Цифровое радио DAB+ — как это работает и нужно ли оно вообще?

    Привет, Хабр.

    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.
    Поделиться публикацией

    Комментарии 44

      –5
      не слушаю радио и не смотрю телевизор.
        +2

        А если окажетесь там где нет мобилы в руках?

          0
          Это вообще реально в современном мире? Даже если так, радио специально для этого случая покупать не стал бы.

          Не знаю что там с ДАБ, в Германии прекрасно ловится аналоговый ФМ диапазон.
            0
            Регулярно бываю в таких местах. Конечно если не выезжать из столицы то это кажется диким
            А что касается радио, то и личных наблюдений на ДВ, у нас просрали все полимеры радиовещание уже давно. Если отъехать от города и выйти из зоны вещания ФМ то вас доступно лишь КВ и лишь на иностранных языках. Услышать хоть что-то на русском (ну кроме разве что перевода новостей от Радио Кореи или чего то с церковным уклоном ) невозможно.
              0
              Ок, а если немножко поискать?

              КВ на русском языке - по состоянию на сейчас


              Оно конечно больше всего китайцев на КВ, но и некоторые другие страны тоже есть.
              Хотя, с другой стороны, в наш век доставки контента по запросу (то есть в век интернета и Веб), мы с вами, которые еще слушают радио, да еще и АМ — вымирающий вид уже. Вон на радиосканнере целая компания таких как мы собралась (Радиосканнер — тема «Для чего вещают до сих пор КВ, СВ в мире?»)
            +1
            а вы что сразу умрете без радио и телевизора? не слушаю и не смотрю чего бы то нибыло с мобилы.
              +2
              Ну начнем с того, что не все 100% людей живут в городах и больших селах.
              программой УЦН по закону охвачены лишь населенные пункты свыше 200 жителей.

              И вот когда ты живешь там, или служишь, а может работаешь в тайге или на приисках. Или просто турист. Короче из доступного фона остается лишь РАДИО, а как я написал выше — у нас в стране просрали вообще все радиовещение.

              Месяц покукуйте в диких местах и телек начнете смотреть и книги читать на бумаге
                0
                у нас в стране просрали вообще все
                и даже проводное («радиоточки МЧС ГО»)
            +3
            Ну то такое. А я холодец не люблю, но это никак не влияет на востребованность холодца на новогоднем столе в странах exСССР.
            Радио, нравится оно вам или нет, до сих пор штука очень востребованная.
              –3
              так я бы и не против послушать радио, но его же слушать невозможно, сплошная реклама и пустой тупой треп ведущих. мне такого не надо. я лучше вообще ничего не буду слушать, чем пользоваться таким отстоем.
                +1
                В любом крупном городе есть десятки радиостанций любого жанра, на любой вкус. Есть вообще без ведущих.
                  0
                  Про рекламу частично можно согласиться. Но она сознанием фильтруется так же как баннеры в интернете. Если говорить про трёп, то это одна из причин послушать радио. Ненапряжная отвлечённая болтовня бывает довольно забавной. Никакой политоты или депресняка. Ну, и плюс регулярные розыгрыши билетов на любимых исполнителей или просто приятные подарки.
                  +2
                  Ну я бы сказал радио стало нишевым. FM у нас нацелен на автомобилистов, проводное радио на доживающих свой век стариков, а всё остальное либо закрыто либо на дотациях.
                    +1
                    Не старик но иногда таки слушаю проводное. Если не считать рекламы чудодейственных средств, то там удивительно качественный контент.
                      0
                      огромное количество курьеров слушают «аудиокниги» с флешечек
                    +1

                    Держите нас в курсе. Нам очень интересно.

