что такое даб радио
Цифровое радио DAB+ — как это работает и нужно ли оно вообще?
В последние годы на территории России, Украины и Белоруссии обсуждалось введение цифрового радио стандарта DAB+. И если в России процесс пока не продвинулся, то в Украине и Белоруссии вроде уже перешли к тестовому вещанию.
Как это работает, в чем плюсы и минусы, и нужно ли оно вообще? Подробности под катом.
Технология
Идея цифрового радио стала зарождаться в конце 80х, когда стало ясно что «места» в обычном FM-диапазоне всем желающим уже не хватает — в крупных городах свободный спектр в диапазоне 88-108МГц был исчерпан. В этом плане DAB считался неплохой альтернативой — это цифровой стандарт, в котором за счет более эффективного кодирования, можно разместить больше станций. В первой версии DAB использовался кодек MP2, во второй версии (DAB+) более новый HE-AAC. Сам по себе стандарт по современным меркам весьма старый — первая станция DAB заработала в 1995 году, а станция DAB+ в 2007м. Причем, «возраст» стандарта это в этом случае даже скорее плюс чем минус — сейчас нет проблемы купить радиоприемник на любой вкус и кошелек.
Отличий DAB от привычного FM довольно-таки много. И дело даже не в том, что один это «цифра», а другой «аналог». Отличается сам принцип передачи контента. В FM каждая станция вещает самостоятельно, а в DAB+ все станции объединены в «мультиплекс», в каждом из которых может быть до 16 станций. Предусмотрены разные частотные каналы, так что разные страны могут выбрать те, которые свободны от других служб.
С точки зрения бизнеса, это отличие вызывает ряд споров у вещателей, относительно того как вещать в мультиплексе. Раньше вещатели сами получали лицензию на частоту, покупали антенну и передатчик, сейчас лицензия будет выдаваться оператору мультиплекса, а он уже будет арендовать каналы радиостанциям. Лучше это или хуже, сказать сложно, кому-то удобнее иметь все свое, кому-то удобнее аренда.
Кстати, в этом плане, DAB имеет огромный и жирный минус для слушателя — цена аренды мультиплекса зависит от битрейта. И если выбрать между 192 и 64kbps… всем я думаю, понятно, что будет выбрано. Если в FM вещать с плохим качеством довольно сложно, то в DAB это даже поощряется экономически (понятно что это не вина разработчиков стандарта, но тем не менее). Российские цены пока разумеется, неизвестны, а английские для примера, можно посмотреть здесь.
С точки зрения технической, мультиплекс DAB+ представляет собой широкополосный сигнал, с шириной спектра порядка 1.5МГц, который хорошо виден с помощью RTL-SDR приемника.
Более подробное описание в PDF можно найти здесь.
Конкурирующие стандарты
Их в общем-то не так много. В Европе используется DAB+, в США популярен стандарт HD Radio, в Индии проводили эксперименты со стандартом DRM, но чем они закончились, сказать сложно.
Карта немного устарела (в России DRM тоже тестировали, но так и забросили), но общую идею понять можно:
Источник
В отличие от DAB, создатели стандарта HD Radio пошли по другому пути — цифровой сигнал размещается непосредственно рядом с аналоговым, что позволяет вещателям использовать свои собственные антенны и мачты.
Однако это не решает проблему, из-за которой все и начиналось — проблему отсутствия свободных мест в спектре. Да и чисто географически (да и наверно политически), в ex-странах СНГ принятие европейского стандарта выглядит более логичным, чем использование стандарта американского — выбор европейских товаров все же больше и купить приемники легче. В 2011 году еще были упоминания российского стандарта РАВИС, но все так и заглохло (и слава богу, т.к. ни с чем не совместимый собственный цифровой стандарт, это худшее что можно было бы придумать для радиослушателей).
Тестирование
Перейдем наконец, к практической части, т.е. к тестированию. В России DAB пока не работает, так что будем использовать SDR-записи c голландского мультиплекса. Желающие из других стран тоже могут присоединиться и выслать мне записи в формате IQ, я их обработаю и сделаю сводную таблицу.
Чем вообще можно послушать DAB? Т.к. стандарт цифровой, то декодировать его можно с помощью компьютера и rtl-sdr приемника. Есть две программы — qt-dab и Welle.io, обе умеют работать с rtl-sdr.
Qt-dab выглядит как курсовая работа студента, и автор явно не заморачивался с дизайном — шрифты не влезают в контролы, окна не масштабируются. Но для нас самое главное то, что она позволяет читать и писать IQ-файлы.
Welle.io пока еще в стадии бета-версии, однако работает она гораздо лучше и декодирует более качественно. Также есть возможность вывести довольно много дополнительной отладочной информации:
Но welle.io пока не умеет работать с iq-файлами, так что будем использовать Qt-dab.
