FM всё. Но кому нужно цифровое радио? Власти запускают в россии цифровое радио

Привет, Geektimes.

Цифровое радиовещание постепенно внедряется в различных странах. В Европе и Австралии это стандарт DAB/DAB+ , в США HD Radio , в Китае CDR (China Digital Radio). Из плюсов для пользователя - более чистый звук за счет цифрового потока, дополнительные сервисы (например название композиции и имя исполнителя на экране приемника), и, в случае DAB, большее число станций по сравнению с FM. Приемники с поддержкой цифрового радио уже сейчас относительно недороги, их цена начинается примерно от 40$.

Россия пока официально не присоединилась ни к одному из стандартов, но если это произойдет, скорее всего, это будет DAB. Его тестовая эксплуатация уже проводилась в Москве, да и приемники европейского рынка для РФ географически более доступны, чем американские. Новые европейские авто (которых опять же, больше чем американских) часто уже оснащены приемником с DAB. Ну а пока в тестовых целях, запустить DAB у себя дома, при наличии SDR-трансивера может любой желающий.

(Image Source / Getty)

Подробности под катом (осторожно, много длинных и скучных конфигов).

Как это работает

Европейский DAB представляет собой MP2 или AAC поток, передаваемый с помощью ODFM в каналах c частотами от 174 до 239МГц. Максимально возможно более 30 каналов , ширина каждого около 1.5МГц, в канале может одновременно передаваться несколько станций. Согласно Википедии , использование DAB при использовании битрейта 192kbps в 3 раза эффективнее по числу станций, чем у обычного FM.

Спектр одного канала DAB на экране SDR выглядит так:

Для сравнения, так при том же масштабе, выглядят FM-станции:

В американском HD Radio пошли по другому пути - цифровые каналы добавили «сбоку» к уже имеющимся FM-станциям. Это позволило не выделять новые частоты и оставить совместимость со старыми приемниками. Минус в том, что в крупных городах FM-эфир и так уже занят. С другой стороны, даже максимальное число в 50 станций для FM это вполне неплохо, слушателям больше скорее всего и не надо.

Спектр HD Radio выглядит так (скриншот с youtube):

Китайский CDR решил копировать американский подход , увы, моего нулевого знания китайского недостаточно чтобы найти по нему более подробную информацию.

Что касается приемников, то их цена на amazon составляет от 30$ за самые простые модели, до >100$ за более продвинутые с тачскрином, Wifi или цветным экраном.

Но «чукча не читатель», так что тестовое радио в формате DAB/DAB+ мы запустим сами. HD Radio запустить увы, не выйдет, формат закрытый, и доступных кодеров для него нет.

Запускаем DAB/DAB+

1. Компиляция проекта

Компилируем ODR-AudioEnc
Сначала нужно скомпилировать DAB/DAB+ audio encoder, найти его можно на странице github.com/Opendigitalradio/ODR-AudioEnc .

Git clone https://github.com/Opendigitalradio/ODR-DabMux.git cd ODR-DabMux/ ./bootstrap.sh ./configure make sudo make install
Компилируем ODR-DabMod
Это модулятор, который собственно и посылает данные в трансмиттер. Принцип сборки тот же, команда для скачивания:

Git clone https://github.com/Opendigitalradio/ODR-DabMod.git
Если при сборке не будет хватать каких-либо библиотек, их нужно поставить с помощью apt-get.

Теперь все части проекта собраны, и со всем этим попытаемся взлететь.

2. Конфигурация

Подготовка данных
В нашем мультиплексе будет 2 канала, для которых я скачал с youtube 2 mp3-файла и назвал их (кто бы догадался) соответственно sound01.mp3 и sound02.mp3.

Конвертируем файлы в WAV c битрейтом 48000:
ffmpeg -i sound01.mp3 -ar 48000 sound01.wav
ffmpeg -i sound02.mp3 -ar 48000 sound02.wav

Конвертируем их в формат DAB:
odr-audioenc --dab -b 128 -i sound01.wav -o prog1.mp2
odr-audioenc --dab -b 128 -i sound02.wav -o prog2.mp2

На выходе должно быть 2 файла prog1.mp2 и prog2.mp2.

Создание мультиплекса

Сначала нужно создать файл, описывающий конфигурацию нашей «радиостанции». Напомню, в одном канале DAB может быть множество станций, каждая со своими параметрами.

