Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Helló Habr.

Az utóbbi években Oroszország, Ukrajna és Fehéroroszország területén a DAB+ digitális rádió szabvány bevezetésének lehetőségéről folytak a megbeszélések. Míg Oroszországban a folyamat eddig nem haladt előre, Ukrajnában és Fehéroroszországban úgy tűnik, már átálltak a tesztműsorszolgáltatásra.

Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Hogyan működik, mik az előnyei és hátrányai, és szükség van rá egyáltalán? Részletek a következő bekezdésben.

Technológia

A digitális rádió ötlete az 1980-as évek végén kezdett körvonalazódni, amikor világossá vált, hogy az "helyek" a hagyományos FM sávban már nem elegendőek mindazok számára, akik szeretnének adni – a nagyvárosokban a 88-108 MHz tartományban szinte már nem volt szabad spektrum. Ezen a téren a DAB jónak számított alternatívának — ez egy digitális szabvány, amely lehetővé teszi a hatékonyabb kódolás révén több állomás elhelyezését. Az első DAB verzió MP2 kodeket használt, a második verzió (DAB+) pedig egy újabb HE-AAC kodeket. Maga a szabvány viszonylag régi a mai mércével nézve — az első DAB állomás 1995-ben kezdte meg működését, a DAB+ pedig 2007-ben indult. Érdekes módon, a szabvány "kora" ebben az esetben inkább előny, mint hátrány — ma már nem jelent problémát a megfelelő rádióvevő megvásárlása bármilyen ízlés és költségvetés mellett.

A DAB és a hagyományos FM között meglehetősen sok különbség van. És nem csak abban rejlik, hogy az egyik "digitális", a másik pedig "analóg". Különbözik a tartalom továbbításának módja is. Az FM esetében minden állomás önállóan sugároz, míg a DAB+ esetén az összes állomás egy "multiplexben" van egyesítve, amelyen belül akár 16 állomás is lehet. Különböző frekvenciacsatornák is rendelkezésre állnak, így a különböző országok kiválaszthatják azokat, amelyek szabadok más szolgáltatásoktól.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Üzleti szempontból ez a különbség vitákat generál a műsorszolgáltatók között arról, hogyan kell sugározni a multiplexben. Korábban a műsorszórók saját maguk kapták meg a frekvencia engedélyt, vásároltak antennát és adót, most viszont az engedélyt a multiplex üzemeltetője fogja kiadni, és ő már bérbe adja a csatornákat a rádióállomásoknak. Jobb vagy rosszabb ez? Nehéz megmondani, hogy kinek mi a kényelmesebb — ha van sajátja, vagy ha bérbe vesszük.

Egyébként, ezen a téren a DAB-nak van egy óriási és jelentős hátránya a hallgatók számára — a multiplex bérleti díja a bitrátától függ.. Ha választani kell a 192 és 64 kbps között... szerintem mindenkinek világos, mi lesz a választás. Míg az FM adás minősége gyenge, a DAB esetében ez gazdaságosan akár bátorítva is van (ez nyilván nem a szabvány fejlesztőinek a hibája, de mégis). Az orosz árak egyelőre természetesen ismeretlenek, de az angolokat példaként meg lehet nézni. itt.

Technikai szempontból a DAB+ multiplex széles sávú jelet képvisel, amely körülbelül 1,5 MHz szélességű, és jól érzékelhető RTL-SDR vevővel.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Részletesebb leírást PDF formátumban találhat. itt.

Versengő szabványok

Összességében nem túl sok van belőlük. Európában a DAB+ használatos, az Egyesült Államokban népszerű a HD Radio, Indiában kísérleteztek a DRM, de hogy mivel zárultak le, nehéz megmondani.

A térkép kicsit elavult (Oroszországban is tesztelték a DRM-et, de végül abbahagyták), de a fő ötletet meg lehet érteni:
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?
(forrás e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-solves-the-digital-radio-conundrum)

A DAB-tól eltérően a HD Radio szabvány alkotói más utat választottak — a digitális jelet közvetlenül az analóg jel mellett helyezik el, ami lehetővé teszi az adók számára, hogy saját antennáikat és tornyaikat használják.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Ez azonban nem oldja meg azt a problémát, amiért az egész kezdődött — a szabad spektrumhelyek hiányát. Ráadásul földrajzi (és valószínűleg politikai) szempontból a volt SZU országokban az európai szabvány bevezetése logikusabbnak tűnik, mint az amerikai szabvány használata — az európai termékek választéka mégis nagyobb, így a vevők könnyebben beszerezhetők. 2011-ben még voltak említések az orosz RAVIS szabványról, de minden elhalt (és hála Istennek, mert egy összeegyeztethetetlen saját digitális szabvány a legrosszabb dolog lett volna a rádióhallgatók számára).

Tesztelés

Végre lépjünk a gyakorlati részre, azaz a tesztelésre. Oroszországban a DAB egyelőre nem működik, így a holland multiplexből származó SDR felvételeket fogjuk használni. A más országokból érdeklődők is csatlakozhatnak, és küldhetnek nekem IQ formátumú felvételeket, amelyeket feldolgozok és összesítő táblázatot készítek.

