Radio digital DAB +: ¿cómo funciona y si es necesaria?

Hola Habr

En los últimos años, se ha debatido la introducción del estándar de radio digital DAB + en Rusia, Ucrania y Bielorrusia. Y mientras que en Rusia el proceso aún no ha avanzado, en Ucrania y Bielorrusia parece que ya han cambiado para probar la transmisión.



¿Cómo funciona, cuáles son los pros y los contras, y si es necesario? Detalles debajo del corte.

Tecnología

La idea de la radio digital comenzó a surgir a fines de los años 80, cuando se hizo evidente que ya no había suficiente "lugar" en la banda FM habitual: en las grandes ciudades el espectro libre en la banda de 88-108 MHz estaba agotado. En este sentido, DAB se consideró una buena alternativa: es un estándar digital en el que, debido a una codificación más eficiente, se pueden colocar más estaciones. En la primera versión de DAB, se utilizó el códec MP2, en la segunda versión (DAB +), el HE-AAC más nuevo. El estándar en sí es muy antiguo para los estándares modernos: la primera estación DAB se lanzó en 1995 y la estación DAB + en 2007m. Además, la "edad" del estándar en este caso es aún más probable que más que menos: ahora no hay ningún problema para comprar una radio para todos los gustos y presupuestos.

Hay muchas diferencias entre DAB y FM familiar. Y el punto no es que uno sea una "figura", sino que el otro sea un "análogo". El principio de transferencia de contenido es diferente. En FM, cada estación transmite de forma independiente, y en DAB + todas las estaciones se combinan en un "múltiplex", cada una de las cuales puede tener hasta 16 estaciones. Se proporcionan diferentes canales de frecuencia, por lo que diferentes países pueden elegir aquellos que están libres de otros servicios.



Desde el punto de vista comercial, esta diferencia causa una serie de controversias entre los organismos de radiodifusión con respecto a cómo transmitir en un múltiplex. Anteriormente, los propios organismos de radiodifusión obtuvieron una licencia para la frecuencia, compraron una antena y un transmisor, ahora la licencia se emitirá al operador multiplex y ya alquilará canales a las estaciones de radio. Es difícil decir si es mejor o peor, es más conveniente que alguien tenga los suyos propios, alguien se siente más cómodo alquilando.

Por cierto, a este respecto, DAB tiene una desventaja enorme y gorda para el oyente: el precio de alquilar un múltiplex depende de la tasa de bits . Y si eliges entre 192 y 64 kbps ... Creo que todos entienden lo que se elegirá. Si la transmisión con baja calidad en FM es bastante difícil, entonces en DAB incluso se fomenta económicamente (está claro que esto no es culpa de los desarrolladores del estándar, pero de todos modos). Los precios rusos son, por supuesto, desconocidos, y el inglés, por ejemplo, puede verlo aquí .

Desde un punto de vista técnico, el DAB + multiplex es una señal de banda ancha con un ancho de espectro del orden de 1,5 MHz, que es claramente visible utilizando un receptor RTL-SDR.



Una descripción más detallada en PDF se puede encontrar aquí .

Estándares que compiten

En general, no hay muchos de ellos. En Europa, se usa DAB +, en EE. UU. El estándar HD Radio es popular, en India realizaron experimentos con el estándar DRM , pero es difícil decir cómo terminaron.

El mapa está un poco desactualizado (en Rusia también se probó DRM, pero se abandonó), pero la idea general se puede entender:


Fuente

A diferencia de DAB, los creadores del estándar HD Radio tomaron un camino diferente: la señal digital se encuentra directamente al lado de la analógica, lo que permite a las emisoras utilizar sus propias antenas y mástiles.



Sin embargo, esto no resuelve el problema, por lo que todo comenzó: el problema de la falta de asientos vacíos en el espectro. Sí, y puramente geográficamente (y probablemente políticamente), en países ex-CEI, la adopción de un estándar europeo parece más lógico que usar el estándar estadounidense: la elección de productos europeos es aún más y es más fácil comprar receptores. En 2011, todavía había referencias al estándar RAVIS ruso , pero todo se extinguió (y gracias a Dios, porque su propio estándar digital es incompatible con cualquier cosa, esto es lo peor que podría haberse inventado para los oyentes de radio).

Prueba

Finalmente, pasamos a la parte práctica, es decir, a prueba. En Rusia, DAB aún no funciona, por lo que utilizaremos registros SDR del multiplex holandés. Los interesados ​​de otros países también pueden unirse y enviarme registros en formato IQ, los procesaré y haré una tabla resumen.

¿Cómo puedes escuchar a DAB? Porque estándar digital, luego puede decodificarlo usando una computadora y un receptor rtl-sdr. Hay dos programas: qt-dab y Welle.io , ambos pueden funcionar con rtl-sdr.