                      +2
                      … и постоянно всем об этом рассказываю
                      +3
                      Насколько я помню, когда рассматривали DRM, то должны были использовать КВ диапазон, что в условиях размеров нашей страны имело бы весьма ощутимые плюсы.
                      А тут опять УКВ и больших причин вводить стандарт нет.
                        0
                        Согласен! Опять же на слух разница будет заметна далеко не всем и не всегда (новостям и рекламе высокий битрейт не нужен), а вот приемник придётся купить другой, никаких тебе конвертеров нет.
                        +3
                        Если же подумать о дальних перспективах, то наверно в будущем радиоприемник будет устройством...

                        Которое осталось в прошлом.

                        Не сразу, конечно, но неизбежно.
                        Радиостанции сейчас живут только за счет того, что производители автомобилей устанавливают в авто приемники.
                          +1
                          При всём при этом для авто это ещё и возможность передачи экстренных сообщений (при помощи маркера в RDS, который в момент передачи сам скажет приёмнику перейти на другой канал)
                            +1
                            К сожалению, это также возможность для недобросовестных радиостанций пропихивать текстовую рекламу и постоянно переключать мультимедийную систему на себя. В какой-то момент я просто не мог понять почему машина периодически выводила какое-то сообщение с рекламой, параллельно переключаясь с карты памяти на радио. Это продолжалось пока не додумался отключить приём экстренных сообщений.
                            Это произошло пару лет назад в Украине в Хмельницкой области (если кому интересно).
                              0

                              Переключением частоты Дорожное радио увлекается, когда на дальней дистанции между регионами переезжаешь, и включен rds+автопереключение, то переключает на другую частоту того же радио в новом регионе вещания.

                          +5
                          Не раскрыта тема зоны покрытия при той же энергетике канала. Там, где FM начинает шуметь, этот ваш DAB/DAB+ при равной мощности передатчика и чувствительности приемника будет лучше или хуже?
                            0
                            Где-то я читал, что в условиях неуверенного приема, там где обычный FM начинает шуметь и работать с худшим качеством, цифровое приемник просто вообще молчит.
                              0
                              Если говорить, например, про DVB-T2, то все ровно наоборот. Там, где аналог снежит и шипит, цифра идет почти идеально. Избыточное кодирование и «правильная» модуляция несущей иногда творят чудеса. Вот и вопрос, собственно, применяется ли помехоустойчивое кодирование в сабже?
                                0
                                Я думаю не применяться не может. Как при любой передачи информации. Пусть здесь и аудиои нформация, но при больших (да и небольших тоже) потерях слушать станет невозможно
                              +2
                              Ситуация как и с прочей цифрой — оно либо есть, либо разваливается и отваливается. Ситуации, когда «Пшшредштаффшляем вафффм ношшшвый прошшшшдушкт» увы нету. Плюс ухо человека и его глаз вполне себе «декодируют» сильно зашумленный сигнал, поэтому дальность будет гораздо меньше, чем на чистой аналоговой передаче. Да хоть тотже RDS в современном FM радио — изменения качества звука я ещё не слышу, а вот декодер RDS уже ничего не ловит.
                                0
                                Ситуация как и с прочей цифрой — оно либо есть, либо разваливается и отваливается. Ситуации, когда «Пшшредштаффшляем вафффм ношшшвый прошшшшдушкт» увы нету.

                                Ну почему же? В цифре выпадают пакеты, что на изображении выглядит похоже на JPEG-артефакты, а в звуке либо кратковременные «отключения громкости» (если алгоритм CRC хороший), либо как посторонние свисты/чмоки/чваки (если взяли CRC16 или подобное). В результате всегда есть зона, где прием как бы и есть, но качество не ахти.

                                Плюс ухо человека и его глаз вполне себе «декодируют» сильно зашумленный сигнал, поэтому дальность будет гораздо меньше, чем на чистой аналоговой передаче.