Mivel hallgathatjuk a DAB-ot? Mivel a szabvány digitális, dekódolni lehet számítógép és rtl-sdr vevő segítségével. Két program van — qt-dab és Welle.io, mindkettő tud dolgozni rtl-sdr-rel.

Qt-dab Úgy néz ki, mint egy diákmunkának, és a szerző nyilvánvalóan nem fektetett energiát a tervezésbe – a betűtípusok nem férnek el a vezérlőkben, az ablakok nem skálázhatók. De számunkra a legfontosabb dolog az, hogy lehetővé teszi IQ-fájlok olvasását és írását.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Welle.io Még mindig bétaverzióban van, azonban sokkal jobban működik, és jobban dekódolja az adatokat. Emellett lehetőség van elég sok további hibaelhárító információ kiírására:
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

De a welle.io egyelőre nem tud IQ-fájlokkal dolgozni, így a Qt-dab-t fogjuk használni.

A teszteléshez három fájlt töltöttem fel a cloud.mail.ru-ra, mindegyik egy perces DAB multiplexet tartalmaz, fájlméretük körülbelül 500 MB (ez a méret az IQ felvételek SDR-hez 2,4 MHz sávszélességgel). A fájlok megnyithatók a Qt-dab-ben, amelynek letöltési hivatkozása fent található.

Fájl-1: DAB-8A.sdr — cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Az 8A multiplex 195,136 MHz-en működik, és 16 állomást tartalmaz. Az összes állomás bitrátája 64 Kbps.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Fájl-2: DAB-11A.sdr — cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Az 11A multiplex 216,928 MHz-en található. 6 állomást tartalmaz, bitrátájuk: 48, 48, 48, 48, 64 és 48 Kbps.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Fájl-3: DAB-11C.sdr — cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Az 11C multiplex 220,352 MHz-en működik, és szintén 16 állomást tartalmaz. Az állomások bitrátái a következőképpen alakulnak: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 és 64 Kbps.
Digitális rádió DAB+ — hogyan működik és szükség van rá egyáltalán?

Ahogy látható, a statisztikák alapján nincs probléma az állomások számával, de a fő probléma az alacsony bitráta. Ami a tartalmat illeti, az ízlések eltérőek, és nem kívánom vitatni, aki szeretné, letöltheti a fájlokat, és önállóan meghallgathatja őket. A felvételek nem tartalmazzák az összes multiplexet, de a fő ötlet, remélhetőleg, világos.

Következtetések

Ha a digitális rádiózás jövőjéről beszélünk, sajnos eléggé szomorú a helyzet. A DAB fő előnye a spektrum hatékonyabb kihasználása, amely lehetővé teszi, hogy több állomást helyezzenek el a levegőben. E szempontból a DAB+ csak azokban a városokban értelmes, ahol már nincs szabad hely az FM sávban. Oroszországban talán csak Moszkvában és Szentpéterváron, míg minden más városban ilyen problémák nincsenek.

Ami a hangminőséget illeti, technikailag a DAB+ akár 192KBit/s bitrátát is biztosíthat, ami gyakorlatilag HiFi hangzást adna. A gyakorlatban, ahogy fentebb látható, a közvetítők spórolnak, és még a 100KBit/s-ot sem lépik át. A három multiplexből csak egy (!) állomás sugároz 96Kbps-on (és már a 48kbps zeneadás sem nevezhető másképp, mint ízléstelennek — az ilyen közvetítőket el kellene tiltani a működéstől;). Így sajnos bizonyosra mondhatjuk, hogy az FM-ről a DAB-ra való áttérés során a hangminőség rosszabb lesz, mint volt. Persze lehet, hogy más országokban a helyzet jobb, de itt van például egy angol nyelvű YouTube-videó, amelynek szószóló címe Why DAB sounds so BAD. Technikailag a DAB jó, és nincs vele kifogás, de gazdaságilag az „pénz legyőzte a rosszat”.

Visszatérve Oroszországra, érdemes-e egyáltalán foglalkozni a DAB bevezetésével? Nemzetközi presztízs szempontjából talán igen, hogy ne tűnjünk a szomszédok szemében harmadik világbeli elmaradottnak, és bónuszként, hogy az Európában vásárolt autók és rádiók teljes mértékben fogadhassák az összes állomást. De a hallgatók és a hangminőség szempontjából valószínűleg nem kapnak semmilyen előnyt sem a hangminőségben, sem a tartalom minőségében.

Ha a távoli kilátásokra gondolunk, talán a jövő rádiója e-sim kártyával és a Yandex Music, Spotify vagy Apple Music előfizetésével fog rendelkezni a vásárláskor. A jövő egyértelműen a streaming szolgáltatások és a személyre szabott tartalom felé mutat. Hogy ez mennyire hamar bekövetkezik, majd meglátjuk, az idő megmutatja.

Forrás: habr.com

Megbízható hosting vásárlása weboldalak számára, DDoS védelemmel, VPS VDS szerverek. 🔥 Megbízható webtárhely vásárlása DDoS védelemmel, VPS VDS szerverek | ProHoster