Rádio digital DAB + - como funciona e é necessário?

Oi Habr.

Nos últimos anos, a introdução do padrão de rádio digital DAB + foi discutida na Rússia, Ucrânia e Bielorrússia. E enquanto na Rússia o processo ainda não avançou, na Ucrânia e na Bielorrússia parece que eles já passaram a testar a transmissão.



Como funciona, quais são os prós e os contras e é necessário? Detalhes sob o corte.

Tecnologia

A idéia do rádio digital começou a surgir no final dos anos 80, quando ficou claro que já não havia “lugar” suficiente na banda FM usual - nas grandes cidades o espectro livre na faixa 88-108 MHz estava esgotado. Nesse sentido, o DAB foi considerado uma boa alternativa - é um padrão digital no qual, devido à codificação mais eficiente, mais estações podem ser colocadas. Na primeira versão do DAB, o codec MP2 foi usado, na segunda versão (DAB +), o HE-AAC mais recente. O padrão em si é muito antigo para os padrões modernos - a primeira estação DAB foi lançada em 1995 e a estação DAB + em 2007m. Além disso, a "idade" do padrão, neste caso, é ainda mais provável mais do que menos - agora não há problema em comprar um rádio para todos os gostos e bolsos.

Existem muitas diferenças entre o DAB e o FM familiar. E o ponto não é que um seja uma "figura", mas o outro é um "analógico". O princípio da transferência de conteúdo é diferente. Em FM, cada estação transmite de forma independente, e em DAB + todas as estações são combinadas em um "multiplex", cada um dos quais pode ter até 16 estações. São fornecidos canais de frequência diferentes, para que países diferentes possam escolher aqueles que estão livres de outros serviços.



Do ponto de vista comercial, essa diferença causa uma série de controvérsias entre as emissoras sobre como transmitir em um multiplex. Anteriormente, as próprias emissoras obtinham uma licença para a frequência, compravam uma antena e um transmissor, agora a licença será emitida para o operador multiplex e já arrendará canais para as estações de rádio. É difícil dizer se é melhor ou pior, é mais conveniente alguém ter o seu próprio, para alguém que é mais conveniente alugar.

A propósito, nesse sentido, o DAB tem um enorme e menos importante para o ouvinte - o preço do aluguel de um multiplex depende da taxa de bits . E se você escolher entre 192 e 64kbps ... acho que todo mundo entende o que será escolhido. Se a transmissão com baixa qualidade em FM é bastante difícil, então no DAB é até incentivado economicamente (é claro que isso não é culpa dos desenvolvedores do padrão, mas mesmo assim). Os preços russos são, obviamente, desconhecidos e o inglês, por exemplo, você pode ver aqui .

Do ponto de vista técnico, o DAB + multiplex é um sinal de banda larga com uma largura de espectro da ordem de 1,5 MHz, que é claramente visível usando um receptor RTL-SDR.



Uma descrição mais detalhada em PDF pode ser encontrada aqui .

Padrões concorrentes

Em geral, não existem muitos deles. Na Europa, o DAB + é usado; nos EUA, o padrão HD Radio é popular; na Índia, eles fizeram experimentos com o padrão DRM , mas é difícil dizer como eles terminaram.

O mapa está um pouco desatualizado (na Rússia, o DRM também foi testado, mas foi abandonado), mas a ideia geral pode ser entendida:


Fonte

Diferentemente do DAB, os criadores do padrão HD Radio seguiram um caminho diferente - o sinal digital está localizado diretamente ao lado do analógico, que permite que as emissoras usem suas próprias antenas e mastros.



No entanto, isso não resolve o problema, por causa do qual tudo começou - o problema da falta de assentos vazios no espectro. Sim, e puramente geograficamente (e provavelmente politicamente), nos ex-países da CEI, a adoção de um padrão europeu parece mais lógica do que usar o padrão americano - a escolha de produtos europeus é ainda maior e é mais fácil comprar receptores. Em 2011, ainda havia referências ao padrão russo RAVIS , mas tudo acabou (e graças a Deus, porque seu próprio padrão digital é incompatível com qualquer coisa, este é o pior que poderia ter sido inventado para os ouvintes de rádio).

Teste

Finalmente, passamos à parte prática, ou seja, para testar. Na Rússia, o DAB ainda não funciona, portanto, usaremos registros SDR do multiplex holandês. Os interessados ​​de outros países também podem se juntar e me enviar registros em formato de QI, eu os processarei e farei uma tabela de resumo.

Como você pode ouvir o DAB? Porque padrão digital, você pode decodificá-lo usando um computador e um receptor rtl-sdr. Existem dois programas - qt-dab e Welle.io , ambos podem trabalhar com rtl-sdr.

