DAB + Digitalradio - wie funktioniert es und wird es überhaupt benötigt?

Hallo Habr.

In den letzten Jahren wurde die Einführung des Digitalradio-Standards DAB + in Russland, der Ukraine und Weißrussland diskutiert. Und während in Russland der Prozess noch nicht fortgeschritten ist, scheinen sie in der Ukraine und in Weißrussland bereits auf Testrundfunk umgestellt zu haben.



Wie funktioniert es, was sind die Vor- und Nachteile und wird es überhaupt benötigt? Details unter dem Schnitt.

Technologie

Die Idee des digitalen Radios entstand Ende der 80er Jahre, als klar wurde, dass es im üblichen FM-Band bereits nicht genügend „Platz“ gab - in Großstädten war das freie Spektrum im 88-108-MHz-Band erschöpft. In dieser Hinsicht wurde DAB als gute Alternative angesehen - es ist ein digitaler Standard, in dem aufgrund einer effizienteren Codierung mehr Stationen platziert werden können. In der ersten Version von DAB wurde der MP2-Codec verwendet, in der zweiten Version (DAB +) der neuere HE-AAC. Der Standard selbst ist für moderne Verhältnisse sehr alt - die erste DAB-Station wurde 1995 und die DAB + -Station 2007 m gestartet. Darüber hinaus ist das "Alter" des Standards in diesem Fall noch wahrscheinlicher plus als minus - jetzt ist es kein Problem mehr, ein Radio für jeden Geschmack und jedes Budget zu kaufen.

Es gibt ziemlich viele Unterschiede zwischen DAB und bekanntem FM. Und der Punkt ist nicht, dass einer eine "Figur" ist, sondern der andere ein "Analogon". Das Prinzip der Inhaltsübertragung ist anders. In FM sendet jeder Sender unabhängig, und in DAB + werden alle Sender zu einem „Multiplex“ zusammengefasst, von dem jeder bis zu 16 Sender haben kann. Es werden unterschiedliche Frequenzkanäle bereitgestellt, sodass verschiedene Länder diejenigen auswählen können, die frei von anderen Diensten sind.



Aus geschäftlicher Sicht führt dieser Unterschied bei den Rundfunkveranstaltern zu einer Reihe von Kontroversen darüber, wie in einem Multiplex gesendet werden soll. Früher erhielten die Sender selbst eine Frequenzlizenz, kauften eine Antenne und einen Sender, jetzt wird eine Lizenz an den Multiplexbetreiber vergeben und sie werden bereits Kanäle an Radiosender vermieten. Es ist schwer zu sagen, ob es besser oder schlechter ist, es ist bequemer für jemanden, alles selbst zu haben, jemand ist bequemer zu mieten.

Übrigens hat DAB in dieser Hinsicht ein großes und fettes Minus für den Hörer - der Preis für die Anmietung eines Multiplex hängt von der Bitrate ab . Und wenn Sie zwischen 192 und 64 KBit / s wählen ... Ich denke, jeder versteht, was ausgewählt wird. Wenn das Senden mit schlechter Qualität in FM ziemlich schwierig ist, wird es in DAB sogar wirtschaftlich gefördert (es ist klar, dass dies nicht die Schuld der Entwickler des Standards ist, aber dennoch). Russische Preise sind natürlich unbekannt, und Englisch zum Beispiel können Sie hier sehen .

Aus technischer Sicht ist der DAB + -Multiplex ein Breitbandsignal mit einer Spektrumsbreite in der Größenordnung von 1,5 MHz, das mit einem RTL-SDR-Empfänger deutlich sichtbar ist.



Eine ausführlichere Beschreibung im PDF finden Sie hier .

Konkurrierende Standards

Im Allgemeinen gibt es nicht so viele von ihnen. In Europa wird DAB + verwendet, in den USA ist der HD-Radio- Standard beliebt, in Indien wurden Experimente mit dem DRM- Standard durchgeführt, aber es ist schwer zu sagen, wie sie endeten.

