随着信息传播与制作的数字化以及网络化，作为传统媒体代表的广播业也卷入到数字化浪潮中。在计算机信息技术快速发展以及近年来三网融合快速推进的大背景下，传统广播业迎来了严峻挑战，但同时也面临重大发展机遇。
在电视、网络的强势覆盖冲击下，广播一度成为了弱势媒体，然而，车载收音机、Podcast、网络电台等新型广播形式的兴起，给广播注入了新的活力。
如今，广播的发展真正跟上了时代的脚步，跟上了新媒体的发展。随着数字化技术的应用，广播在节目内容和形式等方面都有了很大的突破和创新。无论广播电视如何日新月异的发展，广播的神奇作用还是一如既往的重要。
广播的数字化意义
数字化的必然性。相比通信、电视的数字化进程，广播的数字化改造动作慢、周期长。原有的声音广播在形式、质量、数量已经难以满足听众日益增长的需求。尤其是频谱资源的紧张，无线传输环境的恶劣，难以保证无线广播声音的传输质量。广播业务形式面临互联网、移动互联网的冲击，覆盖范围受限，难以实现大范围无缝覆盖。所以，广播数字化已成为世界广播电视发展的必然趋势。
广播的数字化可概括为两个环节：一是节目制作环节，二是节目传输、覆盖环节。
在广播节目制作环节，作为整个广播电台，应用数字技术能够使得节目制作的质量以及播控发射都产生了十分深刻的变革。例如数字录音机、数字播音台、音频工作站、光缆以及激光唱片等，这些相对来说比较先进的数字设备都已经在广播电台中得到了十分广泛的应用，其节目的音频质量不仅仅有了质的飞跃，节目的总体质量也在很大程度上都有了提升。
在广播节目传输、覆盖环节，将数字化了的音频信号、视频信号，以及各种数据信号，在数字状态下进行各种编码、调制、传递等处理。同时，数字广播也是一项有别于传统所熟知的AM、FM的广播技术，它通过地面发射站，以发射数字信号来达到广播以及数据资讯传输目的。
数字化的优势。依托于数字压缩、编码、调制、解调和单频网组网等技术，数字广播跟模拟广播相比较，有着提供多数据业务、提升移动接收质量、组网灵活、降低发射功率、减少电磁污染等多方面优点。从发射台站的角度来看，降低发射功率、减少电磁污染有很好的经济效益和社会效益，广播数字化的过程也是各发射台站“节能减排”的过程，每年可以节约大量电费。
同时，数字广播的业务内容可由单纯的音频业务扩展到包括音频、视频、数据、文字、图形等在内的多媒体信号。就世界范围看，数字广播已经进入了数字多媒体广播的时代，受众通过手机、电脑、便携式接收终端、车载接收终端等多种接收装置，就可以收看到丰富多彩的数字多媒体节目。
数字广播的几种技术及在中国的应用情况
从技术角度出发，目前国际上的数字广播主流应用已有三种标准：DAB数字音频广播、HD Radio和DRM。
标准1：DAB数字音频广播
在20世纪20年代诞生广播后，经历了调幅、调频两个发展阶段，正快步进入数字化的第三个阶段。首先登场的是欧洲国家与90年代中推出的DAB（DigitalAudio Broadcasting）系统。DAB亦称尤里卡147（EUREKA 147），是继传统的调幅、调频广播之后的第三代广播。不仅如此，DAB还适合利用7英寸以下屏幕的手持终端收看的视频节目，以及包括多种实时信息在内的文字、图像数据传输。
为解决移动接收问题，避免由于多径传输造成的衰落，DAB采用了COFDM（编码正交频分复用）信道编码与调制方法，所以相较于传统调幅、调频广播，优势很明显，系统传输能力强，信号传输鲁棒性较强，移动接收性能好。同时还可支持多种多样的数据，多媒体业务。
