Hallo Habr.
In den letzten Jahren wurde in Russland, der Ukraine und Weißrussland die Einführung des digitalen Radiostandards DAB+ diskutiert. Während der Prozess in Russland noch nicht vorangekommen ist, scheint man in der Ukraine und Weißrussland bereits mit dem Testbetrieb begonnen zu haben.
Wie funktioniert es, was sind die Vor- und Nachteile, und ist es überhaupt notwendig? Einzelheiten unter dem Cut.
Technologie
Die Idee des digitalen Radios entstand Ende der 80er Jahre, als klar wurde, dass es im herkömmlichen FM-Bereich nicht genügend "Platz" für alle Interessierten gab – in großen Städten war das Frequenzspektrum im Bereich von 88-108 MHz erschöpft. In diesem Sinne galt DAB als eine gute Alternative – es handelt sich um einen digitalen Standard, bei dem durch effizientere Kodierung mehr Sender untergebracht werden können. In der ersten Version von DAB wurde der Codec MP2 verwendet, in der zweiten Version (DAB+) der neuere HE-AAC. Der Standard ist nach modernen Maßstäben recht alt – der erste DAB-Sender startete 1995, der DAB+-Sender 2007. Dabei ist das "Alter" des Standards in diesem Fall eher ein Vorteil als ein Nachteil – heutzutage ist es kein Problem, ein Radioempfänger nach jedem Geschmack und Geldbeutel zu kaufen.
Die Unterschiede zwischen DAB und dem gewohnten FM sind ziemlich vielfältig. Es liegt nicht nur daran, dass der eine "digital" und der andere "analog" ist. Der Übertragungsprinzip selbst unterscheidet sich. Bei FM sendet jeder Sender unabhängig, während bei DAB+ alle Sender in einem "Multiplex" zusammengefasst sind, in dem jeweils bis zu 16 Sender untergebracht werden können. Es sind verschiedene Frequenzkanäle vorgesehen, sodass verschiedene Länder diejenigen auswählen können, die frei von anderen Diensten sind.
Aus geschäftlicher Sicht führt dieser Unterschied zu einer Reihe von Diskussionen unter den Sendern darüber, wie im Multiplex gesendet werden soll. Früher erhielten die Sender selbst eine Lizenz für die Frequenz, kauften die Antenne und den Sender; jetzt wird die Lizenz an den Betreiber des Multiplexes vergeben, der die Kanäle an die Radiosender vermietet. Ob das besser oder schlechter ist, ist schwer zu sagen; für einige ist es bequemer, alles selbst zu haben, anderen ist die Miete lieber.
Übrigens hat DAB in diesem Zusammenhang einen großen und erheblichen Nachteil für die Hörer – der Preis für die Miete des Multiplexes hängt von der Bitrate ab.. Und wenn man zwischen 192 und 64kbps wählen muss… denke ich, ist für alle klar, was gewählt wird. Während es schwierig ist, in FM mit schlechter Qualität zu senden, wird dies im DAB sogar wirtschaftlich gefördert (verständlich, dass es nicht die Schuld der Standardentwickler ist, aber dennoch). Die russischen Preise sind derzeit natürlich noch unbekannt, die britischen Preise kann man als Beispiel jedoch betrachten. .
Aus technischer Sicht stellt der DAB+-Multiplex ein Breitbandsignal mit einer Spektralbreite von etwa 1,5 MHz dar, das mit einem RTL-SDR-Empfänger gut sichtbar ist.
Eine detailliertere Beschreibung im PDF ist zu finden. .
Konkurrenzstandards
Es sind insgesamt nicht so viele. In Europa wird DAB+ verwendet, in den USA ist der Standard , in Indien wurden Experimente mit dem Standard , aber wie sie endeten, ist schwer zu sagen.
Die Karte ist etwas veraltet (in Russland wurde auch DRM getestet, aber es wurde aufgegeben), aber die allgemeine Idee kann man verstehen:
(Quelle )
Im Gegensatz zu DAB sind die Entwickler des HD Radio-Standards einen anderen Weg gegangen – das digitale Signal wird direkt neben dem analogen platziert, was es den Sendern ermöglicht, ihre eigenen Antennen und Türme zu nutzen.
Das löst jedoch nicht das Problem, das zur Entwicklung führte – das Problem des Mangels an freien Plätzen im Spektrum. Und rein geografisch (und wahrscheinlich auch politisch) erscheint die Annahme des europäischen Standards in den ehemaligen GUS-Ländern logischer als die Verwendung des amerikanischen Standards – europäische Produkte sind insgesamt zahlreicher und das Kaufen von Empfängern ist einfacher. Im Jahr 2011 gab es noch Erwähnungen , aber alles versandete (und Gott sei Dank, denn ein inkompatibler eigener digitaler Standard wäre das Schlechteste gewesen, was man sich für Radioleser überlegen konnte).
