wired.com/news/digiwood/0,1412,67821,00.html
  • Ferency-Viars,罗伯特。“关于高清广播你需要知道的事情。”科兰驰菲尔德顾问。http://www.crutchfieldadvisor.com/S-ouVVtw0FYGy/learningcenter/car/hdradio.html?page=1
  • Junko,吉田。“最后一刻的变化模糊了美国数字无线电规范。”乐动-软件Te乐动体育网站5.0chWeb, 2003年8月15日。http://www.乐动-软件techweb.com/wire/26802074
  • 中殿,杆。“广播信号。”http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/audio/bcast.html
  • 夏皮罗,莱斯利。“松下cq - cb99900u高清无线接收机综述。”科兰驰顾问,2004年11月30日。http://www.crutchfieldadvisor.com/S-UTEYbNvtt9o/reviews/20041130/panasonic_cb9900u.html?page=1