Создаем файл «config.mux» со следующим текстом:

General { dabmode 1 nbframes 2000 ; Set to true to enable logging to syslog syslog false ; Enable timestamp definition necessary for SFN ; This also enables time encoding using the MNSC. tist false } remotecontrol { telnetport 0 } ensemble { id 0x4fff ecc 0xec ; Extended Country Code local-time-offset auto international-table 1 label "mmbtools" shortlabel "mmbtools" } services { srv-p1 { label "Station1" } srv-p2 { label "Station2" } } subchannels { sub-p1 { type audio inputfile "prog1.mp2" bitrate 128 id 10 protection 4 } sub-p2 { type audio inputfile "prog2.mp2" bitrate 128 id 11 protection 4 } } components { comp-p1 { service srv-p1 subchannel sub-p1 } comp-p2 { service srv-p2 subchannel sub-p2 } } outputs { output1 "file://output.eti?type=raw" }
Конфиг описывает каналы, которые будут в мультиплексе и их источники данных. Параметр nbframes указывает, сколько фреймов создать, 2000 фреймов соответствует примерно одной минуте воспроизведения.

Когда файл сохранен, создаем мультиплекс:

Odr-dabmux config.mux
На выходе должен получиться файл output.eti , в моем случае его размер составил 12Мб.

Передача

Тут есть две возможности. В «настоящем» Linux odr-dabmod может непосредственно передавать данные в трансивер, но под VM оно не заработало. Поэтому в качестве выходного параметра я указал raw-файл, который будет содержать данные, совместимые с Gnu Radio.

Создаем файл config.ini:

Transport = file source = output.eti loop=0 digital_gain=0.9 rate=2048000 output = file format = complexf_normalised ;format = s8 filename = output.iq
Здесь ключевой момент - выходной формат и его тип. Для USRP я использую формат complexf_normalised, для HackRF по идее, подойдет 8-битный s8.

Сохраняем конфиг, запускаем конвертацию:

Odr-dabmod config1.ini
Все! На выходе должен получиться config.iq, в моем случае размером порядка 700Мб на одну минуту записи (формат IQ float). Копируем его на «основной» компьютер, и Linux можно закрывать.

3. Тестирование

Digital Audio Broadcasting (DAB) — технология, позволяющая осуществлять вещание цифровых радиопрограмм. Технология DAB используется в 21 стране, главным образом в Европе. В России радио по данной технологии только планируется к использованию в 2019-2020 годы.

Цифровое аудио вещание отличается от аналогового FM-радио гарантированно . Также позволяет более эффективно использовать доступные частоты. Оцифровка позволяет снизить стоимость радиовещания, так как используется меньшее количество передатчиков.

Стандарты DAB и DAB +

Первые передатчики DAB использовали кодек MP2 (MPEG Audio Layer II), через некоторое время было решено перейти на кодек HE-AAC v2. Таким образом появился формат DAB +. Радио DAB несовместимо с более новым стандартом сжатия звука, а радио DAB + совместимы с обоими кодеками. Также в DAB + добавлена ​​реализация коррекционного кодирования Рида-Соломона, что устраняет ошибки в передаче. Некоторые радиостанции DAB могут быть адаптированы для приема DAB + путем обновления своего программного обеспечения и обозначены как обновляемые.

Кодек HE-AAC v2, используемый в DAB, обеспечивает лучшее качество звука, чем другие решения, используемые для эффективного сжатия вещания. Используя этот кодек, идеальное воспроизведение оригинала получается при 300 Кбит / с. Аналогом традиционного вещания в FM-диапазоне является скорость передачи в битах 160-192 кбит / с. Даже при скорости 128 Кбит / с звук близок к оригиналу. Вещатели различают скорость передачи битов в зависимости от профиля станции. Например, программы, предназначенные для слушателей с особыми запросами, имеют битрейт, установленный со скоростью 128 кбит / с, для популярных программ установлен 112 кбит / с, а, например, для информационного потока может использоваться 64 кбит / с. При чтении этих значений следует иметь в виду, что заявленные показатели не всегда могут соответствовать пропускной способности аудио. Например, если станция объявляет скорость передачи битов на максимальном уровне в DAB + (192 кбит / с), это означает, что скорость передачи аудио составляет не более 175 кбит / с, и она может быть еще ниже, если станция присоединяет так называемые сопутствующие данные.

Частоты DAB

В соответствии с Особым Соглашеним в Висбадене 1995 года, в Европе для цифрового радио были выделены частоты в диапазон 174-230 МГц. В ряде стран (включая Норвегию) цифровое радио также занимает частоты 230-240 МГц. Европейским вещателям также может быть предоставлено право использовать части L-диапазона (1452-1492 МГц), но это редко практикуется.

История развития цифрового радио

Профессиональные приемники DAB были выпущены уже в середине 90-х годов, в то время как потребительские модели появились на рынке летом 1998 года. Домашние радиостанции в обновленной версии (DAB +) были проданы в конце 2007 года. В 2016 году появился первый смартфон для поддержки DAB +: LG Stylus.

