В полосе на-канале ( ЦРВ ) представляет собой гибридный метод передачи цифрового радио и аналоговые радио широковещательные сигналы одновременно на одной и той же частоте .
Путем использования дополнительных цифровых поднесущих или боковые полосы , цифровая информация « мультиплексируют » на AM или главы МИД аналогового сигнала, что позволяет избежать повторного выделения широковещательных полос. Однако из-за того, что радиочастотная энергия поступает за пределы нормально определенного канала , помехи в соседнем каналестанций увеличивается при использовании цифровых боковых полос. Добавление цифровых боковых полос лучше работает в Соединенных Штатах, где каналы диапазона FM-вещания имеют интервал 200 кГц, в отличие от 100 кГц, который является нормальным в других странах. Разнос 200 кГц означает, что на практике станции, имеющие параллельные или смежные зоны покрытия, не будут разнесены на частотах менее 400 кГц. За пределами США интервал может составлять 300 кГц, что вызывает проблемы с цифровыми боковыми полосами IBOC.
IBOC действительно позволяет использовать несколько программных каналов, хотя это может повлечь за собой отключение некоторых существующих поднесущих от эфира, чтобы сделать доступной дополнительную полосу пропускания в основной полосе модуляции . На FM это в конечном итоге может означать удаление стерео . В AM IBOC несовместим с аналоговым стерео, и любые дополнительные каналы ограничены сильно сжатым голосом, например, трафиком и погодой . В конечном итоге станции могут перейти из гибридного режима (как аналогового, так и цифрового) в полностью цифровой, исключив монофонический звук в основной полосе частот .
FM методы
На FM в настоящее время используются три метода вещания IBOC, в основном в США .
HD-радиовещание
Первая и в настоящее время единственная цифровая технология, одобренная для использования на частотах AM и FM Федеральной комиссией по связи в Соединенных Штатах, - это запатентованная система HD Radio , разработанная iBiquity Digital Corporation [1], которая передает энергию сверх установленного диапазона ± FM-канал 100 кГц. Это создает потенциальные помехи для соседних каналов. [2] Это наиболее распространенная в использовании система: около 1556 станций передают HD-радио в США [3], плюс более 800 новых многоадресных каналов (по состоянию на январь 2010 г.). IBiquity Digital взимает единовременную лицензионную плату за использование ее интеллектуальной собственности, а также расходы на новое оборудование в размере от 50 000 до 100 000 долларов США (2010 г.) за станцию.
FMeXtra
Другая система - FMeXtra от Digital Radio Express, которая вместо этого использует поднесущие в существующем сигнале. Эта система была введена совсем недавно. Система совместима с HD Radio в гибридном режиме, но не в полностью цифровом режиме, а с RBDS . Стереоподнесущая может быть удалена, чтобы освободить больше места для FMeXtra в основной полосе модуляции. Однако система несовместима с другими существующими поднесущими 67–92 кГц, которые в основном вышли из употребления. Система намного дешевле и менее сложна в реализации, ее нужно только подключить к существующему возбудителю и не требуется лицензионных сборов. FMeXtra обычно имеет все пользовательские функции HD Radio, включая возможность многоадресной передачи; возможность транслировать несколько разных аудиопрограмм одновременно. Он использует кодек aacPlus (HE-AAC).
FMeXtra может контролировать прослушивание с помощью условного доступа и шифрования .
DRM
Digital Radio Mondiale позволяет одновременно передавать несколько потоков данных вместе со звуковым сигналом. Режим DRM для VHF обеспечивает полосу пропускания от 35 кбит / с до 185 кбит / с и до четырех одновременных потоков данных, что позволяет транслировать звук с качеством 5.1 объемного звука DVD вместе с другим мультимедийным контентом - изображения, видео или HTML-контент являются типичными примерами. [4]
Несмотря на то, что он не имеет обратной совместимости с существующим оборудованием FM-приемника, с трансляциями, закодированными в цифровом виде с использованием HE-AAC или xHE-AAC , эта способность работать в согласованном на международном уровне FM-диапазоне 88-108 МГц делает DRM жизнеспособным кандидатом для будущего принятия, когда страны начинают отключать свои аналоговые передачи.
