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很多火腿是从模拟转数字,习惯了模拟的声音(音质)比较难接收数字电台的声音。
造成这种现象的根源有几个,在心理学上叫首因效应、自利性偏见和证实性性偏见。这种现象在我们的生活中非常常见的,例如黑胶唱片到数字音乐,胶片到数码相机,燃油车到电动车,人们对与新鲜事物充满了不确定性和恐惧,而选择保持现状的状态。
首因效应,就是先入为主,如果你接触电台就是玩数字电台,从未玩过模拟,你就不会用这种问题。通常人是能适应设备的,而传统的人要求设备适应人。
自利性偏见和证实性性偏见是产生数字电台声音不好听这个观点闭环的关键,人们为了证实数字电台声音不好听,找个钟理由,同时让其他人帮自己强化这个信念。
回到主题,并不是数字模式声音不好听,数字电台不背锅。
造成数字电台声音不好听的因素有很多,但是最终打架都不加思考,让数字模式背锅。是什么原因造成了这种结果,造成数字音质差因素有那些?今天我给打架说个明白。
相比模拟电台,也就是常规 FM 模式,数字电台以及数字电路更复杂,数字通信相比 FM 更苛刻,是有一定门槛的。
但是这个门槛一旦被突破,随着时间推移研发投入,也越来越成熟。就像第一代GSM手机到如今5G发展一样。
早年看到华强北整栋楼都是做老年机的,因为门槛低,随便那个工厂都能生产,而如今手机被生产被垄断在几个大厂之间。手机生产门槛越来越高。
数字电台的发展也是如此,摩托罗拉引领数字通信,我们看到泉州小弟(泉州机)束手无策,摩托罗拉赚的盆满钵满,拿下很多政府大订单,后起海能达入局,投入大量研发,奋起直追,抄袭照搬摩托罗拉技术,被摩托罗拉两次告上法庭。
因为数字电台门槛比较高,就类似原研药和国产仿制药一样,泉州厂做出来数字电台参差不齐,这就导致了不同设备之间通信,音质不好,用户体验差的问题。
声码器就是把麦克风采集的PCM音频进行编码,编程二进制,二进制再由 4FSK 调制,将其发射出去。对方收到二禁止编码,再将其解码成PCM音频,从喇叭里面播放出来。
这个过程可以比喻成,麦克风 转 MP3 --- 发送 --- 接收 MP3 -- 播放, 声码器就是一种线性音频压缩格式,确切地说是流媒体格式。
声码器的形态,既可以是软件,也可以是硬件芯片,电台里面用的就是“芯片”,芯片效率更高,更稳定。
你若理解不了,我再比喻一下,这里你也可以理解为 DVD 软解/硬解,软解就是用电脑播放器看DVD,用的是软件,解码是CPU负责。而 DVD 机是硬解,插入DVD就能播放。
声码器有很多种,来自不同厂商的解决方案,每个厂商都有自己的标准,就像 MP3,WAV,FLAC,APE。目前再售的电台,ambe 方案最多,ambe 上市时间早,市场占有率高,从80年代开始该公司就从事声码器研发。如今已经占据声码器半壁江山,他的用户包括,苹果、三星、华为…… (声码器手机里面用量远远高原电台),如今ambe 声码器已经发展到第三带。ambe 是第一代,ambe2000 是第二代,最近版本是 ambe3000 第三代。
第一代 ambe 已经专利过期,很多国内厂商开始仿制,并且用在了很多泉州电台里面。
虽然摩罗罗拉、建武、八重洲、Icom、海能达、泉州机他门都是用 ambe 的方案,但是调教参数都略有差异(例如速率9.6Kps/4.8Kps),并且使用的声码器版本也不同。即使是ambe2000系列,也有好几个子版本,这就造成了数字电台声音不好听的现象。
同时你会发现,同一个生态体系的数字电台就不存在这个问题,不信你用两台相同厂家的数字机,在数字模式下直频,你看看声音如何?两个摩托罗拉或者两个海能达,音质是相当不错的。
厂商为什么不用其他声码器?
因为两种不同的声码器无法互通,厂商为了让自家电台能跟其他厂互通,都默认选择了 ambe2000 系列声码器。
为什么 P25 和 Tetra 音质好?
因为他门没有使用常规的 AMBE+2 声码器
要想获得更好的音质就要使用更先进的声码器,例如 ambe3000 系列,或者其他公司产品,但是!!! 会有兼容问题,老电台怎么办?最终厂家都做了妥协,使用中间的 ambe2000 系列。
最后,电台满足的是通连,不是HIFI高保真。
数字电台传播的比模拟电台远,但是远程弱信号如果受到干扰,就会产生误码率/丢失率。此时就会发出 DVD 那种马赛克声音。
就如面前所说,人们的观念,宁可接收噪声刺耳,且听不清,也不愿接受数字电台来的更实际的断断续续的清洗通话。
人们还会忽视,当数字和模拟都无法进行语音通信的时候,数字电台还可以发送短信,电台会持续发送短信,一旦遇到通信窗口,瞬间就能把文本的短信发出去。
人们更忽视了,数字电台海能发送图片,在应急通信中,能把现场图片发送给指挥员。
至于定位,现在国产电台都同时带有北斗和GPS。
数字电台原生支持网络接入,网络接入有三类,分别是:中继网络接入、终端网络接入。
中继网络接入,就是将多个中继台接到互联网,商用通常都是专线,有固定IP地址的光纤网络。并且有机房和空调。而我们业余无线电就没有这种条件了,要想办法解决网络问题,想出各种奇葩方案,能联网就已经不错了。
例如深圳439.790中继台,我们当年用了微波对射方案,中继台通过两个微波天线(锅)连接到50公里外的节点。我们也没有固定IP地址,BG7IGY 就用OpenWRT刷盒子,用 OpenVPN 打洞。最终实现了中继互联,这种环境能联网,还要啥自行车。
如今中继台都会选择了另一种接入方案,也就是 MMDVM,首先火腿能提供的网络条件多是 ADSL 网络,并不是独享专线,跟其他业务共用。其次 MMDVM 很多服务器是在外国。所以从中继台到 MMDVM 之间的网络无法保证100%稳定,也会出现各种问题,例如丢包。以DMR为例,DMR的网络是建立在UDP的基础之上的,UDP是不保障对方一定收到数据包的。
还有很多高山中继台,只能使用4G/5G流量卡,他门使用的路由器都是家用级别的,无法保障7*24小时工作,也没有机房和空调。
最后,终端网络接入,也就是热点,主要是 MMDVM 热点,这就不用我说了,网络质量更是参差不齐。丢包/卡顿,是家常便饭。
前面说了,每个电台用的声码器调教,甚至出厂商都不同,MMDVM 要实现互通,就需要进行,音频的编码/解码。即拆包/封包。
例如 Yaesu Fusion YSF 在 VW 模式下,你要跟 DMR 互通。会经历什么?
这时就需要把 YSF 的 9.6k包解码成PCM,然后再用软件声码器编码成 4.8k 语音给到 DMR,此时 DMR就能播放出声音了。
经历这个过程,YSF 9.6 高保真音频,就被有损压缩成了 4.8 这个过程还会造成通信延迟。
有人说 D-Star 好,那是再同一个中继上通连,如果你经过 MMDVM,会发生什么事?
D-Star 为了降低成本以使用了ambe第一代声码器,没错80年代的技术。D-Star 跟任何主流数字模式互通都要进行音频的解码和重新编码。也就是 ambe 解码,再编码成主流的 ambe+2(ambe2000) 否则其他电台都听不到声音。