基本介紹
- 中文名：聲音廣播
- 外文名：sound broadcasting
- 基本原理：無線電傳播
- 類別：物理學、電磁學
發展歷史,廣播發射台,調幅廣播,調頻廣播,數字聲音廣播,
發展歷史
聲音廣播最早產生於19世紀末，它是隨著電信技術和電子技術的發展而出現1893年，在匈牙利的布達佩斯，有人將700多條電話線連線在一起，定時進行新聞廣播，形成了正式的有線廣播。隨後，無線電技術和設備的發展，又為無線電廣播的出現奠定了基礎。1920年，在美國的匹斯堡誕生了世界上第一座定時廣播的無線電電台。從此以後，聲音廣播技術在全世界得到了迅速地發展。早期的無線電廣播在技術上採用調幅(AM)方式，工作於長波、中波和短波波段，頻率範圍是150kHz-30MHz。調幅廣播經過長期發展，技術不斷完善，而且其接收機簡單、廉價，適合於固定和攜帶型接收，因此有過輝煌的歷史。在調頻廣播出現之前，在全世界的範圍內，長、中、短波調幅廣播是惟一對公眾廣播的形式。但由於調幅方式本身的特點及工作波段的傳播特性，調幅廣播的質量無法得到較大的提高。
1941年，第一個調頻(FM)廣播電台在美國開播。調頻廣播工作於87MHz-108MHz。與調幅廣播相比，調頻廣播有很大優勢，例如，具有較高的抗干擾能力，可實現高保真度廣播，可播出多套節目等。另外，調頻波段較寬，易於實現立體聲廣播，世界各國的立體聲廣播無一例外都採用了調頻方式。
到了20世紀90年代，隨著數位技術的發展，聲音廣播技術也開始由模擬方式向數字方式過渡，出現了數字調幅、數字調頻、DAB等數字聲音廣播技術。最先推出的是歐洲國家於20世紀90年代中開發出的數字音頻廣播(DAB)系統，它成為國際電信聯盟(ITU)認可的地面數字音頻廣播系統。DAB系統工作頻段為30MHz以上，既適合予固定接收，也適合於攜帶型接收和移動接收，能提供CD質量的音頻信號和大量數據業務，也可以採用地面、電纜及衛星進行覆蓋。除了歐洲之外，DAB在世界其它一些國家和地區也得到了一定的發展，例如在加拿大、新加坡、香港、台灣等都得到了套用。繼DAB之後，又出現了數字調幅方案，即在30MHz以下的調幅波段，逐漸由現行的模擬調幅廣播方式過渡到數字調幅廣播方式。數字調幅廣播可以繼續保持模擬調幅廣播的優點，但同時又具有數字廣播特有的優勢，因此可使古老的調幅波段煥發額的活力。
如果將模擬調幅、模擬調頻廣播看成是第一代和第二代廣播技術，則數字聲音廣播可看成是第三代廣播技術。數字聲音廣播是將模擬聲音信號轉換成數位訊號進行處理和傳輸的廣播方式，由於數字系統可以採用糾錯編碼技術，因此可以消除傳輸過程中的噪聲和干擾的積累，從而保證了傳輸的可靠性；另外，數字系統可採用數據壓縮技術，因此大大提高了頻譜利用率；數字傳輸系統還是一種多媒體廣播系統，它既可以用來傳送聲音廣播節目，也可以傳送數據業務、靜止或活動圖像等。此外，數位訊號本身便於存儲、交換、處理，還便於和計算機連線。由此可見，數字聲音廣播和模擬聲音廣播相比，具有較大優勢。數字聲音廣播在21世紀將會得到快速發展和廣泛套用，最終會完全取代模擬聲音廣播。
廣播發射台
信號發射的任務由安裝在廣播發射台內的廣播發射機來完成。發射機通過天饋線發射無線電波，供聽眾接收。
廣播發射台有直播台和轉播台兩種：將播控中心的廣播節目用電纜或微波直接送到發射台播出，這樣的發射台叫直播台。將播控中心的廣播節目通過衛星、微波幹線、短波傳輸到發射台播出，這樣的發射台叫轉播台。直播台在播控中心所在城市的郊區，轉播台不在播控中心所在的城市，有些轉播台基本建立在邊遠地區。
發射台的主要設備是廣播發射機及其天饋線系統。節目傳送設備包括衛星地面接收站、微波機房、短波收音機房和光纜、電纜信號解調機房。電源設備包括變電站、配電間。電源設備應有主用和備用兩套。冷卻設備包括水冷系統和風冷系統。此外，還應有監測監聽設備。技術先進的發射台還有自動化設備，利用微機進行自動程式控制，實現有人留守、無人值班。
調幅廣播
廣播電台分為AM和FM。AM(或調幅)電台的電磁訊號的高度是變化的，白天發出的電波叫做地面波(ground wave)，沿著地面傳播；晚上向空中傳送電波，叫做空中波，它返回地面，能被接受器接受到，傳播範圍遠遠超過地面波。
調幅訊號的實際力量取決於FCC賦予電台的許可權。廣播範圍約25英里的電台被認為是地方性電台，多數電台有100到250瓦特的力量。相反，區域性電台可以覆蓋整個州或幾個州。最強大的電台是全頻道電台，它的功率可高達50000瓦特(聖路易斯的KMOX就是一例)。每種類型電台的功率取決於分配到的頻率。一般來說，頻率越低，訊號傳得越遠。
調頻廣播
FM(或叫調頻)電台與AM電台不同之處在於它的波長(頻率)是可調整的，而高度(幅度)足不變的。因為剛電台發出的訊號遵從視覺規則，訊號傳播的距離取決於天線的高度。一般來說，最遠距離是50英里。然而，FM訊號的質量比AM好。廣播作為地方性媒體的重要性越來越強，將會有更多的節目由衛星通過廣播聯網傳播。
數字聲音廣播
廣播在20世紀20年代誕生後，經歷了調幅廣播、調頻廣播兩個發展階段，隨著數位技術、計算機技術、網路技術和衛星技術的滲透，聲音廣播正在步入數位化的第三個階段。數字聲音廣播是廣播領域中的一場革命，是當代多種高科技的結晶，是信息高速公路的一個重要組成部分，將對全球的廣播事業和電子產業產生巨大的影響。
最先推出的是歐洲國家於20世紀90年代中開發出的數字音頻廣播(DAB)系統，它成為國際電信聯盟(ITU)認可的地面數字音頻廣播系統，緊接著有幾個國家提出了不同的調幅波段的數字廣播(如歐洲的DRM和美國的IBOC)系統。聲音廣播的數位化正朝著DAB、DRM、DMB(數字多媒體廣播)以及網上廣播的多元化方向發展，其技術特徵表現為從模擬向數字轉變，從單機製作到數字音頻制播網路轉變，從較單調的聲音廣播向包含數據廣播、多媒體廣播、互動式服務等的綜合形態過渡。
廣播數位化的技術準備已基本成熟，歐洲的地面和衛星數字音頻廣播(DAB)已運行了多年；數字中短波廣播(DRM)的技術也已成熟，在原中短波的頻寬內可為聽眾提供無干擾的接近單聲道調頻質量的廣播。