Технология Digital Audio Broadcasting не заменила аналоговые FM-трансляции. Хотя она доступна в районе, где проживает более полумиллиарда человек, количество приобретенных радиостанций DAB / DAB + оценивается более чем в 30 миллионов (данные 2014 года). Однако в Европе был достигнут значительный прогресс в строительстве инфраструктуры DAB +, поэтому в нескольких странах были разработаны планы отказа от аналогового радио. Норвегия должна отказаться от использования аналоговых FM-передатчиков в 2018 году, Швейцария может осуществить изъятия в 2020-2024 годах, а Швеция — в 2022 или 2024 годах. Деятельность автопроизводителей может помочь в популяризации цифрового наземного радиовещания — некоторые из них предлагают радиостанции DAB / DAB + в качестве стандартного оснащения либо опции. В отличие от оцифровки телевидения Европейский союз не требовал от стран-членов отключить аналоговый сигнал, но, возможно, в будущем будет принято решение ЕС относительно оцифровки радиоприемников — в 2015 году оно обратилось за поддержкой к комиссии Европейской организации WorldDMB, способствующей внедрению DAB / DAB +.

В дополнение к DAB + существуют и другие цифровые технологии, в которых заинтересованы вещатели, такие как радиопередачи, входящие в состав цифровых телевизионных пакетов (наземный DVB-T, спутниковый DVB-S и кабельный DVB-C). Интернет-радио также динамично развивается. В некоторых странах, кроме DAB +, частично соблюдающих стандарт DMB (который дополнительно позволяет излучать видеоматериалы), стандарты DAB + DVB-H, DVB-SH и DRM + также были полностью разработаны.

Критика системы

Хотя кодек HE-AAC v2, используемый в DAB +, обеспечивает лучшее качество звука, чем другие решения, используемые для эффективного сжатия вещательного материала, многие вещатели транслируют свои программы с более низким, чем рекомендуется, битрейтом. Например, немецкий Radio Horeb передает по 48 кбит / с, а некоторые музыкальные программы (в том числе BBC Asian Network) транслируются в Великобритании по 64 Кбит / с mp2, что соответствует примерно 50 кбит / с в стандарте mp3. Это число означает в семь раз меньшую скорость передачи данных, чем трансляция лучшего качества, доступная на веб-сайте отправителя, имеющее качество 360 кбит / с. Кроме того, в отличие от программ FM-станций, которые могут быть приняты с шумами и помехами при приеме сигнала, потеря цифрового радиосигнала вызовет полное прерывание приема. Большее распространение, чем в FM, также имеют сбои, связанные с движением.

16.04.2018, ПН, 00:04, Мск, Текст: Игорь Королев

Госкомиссия по радиочастотам возвращается к вопросу о строительстве в России сетей цифрового радиостандарта DAB+, который был отложен на несколько лет. РТРС провела успешные испытания работы данного стандарта. Для него планируется выделить диапазон 174-230 МГц.

ГКРЧ рассмотрит вопрос о цифровом радио стандарта DAB+

Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) на своем заседании, намеченном на 16 апреля 2018 г., планирует рассмотреть вопрос о внедрении в России цифрового радиовещания стандарта DAB+. Это следует из повестки заседания комиссии, которая имеется в распоряжении CNews.

Как ожидается, ГКРЧ выделит неопределенному кругу лиц частоты в диапазоне 174-230 МГц для строительства сетей DAB+. Инициатором рассмотрения вопроса является госпредприятие «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС), занимающаяся эфирным теле- и радиовещанием.

На комиссии будет рассмотрен отчет госпредприятия «Научно-исследовательский институт радио» (ФГУП НИИР) о возможности работы в России сетей DAB+ и условиях их электромагнитной совместимости с действующими сетями. Исследование, проведенное НИИР, показало возможность работы DAB+ параллельно с иными радио-электронными средствами, использующими данный диапазон, включая аналоговое и цифровое телевидение, военное оборудование, передатчики «Роскосмоса» и др.

Пресс-служба РТРС подтвердила CNews, что на заседании ГКРЧ организация будет докладывать об итогах проведенного на ее сети испытания работы DAB+. Испытания подтвердили возможность использования данного стандарта.

Минкомсвязи опасается, что цифровизация разрушит рынок радиовещания

Разговоры о цифровизации радиовещания пошли в России с конца 1990-х годов одновременно с разговорами о цифровизации телевещания. Изначально для цифрового радио планировался к использованию ориентированный на ультракороткий диапазон стандарт DAB, предшественник стандарта DAB+.

ГКРЧ возвращается к вопросу о строительстве в России сетей цифрового радиостандарта DAB+,
отложенному несколько лет назад

Но никаких работ в этой области не было осуществлено. В 2008 г. начались работы по цифровизации телевидения в стандарте DVB-T. Тогда же , что для цифрового радио будет использоваться другой стандарт – DRM, предназначенный для вещания на коротких волнах. Но и в области DRM также не было осуществлено каких-либо значимых работ.

В 2015 г власти начали думать над стандартом DAB+. В Москве исследование возможностей его работы, по итогам которого ГКРЧ должна была принять решение о возможности распределения частот для данного стандарта. Однако принятие решения было отложено для проведения дальнейших испытаний.

