Hallo Habr.
In den letzten Jahren wurde in Russland, der Ukraine und Weißrussland die Einführung des digitalen Radio-Standards DAB+ diskutiert. Während der Prozess in Russland noch nicht vorangekommen ist, scheinen in der Ukraine und Weißrussland bereits Testübertragungen gestartet zu sein.
Wie funktioniert es, welche Vor- und Nachteile gibt es, und ist es überhaupt nötig? Die Details finden Sie unten.
Technologie
Die Idee des digitalen Radios begann Ende der 80er Jahre Gestalt anzunehmen, als klar wurde, dass im herkömmlichen FM-Bereich kein Platz mehr für alle Interessierten war – in großen Städten war das Frequenzspektrum im Bereich von 88-108 MHz erschöpft. In diesem Zusammenhang galt DAB als ansprechende Alternative – es handelt sich um einen digitalen Standard, der durch effizientere Kodierung mehr Sender unterbringen kann. In der ersten Version von DAB wurde der Codec MP2 verwendet, in der zweiten Version (DAB+) der neuere HE-AAC. Der Standard selbst ist im modernen Vergleich recht alt – die erste DAB-Station nahm 1995 ihren Betrieb auf, und die DAB+-Station 2007. Dabei ist das "Alter" des Standards in diesem Fall eher ein Plus als ein Minus – heutzutage gibt es kein Problem mehr, einen Radioreceiver nach jedem Geschmack und Budget zu kaufen.
Es gibt zahlreiche Unterschiede zwischen DAB und dem gewohnten FM-Radio. Dabei geht es nicht nur darum, dass das eine „digital“ und das andere „analog“ ist. Der Übertragungsprozess von Inhalten selbst unterscheidet sich. Während bei FM jede Station einzeln sendet, sind bei DAB+ alle Sender in einem „Multiplex“ gebündelt, in dem bis zu 16 Sender Platz finden können. Es sind unterschiedliche Frequenzkanäle vorgesehen, sodass verschiedene Länder diejenigen auswählen können, die von anderen Diensten frei sind.
Aus geschäftlicher Sicht führt dieses Merkmal zu einer Reihe von Diskussionen unter den Rundfunkanbietern darüber, wie im Multiplex gesendet werden soll. Früher erhielten Rundfunkanbieter selbst die Lizenz für eine Frequenz, kauften Antenne und Sender. Jetzt wird die Lizenz an den Betreiber des Multiplex vergeben, der dann die Kanäle an die Radiostationen vermietet. Ob das besser oder schlechter ist, ist schwer zu sagen; einigen ist es lieber, alles in Eigenregie zu besitzen, während andere die Anmietung bevorzugen.
Übrigens hat DAB in dieser Hinsicht einen großen Nachteil für die Hörer — der Preis für die Anmietung des Multiplex hängt von der Bitrate ab.. Und wenn man zwischen 192 und 64 kbps wählen muss... denke ich, dass jedem klar ist, was gewählt wird. Während es im FM-Bereich schwierig ist, mit schlechter Qualität zu senden, wird es im DAB sogar wirtschaftlich gefördert (natürlich ist das nicht die Schuld der Standardentwickler, aber dennoch). Die Preise in Russland sind selbstverständlich noch unbekannt, aber die englischen Preise können als Beispiel angesehen werden. .
Technisch gesehen stellt der DAB+ Multiplex ein Breitbandsignal dar, mit einer Spektrum-Breite von etwa 1,5 MHz, das gut mit einem RTL-SDR Empfänger sichtbar ist.
Eine detailliertere Beschreibung ist im PDF zu finden. .
Konkurrenzstandards
Es gibt nicht allzu viele. In Europa wird DAB+ verwendet, in den USA ist der Standard , in Indien wurden Experimente mit dem Standard , aber wie diese endeten, ist schwer zu sagen.
Die Karte ist etwas veraltet (in Russland wurde ebenfalls DRM getestet, aber das Projekt wurde eingestellt), dennoch kann man die allgemeine Idee verstehen:
(Quelle )
Im Gegensatz zu DAB haben die Entwickler des HD Radio Standards einen anderen Weg eingeschlagen – das digitale Signal wird direkt neben dem analogen platziert, was den Sendern ermöglicht, ihre eigenen Antennen und Masten zu nutzen.
Dennoch löst dies nicht das zugrundeliegende Problem – das Fehlen freier Plätze im Spektrum. Geografisch (und wahrscheinlich auch politisch) betrachtet, erscheint die Annahme des europäischen Standards in den ehemaligen GUS-Staaten logischer als die Nutzung des amerikanischen Standards – die Auswahl an europäischen Produkten ist schließlich größer, und es ist einfacher, Empfänger zu erwerben. Im Jahr 2011 gab es noch einige Erwähnungen , aber das Ganze ist in der Schwebe geblieben (zum Glück, denn ein inkompatibler, eigener digitaler Standard wäre das Schlimmste gewesen, was man sich für Radioliebhaber ausdenken könnte).
Testen
Kommen wir endlich zur praktischen Umsetzung, d.h. zum Testen. In Russland funktioniert DAB bisher nicht, daher verwenden wir SDR-Aufnahmen vom niederländischen Multiplex. Interessierte aus anderen Ländern können sich ebenfalls anschließen und mir Aufnahmen im IQ-Format zusenden; ich werde sie bearbeiten und eine Zusammenfassung erstellen.
