Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Ahoj Habr.

V posledních letech se v Rusku, na Ukrajině a v Bělorusku diskutovalo o zavedení digitálního rozhlasového standardu DAB+. Zatímco v Rusku pokrok zatím nenastal, na Ukrajině a v Bělorusku se zdá, že již přešli k testovacímu vysílání.

Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Jak to funguje, jaké jsou výhody a nevýhody a je to vůbec potřebné? Podrobnosti níže.

Technologie

Myšlenka digitálního rozhlasu začala vznikat na konci 80. let, když se ukázalo, že 'místo' v běžném FM pásmu už není dost pro všechny zájemce — ve velkých městech byl volný spektrum v pásmu 88-108 MHz vyčerpán. V tomto ohledu byl DAB považován za slušnou alternativu — jedná se o digitální standard, ve kterém je díky efektivnějšímu kódování možné umístit více stanic. V první verzi DAB se používal kodek MP2, ve druhé verzi (DAB+) novější HE-AAC. Samotný standard je podle moderních měřítek velmi starý — první stanice DAB začala vysílat v roce 1995, zatímco stanice DAB+ v roce 2007. Přičemž 'věk' standardu je v tomto případě spíše výhodou než nevýhodou — nyní není problém koupit rádio podle libosti a peněženky.

Rozdílů mezi DAB a běžným FM je poměrně hodně. A nejde jen o to, že jedno je 'digitální' a druhé 'analogové'. Liší se i princip samotného přenosu obsahu. V FM každá stanice vysílá samostatně, zatímco v DAB+ jsou všechny stanice spojeny v 'multiplexu', přičemž v každém z nich může být až 16 stanic. Jsou předpokládány různé frekvenční kanály, takže různé země si mohou vybrat ty, které jsou volné od jiných služeb.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Z pohledu byznysu tento rozdíl vyvolává řadu sporů mezi vysílateli ohledně toho, jak vysílat v multiplexu. Dříve si vysílatelé sami získávali licenci na frekvenci, kupovali anténu a vysílač, nyní bude licence udělována operátorovi multiplexu, který pak bude pronajímat kanály rádiovým stanicím. Je to lepší nebo horší, těžko říci, někdo preferuje mít všechno své, někdo preferuje pronájem.

Mimochodem, v tomto ohledu má DAB obrovský a zásadní nevýhodu pro posluchače — cena pronájmu multiplexu závisí na bitratu.. A pokud si máte vybrat mezi 192 a 64 kbps... myslím, že je to každému jasné, co bude vybráno. Pokud je obtížné vysílat v FM s špatnou kvalitou, v DAB je to ekonomicky dokonce podpůrné (jasně, že to není vina autorů standardu, ale i tak). Ruské ceny jsou prozatím samozřejmě neznámé, ale můžete se podívat na příklad anglických. zde.

Z technického hlediska představuje multiplex DAB+ širokopásmový signál o šířce spektra přibližně 1,5 MHz, který je dobře viditelný pomocí přijímače RTL-SDR.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Podrobnější popis najdete v PDF. zde.

Konkurující standardy

Vlastně jich není tolik. V Evropě se používá DAB+, v USA je populární standard HD Radio, v Indii probíhaly experimenty se standardem DRM, ale jak skončily, je těžké říci.

Mapa je trochu zastaralá (v Rusku se také testoval DRM, ale bylo to nakonec opuštěno), ale celkovou myšlenku pochopíte:
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?
(zdroj e2e.ti.com/blogs/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-solves-the-digital-radio-conundrum)

Na rozdíl od DAB šli autoři standardu HD Radio jinou cestou - digitální signál je umístěn přímo vedle analogového, což umožňuje vysílatelům používat jejich vlastní antény a stožáry.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

To však neřeší problém, kvůli němuž vše začínalo - problém nedostatku volných míst ve spektru. A také čistě geograficky (a pravděpodobně i politicky) v bývalých zemích SNS vypadá přijetí evropského standardu logičtěji než použití amerického standardu - výběr evropských výrobků je přece jen větší a koupit přijímače je jednodušší. V roce 2011 ještě byla zmínka o ruském standardu RAVIS, ale všechno to tak nějak utichlo (a díky bohu, protože ničím nekompatibilní vlastní digitální standard by byl to nejhorší, co by se mohlo pro posluchače vymyslet).

Testování

Konečně se dostáváme k praktické části, tedy k testování. V Rusku DAB zatím nefunguje, takže budeme používat SDR nahrávky z holandského multiplexu. Zájemci z jiných zemí se také mohou připojit a poslat mi nahrávky ve formátu IQ, ty zpracovám a udělám shrnutí.