Впрочем, в коридорах власти еще нет единого мнения, стоит ли запускать в России цифровое радио. Как сообщил CNews замминистра связи Алексей Волин , он вступает против цифровизация радиовещания: переход на цифру приведет к росту числа вещателей и убьет рынок радиовещания, так как рекламных бюджетов на всех не хватит.

Какая скорость нужна для того, чтобы музыка не казалась «однообразной»

Стандарт DAB был утвержден в Европе в 1995-1997 гг. Он может работать в диапазоне от 30 МГц до 3 ГГц и обеспечивать скорость входного потока от 8 Кбит/с до 384 Кбит/с. DAB использует технологию кодирования MPEG Audio Layer 2. Благодаря этому стандарт обеспечивает качество вещания, схожее с компакт-дисками, хотя для их воспроизведения нужна значительно большая скорость - 1,4 Мбит/с.

DAB+ - усовершенствованная версия стандарта DAB. Данная технология может работать в диапазонах от 47 МГц до 3 ГГц. Скорость входного потока составляет от 8 Кбит/с до 172 Кбит/с с поддержкой частот дискретизации 16 кГц, 24 кГц, 32 кГц и 48 кГц. В стандарте используется более современная, чем в DAB, технология аудиокомпрессии – MPEG-4 He-AAC v2. Это позволяет осуществлять вещание большего числа радиостанций на одной частоте.

Так, согласно приложенному к материалам ГКРЧ отчету Военно-воздушной академии им. Н.Е.Жуковского и Ю.А. Гагарина, у DAB для качественного вещания необходима скорость 192-256 Кбит/с, для нормального - 128 Кбит/с. У DAB+ для качественного вещания нужна скорость 64 Кбит/с, для нормального – 48 Кбит/с. Соответственно, если стандарт DAB позволяет уместить в одном мультиплексе 12 радиоканалов, то DAB+ - 18.

В тот же время авторы отчета из НИИР считают заблуждением, что качественное вещание в DAB+ можно обеспечить на скорости 64 Кбит/с, увеличив тем самым общее число каналов. В отчете НИИР говорится, что в Швейцарии вещание DAB+ ведется на скоростях 64-84 Кбит/с. Это приводит к характерным для цифрового сжатия искажениям звука, что особенно заметно в музыкальных программах, которые становятся довольно однообразными.

В результате заявленная для цифрового радио цель – обеспечивать вещание с качеством, сопоставимым с компакт-дисками – не удается достичь, констатируют в НИИР. Более того, большинство платных и бесплатных музыкальных сервисов в интернете работают со скоростями от 192 Кбит/с до 360 Кбит/с. Соответственно, для качественного вещания DAB+ необходима скорость 128 Кбит/с, тогда как при скоростях в районе 64 Кбит/с цифровое радио становится рядом с ними неконкурентным.

Что кроме звука может передавать DAB+

Особенностью стандартов DAB/DAB+ является возможность передачи сигнала управления динамическим диапазоном (DRC), который может использоваться в приемнике для сжатия динамического диапазона воспроизводимого звукового сигнала в условиях шума. Также данная технология будет полезна для лиц с ослабленным слухом.

DAB+ передает мультиплексированный поток данных, в которых одновременно осуществляется передача нескольких программ. Мультиплекс содержит: данные звуковых программ; вспомогательные данные, включая данные, связанные с программой (канал PAD); информацию о конфигурации мультиплекса (MCI) и служебный канал (SI).

В результате пользователь цифрового радио помимо непосредственно звукового сигнала, получает дополнительные функции приемника (управление динамическим диапазоном), текстовое отображение выбранной информации в канале SI (информацию о выбранной программе), дополнительные возможности для выбора других программ и одну или несколько служб передачи данных общего характера (например, канал сообщений о дорожном движении – TMC).

Стандарт DAB+ может поддерживать технологии условного доступа, позволяющие передавать звук только определенному кругу абонентов (например, оплатившим подписку). Также присутствует возможность организовать дополнительный канал передачи данных за счет каналов, не используемых для передачи звука, со скоростью до 16 Кбит/с. У приемников есть и радиоинтерфейс для обмена данными с ПК.

Передачу данных можно обеспечить и в канале PAD со скоростями от 0,66 Кбит/с до 64 Кбит/с. Это осуществляется за счет уменьшения пропускной способности звукового канала. В канале можно передавать динамическую индикацию метки программы и идентификации службы, причем поддерживается декодирование базового языка разметки гипертекста (HTML) и изображений в формате JPEG.

Вместе с программой передается и служебная разметка (SI): наименование программы; время и дата; перекрестная ссылка на ту же или подобную программу, передаваемую в другой группе программ или одновременно службой аналогового AM- или FM-вещания; расширенная служебная метка для услуг, связанных с программой; информация о программе; опознаватель передатчика и канал сообщений о дорожном движении (TMC, может использовать синтезатор речи в приемнике).

