رادیو دیجیتال DAB+ - چگونه کار می کند و آیا اصلاً به آن نیاز است؟

سلام حبر.

در سال های اخیر، معرفی استاندارد رادیویی دیجیتال DAB+ در روسیه، اوکراین و بلاروس مورد بحث قرار گرفته است. و اگر این روند هنوز در روسیه پیشرفت نکرده است، در اوکراین و بلاروس به نظر می رسد که آنها قبلاً به پخش آزمایشی روی آورده اند.

چگونه کار می کند، مزایا و معایب آن چیست و آیا حتی ضروری است؟ جزئیات زیر برش.

Технология

ایده رادیو دیجیتال در اواخر دهه 80 شروع به ظهور کرد، زمانی که مشخص شد "مکان" کافی در باند FM معمولی برای همه وجود ندارد - در شهرهای بزرگ، طیف آزاد در محدوده 88-108 مگاهرتز بود. خسته. در این راستا، DAB جایگزین خوبی در نظر گرفته شد - این یک استاندارد دیجیتال است که به دلیل کدگذاری کارآمدتر، می توان ایستگاه های بیشتری را در آن قرار داد. نسخه اول DAB از کدک MP2 و نسخه دوم (DAB+) از HE-AAC جدیدتر استفاده می کرد. این استاندارد با استانداردهای مدرن بسیار قدیمی است - اولین ایستگاه DAB در سال 1995 و ایستگاه DAB + در سال 2007 راه اندازی شد. علاوه بر این ، "سن" استاندارد در این مورد حتی بیشتر از یک منفی است - اکنون مشکلی برای خرید یک گیرنده رادیویی برای هر سلیقه و بودجه وجود ندارد.

تفاوت های زیادی بین DAB و FM معمولی وجود دارد. و نکته حتی این نیست که یکی "رقم" و دیگری "آنالوگ" است. اصل انتقال محتوا متفاوت است. در FM، هر ایستگاه به طور مستقل پخش می کند، در حالی که در DAB+، همه ایستگاه ها در یک "مولتی پلکس" ترکیب می شوند که هر یک می تواند تا 16 ایستگاه داشته باشد. کانال‌های فرکانس متفاوتی ارائه می‌شود، به طوری که کشورهای مختلف می‌توانند آن‌هایی را انتخاب کنند که فاقد خدمات دیگر هستند.

از منظر تجاری، این تفاوت باعث ایجاد اختلافات متعددی بین صدا و سیما در مورد نحوه پخش مالتی پلکس می شود. قبلاً خود صدا و سیما برای فرکانس مجوز می گرفت، آنتن و فرستنده می خرید، اکنون مجوز برای اپراتور مالتی پلکس صادر می شود و او قبلاً کانال ها را به ایستگاه های رادیویی اجاره می دهد. سخت است بگوییم که بهتر است یا بدتر، برای کسی راحت‌تر است که همه چیز خود را داشته باشد، برای کسی اجاره کردن راحت‌تر است.

به هر حال، از این نظر، DAB برای شنونده یک منفی بزرگ و چاق دارد - قیمت اجاره مالتی پلکس به نرخ بیت بستگی دارد. و اگر بین 192 و 64 کیلوبیت بر ثانیه انتخاب کنید ... فکر می کنم همه می دانند که چه چیزی انتخاب خواهد شد. اگر پخش با کیفیت پایین در FM بسیار دشوار است ، در DAB حتی از نظر اقتصادی تشویق می شود (روشن است که این تقصیر توسعه دهندگان استاندارد نیست ، اما با این وجود). قیمت های روسی البته هنوز مشخص نیست ولی مثلا می توانید قیمت های انگلیسی را ببینید اینجا.

از نقطه نظر فنی، مالتی پلکس DAB+ یک سیگنال باند پهن با پهنای طیف حدود 1.5 مگاهرتز است که با گیرنده RTL-SDR به وضوح قابل مشاهده است.

توضیحات بیشتر در PDF قابل مشاهده است اینجا.