AM методы
HD-радиовещание
iBiquity также создала средневолновую систему HD Radio для AM, которая является единственной системой, одобренной Федеральной комиссией по связи для цифрового AM-вещания в Соединенных Штатах. [5] Система HD Radio использует вводимые цифровые боковые полосы выше и ниже слышимой части аналогового звука на первичной несущей. Эта система также фазово модулирует несущую в квадратуре и вводит больше цифровой информации в эту фазомодулированную часть несущей. Он основан на принципе AM-стерео, когда он помещает цифровой сигнал туда, где система C-QUAM помещает информацию аналогового стереодекодирования .
DRM
Digital Radio Mondiale добилась гораздо большего успеха [ необходима цитата ] в создании системы AM, которая могла бы быть намного дешевле в реализации, чем любая проприетарная система HD Radio, хотя и требует новой частоты. Это только один , чтобы было принята Mediumwave , но и коротковолновой (и , возможно , длинноволновой ) в Международном союзе электросвязи (МСЭ) для использования в областях I и III, но не в области II, в Северном и Южной Америке . Система HD Radio также была одобрена Международным союзом электросвязи.
CAM-D
CAM-D - еще один метод, хотя он больше является расширением существующей системы. Разработанный пионером AM стерео Леонардом Р. Каном , он кодирует высокие частоты на очень маленьких цифровых боковых полосах, которые не вызывают помех соседним каналам, и смешивает их обратно с аналоговой основной полосой. В отличие от двух других, он не предназначен для многоканальности, отдавая предпочтение качеству, а не количеству. В отличие от системы HD, которую iBiquity называет «гибридной цифровой», система CAM-D действительно является прямым гибридом аналогового и цифрового. Некоторые инженеры считают, что CAM-D может быть совместим с аналоговым стерео AM при правильной инженерии.
Критики CAM-D указывают на несколько недостатков:
- будучи преимущественно аналоговой, система будет так же подвержена искусственным помехам и шумам, как и нынешняя AM-система.
- для системы практически нет приемников, и в настоящее время ни один крупный производитель не заявил даже о намерении начать их производство; а также
- Стоимость дооснащения CAM-D больше, чем просто покупка нового твердотельного передатчика с поддержкой HD.
IBOC против DAB
В то время как Великобритания и многие другие страны выбрали стандарт цифрового аудиовещания (DAB) Eureka 147 для создания службы цифрового радио, Соединенные Штаты выбрали технологию IBOC для своих цифровых станций AM и FM. Полоса частот, обычно используемая для наземного DAB, является частью диапазона III ОВЧ, который не страдает от серьезных проблем с прямой видимостью L-диапазона. Однако он недоступен в Северной Америке, поскольку этот диапазон занят телевизионными каналами с 7 по 13 и любительским радио в диапазоне 1,25 метра (222 МГц). Станции, в настоящее время занимающие этот спектр, не хотели отказываться от своего места, поскольку VHF предлагает несколько преимуществ по сравнению с UHF: относительно меньшая мощность, распространение на большие расстояния (до 100 миль (160 км) с антенной на крыше) и более длинная длина волны, которая более надежен и менее подвержен помехам. В Канаде Комиссия по радио, телевидению и электросвязи (CRTC) продолжает следовать аналоговому стандарту, поэтому каналы там также остаются недоступными. Тестирование HD Radio было разрешено в Канаде, а также в других странах по всему миру.
