數字音頻廣播的發(fā)展現狀及難點

何廷潤

（國家無線電頻譜管理研究所，陜西 西安 710061）

數字音頻廣播的發(fā)展現狀及難點

何廷潤

（國家無線電頻譜管理研究所，陜西 西安 710061）

熱點二：DAB

2015年4月挪威宣布將在2017年終止FM無線電廣播服務，全部轉型為數字音頻廣播（DAB）。DAB是什么？我國是否也會跟進這一無線廣播模轉數的趨勢？我們何時能夠享受數字廣播？

在描述數字音頻廣播（DAB）的特征與發(fā)展現狀的基礎上，介紹當前各國DAB的頻譜規(guī)劃，重點闡述了全球DAB發(fā)展面臨的市場化難題，以及不同國家的政策制約。

DABAMFMEureka-147

1　引言

2015年4月挪威宣布將在2017年終止FM無線電廣播服務，全部轉型為數字音頻廣播（DAB，Digital Audio Broadcasting）。這是數字音頻廣播（DAB）從上世紀80年代初誕生以來，在步履蹣跚中終于迎來的轉機。本文回顧DAB的發(fā)展史，探討其特征、現狀、頻譜以及制約因素，為DAB的未來走向提供借鑒。

2　數字音頻廣播（DAB）的緣起與特征

無線電廣播業(yè)務在20世紀20年代誕生后，經歷了調幅（AM）、調頻（FM）2個發(fā)展階段，正進入數字化的第3個階段，即數字音頻廣播（DAB）。早在1981年，德國IRT（廣播技術研究所）便開始DAB相關編碼技術的研究工作，1985年，德國開始在慕尼黑進行DAB試播實驗。1986年，德、英、法、荷、丹麥等國的政府及廣播機構與電子產業(yè)界共同組成Eureka聯盟，并制定Eureka-147 DAB計劃，于1987年成為歐洲高科技重點開發(fā)項目之一。1994年，Eureka-147被國際標準采用，成為國際電信聯盟（ITU）認可的地面數字音頻廣播系統(tǒng)（DAB）標準。經過多年的試驗、改進、完善和標準化后，于1995年秋英國和瑞典等國家首先正式將DAB投入商業(yè)運行。由于世界各國DAB發(fā)展思路不同，各國所采用的制式標準也各有差異。我國和主要工業(yè)化國家及亞太地區(qū)的新加坡、馬來西亞、韓國等國家都采用了Eureka-147作為DAB標準。

DAB是繼AM、FM傳統(tǒng)模擬廣播之后的第三代聲音廣播，與傳統(tǒng)的廣播技術相比，DAB具有抗噪聲、抗干擾、抗電波傳播衰落、適合高速移動接收等優(yōu)點，并可提供CD級的立體聲音質量，信號幾乎零失真，從而提高了聲音播出質量。DAB是將廣播音頻數字化及對各種數據圖像信號進行編碼、調制、傳遞等處理，使其具備優(yōu)越的高速移動接收效能與信號品質。節(jié)目可以暫停和回放，同時還可以為廣播增加多媒體功能，包括滾動新聞、體育、天氣等信息，傳送廣播主持人的照片或者動畫等。同時，采用單頻網技術可使收聽者在不同信號區(qū)塊間使用同樣的頻率收聽，從而實現單頻復用。對比調頻廣播，在同樣的帶寬下DAB可傳送3倍多的節(jié)目，或在傳送同樣多的節(jié)目套數情況下，DAB所需頻譜帶寬僅為調頻廣播的1/3。此外，由于同步運行的網絡增益，可以大大降低同步發(fā)射網中發(fā)射機功率，提升了廣播一對多大范圍播送的能力。