Возможно и автоматическое переключение на альтернативные каналы выбранной программы (например, в FM-диапазоне). Для того, чтобы приемник мог получать доступ к каждой или ко всем отдельным радиопрограммам с минимальной задержкой, для переноса информации о текущем и последующем содержании мультиплекса используется канал информации быстрого доступа (FIC). Этой информацией является информация о конфигурации мультиплекса (MCI).

Какие страны Европы решили полностью отказаться от аналогового радио

В Европе идет активное внедрение технологии DAB+. Норвегия еще в прошлом году начала поэтапный отказ от аналогового радиовещания в пользу цифрового. Швейцария намерена осуществить аналогичный переход в 2020 г. Также DAB+ внедряют в Австрии, Германии, Италии, Дании, Бельгии и Латвии. За пределами Европы данный стандарт используется в Таиланде.

В то же время авторы отчета из НИИР предупреждают об опасности резкого перехода от аналогового вещания к цифровому: большинство автотранспортных средств еще не оборудованы приемниками DAB+, а, значит, отказ от аналогового вещания плохо скажется на дорожной обстановке из-за невозможности принимать сигнал экстренных и аварийных служб.

Трехстандартные радиоприемники и смартфон с поддержкой цифрового радио

Для обеспечения ассортимента совместимых радиоприемников Европейский институт телекоммуникационных систем разработал стандарт Euro DAB, согласно которому абонентское оборудование должно поддерживать сразу три технологии: FM, DAB и DAB+.

Также британская некоммерческая организация Radioplayer представила интерфейс HMI, который позволяет приемнику автоматически переключаться между FM/DAB/DAB+ в зависимости от качества вещания. А в 2016 г. южно-корейская LG представила первый в мире смартфон с поддержкой DAB+ - LG Stylus 2.

Российский стандарт цифрового радио

Альтернативой DAB+ является российский стандарт цифрового радио « ». В 2015 г. ГКРЧ провести испытания данного стандарта. Разработчик «Равис» Александр Дворкович сообщил CNews, что испытания в конце 2017 г. начались в Казани, а в скором времени они будут проведены и в Ижевске.

«Мое мнение, что в России следует внедрять отечественный стандарт, - говорит Дворкович. – Технология «Равис» имеет целый ряд технических преимущества перед DAB+: она обеспечивает лучшее шумоподавление, передачу объемного звука и даже видео». В качестве приемников в «Равис» можно использовать микрокомпьютеры с дополнительными USB-модулями или телевизионные приставки.

Бурно обсуждаемая несколько лет назад тема будущей “цифры” в российском радиовещании сменилась впоследствии длительным затишьем, хотя в мире как раз отмечался рост цифровых технологий для радио.

Сложившаяся ситуация изменилась, когда осенью прошлого года федеральное государственное унитарное предприятие “Российская телевизионная и радиовещательная сеть” (ФГУП РТРС) выставило на конкурс задание на выполнение научно-исследовательской работы. Ее название – “Проведение исследований в части вопросов обеспечения электромагнитной совместимости цифрового радиовещания стандарта DAB+ с радиоэлектронными средствами различных радиослужб в диапазоне 174–230 МГц”. Вроде бы ничего особенного – мало ли конкурсов проводит РТРС?

Но буквально на следующий день после этой публикации в отечественных СМИ обострилось обсуждение: какая “цифра” в радиовещании должна появиться в итоге в России, да и нужно ли ее вообще внедрять – это действительно необходимость? В качестве реальных претендентов обсуждались два формата: DRM и DAB+.

Как обстоят дела с DRM-вещанием?

Напомним, что еще в 2009 году при запуске программы цифровизации в федеральной целевой программе (ФЦП) “Развитие телерадиовещания в РФ на 2009–2015 годы”, утвержденной в сентябре 2009 года, предлагалось сделать базовым формат DRM (Digital Radio Mondiale). Он должен был внедряться для организации цифрового вещания в диапазонах длинных, средних и коротких волн.

Правительством России в 2010 году было издано по этому поводу распоряжение от 28 марта 2010 г. N 445-р, в котором Минкомсвязи России, Минпромторгу России и Ростехрегулированию было поручено организовать в 2010–2011 годах разработку и обеспечить утверждение национальных стандартов системы Digital Radio Mondiale.

Главной целью предлагаемого перехода на цифровое радиовещание в формате DRM ставилось резкое улучшение качества приема (не хуже действовавшего на тот момент вещания в УКВ-диапазоне) по сравнению с традиционным аналоговым радиовещанием в диапазоне коротких волн. Результат ожидался следующий – перевод коротковолновых трансляций из чисто информационных в разряд художественно-информационных. Это позволило бы охватить качественным вещанием огромную территорию нашей страны. Кроме того, вещание в этом формате требует передатчиков меньшей мощности по сравнению с аналоговым.

