Radio digitale DAB+: come funziona ed è necessaria?

Ciao Habr.

Negli ultimi anni, in Russia, Ucraina e Bielorussia si è discusso dell'introduzione dello standard radio digitale DAB+. E se il processo non è ancora andato avanti in Russia, allora in Ucraina e Bielorussia sembra che siano già passati alla trasmissione di prova.

Radio digitale DAB+: come funziona ed è necessaria?

Come funziona, quali sono i pro e i contro ed è addirittura necessario? Dettagli sotto il taglio.

Технология

L'idea della radio digitale iniziò ad emergere alla fine degli anni '80, quando divenne chiaro che non c'erano abbastanza "posti" nella normale banda FM per tutti: nelle grandi città, lo spettro libero nella gamma 88-108 MHz era esausto. A questo proposito, DAB è stata considerata una buona alternativa: è uno standard digitale in cui, grazie a una codifica più efficiente, è possibile inserire più stazioni. La prima versione di DAB utilizzava il codec MP2, la seconda versione (DAB+) utilizzava il più recente HE-AAC. Lo standard stesso è molto vecchio rispetto agli standard moderni: la prima stazione DAB è stata lanciata nel 1995 e la stazione DAB + nel 2007. Inoltre, l '"età" dello standard in questo caso è ancora più un vantaggio che uno svantaggio: ora non ci sono problemi ad acquistare un ricevitore radio per tutti i gusti e tutte le tasche.

Ci sono alcune differenze tra DAB e il solito FM. E il punto non è nemmeno che uno è un "cifra" e l'altro è un "analogico". Il principio del trasferimento dei contenuti è diverso. In FM, ogni stazione trasmette in modo indipendente, mentre in DAB+ tutte le stazioni sono combinate in un "multiplex", ognuno dei quali può avere fino a 16 stazioni. Vengono forniti diversi canali di frequenza, in modo che diversi paesi possano scegliere quelli che sono privi di altri servizi.
Radio digitale DAB+: come funziona ed è necessaria?

Da un punto di vista commerciale, questa differenza provoca una serie di controversie tra le emittenti su come trasmettere in multiplex. In precedenza, le stesse emittenti ottenevano una licenza per una frequenza, acquistavano un'antenna e un trasmettitore, ora la licenza verrà rilasciata all'operatore multiplex, che già affitterà i canali alle stazioni radio. Difficile dire se sia meglio o peggio, per qualcuno è più conveniente avere tutto di proprio, per qualcuno è più conveniente affittare.

A proposito, a questo proposito, DAB ha un enorme e grosso svantaggio per l'ascoltatore: il prezzo del noleggio del multiplex dipende dal bitrate. E se scegli tra 192 e 64kbps ... penso che tutti capiscano cosa verrà scelto. Se è abbastanza difficile trasmettere con scarsa qualità in FM, allora in DAB è addirittura incoraggiato economicamente (è chiaro che non è colpa degli sviluppatori standard, ma comunque). I prezzi russi, ovviamente, sono ancora sconosciuti, ma ad esempio puoi vedere i prezzi inglesi qui.

Da un punto di vista tecnico, il multiplex DAB+ è un segnale a banda larga con un'ampiezza di spettro di circa 1.5 MHz, chiaramente visibile con un ricevitore RTL-SDR.
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È possibile trovare una descrizione più dettagliata in PDF qui.

Standard concorrenti

In generale, non ce ne sono così tanti. DAB+ è utilizzato in Europa, lo standard è popolare negli Stati Uniti HD Radio, in India sono stati condotti esperimenti con lo standard DRMma come sono finiti è difficile da dire.

La carta è un po' obsoleta (il DRM è stato testato anche in Russia, ma abbandonato), ma l'idea generale si capisce:
Radio digitale DAB+: come funziona ed è necessaria?
(fonte e2e.ti.com/blogs_/b/behind_the_wheel/archive/2014/10/08/sdr-risolve-l'enigma-della-radio-digitale)

A differenza del DAB, i creatori dello standard HD Radio hanno preso una strada diversa posizionando il segnale digitale direttamente accanto al segnale analogico, consentendo alle emittenti di utilizzare le proprie antenne e antenne.
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Tuttavia, questo non risolve il problema che ha dato inizio a tutto: il problema della mancanza di posti liberi nello spettro. Sì, e puramente geograficamente (e probabilmente politicamente), nei paesi dell'ex CSI, l'adozione dello standard europeo sembra più logica dell'uso dello standard americano: la scelta dei prodotti europei è ancora più ampia ed è più facile acquistare ricevitori . Nel 2011 c'erano ancora menzioni RAVIS standard russo, ma tutto si è estinto (e grazie a Dio, perché il suo standard digitale è incompatibile con qualsiasi cosa, questa è la cosa peggiore che si potesse inventare per gli ascoltatori radiofonici).

