DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Здравей Хабр.

През последните години въвеждането на стандарта за цифрово радио DAB+ се обсъжда в Русия, Украйна и Беларус. И ако в Русия процесът все още не е напреднал, то в Украйна и Беларус изглежда вече са преминали към тестово излъчване.

DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Как работи, какви са плюсовете и минусите и необходимо ли е изобщо? Детайли под кройката.

Технология

Идеята за цифрово радио започва да се появява в края на 80-те години, когато става ясно, че няма достатъчно „места“ в обикновената FM лента за всички - в големите градове свободният спектър в диапазона 88-108 MHz беше изтощен. В това отношение DAB се счита за добра алтернатива - това е цифров стандарт, в който поради по-ефективното кодиране могат да бъдат поставени повече станции. Първата версия на DAB използва MP2 кодека, втората версия (DAB+) използва по-новия HE-AAC. Самият стандарт е много стар за съвременните стандарти - първата DAB станция е пусната през 1995 г., а DAB + станцията през 2007 г. Освен това „възрастта“ на стандарта в този случай е дори повече плюс, отколкото минус - сега няма проблем да закупите радиоприемник за всеки вкус и бюджет.

Има доста разлики между DAB и обикновения FM. И въпросът дори не е, че едното е „цифра“, а другото е „аналог“. Принципът на прехвърляне на съдържание е различен. При FM всяка станция излъчва независимо, докато при DAB+ всички станции се обединяват в „мултиплекс“, всяка от които може да има до 16 станции. Предоставят се различни честотни канали, така че различните държави да могат да избират тези, които са свободни от други услуги.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

От бизнес гледна точка, тази разлика предизвиква редица спорове между разпространителите относно начина на излъчване в мултиплекс. Преди това самите оператори получиха лиценз за честота, купиха антена и предавател, сега лицензът ще бъде издаден на оператора на мултиплекса и той вече ще отдава под наем канали на радиостанции. Трудно е да се каже дали е по-добро или по-лошо, за някой е по-удобно да има всичко свое, за някой е по-удобно да наема.

Между другото, в това отношение DAB има огромен и тлъст минус за слушателя - наемната цена на мултиплекс зависи от битрейта. И ако изберете между 192 и 64kbps ... мисля, че всеки разбира какво ще бъде избрано. Ако в FM е доста трудно да се излъчва с лошо качество, то в DAB дори се насърчава икономично (ясно е, че това не е грешка на стандартните разработчици, но въпреки това). Руските цени, разбира се, все още не са известни, но например можете да видите английски цени тук.

От техническа гледна точка DAB+ мултиплексът е широколентов сигнал с ширина на спектъра от около 1.5 MHz, който се вижда ясно с RTL-SDR приемник.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Можете да намерите по-подробно описание в PDF тук.

Конкуриращи се стандарти

Като цяло не са толкова много. DAB+ се използва в Европа, стандартът е популярен в САЩ HD Radio, в Индия бяха проведени експерименти със стандарта DRMно как свършиха е трудно да се каже.

Картата е малко остаряла (DRM също беше тествана в Русия, но изоставена), но общата идея може да бъде разбрана:
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?
(източник e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-solves-the-digital-radio-conundrum)

За разлика от DAB, създателите на стандарта HD Radio са поели по различен път, като са поставили цифровия сигнал директно до аналоговия сигнал, позволявайки на операторите да използват свои собствени антени и мачти.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Това обаче не решава проблема, от който започна всичко - проблемът с липсата на свободни места в спектъра. Да, и чисто географски (и вероятно политически) в страните от бившия ОНД приемането на европейския стандарт изглежда по-логично от използването на американския - изборът на европейски стоки все още е по-голям и е по-лесно да се купуват приемници . През 2011 г. все още имаше споменавания Руски стандарт RAVIS, но всичко умря (и слава богу, тъй като собственият му цифров стандарт е несъвместим с нищо, това е най-лошото нещо, което може да се измисли за радиослушателите).

Тестване

И накрая, да преминем към практическата част, т.е. към тестване. DAB все още не работи в Русия, така че ще използваме SDR записи от холандския мултиплекс. Желаещите от други държави също могат да се включат и да ми изпратят записи в IQ формат, аз ще ги обработя и ще направя пивот таблица.