Qt-dab se parece al trabajo de un alumno, y el autor claramente no se molestó con el diseño: las fuentes no se ajustan a los controles, las ventanas no se escalan. Pero para nosotros, lo más importante es que le permite leer y escribir archivos IQ.



Welle.io todavía está en versión beta, pero funciona mucho mejor y decodifica mejor. También es posible mostrar mucha información de depuración adicional:



Pero welle.io aún no puede trabajar con archivos iq, por lo que utilizaremos Qt-dab.

Para las pruebas, cargué 3 archivos en cloud.mail.ru, cada uno contiene un registro minuto del multiplex DAB, el tamaño del archivo es de aproximadamente 500 MB (este es el tamaño de los registros IQ para SDR con un ancho de banda de 2.4 MHz). Puede abrir archivos en Qt-dab, cuyo enlace de descarga se proporciona arriba.

Archivo-1 : DAB-8A.sdr - cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq . Multiplex 8A opera a una frecuencia de 195.136 MHz y contiene 16 estaciones. La velocidad de bits de todas las estaciones es de 64 Kbps.


Archivo-2 : DAB-11A.sdr - cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD . Multiplex 11A a una frecuencia de 216.928 MHz. Contiene 6 estaciones, con una tasa de bits de 48, 48, 48, 48, 64 y 48 Kbps, respectivamente.



Archivo-3 : DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s . Multiplex 11C a una frecuencia de 220.352 MHz, también contiene 16 estaciones. Las tasas de bits de todas las estaciones son respectivamente: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 y 64 Kbps.



Como puede ver, no hay problemas con el número de estaciones, pero el problema principal es la baja tasa de bits. En cuanto al contenido en sí, los gustos son diferentes y no lo discutiré, cualquiera puede descargar archivos y escucharlos por su cuenta. No todos los múltiplex se dan en los registros, pero la idea general, espero, es clara.

Conclusiones

Si hablamos sobre las perspectivas de la transmisión digital, entonces, lamentablemente, son bastante tristes. La principal ventaja de DAB es un uso más eficiente del espectro, que le permite colocar más estaciones en el aire. En este sentido, DAB + tiene sentido solo para aquellas ciudades donde ya no hay espacio libre en FM. Para Rusia, esto es probablemente solo Moscú y San Petersburgo, en todas las demás ciudades no existen tales problemas.

En cuanto a la calidad del sonido, técnicamente, DAB + puede proporcionar una tasa de bits de hasta 192Kbit / s, lo que dará un sonido casi de alta fidelidad. En la práctica, como vemos arriba, los radiodifusores ahorran y no superan la barra incluso a 100Kbit / s. De los tres múltiplex, solo había una (!) Estación transmitiendo en 96 Kbps (y transmitiendo música desde 48 kbps no puedo llamar nada más que sacrilegio; necesito privar a tales emisoras de una licencia;). Entonces, por desgracia, podemos decir con un 99% de confianza que al cambiar de FM a DAB, la calidad del sonido será peor de lo que era . Por supuesto, la situación puede ser mejor en otros países, pero por ejemplo, una revisión en inglés en youtube con el elocuente nombre Why DAB suena tan MALO . Técnicamente, DAB es bueno y no hay quejas al respecto, pero económicamente, "el botín derrotó al mal". De esto se desprende una conclusión práctica: incluso si comienza la transmisión de prueba en DAB +, no debe ir inmediatamente a la tienda a buscar un nuevo receptor, lo más probable es que la calidad del sonido sea peor que en FM.

Volviendo a Rusia, ¿vale la pena molestarse y comenzar a transmitir en DAB? Desde el punto de vista del prestigio internacional, probablemente sí, para no mirar a los vecinos de un país de un tercer país atrasado, y como un bono, para que los automóviles y las radios comprados en Europa puedan recibir todas las estaciones. Pero desde el punto de vista de los oyentes y la calidad del sonido, los usuarios más probables no obtendrán ninguna ventaja ni en la calidad del sonido ni en la calidad del contenido.

Por supuesto, DAB tiene sus propias ventajas. Este es un umbral de entrada más bajo (no es necesario comprar su propio transmisor), menor costo de mantenimiento del equipo y pagos por electricidad (es más fácil mantener 1 transmisor multiplex que 16 independientes). Y esto estaría justificado si hubiera nuevas emisoras creando contenido interesante y popular. Pero es difícil decir si aparecerán, dado que esencialmente estamos observando la era de la puesta de sol de la radio y la partida de la audiencia en Internet.

Si piensa en las perspectivas a largo plazo, probablemente en el futuro la radio será un dispositivo con una tarjeta e-sim integrada y una suscripción de Spotify o Apple Music a Yandex Music cuando se compre. El futuro está claro para los servicios de transmisión y contenido personalizado. Cuán pronto sucederá esto, veamos, el tiempo lo dirá.