Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Hej Habr.

I de seneste år har der i Rusland, Ukraine og Hviderusland været drøftelser om indførelsen af den digitale radiostandard DAB+. Mens processen i Rusland stadig er på standby, ser det ud til, at Ukraine og Hviderusland allerede er gået i gang med testudsendelser.

Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Hvordan fungerer det, hvad er fordele og ulemper, og er det overhovedet nødvendigt? Detaljer nedenfor.

Technology

Ideen om digital radio begyndte at tage form i slutningen af 80'erne, da det blev klart, at der ikke var 'plads' til alle, der ønskede at sende i det traditionelle FM-bånd — i større byer var det frie spektrum i området 88-108 MHz udtømt. I denne henseende blev DAB betragtet som et godt alternativ — det er en digital standard, hvor der med mere effektiv kodning kan placeres flere stationer. I den første version af DAB blev MP2-kodeken anvendt, mens den anden version (DAB+) anvendte den nyere HE-AAC. Selve standarden er ret gammel efter nutidige standarder — den første DAB-station startede i 1995, og DAB+-stationen i 2007. Desuden er standardens 'alder' i dette tilfælde nærmere en fordel end en ulempe — der er nu ingen problemer med at købe en radio modtager, der passer til enhver smag og pengepung.

Der er mange forskelle mellem DAB og det velkendte FM. Det handler ikke kun om, at den ene er 'digital', mens den anden er 'analog'. Selve princippet for indholdsudsendelse adskiller sig. I FM sender hver station selvstændigt, mens i DAB+ er alle stationer samlet i et 'multiplex', hvoraf hver kan have op til 16 stationer. Der er forskellige frekvenskanaler til rådighed, så forskellige lande kan vælge dem, der er ledige for andre tjenester.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Fra et forretningsperspektiv føre denne forskel til en del uenigheder blandt broadcasterne angående, hvordan man skal sende i multiplexet. Tidligere fik broadcasterne selv licens til frekvenser, købte antenner og sendere, men nu vil licensen blive udstedt til multiplex-operatøren, og denne vil så leje kanalerne ud til radiostationerne. Om dette er bedre eller værre, er svært at sige — for nogle er det mere praktisk at eje alt selv, mens andre foretrækker leje.

Forresten har DAB i denne henseende en stor og markant ulempe for lytterne — prisen for leje af multiplexet afhænger af bitrate.. Og hvis man skal vælge mellem 192 og 64kbps… så tror jeg, det er klart for alle, hvad der ville blive valgt. Hvis det er ret svært at sende i FM med dårlig kvalitet, så bliver dette endda økonomisk belønnet i DAB (det er klart, at det ikke er udviklernes skyld, men alligevel). De russiske priser er selvfølgelig stadig ukendte, men man kan tage et kig på de engelske som eksempel. her.

Teknisk set repræsenterer DAB+ multiplex et bredbåndssignal med en båndbredde på ca. 1,5 MHz, som kan ses godt ved hjælp af en RTL-SDR modtager.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

En mere omfattende beskrivelse kan findes i en PDF. her.

Konkurrerende standarder

Der er faktisk ikke så mange. I Europa bruges DAB+, i USA er standarden HD Radio, i Indien blev der udført eksperimenter med standarden DRM, men hvordan de endte, er svært at sige.

Kortet er lidt forældet (i Rusland blev DRM også testet, men blev så droppet), men man kan forstå den overordnede idé:
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?
(kilde e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-solves-the-digital-radio-conundrum)

I modsætning til DAB tog skaberne af HD Radio en anden tilgang — det digitale signal placeres direkte ved siden af det analoge, hvilket giver radiostationer mulighed for at bruge deres egne antenner og master.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Men det løser ikke det problem, som alle startede med — problemet med mangel på ledige pladser i spektret. Og rent geografisk (og måske politisk) synes vedtagelsen af den europæiske standard at være mere logisk i de tidligere CIS-lande end brugen af den amerikanske standard — valget af europæiske produkter er trods alt større, og det er lettere at købe modtagere. I 2011 var der stadig omtaler af den russiske standard RAVIS, men det hele blev stoppet (og heldigvis for det, da en ikke-kompatibel egen digital standard ville være det værste, man kunne finde på for radiolyttere).

Testning

Lad os endelig gå videre til den praktiske del, dvs. testningen. DAB fungerer stadig ikke i Rusland, så vi vil bruge SDR-optagelser fra det hollandske multiplex. Interessede fra andre lande kan også deltage og sende mig optagelser i IQ-format, jeg vil behandle dem og lave en oversigtstabel.