Для тестирования я загрузил 3 файла на cloud.mail.ru, каждый содержит минутную запись DAB-мультиплекса, размер файла около 500Мбайт (таков размер IQ-записей для SDR с шириной полосы 2.4МГц). Открыть файлы можно в Qt-dab, ссылка на скачивание которого приведена выше.
Файл-1: DAB-8A.sdr — cloud.mail.ru/public/97hr/2QjuURtDq. Мультиплекс 8А работает на частоте 195.136МГц и содержит 16 станций. Битрейт всех станций составляет 64Kbps.
Файл-2: DAB-11A.sdr — cloud.mail.ru/public/3VVR/2mvjUjKQD. Мультиплекс 11А на частоте 216.928МГц. Он содержит 6 станций, с битрейтом 48, 48, 48, 48, 64 и 48KBps соответственно.
Файл-3: DAB-11C.sdr — cloud.mail.ru/public/3pHT/2qM4dTK4s. Мультиплекс 11С на частоте 220.352МГц, содержит также 16 станций. Битрейты всех станций составляют соответственно: 80, 80, 80, 80, 56, 96, 80, 64, 56, 48, 64, 64, 64, 96, 80 и 64Kbps.
Как можно видеть, с количеством станций проблем нет, но основной проблемой является низкий битрейт. Что касается самого контента, вкусы разные и обсуждать я его не буду, желающие могут скачать файлы и послушать самостоятельно. В записях приведены не все мультиплексы, но общая идея, надеюсь, ясна.
Выводы
Если говорить о перспективах цифрового радиовещания, то они увы, довольно грустные. Основное преимущество DAB — более эффективное использование спектра, что позволяет разместить в эфире больше станций. В этом плане DAB+ имеет смысл только для тех городов, где уже нет свободного места в FM. Для России это наверно только Москва и Петербург, во всех остальных городах таких проблем нет.
Что же касается качества звучания, то технически, DAB+ может обеспечивать битрейт до 192КБит/с, что даст практически HiFi-звук. На практике, как мы видим выше, вещатели экономят и не переходят планку даже в 100КБит/с. Из трех мультиплексов нашлась только одна (!) станция, вещающая в 96Kbps (а уж вещание музыки с 48kbps я ничем кроме как кощунством назвать не могу — таких вещателей надо лишать лицензии;). Так что увы, можно с уверенностью в 99% сказать, что при переходе от FM к DAB качество звука будет хуже чем было. Конечно, может в других странах ситуация обстоит лучше, но вот для примера английский обзор в youtube с красноречивым названием Why DAB sounds so BAD. Технически DAB хорош и к нему претензий нет, но экономически, «бабло победило зло». Из этого следует практический вывод — даже если начнется тестовое вещание в DAB+, не стоит сразу идти в магазин за новым приемником, скорее всего качество звука будет хуже чем в FM.
Возвращаясь к России, стоит ли вообще заморачиваться и начинать вещание в DAB? С точки зрения международного престижа, наверно да, чтобы не выглядеть в глазах соседей отсталой страной третьего мира, и как бонус, чтобы покупаемые в Европе автомобили и радиоприемники могли полноценно принимать все станции. Но с точки зрения слушателей и качества звука, скорее всего никаких плюсов ни в качестве звука, ни в качестве контента, пользователи не получат.
Разумеется, у DAB есть и свои преимущества. Это более низкий порог входа (не нужно покупать свой передатчик), более низкая цена обслуживания аппаратуры и платежей за электроэнергию (легче обслуживать 1 передатчик мультиплекса чем 16 независимых). И это было бы оправданно в том случае, если бы нашлись новые вещатели, создающие интересный и востребованный контент. Но появятся ли они, учитывая что мы по сути наблюдаем эпоху заката радио и ухода аудитории в Интернет, сказать сложно.
Если же подумать о дальних перспективах, то наверно в будущем радиоприемник будет устройством с интегрированной картой e-sim и подпиской на Яндекс-музыку Spotify или Apple Music при покупке. Будущее однозначно за стриминговыми сервисами и персонализированным контентом. Насколько скоро это случится, посмотрим, время покажет.
Моя свобода – это радиоприёмник: эволюция автомобильного радио
Редкая автомобильная технология с годами не эволюционировала в сравнении с изначальным вариантом до полной неузнаваемости. Однако есть и такие давно привычные вещи, которые практически не претерпели изменений. Например, радиоприемник в автомобиле. Впрочем, если изменений нет у нас с вами, это не значит, что их нет в остальном мире. Давайте узнаем, что такое DAB-радио, HD-радио, Sirius XM, и как это работает.