責任編輯：劉文竹liuwenzhu@mbcom.cn

3　數字音頻廣播（DAB）的發(fā)展現狀

數字音頻廣播（DAB）被認為是無線電技術領域中最重要的發(fā)展之一，是廣播技術發(fā)展進程中的一個新的里程碑。隨著DAB技術的日趨成熟，歐洲各國、美國、加拿大、墨西哥、澳大利亞及日本、韓國等都已經制訂了發(fā)展DAB廣播的具體規(guī)劃和時間表。2015年4月20日，挪威文化部發(fā)布聲明稱，挪威計劃在2017年成為全世界第一個自愿終止FM無線電廣播服務的國家，全面開通數字音頻廣播（DAB）。聲明稱，DAB將為挪威聽眾提供更加多樣化的內容，音質也將有所提升。目前，挪威DAB已經提供22個全國性頻道，而FM僅提供5個頻道。據統(tǒng)計，目前55%的挪威家庭至少擁有一臺DAB收音機，約有56%的人每天使用數字收音機，而每天使用FM收音機的比例僅為44%。挪威廣播協(xié)會主席杰蒙德·埃里克森表示：“對于所有熱愛廣播的人來說，這都是具有重要意義的一天。文化部的決定讓我們得以將資源集中到最重要的事情上，為聽眾創(chuàng)作高質量、多樣化的廣播內容?！?/p>

1995年9月，英國最大的廣播電視公司BBC首先開始DAB的正式廣播，緊隨其后的有挪威、瑞典、德國、法國、丹麥。英國和丹麥的DAB廣播服務已經基本普及到家庭，2010年英國的DAB接收機已經銷售了一千多萬臺，1億臺以上傳統(tǒng)收音機到2015年將逐步被替換。作為DAB發(fā)源地的德國，也明確表示將在2015年由DAB代替現有的FM與AM廣播。澳大利亞于2009年5月在悉尼、墨爾本、阿德萊德、布里斯班和珀斯5個內陸首府城市同時開播數字廣播，這標志著澳大利亞全國性數字廣播的轉換。澳大利亞政府還在2009年計劃投入4億美元推動DAB數字廣播在全國的發(fā)展。在亞洲，以日本、韓國為代表，充分發(fā)揮DAB可傳輸多媒體內容的優(yōu)勢，在實時播出數字廣播節(jié)目的同時，利用DAB提供移動電視和手機電視服務等。其中，韓國手機電視的用戶數量已經超過1 500萬。日本政府還明確了2010年停播模擬廣播的時間表。與此同時當然也有延緩發(fā)展DAB的例證，瑞典與荷蘭政府已經延緩了發(fā)展DAB的投資。另一個阻礙DAB發(fā)展的主要因素則是低價DAB接收機的普及性受阻，一些國家因DAB接收機的缺乏而延緩了DAB的發(fā)展進程。

我國自上世紀80年代末以來，一直跟蹤國際上DAB技術發(fā)展動向。1992年6月，原廣電部通過了在我國開展DAB重大科研項目的可行性報告并上報國家科委。1994年12月，國家科委通過了原廣電部起草的《數字音頻廣播（DAB）重大科技產業(yè)工程可行性論證報告》。1996年5月，正式將其列入“九五”國家重大科技產業(yè)工程計劃中，并明確了制訂我國DAB標準、建立DAB先導網和發(fā)展我國DAB產業(yè)等三大目標。國家廣電總局擬在“十五”期間建立4～6個DAB廣播網，并計劃在舉辦2008年北京奧運會之前，在經濟發(fā)達地區(qū)與主要干線高速公路實現DAB的覆蓋。在2000年底，完成了廣東DAB先導網建設和試播，以及北京—廊坊—天津DAB先導網建設和測試，實現了3臺發(fā)射機同步工作并正式開通。

但是，由于發(fā)展政策和相關產業(yè)滯后的原因，我國DAB發(fā)展并不理想，上述計劃只有部分得以實施。以北京為例，DAB信號覆蓋和節(jié)目起步較早，但知道和了解DAB的聽眾寥寥無幾，而且與DAB配套的產業(yè)鏈嚴重缺位，市場上DAB接收機被國外品牌壟斷，價格高達1000元以上，幾乎找不到國內自有品牌的DAB接收機出售。而且，至今我國尚未發(fā)布DAB的發(fā)展規(guī)劃。