Die Karte ist etwas veraltet (in Russland wurde DRM ebenfalls getestet, aber aufgegeben), aber die allgemeine Idee kann verstanden werden:


Quelle

Im Gegensatz zu DAB haben die Entwickler des HD-Radio-Standards einen anderen Weg eingeschlagen: Das digitale Signal befindet sich direkt neben dem analogen, sodass die Sender ihre eigenen Antennen und Masten verwenden können.



Dies löst jedoch nicht das Problem, aufgrund dessen alles begann - das Problem des Mangels an freien Plätzen im Spektrum. Ja, und rein geografisch (und wahrscheinlich politisch) erscheint in ehemaligen GUS-Ländern die Annahme eines europäischen Standards logischer als die Verwendung des amerikanischen Standards - die Auswahl europäischer Waren ist immer noch größer und es ist einfacher, Empfänger zu kaufen. Im Jahr 2011 gab es noch Hinweise auf den russischen RAVIS-Standard , aber alles ist ausgestorben (und Gott sei Dank, da sein eigener digitaler Standard mit nichts kompatibel ist, ist dies das Schlimmste, das für Radiohörer erfunden werden konnte).

Testen

Schließlich wenden wir uns dem praktischen Teil zu, d.h. zum Testen. In Russland funktioniert DAB noch nicht, daher werden wir SDR-Datensätze aus dem niederländischen Multiplex verwenden. Interessenten aus anderen Ländern können sich auch anmelden und mir Datensätze im IQ-Format senden. Ich werde sie verarbeiten und eine Übersichtstabelle erstellen.

Wie kann man überhaupt DAB hören? Weil digitaler Standard, dann können Sie ihn mit einem Computer und einem RTL-SDR-Empfänger dekodieren. Es gibt zwei Programme - qt-dab und Welle.io , beide können mit rtl-sdr arbeiten.

Qt-dab sieht aus wie die Hausarbeit eines Schülers, und der Autor hat sich eindeutig nicht um das Design gekümmert - Schriftarten passen nicht in Steuerelemente, Fenster skalieren nicht. Für uns ist das Wichtigste jedoch, dass Sie damit IQ-Dateien lesen und schreiben können.



Welle.io befindet sich noch in der Beta, funktioniert aber viel besser und dekodiert besser. Es ist auch möglich, eine ganze Reihe zusätzlicher Debugging-Informationen anzuzeigen:



Aber welle.io kann noch nicht mit iq-Dateien arbeiten, daher werden wir Qt-dab verwenden.

Zum Testen habe ich 3 Dateien auf cloud.mail.ru hochgeladen. Jede enthält einen Minuten-Datensatz des DAB-Multiplex. Die Dateigröße beträgt ca. 500 MB (dies ist die Größe der IQ-Datensätze für SDR mit einer Bandbreite von 2,4 MHz). Sie können Dateien in Qt-dab öffnen, deren Download-Link oben angegeben ist.

Datei-1 : DAB-8A.sdr - cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq . Der Multiplex 8A arbeitet mit einer Frequenz von 195,136 MHz und enthält 16 Stationen. Die Bitrate aller Stationen beträgt 64 Kbit / s.


Datei-2 : DAB-11A.sdr - cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD . Multiplex 11A mit einer Frequenz von 216,928 MHz. Es enthält 6 Stationen mit einer Bitrate von 48, 48, 48, 48, 64 bzw. 48 KBit / s.



Datei-3 : DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s . Multiplex 11C mit einer Frequenz von 220,352 MHz enthält ebenfalls 16 Stationen. Die Bitraten aller Stationen sind jeweils: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 und 64 Kbit / s.