Was kann man überhaupt nutzen, um DAB zu empfangen? Da es sich um einen digitalen Standard handelt, kann er mit einem Computer und einem rtl-sdr-Empfänger dekodiert werden. Es gibt zwei Programme – und , die beide mit rtl-sdr arbeiten können.
wirkt wie eine studentische Seminararbeit, und der Autor hat sich offensichtlich nicht mit dem Design beschäftigt – die Schriftarten passen nicht in die Controls, die Fenster sind nicht skalierbar. Aber für uns ist das Wichtigste, dass es das Lesen und Schreiben von IQ-Dateien ermöglicht.
befindet sich noch in der Beta-Phase, funktioniert jedoch wesentlich besser und decodiert qualitativ hochwertiger. Außerdem besteht die Möglichkeit, eine Menge zusätzlicher Debugging-Informationen anzuzeigen:
Aber welle.io kann derzeit nicht mit IQ-Dateien arbeiten, daher verwenden wir Qt-dab.
Für die Tests habe ich 3 Dateien auf cloud.mail.ru hochgeladen, jede enthält eine einminütige Aufnahme eines DAB-Multiplexes, dessen Dateigröße etwa 500 MB beträgt (dies ist die Größe von IQ-Aufnahmen für SDR mit einer Bandbreite von 2,4 MHz). Die Dateien können in Qt-dab geöffnet werden, der Download-Link befindet sich oben.
Datei-1: DAB-8A.sdr — . Der Multiplex 8A arbeitet bei 195,136 MHz und enthält 16 Sender. Die Bitrate aller Sender beträgt 64 Kbps.
Datei-2: DAB-11A.sdr — . Der Multiplex 11A hat eine Frequenz von 216,928 MHz. Er enthält 6 Sender mit Bitraten von 48, 48, 48, 48, 64 und 48 KBps.
Datei-3: DAB-11C.sdr — . Multiplex 11C auf einer Frequenz von 220,352 MHz enthält außerdem 16 Stationen. Die Bitraten aller Stationen betragen jeweils: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 und 64 Kbps.
Wie zu sehen ist, gibt es keine Probleme mit der Anzahl der Stationen, aber das Hauptproblem ist die niedrige Bitrate. Was den Inhalt betrifft, sind die Geschmäcker unterschiedlich, und darüber möchte ich nicht diskutieren; Interessierte können die Dateien herunterladen und selbst anhören. In den Aufnahmen sind nicht alle Multiplexe enthalten, aber die allgemeine Idee sollte hoffentlich klar sein.
Fazit
Was die Perspektiven des digitalen Rundfunks angeht, so sind diese leider ziemlich düster. Der Hauptvorteil von DAB ist die effizientere Nutzung des Frequenzspektrums, was es ermöglicht, mehr Stationen auf Sendung zu bringen. In dieser Hinsicht macht DAB+ nur in Städten Sinn, in denen kein Platz mehr im FM-Bereich ist. Für Russland betrifft das wahrscheinlich nur Moskau und St. Petersburg; in allen anderen Städten gibt es solche Probleme nicht.
Was die Klangqualität betrifft, so kann DAB+ technisch gesehen eine Bitrate von bis zu 192 KBit/s bieten, was nahezu HiFi-Sound ermöglicht. Praktisch gesehen sparen die Rundfunkanbieter jedoch und überschreiten selten die 100 KBit/s-Marke. Von drei Multiplexen gab es nur einen (!) Sender, der in 96 Kbps sendet (und dass Musik mit 48 Kbps gesendet wird, kann ich nur als Frevel bezeichnen — solche Anbieter sollten ihre Lizenzen verlieren;). Daher kann man leider mit 99%iger Sicherheit sagen, dass beim Übergang von FM zu DAB die Klangqualität schlechter sein wird. Natürlich könnte die Situation in anderen Ländern besser sein, aber als Beispiel sei der englische Review auf YouTube mit dem vielsagenden Titel . Technisch ist DAB gut und es gibt keine Beanstandungen, aber wirtschaftlich gilt: 'Das Geld hat das Böse besiegt'.
Wenn wir an Russland zurückdenken, stellt sich die Frage, ob es sinnvoll ist, mit DAB zu beginnen. Aus internationaler Prestige-Perspektive wahrscheinlich ja, um nicht als rückständiges Land in den Augen unserer Nachbarn zu erscheinen. Ein Bonus wäre, dass in Europa gekaufte Autos und Radios alle Sender problemlos empfangen können. Aus Sicht der Zuhörer und der Klangqualität wird es jedoch wahrscheinlich keine Vorteile im Hinblick auf die Klangqualität oder den Inhalt geben, den die Nutzer erhalten.
Wenn wir über die langfristige Perspektive nachdenken, wird das Radio in Zukunft wahrscheinlich ein Gerät mit integrierter e-SIM-Karte und einem Abonnement für Yandex.Music, Spotify oder Apple Music sein. Die Zukunft liegt eindeutig in den Streaming-Diensten und personalisierten Inhalten. Wie schnell das passieren wird, bleibt abzuwarten; die Zeit wird es zeigen.
Quelle: habr.com