استانداردهای رقابتی

به طور کلی، تعداد آنها زیاد نیست. DAB+ در اروپا استفاده می شود، استاندارد در ایالات متحده محبوب است رادیو HD، در هند آزمایشات با استاندارد انجام شد DRMاما نحوه پایان آنها سخت است.

کارت کمی قدیمی است (DRM نیز در روسیه آزمایش شد، اما رها شد)، اما ایده کلی را می توان درک کرد:

(منبع e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-معمای-رادیویی-دیجیتال را حل می کند.)

بر خلاف DAB، سازندگان استاندارد رادیو HD با قرار دادن سیگنال دیجیتال مستقیماً در کنار سیگنال آنالوگ، مسیر متفاوتی را در پیش گرفته اند و به پخش کننده ها اجازه می دهند از آنتن ها و دکل های خود استفاده کنند.

با این حال، این مشکلی را که همه چیز را آغاز کرد - مشکل کمبود کرسی های آزاد در طیف را حل نمی کند. بله، و صرفاً از نظر جغرافیایی (و احتمالاً سیاسی)، در کشورهای سابق CIS، پذیرش استاندارد اروپایی منطقی تر از استفاده از استاندارد آمریکایی به نظر می رسد - انتخاب کالاهای اروپایی هنوز بزرگتر است و خرید گیرنده آسان تر است. . در سال 2011 هنوز موارد ذکر شده وجود داشت راویس استاندارد روسی، اما همه چیز از بین رفت (و خدا را شکر، چون استاندارد دیجیتال خودش با هیچ چیز ناسازگار است، این بدترین چیزی است که می توان برای شنوندگان رادیو اختراع کرد).

آزمایش

در نهایت، اجازه دهید به بخش عملی، یعنی. به آزمایش DAB هنوز در روسیه کار نمی کند، بنابراین ما از ضبط های SDR از مالتی پلکس هلندی استفاده خواهیم کرد. کسانی که از کشورهای دیگر تمایل دارند نیز می توانند بپیوندند و سوابق را با فرمت IQ برای من ارسال کنند، من آنها را پردازش می کنم و جدول محوری درست می کنم.

چگونه می توان به DAB گوش داد؟ زیرا استاندارد دیجیتال، سپس می توان آن را با استفاده از یک کامپیوتر و یک گیرنده rtl-sdr رمزگشایی کرد. دو برنامه وجود دارد - qt-dab и Welle.io، هر دو می توانند با rtl-sdr کار کنند.

Qt-dab به نظر می رسد مقاله ترم یک دانش آموز است، و نویسنده بدیهی است که با طراحی به خود زحمت نداده است - فونت ها در کنترل ها قرار نمی گیرند، پنجره ها مقیاس نمی شوند. اما برای ما مهمترین چیز این است که به شما امکان خواندن و نوشتن فایل های IQ را می دهد.

Welle.io هنوز در نسخه بتا است، اما بسیار بهتر کار می کند و رمزگشایی بهتری دارد. همچنین امکان خروجی مقدار زیادی اطلاعات رفع اشکال اضافی وجود دارد:

اما welle.io هنوز نمی داند چگونه با فایل های iq کار کند، بنابراین از Qt-dab استفاده خواهیم کرد.

برای آزمایش، من 3 فایل را در cloud.mail.ru آپلود کردم، هر کدام شامل یک ضبط چندگانه DAB یک دقیقه ای است، اندازه فایل حدود 500 مگابایت است (این اندازه ضبط IQ برای SDR با پهنای باند 2.4 مگاهرتز است). می توانید فایل ها را در Qt-dab باز کنید که لینک دانلود آن در بالا آمده است.

فایل-1:DAB-8A.sdr- cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Multiplex 8A در فرکانس 195.136 مگاهرتز کار می کند و شامل 16 ایستگاه است. نرخ بیت تمامی ایستگاه ها 64 کیلوبیت بر ثانیه است.

فایل-2:DAB-11A.sdr- cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Multiplex 11A در فرکانس 216.928 مگاهرتز. این شامل 6 ایستگاه با نرخ بیت 48، 48، 48، 48، 64 و 48 کیلوبایت بر ثانیه است.