Также высказывались опасения, что брендирование станций AM и FM, использующих их текущие частоты, будет потеряно для новых номеров каналов, хотя виртуальные каналы, такие как цифровое телевидение, устранят это. Кроме того, нескольким конкурирующим станциям придется использовать передатчик, который объединяет их всех в один ансамбль с одинаковой зоной покрытия (хотя многие FM-станции уже имеют диплексирование в крупных городах, таких как Нью-Йорк). [1] Операторы FM-станций также беспокоились о том, что AM-станции могут внезапно конкурировать с таким же высоким качеством звука, хотя FM все равно будет иметь преимущество в виде более высоких скоростей передачи данных (300 кбит / с по сравнению с 60 кбит / с в HD Стандарт радиосвязи) из-за большей полосы пропускания (100 кГц против 10 кГц).
Самым значительным преимуществом IBOC является его относительная простота реализации. Существующие аналоговые радиоприемники не устаревают, и потребители и промышленность могут перейти на цифровые технологии разумными темпами. Кроме того, имеется технологическая инфраструктура: большинство крупных производителей вещательного оборудования внедряют технологию IBOC, а более 60 производителей приемников продают приемные устройства IBOC. В Великобритании, Дании, Норвегии и Швейцарии, которые являются ведущими странами по внедрению DAB, стереофонические радиостанции с кодеком MPEG-1 Audio Layer II (MP2) первого поколения на DAB имеют более низкое качество звука, чем FM, что подсказывает ряд жалоб. [6] Типичная полоса пропускания для программ DAB составляет всего 128 кбит / с при использовании кодека первого поколения, менее надежного стандарта MP2, который требует как минимум удвоенной скорости, чтобы считаться качеством, близким к CD. [7] [8]
Реализована обновленная версия стандарта Eureka-147 под названием DAB +. Используя более эффективный высококачественный кодек MPEG-4 HE-AAC v2, этот метод сжатия позволяет системе DAB + передавать больше каналов или иметь лучшее качество звука при той же скорости передачи данных, что и исходная система DAB. Это реализация DAB +, которая будет рассматриваться для новых проектов станций, а не более ранняя схема DAB с использованием MUSICAM CODEC. Система DAB + координировалась и развивалась Всемирным форумом DAB, созданным в 1997 году из старой организации. Это дает системе Eureka-147 такое же качество на битрейт, что и система IBOC, и, следовательно, (возможно) лучшее качество звука, чем FM. [9]
Вызовы
AM IBOC в США по-прежнему сталкивается с некоторыми серьезными собственными технологическими проблемами, включая помехи в ночное время другим станциям. iBiquity ранее использовала PAC (также используется с более высоким битрейтом в спутниковом радио Sirius, см. Digital Audio Radio Service ), но в августе 2003 года для решения этих проблем был произведен переход на HDC (на основе ACC). HDC адаптирован для IBOC, и также вероятно, что патентные права и лицензионные платежи для каждого передатчика и приемника можно будет сохранить дольше, создав более проприетарную систему. Digital Radio Mondiale также разрабатывает систему IBOC, которая, вероятно, будет использоваться во всем мире с коротковолновым AM-радио и, возможно, с вещанием AM и FM. Ни один из них еще не утвержден для региона 2 МСЭ (Америка). Однако система, в отличие от HD Radio, не позволяет существующему аналоговому сигналу и цифровому сигналу жить вместе в одном канале. DRM требует дополнительного канала для поддержки обоих сигналов.
И AM, и FM сигналы IBOC создают помехи для станций соседнего канала, но не в пределах защищенных от помех контуров станции, обозначенных Федеральной комиссией по связи США (FCC). Это привело к появлению уничижительных терминов, таких как IBAC (внутриполосный смежный канал) и IBUZ (поскольку помехи звучат как гудение). Радиус действия станции на приемнике HD Radio несколько меньше, чем у аналогового сигнала. Однако в июне 2008 года группа американских вещателей и производителей оборудования обратилась в Федеральную комиссию по связи США с просьбой увеличить допустимую мощность FM IBOC с 1% (в настоящее время) до максимум 10% от аналоговой мощности. 29 января 2010 года FCC одобрила запрос. [10] Кроме того, тропосферный канал и электронный пропуск могут уменьшить диапазон цифрового сигнала, а также аналогового.