O Qt-dab parece o trabalho de um aluno, e o autor claramente não se incomodou com o design - as fontes não se encaixam nos controles, as janelas não são dimensionadas. Mas para nós, o mais importante é que ele permite ler e gravar arquivos de QI.



O Welle.io ainda está na versão beta, mas funciona muito melhor e decodifica melhor. Também é possível exibir muitas informações adicionais de depuração:



Mas o welle.io ainda não é capaz de trabalhar com arquivos iq, portanto, usaremos o Qt-dab.

Para o teste, enviei 3 arquivos para cloud.mail.ru, cada um contém um registro minuto do multiplex DAB, o tamanho do arquivo é de cerca de 500 MB (esse é o tamanho dos registros de QI para SDR com largura de banda de 2,4 MHz). Você pode abrir arquivos no Qt-dab, cujo link de download é fornecido acima.

Arquivo-1 : DAB-8A.sdr - cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq . O Multiplex 8A opera a uma frequência de 195,136 MHz e contém 16 estações. A taxa de bits de todas as estações é de 64 Kbps.


Arquivo-2 : DAB-11A.sdr - cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD . Multiplex 11A a uma frequência de 216,928 MHz. Ele contém 6 estações, com uma taxa de bits de 48, 48, 48, 48, 64 e 48KBps, respectivamente.



Arquivo-3 : DAB-11C.sdr - cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s . O Multiplex 11C a uma frequência de 220,352 MHz, também contém 16 estações. As taxas de bits de todas as estações são respectivamente: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 e 64 Kbps.



Como você pode ver, não há problemas com o número de estações, mas o principal problema é a baixa taxa de bits. Quanto ao conteúdo em si, os gostos são diferentes e eu não vou discutir, qualquer um pode baixar arquivos e ouvir por conta própria. Nem todos os multiplex são dados nos registros, mas espero que a ideia geral seja clara.

Conclusões

Se falamos sobre as perspectivas da transmissão digital, elas são, infelizmente, bastante tristes. A principal vantagem do DAB é o uso mais eficiente do espectro, o que permite colocar mais estações no ar. Nesse sentido, o DAB + faz sentido apenas para as cidades onde não há mais espaço livre no FM. Para a Rússia, provavelmente são apenas Moscou e São Petersburgo; em todas as outras cidades não existem problemas desse tipo.

Quanto à qualidade do som, tecnicamente, o DAB + pode fornecer uma taxa de bits de até 192Kbit / s, o que dará quase o som HiFi. Na prática, como vemos acima, as emissoras economizam e não excedem a barra, mesmo a 100Kbit / s. Dos três multiplexes, havia apenas uma (!) Estação transmitindo em 96Kbps (e transmitindo músicas de 48kbps, não posso chamar nada além de sacrilégio - preciso privar esses emissores de uma licença;). Então, infelizmente, podemos dizer com 99% de confiança que, ao mudar de FM para DAB, a qualidade do som será pior do que era . Obviamente, a situação pode ser melhor em outros países, mas, por exemplo, uma revisão em inglês no youtube com o nome eloquente Por que o DAB parece tão ruim ? Tecnicamente, o DAB é bom e não há queixas a respeito, mas economicamente "o saque derrotou o mal". Uma conclusão prática se segue - mesmo que a transmissão de teste no DAB + inicie, você não deve ir imediatamente à loja para um novo receptor, provavelmente a qualidade do som será pior do que em FM.

Voltando à Rússia, vale a pena se preocupar e começar a transmitir no DAB? Do ponto de vista do prestígio internacional, provavelmente sim, para não olhar nos olhos de um país de país terceiro atrasado e como um bônus, para que carros e rádios comprados na Europa possam receber plenamente todas as estações. Porém, do ponto de vista dos ouvintes e da qualidade do som, os usuários provavelmente não terão vantagens na qualidade do som ou no conteúdo.

Obviamente, o DAB tem suas próprias vantagens. Esse é um limite de entrada mais baixo (não é necessário comprar seu próprio transmissor), menor custo de manutenção do equipamento e pagamentos por eletricidade (é mais fácil manter 1 transmissor multiplex do que 16 independentes). E isso seria justificado se houvesse novas emissoras criando conteúdo interessante e popular. Mas é difícil dizer se eles aparecerão, visto que estamos essencialmente observando a era do pôr do sol do rádio e a saída da audiência na Internet.

Se você pensar nas perspectivas de longo prazo, provavelmente no futuro o rádio será um dispositivo com um cartão e-sim integrado e uma assinatura Spotify ou Apple Music da música Yandex quando comprada. O futuro é claro para serviços de streaming e conteúdo personalizado. Quando isso acontecerá, vamos ver, o tempo dirá.