DAB +デジタルラジオ-どのように機能しますか?

こんにちは、Habr。



近年、ロシア、ウクライナ、ベラルーシでデジタル無線規格DAB +の導入が議論されています。 ロシアではプロセスはまだ進んでいませんが、ウクライナとベラルーシでは、すでにテスト放送に切り替えているようです。







それはどのように機能し、長所と短所は何ですか、それはまったく必要ですか? カットの下の詳細。



テクノロジー



デジタルラジオのアイデアは、通常のFM帯域にすでに十分な「場所」が存在しないことが明らかになった80年代後半に現れ始めました。 この点で、DABは優れた代替手段と考えられていました。これは、より効率的なコーディングにより、より多くのステーションを配置できるデジタル標準です。 DABの最初のバージョンではMP2コーデックが使用され、2番目のバージョン(DAB +)では新しいHE-AACが使用されました。 標準自体は、現代の標準では非常に古いものです。最初のDABステーションは1995年に、DAB +ステーションは2007mに発売されました。 さらに、この場合の標準の「年齢」はマイナスよりもプラスである可能性が高くなります。今では、好みや予算ごとにラジオを購入しても問題はありません。



DABとおなじみのFMにはかなりの違いがあります。 そして、ポイントは、一方が「図」であるということではなく、もう一方が「アナログ」であることです。 コンテンツ転送の原理は異なります。 FMでは、各局が独立して放送し、DAB +では、すべての局が「多重化」に結合され、それぞれが最大16局を持つことができます。 異なる周波数チャネルが提供されるため、異なる国は他のサービスのないものを選択する場合があります。







ビジネスの観点から見ると、この違いは放送局間でマルチプレックスで放送する方法に関する一連の論争を引き起こします。 以前は、放送事業者自身が周波数ライセンスを受け取り、アンテナと送信機を購入しましたが、現在では多重オペレーターにライセンスが発行され、すでにラジオ局にチャンネルをリースしています。 良くも悪くも、誰かが自分のものを持っている方が便利であり、レンタルする方が便利であると言うのは難しいです。



ちなみに、この点に関して、DABにはリスナーにとって非常に太いマイナスがあります。 マルチプレックスをレンタルする価格はビットレートに依存します。 そして、192〜64kbpsを選択した場合...誰が何を選択するかを理解していると思います。 FMで低品質のブロードキャストを行うのがかなり難しい場合、DABでは経済的にも奨励されます(これは標準の開発者のせいではありませんが、それでもなお明らかです)。 もちろん、ロシアの価格は不明で、例としては英語ですこちらをご覧ください



技術的な観点から見ると、DAB +多重化は1.5 MHzのオーダーのスペクトル幅を持つブロードバンド信号であり、RTL-SDRレシーバーを使用してはっきりと見ることができます。







PDFでのより詳細な説明はここにあります



競合する標準



一般的に、それほど多くはありません。 ヨーロッパではDAB +が使用され、アメリカではHD Radio規格が人気があり、インドではDRM規格で実験を行いましたが、どのように終わったのかはわかりません。



マップは少し時代遅れです(ロシアではDRMもテストされましたが、放棄されました)が、一般的な考え方は理解できます。





出所



DABとは異なり、HDラジオ規格の作成者は別の方法を取りました。デジタル信号はアナログ信号のすぐ隣にあるため、放送局は独自のアンテナとマストを使用できます。







しかし、これは問題の解決にはなりません。その理由は、すべてが始まったためです-スペクトルに空席がないという問題です。 はい、そして純粋に地理的に(そしておそらく政治的に)、元CIS諸国では、ヨーロッパ規格の採用はアメリカ規格を使用するよりも論理的に見えます-ヨーロッパ製品の選択はさらに多く、レシーバーを購入するのは簡単です。 2011年には、 ロシアのRAVIS規格への参照がまだありましたが、すべて消滅しました(そして、神に感謝します。独自のデジタル規格は何とでも互換性がないため、これはラジオリスナーにとっては最悪の発明です)。



テスト中



最後に、実用的な部分、つまり テストへ。 ロシアでは、DABはまだ機能しないため、オランダのマルチプレックスからのSDRレコードを使用します。 他の国から興味のある人も参加してIQ形式でレコードを送信できます。それらを処理し、サマリーテーブルを作成します。



どうすればDABを聞くことができますか? なぜなら デジタル標準の場合は、コンピューターとrtl-sdrレシーバーを使用してデコードできます。 qt-dabWelle.ioの 2つのプログラムがあり、両方ともrtl-sdrで動作します。



