數位聲音廣播

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已實行 DAB、DAB+或DMB廣播之國家 (來源:WorldDMBForum country profile)

數位聲音廣播英語Digital Audio Broadcasting,英文縮寫為「DAB」)亦稱尤里卡147EUREKA 147),是用於某些國家的電台廣播的數位技術。自2006年,全世界有約1,000個電台採用DAB技術作廣播之用。 DAB技術於1980年代設計,幾年內已經有許多國家開始販賣接收器。支持者聲稱數位聲音廣播比傳統類比FM廣播較多好處,例如聲音保真度高,同一頻率可廣播更多電台頻道,以及解決對噪音多徑、廣播音量時強時弱和同頻率干擾的問題;但由英國丹麥挪威瑞士的98%的電台進行的收聽測試實驗證明,DAB的聲音品質比FM廣播差,原因是他們使用的位元率太低,導致品質上差異。

DAB+[編輯]

DAB近年有升級版,名為DAB+;詳細技術內容已在2007年發佈,不能兼容舊有制式。現有的舊式和大多數銷售中之接收器都不能支援DAB+,不過商店裡有售賣可升級的舊式接收器。英國[1]澳洲義大利德國瑞士馬爾他英國會在2008年採用DAB+制式提供播客服務[2]。亞洲國家例如中國也對DAB+技術非常感興趣。

由於DAB+採用HE-AAC v2編碼(即「高效率AAC v2」,又稱AAC++)[3],其效率比DAB高大約三倍。這意味著它允許電台提供更高聲音品質 或/和結合 採用舊DAB制式廣播使得電台頻道數量增加。接收品質也比舊式收得更好,因為DAB+增加了錯誤識別碼(Reed–Solomon error correction code)用作除錯之用。

DAB/FM/AM比較[編輯]

傳統上,電台通過不同的頻率(AMFM)廣播節目,收音機也就要調較不同頻率。代價是會用上較多FM及AM頻譜為少數電台作廣播,限制節目選擇。DAB是通過同時性的多路傳輸(multiplexing)、壓縮及組合多條聲音串流(audio streaming),集中於同一條廣播頻率(例如OFDM 220.352兆赫),作多個頻道廣播之用。各頻道可選擇用不同位元率廣播,位元率越低,可在單一頻率中廣播的頻道越多但代價是低聲音品質。

使用頻率和發射站[編輯]

DMB可更效率地使用頻譜,因為單發射站和其單兆赫可廣播更多節目。不過,目前各地並沒有計畫終止FM模擬訊號及大部份電台節目正在使出數位及模擬同時廣播,好處是各技術不會被高度使用或依賴。

技術性例子: FM要求每一條節目頻道0.3兆赫。頻率再用因素大約是15,意思每15個發射站中有其中一個用同一頻率廣播而不會就同頻道干擾問題上影響,例如串擾。結果導致 1 / 15 / (0.3 兆赫) = 0.22節目/發射站/兆赫。
DAB用192個位元率的編碼要求1.536兆赫 * 192位元率 / 1136 kbps = 每單一節目用上0.26兆赫。本他節目頻率再用因素多頻網(MFN)是4,結果是 1 / 4 / (0.26兆赫) = 0.96 節目/發射站/兆赫,效率增加4.3倍單頻網(SFN),例如全國性節目,頻率再用因素是1,結果是 1/1/0.25 MHz = 3.85節目/發射站/兆赫,效率比FM增加17.3倍

注意:DAB增加的頻道可能不能達到以L波段傳送,因DAB對障礙較FM為敏感 可能導致在多山丘的地區和室內收聽時訊號出現較差的情況。在這些頻率中廣播,國家必需增加其發射站的數量或傳輸功率避免系統成為噪聲限制而不是由同頻率干擾限制

收音機的電力消耗[編輯]

在歐洲國家,不少購買DAB收音機的消費者會抱怨DAB收音機的電池續航能力,特別是攜帶型收音機的電池續航能力。

這是由於數位收音機需要有DAB解碼晶片作為音頻解碼用,故此數位收音機的電能消耗往往是FM收音機的數倍甚至十倍以上(AM收音機在無線電技術上,更可以不靠電池池運作,可參考礦石收音機原理),在靜音輸出的情況下,傳統收音機的能耗大約是數毫瓦至數十毫瓦,但數位收音機在現時的晶片技術上,待機時耗電往往需要數百毫瓦甚至達1瓦,跟MP3機相若。

在 FM/DAB 雙制式收音機上,選用不同的模式可以明顯比較出這種能耗上的差別。

音質[編輯]

經過多方面的測試,已經證實應用 Eureka 147 系統無論在固定或者移動的情況下接收,都可以確保音質達到接近 CD 的水平。

一般 CD 立體聲的數據率為 1411 Kbps,Eureka 147 應用了「掩蔽型通用子頻帶集成編碼和複用」(MUSICAM, Masking Pattern Universal Subband Integrated Coding And Multiplexing) 的編碼方法,除掉了語言和音樂訊號中的多餘的成份,使到立體聲的數據率可以降至 192 Kbps。這種編碼方法已經通過多重驗證。「金耳朵」也聽不出編碼與未經編碼壓縮的訊號的區別。[1]

參考[編輯]

  • ETSI Specifications available at ETSI Publications Download Area (this will open ETSI document search engine, to find the latest version of the document enter a search string; free registration is required to download PDF)
  • Stott, J. H.; The How and Why of COFDM, BBC Research Development

外部連結[編輯]

參考文獻[編輯]