Были накоплены достаточно серьезные наработки: к примеру, в 2003 году Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) приняла решение “Об организации опытных зон экспериментального цифрового звукового радиовещания стандарта DRM”. Тестовые трансляции были организованы на действовавшей тогда службе иновещания нашей страны – радиостанции “Голос России”. С 2003 года в стандарте DRM в диапазоне коротких волн выходили в эфир программы на четырех языках: русском, английском, немецком и французском для ближнего и дальнего зарубежья, их объем достигал 32 часов в сутки. В конце июля 2015 года в Санкт-Петербурге проводилось экспериментальное вещание “Радио Маяк” на частоте 67,46 МГц в цифровом формате DRM+ с мощностью 250 Вт.

Впоследствии получилось так, что с 2012 года силы и средства были переброшены для развития программы цифрового телевидения в России, а задача по развитию “цифры” в радиовещании из ФЦП была изъята. Вскоре после этого государственное вещание в диапазонах длинных, средних и коротких волн было прекращено.

DAB+ в нашей стране: что и как?

Технология Digital Audio Broadcasting (DAB) начала разрабатываться в конце 1980 годов в рамках проекта Eureka 147 (European Research Project), хотя начало исследованиям в этой области было положено еще в 1981 году в Institut für Rundfunk-technik (IRT).

Стандартизацией DAB-технологии занимается World DAB Forum, где представлены около тридцати стран мира и более 100 компаний и организаций. Интересно то, что в состав World DAB Forum не входят США как страна, так как там была выбрана собственная система цифрового радио – HD Radio (IBOC).

В 2013 году Европейский вещательный союз (EBU) признал более перспективным стандарт DAB+, являющийся дальнейшим развитием технологии DAB. Вопрос о возможности радиовещания в этом формате в России был поднят значительно позже по сравнению с DRM.

Технология DAB+ изначально предполагает трансляции только в диапазоне ультракоротких волн, он позволяет транслировать до 18 станций в стереорежиме на одной частоте (в прежнем DAB не более 10). Вопрос усложняется тем, что для каждого формата требуется отдельная модель приемника: за рубежом производители пытаются решить эту проблему, разрабатывая комбинированные устройства, однако итоговая сумма за аппарат достаточно высока и не каждый житель нашей страны сможет приобрести такой радиоприемник.

Если говорить о перспективах, то планируется организация вещания в DAB+ в так называемом третьем диапазоне радиочастот – от 174 до 230 МГц. Сейчас в России этот диапазон занят аналоговым телевидением, но после его отключения он должен освободиться. Однако это не произойдет одномоментно – часть региональных телекомпаний останется на неопределенное время в данном диапазоне.

РТРС проводила в 2014 году тестовые трансляции в DAB+ с Останкинской телебашни с мощностью 150 Вт, для передач использовались программы радиостанции “Маяк”. А в ноябре 2014 года на XVIII Международном конгрессе Национальной ассоциации телерадиовещания (НАТ) в ходе Международной выставки профессионального оборудования NATEXPO 2014 на стенде РТРС проводилась демонстрация передачи радиосигнала в цифровом стандарте DAB+.

Результаты испытаний были оформлены протоколом Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 30 июня 2015 года “О результатах проведения работ в опытной зоне экспериментального цифрового звукового радиовещания стандарта DAB+ в полосе радиочастот 174–230 МГц”. В нем предлагалось провести дополнительные исследования по проверке электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами различных служб.

А что еще предлагалось

На сайте Российской академии радио (РАР) опубликован еще один вариант предлагаемого решения для организации цифрового радиовещания в России. Он создан на основе наработок индийского регулятора телекоммуникационного и вещательного рынка TRAI (Telecom Regulatory Authority of India). 1 февраля 2018 года TRAI выпустил рекомендации по развитию цифрового радиовещания в FM-диапазоне.

В них говорится о выборе технологии DRM+ и возможности запускать цифровой сигнал в названной технологии в полосе частот, на которой работают действующие аналоговые радиостанции диапазона FM.

В основе такого решения заложены выводы Международного Союза Электросвязи ITU-R BS. 1114-8 (06-2014). Речь идет о том, что при нахождении сигнала DRM+ не менее чем на 150 кГц левее или правее от частоты FM-радиостанции цифровой сигнал не будет являться помехой при приеме аналогового вещания. Для этого его мощность должна быть ниже на 20 дБ, что позволяет покрыть аналоговым и цифровым сигналом примерно равную территорию.

Предлагаемое решение выглядит красивым и изящным – возможность вещать в формате DRM+ между обычными FM-станциями. Понятно, что желательно при этом отдавать приоритет в виде цифровых частот уже действующим вещателям. Технология DRM+ позволяет в одном пакете транслировать три аудиоканала с цифровым качеством.

При этом не упраздняется традиционное FM-вещание, ведь парк обычных радиоприемников у населения огромен. К аналоговому вещанию лишь добавляются трансляции в “цифре”. Вопрос только один: захотят ли радиохолдинги пойти на такое предложение? В принципе, их и так все сейчас устраивает, особенно в малых городах и населенных пунктах. Данный вариант наиболее эффективен там, где существует дефицит частот для развития вещания.