Hvad kan man i det hele taget lytte til DAB med? Da standarden er digital, kan den dekodes ved hjælp af en computer og en rtl-sdr modtager. Der findes to programmer — qt-dab og Welle.io, begge kan arbejde med rtl-sdr.

Qt-dab det ser ud som et studentprojekt, og forfatteren har tilsyneladende ikke gjort sig umage med designet — skrifttyperne passer ikke i kontrollerne, vinduerne kan ikke skaleres. Men for os er det vigtigste, at det giver mulighed for at læse og skrive IQ-filer.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Welle.io det er stadig i beta-version, men den fungerer langt bedre og dekoder af højere kvalitet. Der er også mulighed for at vise en hel del ekstra fejlinformation:
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Men welle.io kan stadig ikke arbejde med iq-filer, så vi må bruge Qt-dab.

Til testen har jeg uploadet 3 filer til cloud.mail.ru, hver indeholder en minuts optagelse af DAB-multiplexet, filstørrelsen er omkring 500 MB (det er størrelsen på IQ-optagelser for SDR med en båndbredde på 2,4 MHz). Filerne kan åbnes i Qt-dab, linket til download er angivet ovenfor.

Fil-1: DAB-8A.sdr — cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Multiplex 8A arbejder på frekvensen 195.136 MHz og indeholder 16 stationer. Bitraten for alle stationer er 64 Kbps.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Fil-2: DAB-11A.sdr — cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Multiplex 11A på frekvensen 216.928 MHz. Den indeholder 6 stationer med bitrate på 48, 48, 48, 48, 64 og 48 KBps henholdsvis.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Fil-3: DAB-11C.sdr — cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Multiplex 11C på frekvensen 220.352 MHz, som også indeholder 16 stationer. Bitratene for alle stationer er henholdsvis: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 og 64 Kbps.
Digital radio DAB+ — hvordan fungerer det, og er det overhovedet nødvendigt?

Som man kan se, er der ikke problemer med antallet af stationer, men det primære problem er den lave bitrate. Hvad angår indholdet selv, så er smagene forskellige, og jeg vil ikke diskutere det, den, der ønsker, kan downloade filerne og lytte til dem selv. Optagelserne indeholder ikke alle multiplex, men den overordnede idé, håber jeg, er klar.

Konklusioner

Når man taler om udsigterne for digital radio, er de desværre ret triste. Den primære fordel ved DAB er en mere effektiv brug af spektret, hvilket muliggør flere stationer i æteren. I denne henseende giver DAB+ kun mening for de byer, hvor der allerede ikke er plads i FM. For Rusland gælder det nok kun Moskva og Sankt Petersborg, i alle andre byer er der ikke sådanne problemer.

Hvad angår lydkvaliteten, kan DAB+ teknisk set tilbyde en bitrate på op til 192 Kbit/s, hvilket næsten giver HiFi-lyd. I praksis, som vi har set ovenfor, sparer broadcasterne og når ikke op på 100 Kbit/s. Af de tre multiplex fandtes kun én (!) station, der udsendte i 96 Kbps (og at udsende musik med 48 Kbps kan jeg ikke andet end kalde blasfemi — sådanne broadcastere burde miste deres licens;). Så desværre kan man med 99% sikkerhed sige, at kvaliteten af lyden vil være dårligere end før. Selvfølgelig kan situationen være bedre i andre lande, men her er et eksempel på en engelsk anmeldelse på YouTube med det talende titel Why DAB sounds so BAD. Teknisk set er DAB godt, og der er ikke nogen klager imod det, men økonomisk set er det, "penge overvinder ondskab".

Når vi vender tilbage til Rusland, er det overhovedet værd at overveje at begynde udsendelser i DAB? Set fra et internationalt prestige synspunkt, nok ja, for ikke at fremstå som et tredjeverdensland i naboernes øjne, og som et bonuspunkt, så de biler og radioer, der købes i Europa, kan modtage alle stationerne ordentligt. Men set fra lytternes og lydkvalitetens perspektiv vil der sandsynligvis ikke være nogen fordele hverken i lydkvalitet eller indhold.

Hvis vi tænker på langsigtede perspektiver, vil radioen nok i fremtiden være en enhed med et integreret e-SIM-kort og abonnement på Yandex Music, Spotify eller Apple Music ved køb. Fremtiden tilhører uden tvivl streamingtjenester og personaliseret indhold. Hvor hurtigt det vil ske, må tiden vise.

Kilde: habr.com

Køb pålidelig webhosting med DDoS-beskyttelse, VPS VDS-servere 🔥 Køb pålidelig webhosting med DDoS-beskyttelse, VPS VDS-servere | ProHoster