Как можете да слушате DAB? защото цифров стандарт, тогава той може да бъде декодиран с помощта на компютър и rtl-sdr приемник. Има две програми - qt-dab и Welle.io, и двете могат да работят с rtl-sdr.

Qt-dab изглежда като студентска курсова работа и авторът явно не се е постарал с дизайна - шрифтовете не се вписват в контролите, прозорците не се мащабират. Но за нас най-важното е, че ви позволява да четете и пишете IQ файлове.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Welle.io все още е в бета версия, но работи много по-добре и декодира по-добре. Също така е възможно да се изведе доста допълнителна информация за отстраняване на грешки:
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Но welle.io все още не знае как да работи с iq файлове, така че ще използваме Qt-dab.

За тестване качих 3 файла на cloud.mail.ru, всеки съдържа едноминутен DAB мултиплексен запис, размерът на файла е около 500MB (това е размерът на IQ записите за SDR с честотна лента от 2.4MHz). Можете да отворите файловете в Qt-dab, чиято връзка за изтегляне е дадена по-горе.

Файл-1:DAB-8A.sdr- cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Мултиплекс 8А работи на честота 195.136 MHz и съдържа 16 станции. Битрейтът на всички станции е 64Kbps.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Файл-2:DAB-11A.sdr- cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Мултиплекс 11А на честота 216.928 MHz. Съдържа 6 станции с битрейт съответно 48, 48, 48, 48, 64 и 48KBps.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Файл-3: DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Мултиплекс 11C на честота 220.352 MHz, също съдържа 16 станции. Битовите скорости на всички станции са съответно: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 и 64Kbps.
DAB+ цифрово радио - как работи и необходимо ли е изобщо?

Както можете да видите, няма проблеми с броя на станциите, но основният проблем е ниският битрейт. Колкото до самото съдържание, вкусовете са различни и няма да го обсъждам, желаещите могат да си свалят файловете и да слушат сами. Не всички мултиплекси са изброени в записите, но общата идея е, надявам се, ясна.

Данни

Ако говорим за перспективите за цифрово излъчване, тогава, уви, те са доста тъжни. Основното предимство на DAB е по-ефективното използване на спектъра, което позволява повече станции да бъдат в ефир. В това отношение DAB + има смисъл само за онези градове, където няма свободно място в FM. За Русия това е може би само Москва и Санкт Петербург, във всички останали градове няма такива проблеми.

Що се отнася до качеството на звука, DAB+ може технически да осигури битрейт до 192Kbps, което ще ви даде почти HiFi звук. На практика, както виждаме по-горе, разпространителите пестят пари и не надхвърлят летвата дори при 100Kbps. От трите мултиплекса само една (!) станция беше открита да излъчва на 96Kbps (а излъчването на музика от 48kbps не мога да нарека нищо друго освен богохулство - такива оператори трябва да бъдат лишени от лицензи;). Така че, уви, можем да кажем с 99% сигурност, че при превключване от FM към DAB качеството на звука ще бъде по-лошо отколкото беше. Разбира се, ситуацията може да е по-добра в други страни, но например ревю на английски в youtube с красноречиво заглавие Защо DAB звучи толкова ЗЛЕ. Технически DAB е добър и няма оплаквания за него, но икономически "плячката победи злото".

Връщайки се в Русия, струва ли си изобщо да си правите труда да започнете да излъчвате в DAB? От гледна точка на международния престиж, вероятно да, за да не изглежда като изостанала страна от третия свят в очите на съседите и като бонус, за да могат колите и радиостанциите, закупени в Европа, да приемат напълно всички станции. Но от гледна точка на слушателите и качеството на звука, най-вероятно потребителите няма да получат никакви предимства нито в качеството на звука, нито в качеството на съдържанието.

Ако мислите за дългосрочни перспективи, вероятно в бъдеще радиото ще бъде устройство с интегрирана електронна SIM карта и абонамент за Yandex music Spotify или Apple Music при покупка. Бъдещето очевидно е в стрийминг услугите и персонализираното съдържание. Колко скоро ще стане това, ще видим, времето ще покаже.

Източник: www.habr.com