Внутриполосные цифровые радиостанции, использующие стандарт iBiquity, продаются под брендом «HD Radio», чтобы подчеркнуть предполагаемое качество приема. По состоянию на июнь 2008 года было изготовлено более 60 различных моделей приемников, и станции получили бланкетное (больше не индивидуальное и экспериментальное) разрешение от Федеральной комиссии связи США на передачу в мультиплексированном многоканальном режиме на FM. Первоначально использование передачи HD Radio на AM было ограничено только днем и не разрешалось ночью из-за потенциальных проблем с распространением радиоволн. FCC сняла это ограничение в начале 2007 года. DRM, однако, без проблем используется по всей Европе на коротких волнах, то есть полностью AM Skywave. При наличии подходящего приемника многие из этих станций можно услышать и в Северной Америке, без аналогового сигнала.
IBOC по всему миру
Аргентина
Технология HD Radio была протестирована в 2004 году, а первые испытания прошли в Буэнос-Айресе. Дальнейшие испытания технологии начались в начале 2007 года.
Бангладеш
Государственная телекомпания BETAR начала вещание HD Radio на своей частоте 100,0 МГц 9 ноября 2016 года со своего сайта Agargaon в Дакке. В трансмиссии используется система GatesAir мощностью 10 кВт. На частоте 100,0 МГц передаются, в частности, программы Всемирной службы Би-би-си . Настроены HD 1, 2, 3 и 4. Во второй передаче с того же сайта будет добавлено HD-радио на 88,8 МГц.
Босния
Испытания и испытания технологии HD Radio начались в Сараево в марте 2007 года.
Бразилия
Испытания HD Radio и DRM в Бразилии начались в середине 2000-х годов. В Бразилии не разрешены регулярные передачи HD Radio или DRM, поскольку стандарт цифрового радио в этой стране еще не определен. Некоторым вещателям были выданы экспериментальные лицензии на один или два года. Совместное исследование правительства (Министерства связи и ANATEL) и Национального метрологического института (Inmetro) было проведено [11], и Консультативный совет по цифровому радио пришел к выводу, что HD Radio и DRM не соответствуют одинаковому охвату аналоговой передачи [12] с На 20 дБ меньше мощности. Ожидается, что до принятия какого-либо решения по стандарту бразильского цифрового радио будут проведены новые испытания. Бразилия рассматривает возможность принятия Digital Radio Mondiale или HD Radio.
Канада
Канадская комиссия по радио, телевидению и электросвязи (CRTC) и Канадская радиовещательная корпорация (CBC) после того, как в течение нескольких лет использовала DAB в L-диапазоне , также изучили возможность использования HD Radio, учитывая его постепенный прогресс в соседних США. CBC начал HD. Радиотестирование в сентябре 2006 г. с упором на передачи из Торонто и Питерборо, Онтарио . [ необходима цитата ] CRTC с тех пор пересмотрел свою политику в отношении цифрового радио, чтобы разрешить операции HD Radio. [13]
Республика Чехия
Первоначальные испытания системы HD Radio начались в Праге в феврале 2007 года.
Китай
В Китае компания Hunan Broadcasting Company начала передачи FMeXtra в Чанше в апреле 2007 года и планирует разместить другие передачи по всей провинции Хунань. SARFT (Государственная администрация радио, кино и телевидения) в настоящее время тестирует HD Radio в Пекине в ожидании принятия в этой стране.
Колумбия
Caracol Radio начало тестирование технологии HD Radio в диапазонах AM и FM в начале 2008 года.
