Radio numérique DAB + - comment cela fonctionne-t-il et est-il nécessaire?

Salut, Habr.

Ces dernières années, l'introduction de la norme de radio numérique DAB + a été discutée en Russie, en Ukraine et au Bélarus. Et alors qu'en Russie le processus n'a pas encore avancé, en Ukraine et en Biélorussie, il semble qu'ils soient déjà passés à la radiodiffusion de test.



Comment cela fonctionne-t-il, quels sont les avantages et les inconvénients et est-il nécessaire? Détails sous la coupe.

La technologie

L'idée de la radio numérique a commencé à émerger à la fin des années 80, quand il est devenu clair qu'il n'y avait déjà pas assez de «place» dans la bande FM habituelle - dans les grandes villes, le spectre libre dans la bande 88-108 MHz était épuisé. À cet égard, le DAB a été considéré comme une bonne alternative - c'est une norme numérique dans laquelle, grâce à un codage plus efficace, plus de stations peuvent être placées. Dans la première version de DAB, le codec MP2 était utilisé, dans la deuxième version (DAB +), la plus récente HE-AAC. La norme elle-même est très ancienne par rapport aux normes modernes - la première station DAB a été lancée en 1995 et la station DAB + en 2007m. De plus, l '"âge" de la norme dans ce cas est encore plus probable plus que moins - maintenant il n'y a plus de problème à acheter une radio pour tous les goûts et tous les budgets.

Il existe de nombreuses différences entre le DAB et le FM familier. Et le fait n'est pas que l'un est un «chiffre», mais l'autre est un «analogue». Le principe du transfert de contenu est différent. En FM, chaque station diffuse indépendamment, et en DAB + toutes les stations sont combinées en un «multiplex», chacune pouvant avoir jusqu'à 16 stations. Différents canaux de fréquence sont fournis, de sorte que différents pays peuvent choisir ceux qui sont exempts d'autres services.



D'un point de vue commercial, cette différence provoque une série de controverses parmi les diffuseurs sur la manière de diffuser dans un multiplex. Auparavant, les radiodiffuseurs eux-mêmes avaient obtenu une licence pour la fréquence, acheté une antenne et un émetteur, maintenant la licence sera attribuée à l'opérateur du multiplex et il louera déjà des chaînes à des stations de radio. Il est difficile de dire si c'est mieux ou pire, il est plus pratique pour quelqu'un d'avoir le sien, pour quelqu'un qu'il est plus pratique de louer.

Soit dit en passant, à cet égard, DAB a un énorme et gros inconvénient pour l'auditeur - le prix de la location d'un multiplex dépend du débit binaire . Et si vous choisissez entre 192 et 64 kbps ... Je pense que tout le monde comprend ce qui sera choisi. Si la diffusion de mauvaise qualité en FM est assez difficile, alors en DAB c'est même encouragé économiquement (il est clair que ce n'est pas la faute des développeurs de la norme, mais néanmoins). Les prix russes sont, bien sûr, inconnus, et l'anglais par exemple, vous pouvez le voir ici .

D'un point de vue technique, le multiplex DAB + est un signal large bande avec une largeur de spectre de l'ordre de 1,5 MHz, qui est clairement visible à l'aide d'un récepteur RTL-SDR.



Une description plus détaillée en PDF peut être trouvée ici .

Normes concurrentes

En général, ils sont peu nombreux. En Europe, DAB + est utilisé, aux États-Unis, le standard HD Radio est populaire, en Inde, ils ont mené des expériences avec le standard DRM , mais il est difficile de dire comment ils se sont terminés.

La carte est un peu dépassée (en Russie, le DRM a également été testé, mais il a été abandonné), mais l'idée générale peut être comprise:


Source

Contrairement au DAB, les créateurs de la norme HD Radio ont pris un chemin différent - le signal numérique est situé directement à côté de celui analogique, ce qui permet aux diffuseurs d'utiliser leurs propres antennes et mâts.



Cependant, cela ne résout pas le problème, à cause duquel tout a commencé - le problème du manque de sièges vides dans le spectre. Oui, et purement géographiquement (et probablement politiquement), dans les anciens pays de la CEI, l'adoption d'une norme européenne semble plus logique que l'utilisation de la norme américaine - le choix des produits européens est encore plus et il est plus facile d'acheter des récepteurs. En 2011, il y avait encore des références à la norme russe RAVIS , mais tout s'est éteint (et Dieu merci, parce que sa propre norme numérique est incompatible avec quoi que ce soit, c'est la pire qui aurait pu être inventée pour les auditeurs radio).

Test

Enfin, nous passons à la partie pratique, à savoir aux tests. En Russie, le DAB ne fonctionne pas encore, nous utiliserons donc les enregistrements SDR du multiplex néerlandais. Les personnes intéressées d'autres pays peuvent également rejoindre et m'envoyer des enregistrements au format IQ, je les traiterai et créerai un tableau récapitulatif.

Comment pouvez-vous écouter DAB? Parce que norme numérique, vous pouvez ensuite le décoder à l'aide d'un ordinateur et d'un récepteur rtl-sdr. Il existe deux programmes - qt-dab et Welle.io , les deux peuvent fonctionner avec rtl-sdr.