Qt-dabは学生の学期末レポートのように見え、作者は明らかにデザインに煩わされていません。フォントはコントロールに適合せず、ウィンドウは拡大縮小しません。 しかし、私たちにとって最も重要なことは、IQファイルを読み書きできることです。







Welle.ioはまだベータ版ですが、はるかに機能し、デコードも向上しています。 非常に多くの追加のデバッグ情報を表示することもできます。







ただし、welle.ioはまだiqファイルを操作できないため、Qt-dabを使用します。



テストのために、3つのファイルをcloud.mail.ruにアップロードしました。各ファイルにはDABマルチプレックスの1分レコードが含まれ、ファイルサイズは約500 MBです(これは2.4 MHz帯域幅のSDRのIQレコードのサイズです)。 Qt-dabでファイルを開くことができます。そのダウンロードリンクは上記にあります。



ファイル-1DAB-8A.sdr-cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq マルチプレックス8Aは195.136 MHzの周波数で動作し、16ステーションを含みます。 すべてのステーションのビットレートは64Kbpsです。





ファイル-2DAB-11A.sdr-cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD 。 216.928 MHzの周波数で11Aを多重化します。 これには、それぞれ48、48、48、48、64、および48KBpsのビットレートを持つ6つのステーションが含まれています。







ファイル-3DAB-11C.sdr-cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s 。 220.352 MHzの周波数の多重化11Cには、16ステーションも含まれます。 すべてのステーションのビットレートは、それぞれ80、80、80、80、56、96、80、64、56、48、64、64、64、96、80および64Kbpsです。







ご覧のとおり、ステーションの数に問題はありませんが、主な問題は低ビットレートです。 コンテンツ自体に関しては、好みが異なります。私はそれについては説明しません。誰でもファイルをダウンロードして自分で聞くことができます。 すべてのマルチプレックスがレコードに記載されているわけではありませんが、一般的な考え方は明確です。



結論



デジタル放送の展望について話すと、悲しいかな。 DABの主な利点は、スペクトルをより効率的に使用できることです。これにより、より多くのステーションを空中に配置できます。 この点で、DAB +は、FMに空きスペースがすでにない都市でのみ意味があります。 ロシアにとって、これはおそらくモスクワとサンクトペテルブルクのみであり、他のすべての都市ではそのような問題はありません。



音質に関しては、技術的には、DAB +は最大192Kbit / sのビットレートを提供できます。これにより、ほぼHiFiサウンドが得られます。 実際には、上で見たように、放送局は100Kbit / sでもバーを節約し、超えません。 3つのマルチプレックスのうち、96Kbpsで放送している(!)ステーションは1つだけでした(48kbpsから音楽を放送するのは冒asp以外の何物でもありません-そのような放送局はライセンスを奪われるべきです)。 残念ながら、FMからDABに切り替えると、音質は以前よりも悪くなると99%の自信を持って言えます。 もちろん、他の国では状況は良くなるかもしれませんが、たとえば、YouTubeで英語のレビューに「なぜDABがこんなに悪いように聞こえるのか」という雄弁な名前が付いています。 技術的には、DABは良好であり、それについて不満はありませんが、経済的には「戦利品は悪を打ち負かしました」。 これから実際的な結論が得られます-DAB +でのテストブロードキャストが開始された場合でも、すぐに新しいレシーバーの店に行くべきではありません。おそらく、FMよりも音質が悪くなります。



ロシアに戻って、DABで放送を煩わせて開始する価値さえありますか? 国際的な名声の観点からは、おそらくそうです。隣国の後方に第三国の目を向けないように、そしてボーナスとして、ヨーロッパで購入した車とラジオがすべてのステーションを完全に受信できるようにします。 しかし、リスナーと音質の観点からすると、ほとんどの場合、ユーザーは音質またはコンテンツ品質のいずれの利点も得られません。



もちろん、DABには独自の利点があります。 これは、入力しきい値が低く(独自の送信機を購入する必要がない)、機器のメンテナンスと電気料金のコストが低い(16の独立した送信機よりも1つの多重送信機を維持する方が簡単です)。 興味深い人気のあるコンテンツを作成する新しい放送局がいた場合、これは正当化されます。 しかし、ラジオの日没とインターネット上の視聴者の退去の時代を本質的に観察していることを考えると、それらが現れるかどうかは言うのが難しいです。



長期的な展望について考えれば、おそらく将来的にはラジオは統合されたe-simカードと購入時にYandex音楽の SpotifyまたはApple Musicサブスクリプションを備えたデバイスになるでしょう。 ストリーミングサービスとパーソナライズされたコンテンツの未来は明確です。 これがいつ起こるか、見てみましょう、時間がわかります。



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