4　數字音頻廣播（DAB）的頻率規(guī)劃與頻率需求

發(fā)展數字音頻廣播（DAB）的必要條件是得到頻譜資源的支持，國際上將DAB的工作頻率規(guī)定在47MHz—3GHz范圍內，分為4個頻段：VHF（375MHz以下）、UHF（750MHz以下）、1.5GHz和3GHz。前2個頻段用于地面較大范圍的覆蓋，1.5GHz用于地面小范圍覆蓋以及地面與衛(wèi)星混合覆蓋，3GHz主要用于衛(wèi)星的DAB覆蓋。

目前，歐洲已經完成DAB頻率分配。英國采用217.5MHz—230.0MHz頻譜，稱為Band III頻段，在該頻段中分配了7個DAB復用器，可在一個頻率中承載更多的服務，以提高頻譜利用效率。由于更多的國家將Band III頻段用于模擬電視，因而將L Band頻段（1 228MHz—1 575MHz）用于DAB，稱為高頻DAB數字聲音廣播。在德國DAB數字廣播則安排了Band III和L Band兩個頻段，而加拿大只使用L Band頻段。美國的數字音頻廣播（DAB）采用與FM／AM廣播帶內同頻技術，稱為“帶內同頻技術”，即在同一頻段內同時播出模擬調頻廣播和數字音頻廣播，利用現有的AM和FM頻率進行覆蓋，實現DAB與AM、FM的兼容。

目前，我國無線電聲音廣播的主要形式是中波廣播電臺、短波廣播電臺和調頻廣播電臺。我國無線聲音廣播中，中波廣播頻率為526.5kHz—1 606.5kHz；短波廣播頻率為2.3MHz—6.1MHz；調頻廣播頻率為87MHz—108MHz。此外，在76MHz—87MHz頻段，許多大專院校及中、小學校將其用于校園的調頻廣播。如表1所示：

表1　我國中、短波及調頻廣播應用頻段

我國短波廣播頻率劃分為14個頻段，如表2所示。

我國除短波廣播外，分配的無線聲音廣播頻率資源比較豐富。以中波廣播為例，其信號帶寬為9kHz，在分配的中波頻率范圍內可容納120個電臺，實際上即使北京、上海等特大城市的中波電臺數量都不會超過15個，頻率資源十分充足。再如調頻廣播，每個調頻電臺實際使用寬帶為0.2MHz，己分配的87MHz—108MHz頻段可容納100個調頻電臺，而各城市的調頻電臺都在個位數，不存在頻率之憂。但是，短波廣播業(yè)務頻率比較擁擠，國際短波廣播機構認為，10MHz以下的短波廣播頻譜至少缺少250kHz—350kHz頻譜，如果考慮消除同頻、鄰頻干擾則需要800kHz頻譜。在ITU WRC-03和WRC-07大會上都提出相應的議案，考慮在4MHz—10MHz短波頻段內選擇一部分頻率分配給短波廣播業(yè)務。

我國也提出了數字音頻廣播（DAB）的頻率規(guī)劃，如表3所示。

表2　我國短波廣播頻段的劃分

5　市場化與政策成為制約DAB發(fā)展的瓶頸

至今，DAB業(yè)務在市場運作上尚未有取得成功的先例。比如，英國電視4頻道在DAB領域投下數百萬英鎊，至2007年夏天DAB廣播收聽時數僅占所有廣播收聽時數的18.7%，因此英國電視4頻道正計劃放棄DAB項目。但是，英國政府堅持向DAB轉型，正式宣布了在2015年前關閉FM模擬電臺，全面過渡到DAB數字廣播的計劃。因此，英國DAB廣播存在與發(fā)展的原因首先是由于政府的有效推動，而非市場發(fā)展的結果。另一個阻礙歐洲國家DAB發(fā)展的主要因素則是低價DAB接收機的普及性不足，包括捷克、愛爾蘭、瑞士等國都因國內DAB接收機的缺乏或不足而延緩了該國DAB數字廣播的推廣進程。