Считается, что первый автомобильный радиоприемник появился в 1930 году. Им стал Motorola 5T71 американской компании Galvin Manufacturing Corporation, будущей Motorola. Сегодня на дворе 2018-й, а значит, аналоговое радио звучит в наших автомобилях практически в неизменном виде уже… 88 лет! Редкостный пример долгожительства и консерватизма, надо заметить.
Да, радио в машине с годами приобрело информативный дисплей, автоматическую настройку и память, в его сигнал «вплетена» полезная информация в формате RDS, но в целом оно фактически осталось таким же, как и на заре автомобилизации – принимающим старый добрый аналоговый сигнал. Впрочем, аналоговое радио постепенно уступает позиции цифровому: все больше стран планируют отказ от вещания в «аналоге» и переходят на «цифру».
Главное преимущество цифровых стандартов – гораздо большая плотность станций. Сейчас в «аналоге» сетка частот такова, что промежутки между станциями FM-диапазона 87,5 — 108 МГц составляют не менее 400 килогерц. С такой сеткой в диапазоне помещается около полусотни станций, и пустых участков нет потому, что любой редкий случай выставления высвободившейся частоты на конкурс, скажем, в московском регионе, вызывает нешуточный ажиотаж среди медиакомпаний. Если вещание перевести на цифровой стандарт, количество свободных частот увеличится раз в двадцать. А значит, получить место для вещания будет легче. Может, даже вырастет количество интересных узкоформатных станций, среди которых каждый найдет что-то по душе.
В Европе в качестве цифрового стандарта принят DAB — Digital Audio Broadcasting. Сегодня он уже существует в версии DAB+, но мы для простоты будем называть его просто DAB.
Исторически сложилось, что DAB-вещание обосновалось в диапазоне частот 175-239 МГц. Этот участок разбит на фиксированные каналы, в каждом из которых может работать полтора-два десятка станций, не мешая друг другу. Для того чтобы «ловить» цифровое радио, нужен соответствующий приемник, в котором имеется DAB-тюнер. Сегодня в ассортименте большинства известных брендов есть автомобильные головные устройства, имеющие в своем составе как аналоговый тюнер для участка 87,5 — 108 МГц, так и цифровой, для участка 175 — 239 МГц.
Антенна для DAB может представлять собой небольшую коробочку, наклеиваемую в угол лобового стекла автомобиля.
Если головное устройство в машине не умеет принимать DAB, а менять его не предполагается, можно приобрести отдельный DAB-приемник, выполненный в виде штекера в прикуриватель. Он тоже потребует выведения отдельной приемной антенны, а с автомобильной аудиосистемой соединяется либо через ее линейный вход, либо через вход AUX, либо через встроенный в DAB-приемник налоговый FM-трансмиттер.
Количество и качество
Главный плюс DAB – расширение частотного ресурса и появление большого количества узкосегментированных радиостанций. Скажем, радио для любителей собак, разговоров исключительно о политике, любителей рыбной ловли или фанатов «Локомотива».
Главных минусов – два. Во-первых, это, конечно же, необходимость покупать новую автомагнитолу. А во-вторых, как ни парадоксально – отсутствие сколь-либо заметных улучшений в качестве звучания. Реальность такова, что цифровое радио DAB на одной и той же акустической системе звучит ничуть не лучше аналогового…
Гаджеты
Мультимедиа из СССР: автомобильная «музыка» прошлого века
Долгие годы музыкальное сопровождение в автомобиле могло обеспечить только радио, впервые зазвучавшее для человека за рулем в 1920-е годы. Ни грампластинки, ни бобины с магнитной пленкой, которые крутились в домашних…
И увеличение радиуса вещания «цифра» тоже не дает. Скорее, наоборот: при выходе из зоны устойчивого вещания, когда вы, к примеру, выезжаете за город, аналоговая станция достаточно долго продолжает звучать, потом появляются легкий шум и помехи, затем они нарастают и, наконец, музыка или голос полностью тонут в шумах. А DAB-станция уже на границе легких помех пропадает разом… Особенно неприятен этот эффект в плотной высотной городской застройке, где встречаются «пробелы» DAB-покрытия. Там, где «аналог» просто временно ухудшает качество, «цифра» начинает «проглатывать» куски. Иногда не спасает даже буферизация цифрового потока в приемнике, рассчитанная как раз на такие случаи.
DAB-вещание в мире и в России
Цифровое радиовещание появилось более двух десятков лет назад, но единого стандарта цифрового радиовещания в мировом масштабе нет. В США местный цифровой формат под названием HD-radio не совместим с европейским DAB: там применено гибридное вещание одновременно «цифры» и «аналога» на традиционных «аналоговых» частотах. Китайский CDR (China DigitalRadio) с европейским цифровым радио тоже несовместим.