Эль Сальвадор
Сальвадор выберет HD Radio в качестве стандарта цифрового радио. [ необходима цитата ]
Европа
В сентябре 2007 года вещательными компаниями и другими заинтересованными группами был создан Европейский альянс HD Radio Alliance (EHDRA) для содействия внедрению технологии HD Radio европейскими вещательными компаниями, регулирующими органами и организациями по стандартизации.
Франция
Франция начала транслировать сигнал HD Radio в марте 2006 года и планирует многоадресную передачу двух или более каналов. Радиостанции, использующие IBOC HD во Франции, - это SIRTI и NRJ Group. Владелец передатчика - Towercast. Частота радио IBOC HD - 88,2 МГц. В мае 2006 года группа The Towercast добавила один канал цифрового звука на 93,9 МГц.
Германия
Radio Regenbogen начало работу с HD Radio на 102,8 МГц в Гейдельберге 3 декабря 2007 года в соответствии с правительственным органом по испытаниям.
Индонезия
Форум Радио Джаринган Индонезия тестировало передачу IBOC HD с марта 2006 г. по май 2006 г. Станция IBOC HD в Джакарте была Delta FM (99,1 МГц). В апреле 2006 года Radio Sangkakala (в Сурабае), первая радиостанция AM HD в Азии, вышла в эфир на частоте 1062 кГц.
Ямайка
Radio Jamaica начало работать на постоянной основе с сигналами HD Radio AM и FM в городе Кингстон в 2008 году.
Мексика
Все мексиканские радиостанции в пределах 320 км от границы с США могут передавать свои программы в диапазонах AM и FM с использованием технологии HD Radio. Примерно шесть мексиканских станций AM и FM уже работают с технологией HD Radio вдоль границы Мексики с США. Grupo Imagen начала вещание HD Radio на XHDL-FM и XEDA-FM, а также Instituto Mexicano de la Radio на XHIMR-FM, XHIMER-FM и XHOF-FM в Мехико в июне 2012 года.
Новая Зеландия
Передача HD Radio в Окленде, Новая Зеландия, началась 19 октября 2005 года. Частота HD-радио IBOC составляет 106,1 МГц. Передатчик находится в Скайтауэр. После успешного тестирования Ассоциация радиовещателей (RBA) в декабре 2006 г. инициировала всестороннее испытание технологии HD Radio. Целью испытания было оценить потенциал охвата системы HD Radio и дать рекомендации относительно пригодности технологии. для усыновления.
Филиппины
Первая HD-радиостанция на Филиппинах начала вещание 9 ноября 2005 года. Национальная комиссия по телекоммуникациям Филиппин окончательно утвердила свои правила для работы цифрового FM-радио 11 ноября 2007 года.
Польша
В 2006 году в Варшаве началось испытание HD Radio с целью демонстрации технологии местным радиостанциям.
Пуэрто-Рико
WPRM FM - первая радиостанция в Сан-Хуане, Пуэрто-Рико (часть США), которая приняла HD Radio в апреле 2005 года. WRTU в Сан-Хуане также начала вещание с использованием технологии HD Radio в 2007 году.
Швейцария
Тестирование FM-диапазона, спонсируемое Radio Sunshine и Ruoss AG, началось в Люцерне в апреле 2006 года. Работа HD Radio в Швейцарии продолжается и освещается каждый год во время «Дней HD Radio», ежегодного собрания европейских вещателей и производителей в Люцерне с целью обсуждения развертывание технологии в Европе.
Radio Sunshine теперь перешло на DAB + [14] из-за широкого распространения DAB + и отсутствия интереса к HD Radio. Уровень проникновения DAB + в Швейцарии по состоянию на 2018 год достиг 99,5% [15].
Таиланд
Радиовещание HD Radio в Таиланде было начато в апреле 2006 года. Radio of Thailand создало общественную радиосеть IBOC HD для пассажиров общественного транспорта в столице Таиланда Бангкоке. Для приема трансляций в автобусах установлено более 10 000 HD Radio-приемников.
