NICAM

NICAM (lyhenne sanoista Near Instantaneous Companded Audio Multiplex, tunnetaan myös NICAM 728:na) on digitaalinen ääniformaatti analogisille televisiolähetyksille. Äänivirrassa on 14 bitin modulointipakkaus ja sen näytteenottotaajuus on 32 kHz (kilohertsiä).

Teknisesti

NICAMin sisältämä tieto lähetetään alikantoaallolla varsinaisen kanavan rinnalla. Tästä syystä NICAM ei häiritse kanavan mukana tulevaa mono-äänikanavaa, joten yhteensopivuus mono-vastaanottimien kanssa säilyy.

NICAM-tekniikalla lähetykseen saadaan sisällytettyä jopa kolme erillistä äänivirtaa. Tämä mahdollistaa esimerkiksi usean erikielisen äänivirran samalle kanavalle yhtäaikaisesti. Esimerkiksi Suomen Yleisradio käytti tätä ominaisuutta analogisen television urheiluaiheisissa lähetyksissä, jolloin valittavina kielivaihtoehtoina olivat useimmiten suomi ja ruotsi.

NICAMin tuomia mahdollisuuksia — kukin vaihtoehdoista valitaan datavirran kolmen ennalta määritellyn bitin avulla:

• yksi digitaalinen Stereo-äänivirta
• kaksi täysin erillistä digitaalista mono-äänivirtaa
• yksi digitaalinen mono-äänivirta, jonka rinnalla 352 kb/s (kilobittiä sekunnissa) datavirta
• yksi 704 kb/s (kilobittiä sekunnissa) datavirta.

Näistä ominaisuuksista kuitenkin vain kaksi ensimmäistä on yleisesti käytössä.

Muita faktoja:

• Äänen taajuuden yläraja on 15 kHz lähetyspään (pakkausrajapinnan, engl. encoder) suotimien takia.
• Alkuperäiset 14 bitin ääninäytteet on muunnettu digitaalisesti datan lähetyksen vuoksi 10 bitin "paketteihin". Paketit on jaettu 16 paketin rypäisiin. Jos rypään jokainen paketti on ns. hiljainen paketti, eli jokaisen paketin eniten merkitsevä bitti (engl. most significant bit) on 0, koko ryväs jätetään huomioimatta.

Jotta NICAM-lähetyksiä voidaan vastaanottaa, vastaanottimessa täytyy olla NICAM purkupiiri (engl. decoder). Vastaanottimet, joissa ei ole purkupiiriä, eivät osaa erotella NICAM-dataa muun lähetyksen seasta ja täten käyttävät lähetyksen mukana tulevaa mono-äänikanavaa.

NICAMia tukevissa videonauhureissa yleinen tapa varastoida tieto, on syöttää NICAM äänivirta VHS-kasetin Hifi-raidalle, toisin kuin mono-äänikanava, joka syötetään VHS-kasetin lineaariselle raidalle.

Radiotaajuusominaisuudet

Modulaatiomenetelmä: Differentiaalisesti koodattu nelivaiheinen vaiheensiirto-avainnus, jossa jokainen neljästä vaihemuutoksesta siirtää kaksi databittiä (DQPSK). Bittinopeus: 728 kbit/s, Kantoaallon taajuus 5,85 MHz kuvakantoaallon yläpuolella, kantoaallon taso: Kuvakantoaallon ja moduloidun digitaalisen äänikantoaallon tehojen suhde on 1:100. Spektrin leveys n. 500 kHz. Käytetty datan muokkaus on ns. 40 % cosini roll-off. Spektri ei riipu lähetettävästä äänimateriaalista, koska bittijono sekoitetaan (kehyssynkronointisanaa lukuun ottamatta), summaamalla (modulo-2) bittijonoon vale-satunnainen bittijono (valeumpimähkäsignaali). Lopullinen spektri muistuttaa kohinaa. Äänisignaalin vierekkäiset bitit lomitellaan vähintään 15 bitin päähän toisistaan virheryöppyjen poistamiseksi.

Historiaa

Suorana ulkolähetyksenä toteutettu ja 09.10.1988 klo 18.45 alkanut tv-ohjelma "Metro" oli maailman ensimmäinen säännöllisesti lähetettävä ohjelmasarja, jossa stereoäänen lähettämiseen käytettiin digitaalista NICAM 728-järjestelmää maanpäällisissä tv-verkoissa.

Aiheesta muualla

• "All You Ever Wanted to Know About NICAM but were Afraid to Ask" (englanniksi)
• BBC:n NICAM tietosivu (englanniksi)
• A Brief Guide to NICAM (Arkistoitu – Internet Archive) (englanniksi)