调频频段数字音频广播实践及思考

范晓俊

衢州广电传媒集团 浙江省 衢州市 324000

2014年起，国家新闻出版广电总局启动了中央广播电视节目无线数字化覆盖工程建设，在广播无线数字化方面，采用了调频频段数字音频广播（以下简称CDR 广播）系统，对中央人民广播电台的老年之声、娱乐广播、对农广播这三套广播节目进行无线数字化覆盖试点。衢州市本级的CDR 广播试点由衢州广电传媒集团发射中心承担，并已于2018年9月正式播出。

1 CDR广播简介

调频频段数字音频广播又称为融合数字化广播，即Convergent Digital Radio，CDR 为它的简称，是继模拟电视数字化后，中国调频广播数字化新的技术标准。2018年初，经国际电联（ITU）无线电通信局批准，CDR 广播正式成为ITU 国际标准，拥有了自主知识产权优势，表明了我国自主创新的科技成果已获得国际社会的认可。已颁布的主要技术标准为GY/T268.1—2013《调频频段数字音频广播第1 部分：数字广播信道帧结构、信道编码和调制》和GY/T268.2—2013《调频频段数字音频广播第2 部分：复用》，国家标准GB/T22726-2008 《多声道数字音频编解码技术规范》，分别对应信道编码与调制、复用和信源编码（音频和数据输入）。CDR 广播采用的自主研发的DRA+编码技术，其技术特点如下：

（1）数模同频播出。CDR 广播最大的特点是不占用新的频率，可以在原有的一个模拟调频广播频点上附加传输更多的音频广播节目。模拟和数字同时叠加发射，在保证覆盖范围的情况下，数字发射功率更低，抗干扰性更强，可以在原来的模拟调频广播的基础上进行快速布点，不必再进行频率规划，具有很高的性价比。

（2）多模式传输。CDR 广播在调频频道内可以实现多种传输模式，可以模数同播或纯数字化播出多套广播节目和数据业务，以适应不同应用，如图1所示。

图1 CDR 广播系统结构图

（3）频谱配置灵活。系统采用了更先进的系统构架和信道编码算法，与ITU-R 建议书中其它数字广播标准相比，整体性能更优越，更适合模拟广播向数字音频广播的平滑过渡，如图2所示。

图2 不同的频谱模式所占频带举例

（4）兼容性好。发射端、接收端均兼容原有模拟信号，在发射端增加部分设备即可实现数字化改造。数模同播时普通收音机仍然可以接收模拟调频广播节目，而数字接收机则可以接收模拟和数字的节目。

2 衢州CDR广播建设

2.1 CDR广播系统流程结构

CDR广播系统流程结构，如图3所示。

图3 CDR 系统流程结构图

通过CDR 接收解码器，将中星6B 和亚太六号卫星上传播的中央广播电台老年之声、娱乐广播、对农广播三套节目的复合码流信号接收下来，经切换器选择，送至CDR 发射机的数字输入端口。现有的中国之声模拟调频广播节目则送至CDR发射机的模拟输入端口，采用原有的中国之声频率（93.8MHz），通过数模同播的方式同时播出一套模拟调频广播节目和三套数字音频广播节目。

CDR 数字广播发射机功率1KW，由总局统一招标采购配发，原有的中国之声模拟调频发射机作为备机，这种模式下，只对模拟调频广播发射进行备份。天馈线因满足CDR 广播的带宽要求，未进行改造，仅增加了倒换开关，进行发射机主备切换。

2.2 CDR广播覆盖测试

2.2.1 测试方法

CDR 发射机发射功率调至1KW（额定输出功率），模拟/数字输出比设为7:3。

以姜家山发射中心为原点，沿四个方向用场强仪测试中国之声模拟调频广播场强，并进行收听，用CDR 收音机进行数字音频广播收听。

2.2.2 测试设备

模拟调频广播场强测试采用天津德力生产的便携式地面电视信号分析仪S7000，CDR 广播收听使用华音S2 收音机。

2.2.3 测试依据

参考《GY/T196-2003 调频广播覆盖网技术规定》《GY/T176-2001 中短波广播效果监测规程》，以54dBuV/m 作为模拟调频广播最低接收场强标准，将接收场强大于54dBuV/m 的区域定义为覆盖范围。CDR 广播则以最远能正常解码收听为准（中间偶尔一些地点的不正常接收不计），定义为覆盖范围。

2.2.4 测试结果

根据实际收听收测结果，CDR 数字发射机的模拟调频广播覆盖半径约为8～11 公里，与原来同功率的模拟调频广播发射机覆盖半径基本相同，CDR 广播覆盖半径约为7～9 公里（灰色实心圈），覆盖区域大致如图4所示。

2.2.5 测试结论

CDR 广播在能够正常解码接收时，音质效果明显好于模拟调频广播信号，主观感觉动态大，高低音都很饱满，静音时无本底噪音。在CDR 发射机接收解码器上设定的三套广播节目复合数字码流只有300K，而接收音质可以与CD 相媲美，说明CDR 广播编解码技术相当优秀。

在信号强度临界的情况下，一般出现在场强48～50dB 以下，CDR 广播会因数据丢包出现语句断续现象，而模拟调频广播只是噪音增大，但可以收听，语句连续。因此，在信号强度不足时，CDR 广播在实用性方面处于劣势。