Украина
Первые передачи FM HD Radio в Киеве вышли в эфир в октябре 2006 года на двух FM-станциях, принадлежащих Первой украинской радиогруппе.
Вьетнам
Голос Вьетнама (VOV) начал передачу AM и FM HD Radio в Ханое в июне 2008 года, включая многоадресную передачу, в ожидании того, что технология HD Radio станет стандартом.
Соединенные Штаты
По состоянию на июнь 2008 года более 1700 станций HD Radio транслировали 2432 канала HD Radio. [ необходима цитата ] Технология HD Radio - единственная цифровая технология, одобренная FCC для цифрового вещания AM и FM в США. [ необходима цитата ] Более 60 различных HD-приемников продаются в более чем 12 000 магазинов по всей стране, включая Apple, Best Buy, Target и Wal-Mart. [ необходима цитата ]
По состоянию на май 2007 года FMeXtra работает на нескольких десятках станций. На нескольких сотнях станций, принадлежащих консорциуму Idea Bank , также будет установлен FMeXtra. [2]
Смотрите также
- Цифровое аудиовещание
- Служба цифрового аудио-радио
- Digital Radio Mondiale
- Внутриполосный соседний канал (IBAC)
- ISDB
Рекомендации
- ^ "Цифровое радиовещание FCC" . США Федеральная комиссия по связи , аудио подразделение . Архивировано из оригинала на 2010-06-15 . Проверено 29 июня 2010 .
- ^ «НРНЦ 5Б от апреля 2010 г.» . Национальный комитет радиосистем . Архивировано из оригинала на 2010-05-28 . Проверено 29 июня 2010 .
- ^ «Список FM станций цифрового радиовещания FCC» . США Федеральная комиссия по связи , аудио подразделение .
- ^ http://www.owdjim.gen.nz/chris/radio/DRM/
- ^ «Цифровое радиовещание FCC» . США Федеральная комиссия по связи , аудио подразделение . Архивировано из оригинала на 2010-06-15 . Проверено 29 июня 2010 .
- ^ Холм, Стив (2007). "Лидквалитетет и DAB digitalradio" . Digitale предоставил UiO. Архивировано из оригинала на 2008-05-01 . Проверено 3 января 2009 .( Норвежский )
- ^ Робинсон, Дэвид JM (2002-07-09). «Качество звука DAB» . OFCOM: Регулирование цифрового вещания: битрейты цифрового радио DAB и качество звука; Сжатие динамического диапазона и громкость . Архивировано из оригинала на 2008-07-08 . Проверено 3 января 2009 .
- ^ Козамерник, Франк (июнь 2003 г.). Субъективные тесты прослушивания EBU на аудиокодеках с низким битрейтом (PDF) . EBU * UER . Проверено 3 января 2009 .
- ^ «DAB + - Переход на цифровое радио DAB - Всемирный форум DAB» . Архивировано из оригинала на 2009-10-15 . Проверено 21 октября 2009 .
- ^ FCC (29 января 2010 г.). «Утверждено цифровое увеличение мощности для FM станций. Журнал MM № 99-235, DA 10-208» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 23 мая 2014 года . Проверено 26 февраля 2010 .
- ^ Ministério das Comunicações (2008-08-08). "Relatórios de testes com medições" . Архивировано из оригинала на 2015-06-23 . Проверено 8 июня 2015 .
- ^ Empresa Brasil de Comunicação (Бразильская общественная телерадиовещательная компания) (2013-10-08). "Testes feitos com rádio digital apresentam alcance inferior ao analógico, diz ministério" . Проверено 8 июня 2015 .
- ^ Публичное уведомление CRTC 2006-160
- ^ http://www.sunshine.ch/dynasite.cfm?dsmid=98472
- ^ «Архивная копия» . Архивировано из оригинала на 2013-08-08 . Проверено 9 мая 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
Внешние ссылки
- Информация FCC о IBOC
- Записи помех IBOC