表3　我國數字聲音廣播（DAB）的頻率規(guī)劃

我國由于發(fā)展政策和相關產業(yè)滯后的原因，DAB發(fā)展并不理想。一是尚未實現真正的商業(yè)運行。在北京、上海等大城市，DAB信號覆蓋和節(jié)目起步較早，但知道和了解DAB的聽眾很少，不但如DAB接收機等配套產業(yè)鏈嚴重缺位，而且缺少數據同播機制。二是頻率資源的沖突。DAB需要占用III波段和L波段，我國III波段主要用于模擬電視，DAB是1.5MHz帶寬，而模擬電視是8MHz帶寬，如用于DAB則擔心造成頻率資源浪費。三是政策引導的沖突。我國廣電部門為推行CMMB手機電視標準而延緩了DAB的進程。國家廣電總局2008年4月發(fā)布關于對數字音頻廣播（DAB）試驗加強管理的通知，對個別地區(qū)DAB試驗的違規(guī)操作進行規(guī)劃整頓，為CMMB讓路。四是至今我國尚未發(fā)布DAB的發(fā)展規(guī)劃。

綜上，我國DAB起步不晚，也具備相應的技術儲備，但鑒于市場和政策的制約，除部分地區(qū)試驗和運行外，尚無大面積推廣應用的規(guī)劃。

6　結束語

DAB自1994年成為國際電信聯盟（ITU）批準的地面數字音頻廣播標準以來，并未如預想在全球普及。究其原因，既有迭代演進的時機把握，更有市場化不利的因素，而在我國，主管部門政策制約成為主因。因此，DAB的全球步伐不會因挪威的決策而發(fā)生根本變化，我國DAB發(fā)展形勢仍不明朗。

[1] 書聿. 挪威宣布2017年徹底關閉FM廣播[EB/OL]. (2015-04-20). http://tech.sina.com.cn/it/2015-04-20/docicczmvun9870682.shtml.

[2] 麥其. 世界廣播日：CDR等數字聲音廣播蓄勢待發(fā)[EB/OL]. (2014-02-13). http://bc.tech-ex.com/2014/ exclusivenews/46295.html.

[3] 吳彝鼐,董年初. 數字音頻廣播（DAB）的發(fā)展現狀及戰(zhàn)略思考[J]. 廣播與電視技術, 2002(4): 46-49.

[4] 國家無線電頻譜管理研究所. 我國未來民用頻譜需求研究（下）[Z]. 2010.

[5] 周力. DAB是什么東西？北京正式開通數字廣播[EB/OL]. (2006-10-10). http://www.pcpop.com/ doc/0/158/158443.shtml.

[6] 孫琎. 廣電總局開始整頓DAB手機電視[EB/OL]. (2008-04-24). http://tech.sina.com.cn/t/2008-04-24/03212157886.shtml.

[7] 張儀. 全新DAB國家標準加快廣播數字化[J]. 衛(wèi)星電視與寬帶多媒體, 2011(12): 37-39.

[8] 張毅,羅艷. 數字廣播的現狀和發(fā)展前景（上）[J]. 廣播電視信息, 2007(8).

[9] 從容. 試收香港DAB＋數字廣播節(jié)目[J]. 衛(wèi)星電視與寬帶多媒體, 2012(3): 56-65.

[10] 李智勇,劉玉君,李水平. 數字廣播及其信道結構分析[J]. 信息工程大學學報, 2003(4): 79-81. ★

何廷潤：現任國家無線電頻譜管理研究所高級顧問，長期從事無線電技術與頻譜資源研究，主持并參與多項頻譜資源基礎理論研究與頻譜規(guī)劃項目研究，發(fā)表文章近百篇。

Developmental Status and Diffi culty of Digital Audio Broadcasting

HE Ting-run
(The national research institute of radio spectrum management, Xi’an 710061, China)

On the basis of features and developmental status of digital audio broadcasting (DAB), spectrum planning of DAB in different countries at present was introduced. Especially, the marketization diffi culty of DAB development around the globe was expounded. In addition, the policy restriction of different countries was described.

DABAMFMEureka-147

10.3969/j.issn.1006-1010.2015.09.007

TN934

A

1006-1010(2015)09-0030-04

引用格式：何廷潤. 數字音頻廣播的發(fā)展現狀及難點[J]. 移動通信, 2015,39(9): 30-33.

2015-04-27