                                Ну, если кодировать хорошим помехозащищенным кодом, то в цифре можно получить идеальный выхлоп там, где аналог уже практически нечитаем. Пример — телевидение DVB-T2. Мощность передатчика ниже, расположение то же, что и у аналога, а на одну и ту же хреновую антенну в аналоге три с половиной канала со снегом, а в цифре вся сетка в идеальном качестве (ну, изредка, раз в час, на некоторых каналах изображение слегка обсыпает артефактами на секунду).
                                +1
                                «Среди этих игрушек было и цифровое DAB-радио, и тут надо сказать, что пора перестать прыгать от радости по поводу качества звука: в большинстве случаев звука просто не было. Когда сигнал немного слабеет, в обычном радио на несколько секунд появляются помехи. Но когда немного слабеет цифровой сигнал, наступает тишина. И с этой тишиной едешь милю, другую, третью… Для кухни это, наверное, совершенно нормально, но в машине лучше уж включить магнитофон.»


                                Джереми Кларксон «Могло быть и хуже»
                                0
                                Мне бы такой приёмник чтобы те цифровые радиоканалы что в телевизоре разговаривал.
                                  0
                                  Вообще есть ресиверы DVB-T2 со встроенным динамиком для оповещения о ЧС, но идет ли через эти динамики звук теле и радио передач, сказать сложно не щупал их вживую. В данном случае проще DVB-t2 свисток за 1000 рублей с аудиовыходом и обычные колонки.
                                    0
                                    К «свистку» этому и компьютер какой-никакой нужен ведь?
                                      0
                                      Только для первоначальной настройки, телевизор или монитор. Настроить каналы, удалить телевизионные, оставить радио. Свисток может питаться от блока питания, из комплекта. А так только подключить aux и антенну.
                                  0
                                  www.youtube.com/watch?v=27w3quNTP84
                                  Я просто оставлю это здесь, про реальное внедрение технологии (автор — британец).
                                  UPD Пардон, отписался еще до того как дочитал статью до конца — как раз недавно это же видео видел.
                                    +1
                                    Иногда удивляет желание людей что-нибудь похоронить. Сначала хоронили театры, потом кинотеатры, сейчас радио… У всех них всё прекрасно.
                                    Если говорить про DAB, главное чтобы не увлеклись всякими сжатиями и DRM'ами. А то начнут выпускать спецприёмники для конкретных станций и направлений музыки и всё задавят. И если внедрять, то повсеместно, а не малыми локациями при выходе из которых будешь сосать лапу.
                                      +1
                                      У меня брат работал на радио более 15 лет,
                                      параллельно в печатном журнале.

                                      Пару лет назад оба синхронно умерли — реклама упала до нуля,
                                      иных средств существования (подписчиков/донатов) не было.

                                      В такой же или очень похожей ситуации ещё несколько знакомых
                                      соседние города 700+ тыс и 1,3М населения

                                      Схлопывание происходило быстрее, чем окружающий «кризис»
                                        0
                                        Как есть залоченные мобилы, так можно выпускать залоченные на определенную станцию радиоприемники. Можно даже раздавать бесплатно)))
                                        +1
                                        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.

                                        Не думаю что персонализированные алгоритмы смогут заменить хорошего диджея, слушаю интернет-радиостанции в интересующих жанрах и регулярно открываю для себя что то новое, зачастую совсем непохожее на то что слушал раньше, но оно мне заходит.
                                          0
                                          Я пробовал Spotify, он как раз по жанрам как раз хорошо подбирает, исходя из истории прослушанного ранее.
                                          +1
                                          Попов — жив, в КВ диапазоне ловится много чего интересного. Вот вишенка на тортике: www.youtube.com/watch?v=HCjd_GqJMvQ
                                            0
                                            Есть хорошее, хотя и длинное видео по теме от Techmoan из Великобритании. Выводы о судьбе DAB неутешительные =(
                                              +1
                                              Сравните средневолновый (MW) диапазон в Москве и Флориде (США)
                                              У нас 3 радиостанции во Флориде даже не смог подсчитать.
                                              Штук 25 точно. И я так полагаю есть свой круг слушателей…
                                                0
                                                Да, даже на голландском SDR http://websdr.ewi.utwente.nl:8901 можно послушать, при мощном сигнале СВ-станции идут практически с FM-качеством.

                                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                              Самое читаемое