美国地面数字广播系统倍受争议,芯片厂商蓄势待发

上网时间: 2003年11月01日? 作者:吉田顺子? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:高清晰广播系统? HD Radio? PAC?

去年秋,美国联邦通信委员会(FCC)已通过临时授权,使得高清晰广播系统(HD Radio)成为美国地面数字广播系统。这一系统在美国的应用情况到底如何呢?尽管目前美国已有180家电台获得使用HD Radio的授权,有50家在采用HD Radio播音,然而HD Radio收音机市场至今仍未起步。例如,健伍曾是第一家制造HD Radio收音机的厂商,其产品原计划在今年7月上市,但该公司现在表示,明年初以前都不会出货。

系统标准既已出台,市场却迟迟不能放量,原因何在?原来,问题出在核心编解码器身上。HD Radio标准获得批准后,美国全国广播系统委员会(NRSC)曾质疑其低数据率感性音频编码器(Perceptual Audio Coder;PAC)的音频质量。为此,作为HD Radio系统唯一的知识产权所有者和授权商,ibiquity公司表搁置了相关标准的制订工作,并由此放弃了PAC,转向新的HD编解码器,以平息对HD Radio是否适合广播的疑虑,而核心方面的问题则推迟了数字收音机上市的时间。

业界对HD Radio褒贬不一

问题的解决似乎并非如此容易。一些观察家认为,更换HD编解码器(HDC)只是个障眼法,而怀疑者则干脆认为HD Radio仍然没有作好播音的准备。

iBiquity总裁兼首席执行官Robert Struble说,新的编解码器基于“核心的基本音频编码技术”,这项技术是USA Digital Radio和Lucent Digital Radio在2000年合并成为iBiquity时,从贝尔实验室继承来的。新的HDC集成了Coding Technologies公司的频段复制(SBR),从而可以在低数据率下实现较高的音质,它将用于数字AM和数字FM广播。

NRSC数字音频广播委员会主席Milford Smith对此表示满意,他说新的HDC演示给他留下了印象,并表示支持选用这种编解码器。全国广播公司协会(NAB)的成员中包括ABC、Clear Channel和Viacom这样影响力很大的广播公司,这三家公司都是iBiquity的投资者。

即便如此,但仍有一部分无线电与电子工程师、广播电台所有者和其它人士,并不相信改变编解码器就可以解决HD Radio系统的结构问题,他们的担忧主要集中在数字AM广播。批评者称,AM广播的音质令人怀疑,覆盖范围也较小,还容易与邻近的模拟频道发生干扰。而且,由于干扰问题,FCC目前仍未批准在夜间播出数字AM广播。

一些组织建议分配新的频段,以便在美国利用欧洲基于Eureka 147的数字音频广播系统。而其他人则建议采取替代技术。例如,Kahn Communications表示,它已开发出一种数字AM广播系统,音频保真度可以达到15KHz,完全立体声,与现有的广播标准兼容。同时,低功率FM的支持者担忧,HD Radio可能损害他们自己尚未成熟的服务。

最根本的疑问在于,iBiquity的HD Radio系统是怎么率先成为FCC的宠儿,尽管其音质方面的瑕疵如此严重,迫使其在最后一刻改变编解码器。一个答案是,HD Radio获得了监管者的青睐,因为空中电波已变得比较拥挤,而iBiquity的HD Radio则不需要新的广播频段。

当初的NRSC测试报告表示,发射HD Radio信号的电台遇到的干扰极小。但同一份报告提到,第一个最邻近频道的AM电台在某些收听环境下,可能遇到显著干扰。尽管如此,HD Radio从未与替代系统作过对比测试。由广播公司、网络广播公司和无线电工程师组成的反对HD Radio的组织Amherst联盟声称:“FCC和NAB似乎急于给这项技术下定论,而它却从未与其它技术进行过比较。”

对此,NRSC的Smith解释道,HD Radio的初步评估结果良好。只是到了后来,iBiquity才提出改为PAC的计划。Smith说,NRSC要求继续进行测试,以保证改变编解码器不会导致广播性能下降。他说:“对FM PAC的正式评估结果显示,其性能与当初采用AAC的系统不相上下。”但是在AM方面,iBiquity在提交PAC的系统数据之后又撤回了。他接着说:“所以,NRSC没有对采用PAC编解码器的AM系统进行评估。”

“HD Radio系统是美国的商业性广播公司闭门造出来的,面向的也是这些商业性广播公司。”微软公司负责媒体标准与规则的经理Skip Pizzi反驳道,“它基本上是用来维护大型广播公司现有地位的产物。”