Test

Infine, passiamo alla parte pratica, ovvero alla prova. DAB non funziona ancora in Russia, quindi utilizzeremo le registrazioni SDR dal multiplex olandese. Chi lo desidera da altri paesi può anche unirsi e inviarmi i record in formato IQ, li elaborerò e creerò una tabella pivot.

Come ascoltare DAB? Perché standard digitale, può essere decodificato utilizzando un computer e un ricevitore rtl-sdr. Ci sono due programmi - qt-dab и Welle.io, entrambi possono funzionare con rtl-sdr.

Qt-dab sembra la tesina di uno studente e l'autore ovviamente non si è preoccupato del design: i caratteri non si adattano ai controlli, le finestre non si adattano. Ma per noi, la cosa più importante è che ti permette di leggere e scrivere file IQ.
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Welle.io ancora in beta, ma funziona molto meglio e decodifica meglio. È anche possibile generare molte informazioni di debug aggiuntive:
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Ma welle.io non sa ancora come lavorare con i file iq, quindi useremo Qt-dab.

Per il test, ho caricato 3 file su cloud.mail.ru, ognuno contiene una registrazione multiplex DAB di un minuto, la dimensione del file è di circa 500 MB (questa è la dimensione delle registrazioni IQ per SDR con una larghezza di banda di 2.4 MHz). Puoi aprire i file in Qt-dab, il cui link per il download è indicato sopra.

File-1:DAB-8A.sdr- cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Multiplex 8A opera a una frequenza di 195.136 MHz e contiene 16 stazioni. Il bitrate di tutte le stazioni è di 64Kbps.
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File-2:DAB-11A.sdr- cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Multiplex 11A alla frequenza di 216.928 MHz. Contiene 6 stazioni, con bitrate rispettivamente di 48, 48, 48, 48, 64 e 48KBps.
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File-3: DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Multiplex 11C alla frequenza di 220.352 MHz, contiene anche 16 stazioni. I bit rate di tutte le stazioni sono rispettivamente: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 e 64Kbps.
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Come puoi vedere, non ci sono problemi con il numero di stazioni, ma il problema principale è il basso bitrate. Per quanto riguarda il contenuto in sè i gusti sono diversi e non ne parlerò, chi lo desidera può scaricare i file e ascoltarsi da solo. Non tutti i multiplex sono elencati nelle voci, ma l'idea generale è, spero, chiara.

risultati

Se parliamo delle prospettive per la trasmissione digitale, allora, ahimè, sono piuttosto tristi. Il vantaggio principale del DAB è l'uso più efficiente dello spettro, che consente a più stazioni di essere in onda. A questo proposito, DAB + ha senso solo per quelle città dove non c'è spazio libero in FM. Per la Russia, questa è probabilmente solo Mosca e San Pietroburgo, in tutte le altre città non ci sono problemi del genere.

Per quanto riguarda la qualità del suono, DAB+ può tecnicamente fornire velocità in bit fino a 192 Kbps, che ti daranno un suono quasi HiFi. In pratica, come si vede sopra, i broadcaster risparmiano e non vanno oltre l'asticella nemmeno a 100Kbps. Dei tre multiplex, solo una (!) stazione è stata trovata a trasmettere a 96Kbps (e non posso chiamare la trasmissione di musica da 48kbps nient'altro che blasfemia - tali emittenti dovrebbero essere private delle loro licenze;). Quindi, ahimè, possiamo affermare con una certezza del 99% che quando si passa da FM a DAB, la qualità del suono sarà peggio di quello che era. Certo, la situazione potrebbe essere migliore in altri paesi, ma ad esempio una recensione in inglese su youtube dal titolo eloquente Perché DAB suona così male. Tecnicamente DAB è buono e non ci sono lamentele, ma economicamente "il bottino ha sconfitto il male".

Tornando alla Russia, vale la pena preoccuparsi di iniziare a trasmettere in DAB? Dal punto di vista del prestigio internazionale, probabilmente sì, per non sembrare agli occhi dei vicini un paese arretrato del terzo mondo, e come bonus, in modo che le auto e le radio acquistate in Europa possano ricevere pienamente tutte le stazioni. Ma dal punto di vista degli ascoltatori e della qualità del suono, molto probabilmente, gli utenti non riceveranno alcun vantaggio né nella qualità del suono né nella qualità dei contenuti.

Se pensi a prospettive a lungo termine, probabilmente in futuro la radio sarà un dispositivo con una scheda e-sim integrata e un abbonamento alla musica Yandex Spotify o Apple Music al momento dell'acquisto. Il futuro è chiaramente nei servizi di streaming e nei contenuti personalizzati. Quanto presto accadrà, vedremo, il tempo lo dirà.

Fonte: habr.com