DAB+ digitaalraadio — kuidas see töötab ja kas see on vajalik?

Tere, Habr.

Viimastel aastatel on Venemaal, Ukrainas ja Valgevenes arutatud DAB+ digitaalraadio standardi kasutuselevõttu. Kui Venemaal on protsess veel edasi liikunud, siis Ukrainas ja Valgevenes on näiliselt juba proovisaated alanud.

Kuidas see töötab, millised on plussid ja miinused, ja kas see on vajalik? Detailid allpool.

Tehnoloogia

DAB digitaalraadio idee hakkas kujunema 1980ndate lõpus, kui sai selgeks, et tava FM-sagedusel ei jagu enam kõigile soovijatele "ruumi" — suurtes linnades oli 88-108 MHz sagedusel vaba spekter ammendunud. Sellest vaatenurgast peeti DAB-i heaks alternatiiviks — see on digitaalne standard, kus tõhusama kodeerimise abil võib mahutada rohkem jaamu. Esimeses DAB versioonis kasutati MP2 koodeki, teises versioonis (DAB+) aga uuemat HE-AAC. Standard ise on kaasaegsetele kriteeriumidele üsna vana — esimene DAB jaam alustas töötegemist 1995. aastal ja DAB+ jaam 2007. aastal. Veelgi enam, standardi "vanus" on antud juhul pigem eelis kui puudus — tänapäeval pole probleem osta raadiovastuvõtjat, mis sobib igale maitsele ja rahakotile.

DAB-l, erinevalt tuttavast FM-ist, on mitmeid erinevusi. Asi ei seisne ainult selles, et üks on "digitaalne" ja teine "analoogne". Erineb ka sisu edastamise põhimõte. FM-is edastab iga jaam iseseisvalt, samas kui DAB+ puhul on kõik jaamad ühendatud "multiplexi", kus võib olla kuni 16 jaama. On ette nähtud erinevad sageduskanalid, nii et erinevad riigid saavad valida need, mis on vabade teiste teenuste kõrvalt.

Äripoolelt vaadates tekitab see erinevus esitajate seas mitmeid vaidlusi selle üle, kuidas edastada multiplexis. Varem said esitajad ise litsentsi sagedusele, ostsid antenni ja saatja, nüüd antakse litsents multiplexer'i operaatorile ja tema hakkab kanaleid raadiotele üürima. Kas see on parem või halvem, on keeruline öelda; kellelegi on mugav kõik ise omada, kellelegi on mugavam üürimine.

Muide, selle mõttes on DAB-l kuulaja jaoks tohutu ja suur puudus — multiplexi üüri hind sõltub bittide määrast. Ja kui valida 192 ja 64 kbps vahel… on kõigile selge, milliseks valikuks see kujuneb. Kui FM edastamine kehva kvaliteediga on üsna keeruline, siis DAB-s on see isegi majanduslikult soodustatud (muidugi ei ole see standardi arendajate süü, kuid siiski). Venemaal on hinnad hetkel loomulikult teadmata, kuid ingliskeelsetele, näiteks, saab vaadata. siit.

Tehniliselt tähendab DAB+ multiplex laiariba signaali, mille spektri laius on umbes 1,5 MHz, mis on RTL-SDR vastuvõtja abil hästi nähtav.

Täpsema kirjelduse PDF-is leiab. siit.

Konkurentsivõimelised standardid

Nende hulk ei ole tegelikult nii suur. Euroopas kasutatakse DAB+-i, USA-s on populaarne standard HD Radio, Indias on eksperimenteeritud standardiga DRM, kuid kuidas need lõppesid, on keeruline öelda.

Kaart on natuke vananenud (Venemaal testiti ka DRM-i, kuid see jäeti soiku), kuid üldise idee saab mõista:

(allikas e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-solves-the-digital-radio-conundrum)

Erinevalt DAB-ist läks HD Radio standardi looja teist teed — digitaalne signaal paigutatakse kohe analoogsignaali kõrvale, võimaldades edastajatel kasutada oma antenne ja mastid.

Kuid see ei lahenda probleem, mille tõttu kõik algas — probleem vaba spektri puudumisest. Geograafiliselt (ja ilmselt poliitiliselt) tundub endise NSVLi riikides Euroopa standardi kasutuselevõtt mõistlikum kui Ameerika standardi valimine — Euroopa tooteid on siiski rohkem ja vastuvõtjad on kergemini saadaval. 2011. aastal oli veel viiteid Venemaa standardile RAVIS, kuid kõik katkeb ja õnneks, sest mitte millegagi ühilduv enda digitaalne standard oleks olnud raadiokuulajate jaoks kõige halvem, mida võiks välja mõelda.

Testimine

Läheme lõpuks praktilise osa juurde, st testimise juurde. Venemaal DAB hetkel ei toimi, nii et kasutame Hollandi multiplexerist talletatud SDR-kirjeid. Ka teistes riikides soovijad saavad liituda ja saata mulle IQ-formaadis salvestusi, ma töötlen need ja teen kokkuvõtva tabeli.