Tests
Kommen wir endlich zum praktischen Teil, also zum Testen. In Russland funktioniert DAB bisher nicht, daher werden wir SDR-Aufnahmen vom niederländischen Multiplex verwenden. Interessierte aus anderen Ländern können sich ebenfalls anschließen und mir Aufnahmen im IQ-Format zusenden, ich werde sie verarbeiten und eine Zusammenstellung erstellen.
Was kann man überhaupt nutzen, um DAB zu hören? Da der Standard digital ist, kann er mit einem Computer und einem rtl-sdr-Empfänger dekodiert werden. Es gibt zwei Programme – und , die beide mit rtl-sdr arbeiten können.
Es sieht aus wie eine Studienarbeit eines Studenten, und der Autor hat sich offensichtlich nicht um das Design gekümmert – die Schriftarten passen nicht in die Steuerelemente, die Fenster skalieren nicht. Aber für uns ist das Wichtigste, dass es möglich ist, IQ-Dateien zu lesen und zu schreiben.
Es befindet sich noch in der Beta-Phase, funktioniert aber bereits viel besser und dekodiert qualitativ hochwertiger. Es besteht auch die Möglichkeit, eine ganze Menge zusätzlicher Debugging-Informationen auszugeben:
Aber welle.io kann derzeit noch nicht mit IQ-Dateien arbeiten, also werden wir Qt-dab verwenden.
Zur Testung habe ich 3 Dateien auf cloud.mail.ru hochgeladen, jede enthält eine einminütige Aufnahme des DAB-Multiplexes, die Dateigröße beträgt etwa 500 MB (so ist die Größe der IQ-Aufzeichnungen für SDR mit einer Bandbreite von 2.4 MHz). Die Dateien können in Qt-dab geöffnet werden, der Download-Link ist oben angegeben.
Datei-1: DAB-8A.sdr — . Der Multiplex 8A sendet auf einer Frequenz von 195.136 MHz und enthält 16 Stationen. Die Bitrate aller Stationen beträgt 64 Kbps.
Datei-2: DAB-11A.sdr — . Der Multiplex 11A sendet auf einer Frequenz von 216.928 MHz. Er enthält 6 Stationen mit Bitraten von 48, 48, 48, 48, 64 und 48 Kbps.
Datei-3: DAB-11C.sdr — . Der Multiplex 11C sendet auf einer Frequenz von 220.352 MHz und enthält ebenfalls 16 Stationen. Die Bitraten aller Stationen betragen: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 und 64 Kbps.
Wie man sehen kann, gibt es keine Probleme mit der Anzahl der Stationen, aber das Hauptproblem ist die niedrige Bitrate. Was den Inhalt angeht, haben die Geschmäcker unterschiedliche Meinungen, und ich möchte darüber nicht diskutieren. Interessierte können die Dateien herunterladen und selbst anhören. In den Aufzeichnungen sind nicht alle Multiplexe enthalten, aber die allgemeine Idee sollte klar sein.
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Was die Perspektiven des digitalen Rundfunks betrifft, so sind sie leider recht trist. Der Hauptvorteil von DAB ist die effektivere Nutzung des Spektrums, die es ermöglicht, mehr Stationen auf Sendung zu bringen. In dieser Hinsicht macht DAB+ nur für Städte Sinn, in denen es keine freien Frequenzen im FM-Bereich mehr gibt. Für Russland sind 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 bereitstellen, was praktisch HiFi-Sound liefert. In der Praxis, wie wir oben gesehen haben, sparen die Sender und erreichen kaum die 100 KBit/s-Marke. Von drei Multiplexen gab es nur einen (!) Sender, der mit 96 Kbps sendet (und das Senden von Musik mit 48 Kbps kann ich nur als Frevel bezeichnen — solche Sender sollten ihrer Lizenz beraubt werden;). Leider kann man mit 99% Sicherheit sagen, dass beim Wechsel von FM zu DAB die Klangqualität schlechter sein wird als vorher. Natürlich kann die Situation in anderen Ländern besser sein, aber zum Beispiel gibt es eine englische Rezension auf YouTube mit dem aufschlussreichen Titel . Technisch ist DAB gut und es gibt keine Beschwerden, aber wirtschaftlich hat das „Geld das Böse besiegt“.
Zurück zu Russland, sollte man überhaupt ins DAB einsteigen und mit dem Broadcasting beginnen? Aus Sicht des internationalen Prestiges wahrscheinlich ja, um in den Augen der Nachbarn nicht als unterentwickeltes Drittweltland dazustehen und als Bonus, damit in Europa gekaufte Autos und Radios alle Sender umfassend empfangen können. Aber aus Sicht der Hörer und der Klangqualität werden die Benutzer wahrscheinlich keine Vorteile in Bezug auf den Klang oder die Inhalte erhalten.
Wenn man an die langfristige Zukunft denkt, wird wahrscheinlich der Radioempfänger ein Gerät mit integrierter e-SIM-Karte und einem Abonnement für Яндекс.Музыка, Spotify oder Apple Music beim Kauf sein. Die Zukunft gehört definitiv den Streaming-Diensten und personalisierten Inhalten. Wie schnell das geschehen wird, bleibt abzuwarten; die Zeit wird es zeigen.
Quelle: habr.com