HD Radio的支持者们则指出,美国现有8亿台模拟收音机,都适于转变为数字收音机。问题是,如何使数字收音机具有不可抗拒的魅力,促使消费者把自己的收音机改装成数字收音机。

ibiquity承诺,HD Radio的数字FM可以达到“CD音质”,而AM广播则可以达到FM级的品质。但是,是否只凭音频性能的提升就足以促使消费者购买数字收音机,这点还不得而知。

芯片供应商已着手准备

尽管如此,芯片厂商还是支持ibiquity。首先,他们肯定了HD Radio的频段策略。德州仪器数字无线部门的全球销售经理John Gardner认为,由于HD Radio工作于现有的频谱,监管机构和广播公司易于转变。对于消费者来说,HD Radio意味着他们可以继续欣赏“免费广播”,而调谐指针仍然保持在与以前一样的位置。

其次,他们认为更换新的编解码器对他们芯片方案的影响不大。这主要是因为数字收音机中的嵌入式处理器具有强大的处理能力,足以应付这种改变。Gardner说,由于iBiquity当初的HD Radio参考平台是基于德州仪器的TMS320DRI200 DSP,所以升级编解码器可能非常简单,就像换掉一个包含音频算法的外部闪存器件。但iBiquity和德州仪器仍然需要对新的HDC进行测试,并把它集成到德州仪器的DSP上。“我们预期这项工作能在未来的30-45天内完成。”iBiquity的Struble表示。德州仪器的Gardner将改变编解码器称为“HD Radio推出过程中的一次轻微延误。”并表示,德州仪器没有建议改用新的编解码器。

为迎合这种新兴地面数字广播市场的潜在需求,德州仪器(TI)日前推出了其用于HD Radio的第二代单芯片基带IC(符合HD Radio标准的DRI200已于去年推出)DRI250,新的基带芯片集成了模拟AM/FM和数字HD Radio接收器。Gardner表示,与早期方案相比,DRI250与该公司新推出的DRI8201混合信号芯片的组合是“一个飞跃”。

除了处理HD Radio以外,DRI250还能处理模拟AM/FM解调、解码和混频功能,以前这些功能都是由一个个单独的器件完成的。德州仪器表示,在互补的中频模拟前端芯片的支持下,DRI250使音质得到改善,还首次在基带上作到了支持MP3和WMA。而混合信号芯片DRI8201内有精密的中频A/D转换器、数字下变频和完整的数字收音机设计所需的控制D/A转换器。A/D转换器,在新的芯片中升级到12位,使噪声降到最低。DRI8201集成了适应性立体声分离和适应性带宽控制。

德州仪器计划在第四季度生产DRI250的样品,明年初开始批量生产。DRI250价格将定为30美元,DRI8201混合信号IC为8美元。Gardner指出,德州仪器的第一代DRI200是50美元,DRI250/DRI8201结合在一起,意味着为HD Radio系统设计人员节省了“数十美元”。

观察家指出,HD Radio收音机的商业发布已由7月推迟到明年初,因此德州仪器的HD Radio芯片组可能抢占不了什么先机。他们认为第一代DRI200不会“得到广泛应用”,尽管该公司将继续支持这种芯片。

飞利浦半导体是致力于HD Radio的另一家公司,该公司计划在数月内宣布一款HD Radio解码器ASIC。该芯片基于一个ARM946处理器,拥有专门的功能用来数字信号处理,计划与该公司的汽车收音机数字中频DSP配套工作。在双芯片配置中,汽车收音机DSP负责模拟AM/FM解调和解码,而ASIC芯片则处理HD Radio。“我们正在与iBiquity合作,预期将在近期宣布相关芯片的样品。”飞利浦北美汽车市场主管Jack Morgan表示,“我们的ASIC将与iBiquity新的HDC无缝配合。由于新的HDC软件对处理和计算能力的需求与以前宣布的软件不相上下,因此目前不需对硬件进行改动。”

Gardner介绍道,HD Radio正在开发之中的特性包括Tomorrow Radio Project,这是健伍与National Public Radio的合作项目,目的是使每个频道可以分成两股。例如,可以把96Kb的信道分成两股,一股是6?Kb,用于广播音乐节目,其余的用于聊天广播。其他正在开发中的HD Radio特点包括“倒带”功能,可允许听众倒回去30秒左右,以听到一首歌曲的名字。

作者: 吉田顺子


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