在发射机模数比设定为7:3 的情况下，覆盖范围只比模拟调频广播略小，说明CDR 广播在数模同播的模式下，可以用较低的功率获得较大的覆盖效果。

当然在实际收测中也出现CDR 广播初始化较慢的问题，开机需要七、八秒以上才能出声音，这也许和接收需要解码及缓存等因素有关。另外还有一个问题值得注意，在城区的部分高楼遮挡区域，会出现模拟节目收听正常而CDR 广播无法正常接收的情况，估计是信号反射、绕射叠加过多导致收音机无法正常解码所致。

3 CDR广播现状分析

3.1 CDR广播覆盖网络的建设速度慢于预期

当代科技发展日新月异，新兴技术层出不穷，音频广播实现无线数字化覆盖，国家新闻出版广电总局做了许多努力。2012年底和2013年初，分别在广州和深圳两地进行了广播试点建设，通过实验研究论证确立CDR 技术体系标准。2014年12月，国家新闻出版广电总局和财政部联合印发关于实施中央广播电视节目无线数字化覆盖工程的通知，同时启动广播电视的无线数字化覆盖建设。CDR 广播的建设目标是2014年底后的两年内，在全国完成330 个台改造，用各地现有的中国之声频率资源进行CDR 广播。

但实际情况是2016年初，笔者单位才与生产厂家签订了CDR 发射机合同，2017年8月CDR 发射机才到位。但在试运行中，出现了死机、声音卡顿等许多问题，经过大半年的反复调试、软件升级，才正常稳定播出。时至今日，规划中的各地台站CDR 广播还在陆续开播，整个CDR 无线数字覆盖网的建成也尚需时日。

3.2 CDR终端难以得到认可

关于广播收听受众，笔者认为可主要分为两大类：一类是车载收听人群，另一类是便携式收听人群，包括收音机和将来的集成多媒体终端。车载收听人群是当前广播受众中的主要群体，无论从资讯需求还是广告客户来说，都是将来广播最希望送达的目标人群。车载广播一般不是车辆拥有者单独购买的，因此车载收音机的选型由汽车厂商决定，当前来看，没有CDR 广播覆盖网，也就不会有带CDR 接收机的汽车产品。另一类便携收听人群，主要是中老年人和大学生，这部分人群消费能力相对较弱，对于观念中的普及型收音机的价格会比较在意，目前普遍认可的收音机价格应该在百元以内。2016年11月，海尔推出CDR 接收芯片，此芯片生产了工程样机后，再无显著进展。2018年，一些厂家小批量生产了CDR收音机，售价高达两千多元，单纯的实现收音功能而且售价过高，很难让这部分听众所接受。

3.3 移动网络技术的强力竞争

移动网络如今无处不在，日益强大，4G 信号开通并覆盖完善不过四五年时间，5G 信号已经开始试验，网络技术为电台广播增加了传播途径。网络电台刚开始出现时，受制于流量费用的高昂，发展比较缓慢，现在随着无限流量已基本成为手机套餐标配，人们不再担心收听网络电台的流量问题，从而导致网络电台影响力的飞速扩大，许多广播电台纷纷加大在网络电台上的投入，以网络流媒体的方式进行广播。现在的大部分手机（除了一些老年机和杂牌机）已经取消了调频接收模块，要听广播只能接收网络电台的节目。

速度更快、资费更低的5G 网络和地面免费WIFI 正在快速的全面覆盖，汽车智能化、联网化也在不断提高，在汽车移动联网彻底实现后，交互式的信息接收方式将广为流行，通过收听广播接收信息的方式将会边缘化，可能成为小众化的功能，那时将对CDR 的生存和发展产生极大的威胁。

4 CDR广播推广建议

通过对数字音频广播CDR 系统基本特点的了解，对衢州市区CDR 广播信号覆盖及实际收听效果的分析，结合CDR 广播的现状，我们对其今后的应用和推广提出以下建议：

（1）在发射台普及数字音频广播知识，提前应对发射系统模数转换过程中将要出现的问题，做好知识储备和技术积累，做好CDR 广播覆盖的基础准备工作。

（2）加大投入，充分利用CDR 广播建网快的技术优势，加快完成CDR 广播无线覆盖网的建设。适时进行必要的阴影区补点，才能保证实际接收效果，提高收听体验。

（3）借力资本的力量，尤其是吸引社会资本对CDR 广播的投入，包括CDR 芯片研发、收音机厂商和汽车电子厂商对CDR 产品的投入等等。

（4）加快CDR 广播的内容建设，增加节目套数，提高收听人群的兴趣。

（5）给于销售一定的政策扶持，可以考虑通过基本公共文化服务渠道，开展购机补贴，收听积分换购等积极有效的推广活动，大力发展CDR广播用户。

结 束 语

面对各种内容丰富的移动App、网络电台、IP 化智能终端，CDR 广播确有既生瑜何生亮的感慨。CDR 数字音频广播是技术标准和传输手段，吸引关注的是内容，留住听众的是体验，推广普及的是资本。目前，受无线覆盖网建设的制约以及接收终端普及的限制，CDR 数字音频广播尚处于网络建设和市场培育阶段，如何实现模数转换的完美过渡，从何处打开缺口突破，实现社会效益和经济效益的双丰收，这是一个值得广电从业者认真思考的课题。