فایل-3: DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Multiplex 11C در فرکانس 220.352 مگاهرتز، همچنین شامل 16 ایستگاه است. نرخ بیت تمامی ایستگاه ها به ترتیب عبارتند از: 80، 80، 80، 80، 56، 96، 80، 64، 56، 48، 64، 64، 64، 96، 80 و 64 کیلوبیت بر ثانیه.

همانطور که می بینید در تعداد ایستگاه ها مشکلی وجود ندارد اما مشکل اصلی پایین بودن میزان بیت است. در مورد خود محتوا، سلیقه ها متفاوت است و من در مورد آن صحبت نمی کنم، کسانی که مایلند می توانند فایل ها را دانلود کنند و خودشان گوش دهند. همه مالتی پلکس ها در ورودی ها فهرست نشده اند، اما ایده کلی، امیدوارم، واضح باشد.

یافته ها

اگر در مورد چشم انداز پخش دیجیتال صحبت کنیم، افسوس که آنها نسبتاً غمگین هستند. مزیت اصلی DAB استفاده کارآمدتر از طیف است که اجازه می دهد ایستگاه های بیشتری روی آنتن باشند. از این نظر، DAB + فقط برای شهرهایی که فضای خالی در FM وجود ندارد منطقی است. برای روسیه، این احتمالا فقط مسکو و سنت پترزبورگ است، در همه شهرهای دیگر چنین مشکلاتی وجود ندارد.

تا آنجا که به کیفیت صدا مربوط می شود، DAB+ از نظر فنی می تواند نرخ بیت تا 192 کیلوبیت بر ثانیه را ارائه دهد که تقریباً صدای HiFi را در اختیار شما قرار می دهد. در عمل، همانطور که در بالا می بینیم، پخش کننده ها در هزینه صرفه جویی می کنند و حتی با سرعت 100 کیلوبیت بر ثانیه از نوار عبور نمی کنند. از سه مالتی پلکس، تنها یک ایستگاه (!) با سرعت 96 کیلوبیت بر ثانیه پخش می شود (و من نمی توانم پخش موسیقی با سرعت 48 کیلوبیت بر ثانیه را چیزی جز کفرگویی بدانم - چنین پخش کننده هایی باید از مجوز خود محروم شوند؛). بنابراین، متأسفانه، می توان با اطمینان 99٪ گفت که هنگام تغییر از FM به DAB، کیفیت صدا خواهد بود. بدتر از آنچه بود. البته ممکن است در کشورهای دیگر وضعیت بهتر باشد، اما مثلا یک نقد انگلیسی در یوتیوب با عنوانی شیوا چرا DAB خیلی بد به نظر می رسد. از نظر فنی، DAB خوب است و هیچ شکایتی در مورد آن وجود ندارد، اما از نظر اقتصادی، "غناط شر را شکست داد."

با بازگشت به روسیه، آیا اصلاً ارزش دارد که برای شروع پخش در DAB زحمت بکشیم؟ از نظر اعتبار بین المللی، احتمالاً بله، برای اینکه در نظر همسایگان مانند یک کشور عقب مانده جهان سوم به نظر نرسد و به عنوان یک امتیاز، ماشین ها و رادیوهای خریداری شده در اروپا بتوانند تمام ایستگاه ها را به طور کامل دریافت کنند. اما از نظر شنوندگان و کیفیت صدا، به احتمال زیاد کاربران هیچ مزیتی چه در کیفیت صدا و چه در کیفیت محتوا نخواهند داشت.

اگر به چشم‌اندازهای بلندمدت فکر می‌کنید، احتمالاً در آینده رادیو دستگاهی با سیم کارت الکترونیکی یکپارچه و اشتراک Yandex Music Spotify یا Apple Music در هنگام خرید خواهد بود. آینده به وضوح در خدمات پخش و محتوای شخصی سازی شده است. چه زود این اتفاق خواهد افتاد، خواهیم دید، زمان نشان خواهد داد.

منبع: www.habr.com