Millega üldse saab DAB-i kuulata? Kuna see on digitaalne standard, saab seda dekodeerida arvuti ja rtl-sdr vastuvõtjaga. On kaks programmi — qt-dab ja Welle.io, mõlemad oskavad töötada rtl-sdr-iga.

Qt-dab näeb välja nagu üliõpilase uurimistöö, autor ei ole ilme pärast vaeva näinud — fondid ei mahu kontrollidesse, aknad ei skaleeru. Aga meie jaoks on kõige olulisem, et see võimaldab IQ-faile lugeda ja kirjutada.

Welle.io on endiselt beetaversioonis, kuid töötab palju paremini ja dekodeerib kvaliteetsemalt. Samuti on võimalik näidata üsna palju lisadiagnostikat:

Kuid welle.io ei oska veel IQ-failidega töötada, nii et kasutame Qt-dab.

Testimiseks laadisin üles 3 faili cloud.mail.ru-sse, igaüks sisaldab minuti DAB-multiplexi salvestust, faili suurus on umbes 500MB (see on IQ-salvestuste suurus SDR-ile, mille ribalaius on 2,4MHz). Faile saab avada Qt-dabis, mille allalaadimislink on eespool.

Fail-1: DAB-8A.sdr — cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Multiplex 8A töötab sagedusel 195.136MHz ja sisaldab 16 jaama. Kõigi jaamade bitikiirus on 64Kbps.

Fail-2: DAB-11A.sdr — cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Multiplex 11A sagedusel 216.928MHz. See sisaldab 6 jaama, bitikiirus on vastavalt 48, 48, 48, 48, 64 ja 48KBps.

Fail-3: DAB-11C.sdr — cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Multiplex 11C saged 220.352 MHz, sisaldab ka 16 jaama. Kõikide jaamade bitikiirus on vastavalt: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 ja 64 Kbps.

Kuidas näha, ei ole jaamade arvu osas probleeme, kuid peamine probleem on madal bitikiirus. Mis puutub sisu endasse, siis ma ei hakka maitseid arutama, soovijad võivad failid alla laadida ja ise kuulata. Salvestustes ei ole kõiki multiplexe, kuid üldine idee, loodan, on selge.

Järeldused

Kui rääkida digitaalraadiote tulevikust, siis need on kahjuks üsna kurvad. DAB peamine eelis on spektri tõhusam kasutamine, mis võimaldab eetrisse paigutada rohkem jaamu. Selles osas on DAB+ mõttekas ainult seal, kus FM-is ei ole enam vaba ruumi. Venemaa jaoks on see ilmselt ainult Moskvast ja Peterburist, kõikides teistes linnades selliseid probleeme ei ole.

Mis kvaliteedi osas on tehniliselt DAB+ suuteline tagama kuni 192 kbit/s bitikiirus, mis annaks praktiliselt HiFi heli. Praktikas, nagu eespool näeme, hoiavad saadetajad kokku ja ei ületa isegi 100 kbit/s piiri. Kolmest multiplexerist leiti vaid üks (!) jaam, mis edastab 96 kbps (ja muusika edastamine 48 kbps puhul ei jää mulle midagi muud üle, kui nimetada seda jumalateotuseks — sellised väljaandjad tuleks litsentsist ilma jätta;). Seega on kahjuks 99% kindel, et üleminekul FM-ilt DAB-ile halveneb helikvaliteet. halvem kui enne.. Loomulikult võib teistes riikides olukord olla parem, kuid näiteks ingliskeelne ülevaade youtube'is, millel on kõnekas pealkiri Why DAB sounds so BAD. Tehniliselt on DAB hea ja selles osas ei ole mingeid kaebusi, kuid majanduslikult, "raha võitis kurja".

Tagasi Venemaale, kas on mõtet alustada DAB-i edastamist? Rahvusvahelise prestiiži seisukohalt võibolla jah, et mitte paista naabrite silmis kolmanda maailmaga mahajäänud riigina. Ja lisaks, et Euroopas ostetud autod ja raadiovastuvõtjad saaksid täies ulatuses vastu võtta kõiki raadiojaamu. Aga kuulajate ja helikvaliteedi seisukohalt ei saa tõenäoliselt mingeid eeliseid ei helikvaliteedi, ega sisu osas, kasutajad ei saa.

Kui mõelda kaugemale perspektiivile, siis tõenäoliselt tulevikus on raadiovastuvõtja seade, millel on integreeritud e-sim kaart ja tellimus Yandex.Music, Spotify või Apple Music ostmisega. Tulevik kuulub kindlalt voogedastusteenustele ja personaliseeritud sisule. Kui kiiresti see juhtub, näeme, aeg näitab.

Allikas: habr.com