Wie Sie sehen können, gibt es keine Probleme mit der Anzahl der Stationen, aber das Hauptproblem ist die niedrige Bitrate. Was den Inhalt selbst betrifft, so sind die Geschmäcker unterschiedlich und ich werde nicht darauf eingehen. Jeder kann Dateien herunterladen und selbst anhören. Nicht alle Multiplexe sind in den Aufzeichnungen angegeben, aber die allgemeine Idee ist hoffentlich klar.

Schlussfolgerungen

Wenn wir über die Aussichten des digitalen Rundfunks sprechen, dann sind sie leider ziemlich traurig. Der Hauptvorteil von DAB ist die effizientere Nutzung des Spektrums, wodurch Sie mehr Stationen in der Luft platzieren können. In dieser Hinsicht ist DAB + nur für Städte sinnvoll, in denen in FM kein freier Speicherplatz mehr vorhanden ist. Für Russland sind dies wahrscheinlich nur Moskau und St. Petersburg, in allen anderen Städten gibt es keine derartigen Probleme.

Technisch gesehen kann DAB + eine Bitrate von bis zu 192 Kbit / s liefern, was fast HiFi-Sound ergibt. In der Praxis speichern die Sender, wie wir oben sehen, die Messlatte selbst bei 100 Kbit / s und überschreiten sie nicht. Von den drei Multiplexen gab es nur einen (!) Sender, der mit 96 Kbit / s sendete (und Musik mit 48 Kbit / s, die ich nur als Sakrileg bezeichnen kann - ich muss solchen Sendern eine Lizenz entziehen;). Leider können wir mit 99% iger Sicherheit sagen, dass beim Umschalten von FM auf DAB die Klangqualität schlechter ist als zuvor . Natürlich mag die Situation in anderen Ländern besser sein, aber zum Beispiel eine englische Rezension auf Youtube mit dem beredten Namen Warum DAB so schlecht klingt . Technisch gesehen ist DAB gut und es gibt keine Beschwerden darüber, aber wirtschaftlich gesehen "hat die Beute das Böse besiegt". Daraus folgt eine praktische Schlussfolgerung: Selbst wenn die Testsendung in DAB + startet, sollten Sie nicht sofort nach einem neuen Receiver suchen, da die Klangqualität höchstwahrscheinlich schlechter ist als bei FM.

Wenn Sie nach Russland zurückkehren, lohnt es sich, sich die Mühe zu machen und mit der Ausstrahlung in DAB zu beginnen? Aus Sicht des internationalen Prestiges wahrscheinlich ja, um nicht in die Augen der Nachbarn eines rückständigen Drittlandes zu schauen, und als Bonus, damit in Europa gekaufte Autos und Radios alle Stationen voll empfangen können. Aus Sicht der Hörer und der Klangqualität werden die Benutzer jedoch höchstwahrscheinlich weder hinsichtlich der Klangqualität noch der Inhaltsqualität Vorteile erzielen.

Natürlich hat DAB seine eigenen Vorteile. Dies ist eine niedrigere Eintrittsschwelle (Sie müssen keinen eigenen Sender kaufen), niedrigere Kosten für die Wartung der Geräte und die Zahlung von Strom (es ist einfacher, einen Multiplex-Sender zu warten als 16 unabhängige). Und dies wäre gerechtfertigt, wenn es neue Sender gäbe, die interessante und beliebte Inhalte erstellen. Ob sie erscheinen werden, ist schwer zu sagen, da wir im Wesentlichen die Ära des Sonnenuntergangs des Radios und den Abgang des Publikums im Internet beobachten.

Wenn Sie über die langfristigen Aussichten nachdenken, wird das Radio wahrscheinlich in Zukunft ein Gerät mit einer integrierten E-Sim-Karte und einem Spotify- oder Apple Music-Abonnement für Yandex-Musik sein, wenn Sie es kaufen. Für Streaming-Dienste und personalisierte Inhalte ist die Zukunft klar. Wie schnell dies passieren wird, wird die Zeit zeigen.