国内对DAB的跟踪研究起于80年代末，并于90年代初通过了中国开展DAB重大科研的可行性报告，从1995年开始根据当时中国和欧盟关于数字音频广播项目的合作规划，先后分别在北京和广东建立了DAB实验室和无线发射先导网，同年在北京的实验室开始了DAB系统有关数据的测试。广东的DAB数字音频广播先导网（中国的第一个DAB先导网）在1996年12月25日开通，1997年7月1日正式投入试播，它为国家制定数字广播技术标准提出了试验数据。该先导网由佛山、广州和中山三个试验试播台组成，有效覆盖了珠江三角洲的大部分地区。2000年10月11日广东数字音频广播网络系统通过了由国家科技部、广电总局和地方广电部门领导及专家组成的验收组的验收。京津网（单频网）也于2000年试播。2005年4月18日，北京人民广播电台的数字音频广播（DAB）开始试播；2006年9月6日正式启动DAB移动多媒体广播业务。本世纪初由中国实现了亚洲最早的基于DAB平台的实时视频业务传输（即DMB）。
DAB在国内已经开展了近二十年，但是到目前为止发展的并不是很好，原因主要有两点：一是DAB需要占用III波段和L波段，我们国家III波段现阶段仍主要用于模拟电视，模拟电视带宽是8M，DAB是1.5M，如果分配给DAB1.5M带宽，那么8兆的就用不了了，会造成一定程度上的频谱资源浪费。二是DAB不能与现行广播制式兼容，听众必须重新采购接收机，而且原有节目制作、传输、发射系统均需更新，耗资较多，一般听众难以接受。同时，在节目内容不够强大、CMMB全面启动等原因背景下，DAB没有发展壮大起来。
标准2：HD Radio
美国HD Radio，是美国ibiquity公司针对FM广播和AM中波广播数字化改造而开发的一种带内同频（In Band On Channel,IBOC）数字音频广播系统。它的最大特点是可利用现有模拟广播频道之间的空闲频率资源,保持基础设施和频率划分不变,逐渐实现模拟向数字的过渡。采用HD Radio,可以在一个调频台内传三套或四套节目。另外，可以实现模拟/数字自动切换,即可以在播模拟节目的时候增加了数字广播，这样形成数字和模拟相互互补,这一特点很好的解决了数字广播的“峭壁效应”，数字广播的一个弱点就是，在场强门限之上，接收数字广播完全没事，如果在门限之下，数字广播接收就完全中断，接收体验很不好，针对此问题，HD Radio将数字和模拟广播同步，这样，若接收机接收不到数字信号，就可以用有些噪声的模拟信号进行补偿，至少保证用户的信号不会中断。在HD Radio中，FM广播可以达到或接近CD音质，AM广播的音质可以达到接近现有模拟FM立体声音质。
中国对HD Radio的跟踪研究始于上世纪末，中央人民广播电台与国家广电总局广科院、无线电台局共同承担了北京地区HD Radio试验广播及发射设备改造技术研究项目，包括对在播出HD Radio广播进行试验以及对现有国产发射机的改造，获得了成功。随后，中央人民广播电台、无线局、广科院等六家单位承担总局2009年科研项目HD Radio研究并完成了开路实验。
但HD Radio在中国并没有开展实际应用，主要原因有以下几点。
（1）HD Radio系统比较特别，它只是在美国的NRC标准化组织上发布NRC—5—B，但是所有的技术全是IBiquity公司提供的，部分技术属于私有技术，没有任何可供参考的资料。它的专业授权模式非常特殊，限制了产业化的发展。
（2）同我们国家现有的调频规划原则有些地方有冲突，还有中波调幅HD Radio和我们国家的频率设置不一样，HD Radio中是10K的带宽设置，国内是9K的。还有blending需要将模拟广播节目进行延时7到8秒，这在直播时是有问题的。同时目前HDRadio系统尚未实现单频网组网功能。
因为这些劣势，HDRadio系统在国内跟踪研究了三年多以后，暂时告一段落。
标准3：DRM/DRM+
中短波广播仍然是目前广播的主要手段和最经济手段。目前，数字中短波广播的国际标准主要是DRM。
DRM系统实际是数字调幅广播。1998年在广州成立了DRM组织，目标是开发数字长、中、短波的国际标准，会员国家有30多个。2001年10月份成为ETSI标准，2002年1月30日经IEC五通过IEC62272-1标准。2004年开始，DRM组织将DRM扩展到30MHz至120MHz，并在2009年8月由ETSI正式发布的。这是DRM的基本情况。DRM（DRM30）应用于30MHz以下频段，DRM+应用于III波段。DRM30可以达到立体声调频质量，DRM+可以达到CD音质，有效提高了调幅/调频频段音频业务质量。