Что же решила ГКРЧ в итоге?

16 апреля 2018 года Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ) на своем очередном заседании приняла решение по вопросу “Об использовании полосы радиочастот 174–230 МГц радиоэлектронными средствами цифрового звукового радиовещания стандарта DAB+” (решение ГКРЧ № 18-45-03, полный текст http://minsvyaz.ru/ru/documents/5986/) . В нем, в частности, говорится (пп. 1 и 2 – цитата из решения):

1. Принять к сведению результаты научно-исследовательской работы “Проведение исследований в части вопросов обеспечения электромагнитной совместимости цифрового радиовещания стандарта DAB+ с радиоэлектронными средствами различных радиослужб в диапазоне 174–230 МГц”.
2. Выделить неопределенному кругу лиц полосу радиочастот 175,872–228,128 МГц для создания на территории Российской Федерации сетей наземного цифрового звукового вещания стандарта DAB+.

Новости о развитии радиовещания в формате DAB+ (Digital Audio Broadcasting) на территории Европы вызывают легкую зависть. Наиболее «продвинутыми» в этом плане оказались Швейцария, Великобритания и Норвегия. Последняя обещает вообще отключить аналоговое FM-вещание через несколько месяцев, заменив его цифровым. И даже наши ближайшие соседи латвийцы решились приступить к годовому тестированию нового формата, прежде чем выделить средства на дальнейшие работы. Справедливости ради следует заметить, что Эстония и Литва, проведя подобное исследование, решили пока повременить с переходом на цифровое радиовещание.

У обывателя возникает масса вопросов: а что это за формат DAB+, зачем его внедрять и что принесет рядовому слушателю? Наверное, и приемники придется покупать новые: а что о них известно и как насчет российской разработки, или вновь везем их из-за рубежа? Сколько будут стоить аппараты?

Первые шаги

Начнем с предыстории. Перевод радиовещания на «цифру» изначально был заложен в федеральной целевой программе «Развитие телерадиовещания в РФ на 2009-2015 годы », утвержденной в сентябре 2009 года.

Главная цель предполагавшегося перехода - резкое улучшение качества приема по сравнению с традиционным аналоговым радиовещанием в диапазоне коротких волн.

ФЦП делала упор на развитие радиовещания в формате DRM (Digital Radio Mondiale). Если коротко - это набор технологий с использованием кодеков MPEG-IV, которые позволяют обеспечить цифровое вещание с более высоким качеством в традиционных для аналоговых трансляций диапазонах.

Все в одном

Следует упомянуть и чисто российскую разработку - систему РАВИС, представленную в 2005 году.

РАВИС позволяет транслировать и мультимедийные сервисы: видео, текст (информация о состоянии дорог и прочее.), статичные изображения и т.д.

Основное преимущество РАВИС заключается в возможности передавать от 10 до 15 программ со стереофоническим звучанием CD-качества в одном стандартном радиоканале в указанных диапазонах. Не секрет, что в крупных городах уже возникает проблема распределения частот для новых вещателей (диапазоны не безграничны) и данное решение позволило бы разрешить ситуацию.

И тут мы переходим к одному из наших первых вопросов: чем, помимо обещанного высокого качества аудиконтента, данная система может «похвастаться» перед обычным вещанием?

Тем, что может транслировать и мультимедийные сервисы: видео, текст (информация о состоянии дорог и прочее.), статичные изображения и т.д. Согласно задумке все эти «блага» можно получать прямо в движущемся автомобиле, на стандартные штыревые антенны в городских условиях с плотной застройкой, многолучевым сигналом при отсутствии прямой видимости антенны передатчика, а также в районах со сложным рельефом, в горной местности и в густых лесных массивах. Конечно, изначальное разрешение для телевизионной мобильной телевизионной «картинки» мало: всего 640х480 пикселей, но предполагалось, что его увеличат до стандартных 720х576 пикселей. Для вещателей это решение сулит прежде всего уменьшение потребляемой мощности передающих устройств.

С августа 2009 года по апрель 2010 года в Москве и Сочи провели дополнительные доработки и полевые испытания модели системы РАВИС. В результате был утвержден национальный стандарт - ГОСТ Р 54309 – 2011 «Аудиовизуальная информационная система реального времени РАВИС».

Позже рабочая группа «Космос и телекоммуникации» Комиссии при Президенте РФ по модернизации и технологическому развитию признала проект перспективным, но экономически слабо проработанным и рекомендовала для доработок в фонде «Сколково».

16 октября 2015 года на заседании Государственной комиссии по радиочастотам РФ было принято решение «Об организации опытных зон системы цифрового радиовещания РАВИС ».