Co vůbec lze poslouchat DAB? Protože je standard digitální, lze jej dekódovat pomocí počítače a přijímače rtl-sdr. Existují dva programy - qt-dab a Welle.io, obě umí pracovat s rtl-sdr.

Qt-dab vypadá to jako studentská práce a autor se zjevně nezabýval designem — písma se nevejdou do ovládacích prvků, okna se neskalují. Ale pro nás je nejdůležitější to, že umožňuje číst a psát IQ soubory.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Welle.io je stále v beta verzi, ale funguje mnohem lépe a dekóduje kvalitněji. Také je k dispozici možnost vypsat poměrně hodně dodatečných ladicích informací:
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Ale welle.io zatím neumí pracovat s iq soubory, takže budeme používat Qt-dab.

Pro testování jsem nahrál 3 soubory na cloud.mail.ru, každý obsahuje minutu záznamu DAB multiplexu, velikost souboru je asi 500 MB (to je velikost IQ záznamů pro SDR s šířkou pásma 2.4 MHz). Soubory lze otevřít v Qt-dab, odkaz na stažení je uveden výše.

Soubor-1: DAB-8A.sdr — cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Multiplex 8A funguje na frekvenci 195.136 MHz a obsahuje 16 stanic. Bitrate všech stanic je 64 Kbps.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Soubor-2: DAB-11A.sdr — cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Multiplex 11A na frekvenci 216.928 MHz. Obsahuje 6 stanic s bitrate 48, 48, 48, 48, 64 a 48 KBps.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Soubor-3: DAB-11C.sdr — cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Multiplex 11C na frekvenci 220.352 MHz, také obsahuje 16 stanic. Bitrate všech stanic je následovně: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 a 64 Kbps.
Digitální rádio DAB+ – jak to funguje a potřebujeme to vlastně?

Jak je vidět, počet stanic není problém, ale hlavním problémem je nízký bitrate. Co se týče samotného obsahu, chutě se liší a nebudu to diskutovat, chtiví si mohou soubory stáhnout a poslechnout sami. V záznamech nejsou všechny multiplexy, ale celková myšlenka, doufám, je jasná.

Závěry

Pokud mluvíme o perspektivách digitálního vysílání, bohužel jsou docela smutné. Hlavní výhodou DAB je efektivnější využití spektra, což umožňuje umístit do éteru více stanic. V tomto ohledu DAB+ dává smysl pouze pro ta města, kde již není volné místo na FM. Pro Rusko to asi platí pouze pro Moskvu a Petrohrad, ve všech ostatních městech takové problémy nejsou.

Pokud jde o kvalitu zvuku, technicky DAB+ může poskytovat bitrate až 192 kbps, což nabízí prakticky HiFi zvuk. V praxi, jak jsme viděli výše, vysílací společnosti šetří a nepřecházejí ani na úroveň 100 kbps. Ze tří multiplexů byla jen jedna (!) stanice, která vysílala v 96 kbps (a vysílání hudby s 48 kbps bych nemohl nazvat ničím jiným než znesvěcením — takové vysilatele by měly být zbaveny licence;). Takže bohužel, lze s přesností 99 % říci, že přechod z FM na DAB povede ke snížení kvality zvuku. horší než bylo.. Samozřejmě, situace může být v jiných zemích lepší, ale jako příklad je anglický přehled na youtube s výmluvným názvem Why DAB sounds so BAD. Technicky DAB funguje dobře a nemá žádné výhrady, ale ekonomicky, "peníze zvítězily nad zlem."

Pokud se vrátíme k Rusku, má smysl vůbec začít s DAB vysíláním? Z hlediska mezinárodního prestiže asi ano, aby Rusko nevypadalo v očích sousedů jako zaostalá země třetího světa, a jako bonus, aby automobily a rádia zakoupené v Evropě mohla plně přijímat všechny stanice. Ale z pohledu posluchačů a kvality zvuku pravděpodobně žádné výhody v kvalitě zvuku ani obsahu uživatelé nezískají.

Pokud však uvažujeme o vzdálenějších perspektivách, pravděpodobně v budoucnu bude rádio zařízením s integrovanou e-sim a předplatným na Yandex.Music, Spotify nebo Apple Music při koupi. Budoucnost rozhodně patří streamovacím službám a personalizovanému obsahu. Jak brzy k tomu dojde, uvidíme, čas ukáže.

Zdroj: habr.com

Koupit spolehlivý hosting pro webové stránky s ochranou proti DDoS, VPS VDS servery 🔥 Koupit spolehlivý hosting pro webové stránky s ochranou proti DDoS, VPS VDS servery | ProHoster