Но и внутри самой Европы нет единства. Правда, не в стандартах, а в подходе к концепции. Единственной страной, целиком перешедшей на DAB и полностью прекратившей вещание в аналоговом формате, в конце 2017 года стала Норвегия. Близка к тому и Великобритания. Наряду с аналоговыми, DAB-радиостанции работают в Италии, Германии, Франции, Австрии, Бельгии, Греции, Швеции, Нидерландах и еще ряде стран, и до полного вытеснения «аналога» там весьма далеко. В то же время около половины европейских стран находятся в положении глубоко раздумывающих о введении DAB. К примеру, буквально в прошлом году «цифра» появилась в эфире Чехии, но зато Латвия, два года тестировавшая цифровое радиовещание, от DAB отказалась, сочтя его нецелесообразным.
В России DAB-вещание не ведется. У Минкомсвязи есть к нему интерес, и не раз анонсировалось введение «цифры» в будущем, но пока никаких реальных подвижек нет.
Вернее, почти нет. Несколько лет назад в Москве проводилось пробное тестовое вещание с размещением передатчиков на Останкинской башне, к тому же существует отечественный собственный стандарт РАВИС. Правда, тоже несовместимый с DAB.
Почему внедрение «цифры» в нашей стране идёт, мягко выражаясь, вяло? Во-первых, из-за опасений невостребованности DAB среди вещателей. Все радиостанции живут за счет рекламы, а общего бюджета всего рекламного рынка России просто не хватит на возросшее в несколько раз количество станций. Ну и, как минимум, нужно дождаться ухода в «цифру» телевидения, потому что сейчас DAB-диапазон у нас занят аналоговым телевещанием: на этих частотах сидят каналы НТВ, Россия-1 и Матч.
Радио через спутник
Музыка в машине ХХ века: от грампластинок до СD
Фактически очень серьезная часть усилий при создании машины тратится на хороший звук в салоне. Да и стоимость и сложность некоторых систем способны вызвать священный трепет. А с чего все…
Говоря об эволюции радио, нельзя не упомянуть это отдельное и особое направление радиовещания, также ориентированное в основном на автомобилистов. Принципиальным и важнейшим его отличием от наземного радиовещания (что аналогового, что цифрового) является огромный радиус охвата. Если наземное радио работает в радиусе 50-80 километров от передающей антенны, то спутниковое работает везде. Неудивительно, что появилось оно именно в США с их развитой автоиндустрией, массовыми дальними грузоперевозками и популярным среди населения автомобильным туризмом. Можно ехать десятки и сотни километров от города к городу, пересекать границы штатов – и везде любимая радиостанция будет с тобой!
Спутниковое радио до сих пор остается фирменной американской фишкой. В начале 90-х годов появились две компании спутникового вещания — Sirius и XMRadio, а в 2008 году они объединились под общим названием SiriusXM. Вещание ведется на частотах 2332,5 — 2345,0 МГц с четырех спутников и через сети дополнительных земных ретрансляторов на территории США, Канады и в 300-километровой морской зоне вдоль побережья. На других континентах и в иных странах SiriusXM не ловится. Однако известны случаи приема даже в России, когда подержанные грузовики из США, в которых был установлен приемник и чудом сохранилась оплаченная подписка, попадали в районы Чукотки и Камчатки, где захватывали край зоны вещания. Впрочем, это исключение, а не правило.
Автомобили, производимые в США и для США, зачастую уже обладают встроенными тюнерами SiriusXM. В них для перехода в режим приема со спутника служит кнопочка «satellite radio». В этом случае спутниковое радио изначально интегрировано в аудиосистему и установлена антенна.
Сегодня в сетке вещания SiriusXM работает 150 станций. Среди них есть каналы, которые ведут «тамошние» медийные знаменитости – Опра Уинфри, Говард Стерн, известные стендап-комики. На радиостанциях SiriusXM многие музыканты и группы дают живые концерты, которые впоследствии выходят отдельными дисками. Целый сегмент специализированных станций посвящен популярным спортивным состязаниям и околоспортивной жизни в своей сфере. Это гонки NASCAR, игры NBA и NHL, гольф-турниры серии PGA Tour и тому подобное. В спортивном вещании как нигде важна непрерывность звучания вне зависимости от маршрута и его продолжительности, поэтому трансляции спортивных событий по SiriusXM – любимое развлечение американских дальнобойщиков, коммивояжеров и прочей публики, проводящей дни и ночи за баранкой.
А вот в нашей космической стране спутниковое радиовещание – еще большая фантастика, чем цифровое DAB… Если с последним что-то рано или поздно решится, то инвестировать в спутники в расчете на сбор абонентской платы со слушателей никто никогда не рискнет. Ну а про какую-то госпрограмму в этой области говорить и вовсе не приходится…