Вот что оно предписывало:

«1. Выделить Некоммерческому партнерству поддержки регионального телевидения "Объединение региональных телекомпаний" и Московскому физико-техническому институту (МФТИ) полосы радиочастот 65,8-74 МГц и 87,5-108 МГц для проведения опытных, экспериментальных и конструкторских работ радиовещания системы РАВИС в г. Казани, г. Краснодаре, г. Ижевске и г. Калининграде…

2. Результаты опытных, экспериментальных и конструкторских работ должны быть представлены Некоммерческим партнерством поддержки регионального телевидения "Объединение региональных телекомпаний" в ГКРЧ не позднее IV квартала 2018 года».

Ну и немного о приемнике данного формата. Здесь результаты еще скромнее, чем в случае с DRM-вещанием: известна только примерная стоимость будущих моделей - около 100 – 120 долларов.

Пути развития

Итак, на сегодняшний момент существует три основных направления, по которым предполагалось развивать цифровое радиовещание в нашей стране.

Перспективы DRM в России неутешительные. После 2012 года события в диапазонах, предназначавшихся для трансляций в этом формате, развивались очень быстро и не в лучшую сторону. Диапазоны длинных и средних волн в 2014 - 2015 годах покинули основные государственные российские вещатели: «Радио России» и «Маяк». «Радио России» покинуло также и короткие волны.

В 2013 году Европейский вещательный союз (EBU) признал наиболее перспективным стандарт DAB+.

Справедливости ради следует отметить, что к DRM-формату вещания «охладела» и часть зарубежных «радиогигантов» - прежде всего, это «Немецкая волна», которая длительное время шла в авангарде исследований в этой области. Связано это с общей тенденцией сворачивания коротковолновых и средневолновых трансляций. В настоящее время наиболее активные «игроки» здесь - это Румыния и Индия. О радиоприемниках этого стандарта (российского производства) уже упоминалось в начале материала, и с тех пор ничего нового на данный момент на рынке не появилось.

Тем более что в 2013 году Европейский вещательный союз (EBU) признал наиболее перспективным стандарт DAB+. Он «отличается устойчивостью, обладает высокой эффективностью использования спектра и экономичностью», говорится в материалах ГКРЧ. DAB+ используются более новые кодеки и позволяет транслировать до 16 станций в стереорежиме на одной частоте. Он, как и упоминавшийся РАВИС, может разнообразить услуги для владельца приемника за счет текстовых сообщений, объявлений и т.п.

Стандарт DAB+ предназначен для вещания в так называемом третьем диапазоне радиочастот - от 174 до 230 МГц. Сейчас в России этот диапазон занят аналоговым телевидением, но после его отключения он должен освободиться (вопрос - когда?).

Приемники с DAB+ стоят относительно недорого, их производят несколько зарубежных компаний (наших приемников на рынке пока нет).

Что дальше?

Карта покрытия цифрового радио DAB/DAB+ в 2014 году. Голубым цветом отмечены «заинтересованные»

Что касается российского радиовещания в стандарте DAB+, то и здесь ситуация в стадии опытного тестирования. Тестовое вещание проводилось РТРС с Останкинской телебашни, для передач использовались программы радиостанции «Маяк». В ноябре 2014 г. на XVIII Международном конгрессе Национальной ассоциации телерадиовещания (НАТ) в ходе Международной выставки профессионального оборудования NATEXPO на стенде РТРС впервые в России проводилась демонстрация передачи радиосигнала в цифровом стандарте DAB+.

В настоящее время радиовещание в DAB+ осуществляется в более чем 40 странах, включая Норвегию, Швейцарию, Великобританию, Германию и Данию.

Для этого стенд оснастили несколькими радиоприемниками различных моделей, которые принимали сигнал передатчика, специально установленного на Останкинской телебашне.

Далее - информация из протокола Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 30 июня 2015 г. «О результатах проведения работ в опытной зоне экспериментального цифрового звукового радиовещания стандарта DAB+ в полосе радиочастот 174-230 МГц »:

«Поручить Федеральному агентству по печати и массовым коммуникациям (ФГУП РТРС) продолжить исследования в рамках научно-исследовательской работы "Разработка рекомендаций по внедрению в Российской Федерации цифрового стандарта радиовещания DAB+" в части вопросов обеспечения электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами различных радиослужб в диапазоне 174-230 МГц и представить в IV квартале 2015 года в Государственную комиссию по радиочастотам проект решения ГКРЧ об использовании полосы радиочастот 174-230 МГц для создания на территории Российской Федерации сетей цифрового радиовещания стандарта DAB+».

Как видим из этой длинной выдержки, ГКРЧ лишь приняла к сведению отчет и поручила РТРС продолжить работы в части обеспечения электромагнитной совместимости с радиоэлектронными средствами различных радиослужб. Так что еще все впереди.

В настоящее время радиовещание в DAB+ осуществляется в более чем 40 странах, включая Норвегию, Швейцарию, Великобританию, Германию и Данию.