远距离传输和大范围覆盖是调幅频段广播，特别是短波广播的独特优势，尤其适用于中国地广人稀的区域。但其面临的是天波传输的不稳定性以及带宽过窄的困境。在采用COFDM调制、MPEG-4 HE AAC v2等数字化技术之后，大大提高了调幅波段信号传送的可靠性，具有很强的抗多径传播引起的衰落能力，实现长距离可靠传输,支持单频网组网，实现大面积覆盖的同时节约频谱资源，还能支持数据业务。同时，也可像HDRadio一样，实现数字、模拟信号同播，比较容易实现从模拟广播到全数字广播的平稳过渡，兼容了模拟、数字用户的接收。
DRM+（DRM Plus）将DRM扩展到了120MHz，主要是在欧洲进行试验和应用，实现调频频段模拟向数字的平滑过渡，延续了DRM系统中复用方式、音频帧结构、信源压缩算法、COFDM调制等技术。
国内在很早开始对DRM进行跟踪和研究，从2002年开始做长距离短波DRM广播的试验，从海南-北京、黑龙江-香港、新疆-欧洲，还有中波的试验，包括长沙、杭州、广州。2004年，实现了“数字AM广播系统功能样机研制与试验研究”，主要研制了前端编码器、服务器、接收机，现有的模拟短波发射机进行改造，建立试验系统。
DRM到现在为止在国际上都不太成功的原因有以下几点。
（1）技术层面
带宽有限，所能提供的业务单一，尽管明显提高了短波波段的接收质量，但仍然无法克服短波传输固有的弱点，即在天波传播过程中，由于路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素造成的信号不稳定性。
（2）应用层面
信源编码算法专利费用比较高，产业方面的支持不足，在国内很难做市场推动。DRM组织也未在全球范围内发布数字化时间表。
中国数字音频广播系统CDR
从近二十年中国数字声音广播的发展情况来看，国内尝试了DAB、DRM、CMMB等多种体系标准，但由于其各自的弱点和瓶颈，一直没有在全国范围内发展壮大。
随着《“十二五”广播影视科技发展规划》的出台，明确提出要推进中国声音广播的数字化，建立适合中国国情、具有自主知识产权的数字音频广播体系，这预示着中国声音广播即将迎来数字化发展的春天。
首先，国家鼓励自主创新，加大了对自主创新、自主研发的投入；其次，在前面一系列音频广播数字化过程及产业化应用中积累了宝贵经验，完全有实力可以实现自己的标准系统；再有，国内运营商对频谱资源需要越来越迫切，尤其是调频资源，同时中国自主知识产权的音频信源编码技术也已经出现，所以，在此天时、地利、人和的情况下，完全能够建立一套适合中国国情、具有自主知识产权的数字音频广播体系。为此,在2007年，由总局广科院牵头，展开了中国数字音频广播系统CDR的研发和实验，并率先在调频频段取得成果，北京、广东相机启动了CDR数字音频广播示范网建设和运行。按照主管部门的部署，中国将启动全国范围CDR数字音频广播网的建设，采取“三步走”策略，计划到2016年实现CDR数字音频广播覆盖全国地级以上城市的目标。
声音广播有其独特的魅力，永远无法被其它传媒方式所取代。数字化技术的应用为声音广播创造了良好的发展机遇。
利用现有模拟广播的市场成熟度，不改变现有频率规划，在实现模拟向数字的平滑过渡的同时，能够保持原有模拟调频节目的播出，是最适合中国国情的方案。
即使CDR在技术上有诸多优势，在全国的大范围应用也面临很多风险，例如与其它技术体系的竞争或融合、商业模式的选择、接收机价格的定位等等，都需要精心的考虑。毕竟，数字化只是声音广播的手段，不是目的。
本文原载《广播电视信息》2014年12期
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