Qt-dab ressemble à un article de fin d'étude d'un étudiant, et l'auteur n'a clairement pas pris la peine de concevoir - les polices ne rentrent pas dans les contrôles, les fenêtres ne sont pas redimensionnées. Mais pour nous, la chose la plus importante est qu'elle vous permet de lire et d'écrire des fichiers IQ.



Welle.io est toujours en version bêta, mais il fonctionne beaucoup mieux et décode mieux. Il est également possible d'afficher un grand nombre d'informations de débogage supplémentaires:



Mais welle.io n'est pas encore capable de travailler avec les fichiers iq, nous allons donc utiliser Qt-dab.

Pour les tests, j'ai téléchargé 3 fichiers sur cloud.mail.ru, chacun contenant un enregistrement minute du multiplex DAB, la taille du fichier est d'environ 500 Mo (c'est la taille des enregistrements IQ pour SDR avec une bande passante de 2,4 MHz). Vous pouvez ouvrir des fichiers dans Qt-dab, dont le lien de téléchargement est donné ci-dessus.

Fichier-1 : DAB-8A.sdr - cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq . Le multiplex 8A fonctionne à une fréquence de 195,136 MHz et contient 16 stations. Le débit binaire de toutes les stations est de 64 Kbps.


Fichier-2 : DAB-11A.sdr - cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD . Multiplex 11A à une fréquence de 216,928 MHz. Il contient 6 stations, avec un débit binaire de 48, 48, 48, 48, 64 et 48 Ko, respectivement.



Fichier-3 : DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s . Multiplex 11C à une fréquence de 220,352 MHz, contient également 16 stations. Les débits binaires de toutes les stations sont respectivement: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 et 64 Kbps.



Comme vous pouvez le voir, le nombre de stations ne pose aucun problème, mais le principal problème est le faible débit binaire. Quant au contenu lui-même, les goûts sont différents et je ne vais pas en discuter, tout le monde peut télécharger des fichiers et écouter par lui-même. Tous les multiplexes ne figurent pas dans les enregistrements, mais l'idée générale, j'espère, est claire.

Conclusions

Si nous parlons des perspectives de la radiodiffusion numérique, elles sont hélas plutôt tristes. Le principal avantage du DAB est une utilisation plus efficace du spectre, ce qui vous permet de placer plus de stations en direct. À cet égard, DAB + n'a de sens que pour les villes où il n'y a plus d'espace libre en FM. Pour la Russie, ce n'est probablement que Moscou et Saint-Pétersbourg, dans toutes les autres villes il n'y a pas de tels problèmes.

En ce qui concerne la qualité sonore, techniquement, DAB + peut fournir un débit pouvant atteindre 192 Kbit / s, ce qui donnera un son presque HiFi. En pratique, comme on le voit plus haut, les diffuseurs économisent et ne dépassent pas la barre même à 100Kbit / s. Sur les trois multiplexes, il n’y avait qu’une (!) Station diffusant en 96Kbps (et diffusant de la musique à partir de 48kbps je ne peux pas appeler autre chose qu’un sacrilège - j’ai besoin de priver ces diffuseurs d’une licence;). Donc, hélas, nous pouvons dire avec une confiance de 99% que lors du passage de FM à DAB, la qualité sonore sera pire qu'elle ne l'était . Bien sûr, la situation peut être meilleure dans d'autres pays, mais par exemple, une critique en anglais sur youtube avec le nom éloquent Why DAB sonne si mal . Techniquement, le DAB est bon et il n'y a rien à redire, mais économiquement, "le butin a vaincu le mal". Une conclusion pratique en découle - même si le test diffusé en DAB + démarre, vous ne devriez pas immédiatement aller au magasin pour un nouveau récepteur, la qualité du son sera probablement pire qu'en FM.

De retour en Russie, cela vaut-il la peine de déranger et de commencer à diffuser en DAB? Du point de vue du prestige international, probablement oui, afin de ne pas regarder dans les yeux des voisins un pays tiers arriéré, et en prime, pour que les voitures et radios achetées en Europe puissent recevoir pleinement toutes les stations. Mais du point de vue des auditeurs et de la qualité du son, les utilisateurs les plus probables n'obtiendront aucun avantage en termes de qualité du son ou de contenu.

Bien sûr, DAB a ses propres avantages. Il s'agit d'un seuil d'entrée plus bas (pas besoin d'acheter votre propre émetteur), d'un coût d'entretien et d'équipement moins élevé pour l'électricité (il est plus facile de maintenir 1 émetteur multiplex que 16 émetteurs indépendants). Et cela serait justifié s'il y avait de nouveaux diffuseurs créant du contenu intéressant et populaire. Mais s'ils apparaissent, étant donné que nous observons essentiellement l'ère du coucher du soleil de la radio et du départ du public sur Internet, il est difficile de dire.

Si vous pensez aux perspectives à long terme, la radio sera probablement à l'avenir un appareil avec une carte e-sim intégrée et un abonnement Spotify ou Apple Music à la musique Yandex lors de l'achat. L'avenir est clair pour les services de streaming et le contenu personnalisé. Combien de temps cela arrivera, voyons, le temps nous le dira.