Digital radio - Digital radio

For ikke å forveksle med internettradio .
"Digital audio kringkasting" omdirigerer her. For den spesifikke tekniske standarden, se Digital Audio Broadcasting .

Digital radio er bruk av digital teknologi for å sende eller motta over radiospekteret . Digital overføring med radiobølger inkluderer digital kringkasting , og spesielt digitale lydradiotjenester .

Typer

I digitale kringkastingssystemer digitaliseres det analoge lydsignalet , komprimeres ved hjelp av et lydkodingsformat som AAC+ ( MDCT ) eller MP2 , og overføres ved hjelp av et digitalt modulasjonsopplegg . Målet er å øke antallet radioprogrammer i et gitt spekter, å forbedre lydkvaliteten, eliminere fadingproblemer i mobilmiljøer , å tillate ytterligere datakastingstjenester og å redusere overføringseffekten eller antall sendere som kreves for å dekke en region. Imidlertid er analog radio (AM og FM) fortsatt mer populær, og å lytte til radio over IP ( Internet Protocol ) vokser i popularitet.

I 2012 ble fire digitale trådløse radiosystemer anerkjent av International Telecommunication Union : de to europeiske systemene Digital Audio Broadcasting (DAB) og Digital Radio Mondiale (DRM), den japanske ISDB-T og in-band on-channel- teknikken som ble brukt i USA og arabisk verden og merket som HD -radio .

En eldre definisjon, som fortsatt brukes i kommunikasjonsteknisk litteratur, er trådløse digitale overføringsteknologier , dvs. mikrobølge- og radiofrekvenskommunikasjonsstandarder der analoge informasjonssignaler så vel som digitale data bæres av et digitalt signal , ved hjelp av en digital modulasjonsmetode. Denne definisjonen inkluderer kringkastingssystemer som digital TV og digital radiosending, men også toveis digitale radiostandarder som andre generasjon ( 2G ) mobiltelefoner og senere, kortdistansekommunikasjon som digitale trådløse telefoner , trådløse datanettverk , digitale mikrobølgeradiokoblinger, dype romkommunikasjonssystemer som kommunikasjon til og fra de to Voyager romprober , etc.

En mindre vanlig definisjon er radiomottaker og senderimplementeringer som er basert på digital signalbehandling , men som kan overføre eller motta analoge radiosendingsstandarder, for eksempel FM -radio. Dette kan redusere støy og forvrengning forårsaket av elektronikken. Det tillater også programvare radioimplementeringer , der overføringsteknologien endres bare ved å velge et annet program. I de fleste tilfeller vil dette imidlertid øke energiforbruket til mottakerutstyret.

Enveis (kringkasting) systemer

Kringkastingsstandarder

Tjenestestandarder for digital lydradio kan tilby terrestrisk eller satellittradiotjeneste . Digitale radiokringkastingssystemer er vanligvis designet for håndholdte mobile enheter, som mobil-TV- systemer og i motsetning til andre digitale TV- systemer som vanligvis krever en fast retningsantenne. Noen digitale radiosystemer tilbyr in-band on-channel (IBOC) løsninger som kan sameksistere med eller simulcast med analoge AM- eller FM-overføringer, mens andre er designet for angitte radiofrekvensbånd. Sistnevnte lar et bredbånds radiosignal bære en multiplex av flere radiokanaler med forskjellige bitrater, samt datatjenester og andre former for medier. Noen digitale kringkastingssystemer tillater enkeltfrekvensnettverk (SFN), hvor alle bakkesendere i et område sender den samme multipleks av radioprogrammer kan benytte det samme frekvenskanal uten selv- interferensproblemer, noe som ytterligere forbedrer systemet spektral effektivitet .

Selv om digital kringkasting gir mange potensielle fordeler, har introduksjonen blitt hindret av mangel på global enighet om standarder og mange ulemper. DAB Eureka 147 -standarden for digital radio er koordinert av World DMB Forum . Denne standarden for digital radioteknologi ble definert på slutten av 1980 -tallet, og blir nå introdusert i noen europeiske land. Kommersielle DAB -mottakere begynte å bli solgt i 1999, og innen 2006 var 500 millioner mennesker i dekningsområdet for DAB -sendinger, selv om salget på dette tidspunktet bare hadde tatt fart i Storbritannia og Danmark . I 2006 er det omtrent 1000 DAB -stasjoner i drift. Det har vært kritikk av Eureka 147 -standarden, og derfor har en ny ' DAB+ ' standard blitt introdusert.

DRM -standarden har blitt brukt i flere år for å kringkaste digitalt på frekvenser under 30 MHz (kortbølge, mellombølge og langbølge). Det er også nå den utvidede standarden DRM+, som er designet for VHF -bånd. DRM+ -tester har blitt utført i land som Brasil, Tyskland, Frankrike, India, Sri Lanka, Storbritannia, Slovakia, Italia (inkl. Vatikanet), samt Sverige.

DRM+ blir sett på som en mer gjennomsiktig og rimeligere standard enn DAB+ og dermed et bedre valg for lokalradio; kommersielle eller lokale kringkastere. Selv om DAB+ har blitt introdusert i Australia, konkluderte regjeringen i 2011 med at en preferanse for DRM og DRM+ over HD Radio kan brukes som supplement til DAB+ -tjenester i (noen) lokale og regionale områder.

Til nå er følgende standarder definert for enveis digital radio:

Digitale lydkringkastingssystemer

Digitale fjernsynssystemer (DTV)

Se også programvareradio for en diskusjon av radioer som bruker digital signalbehandling .

Status etter land

DAB -adoptere

Ytterligere informasjon: Land som bruker DAB/DMB

Digital Audio Broadcasting (DAB), også kjent som Eureka 147, har blitt vedtatt av rundt 20 land over hele verden. Den er basert på lydkodingsformatet MPEG-1 Audio Layer II , og dette har blitt koordinert av WorldDMB .

WorldDMB kunngjorde i november 2006 at DAB ville vedta HE-AACv 2 lydkodingsformatet, også kjent som eAAC+ . MPEG Surround -format og sterkere feilkorrigeringskoding som kalles Reed - Solomon -koding , blir også vedtatt . Oppdateringen har fått navnet DAB+ . Mottakere som støtter den nye DAB -standarden begynte å bli utgitt i løpet av 2007 med fastvareoppdatering tilgjengelig for noen eldre mottakere.

DAB og DAB+ kan ikke brukes til mobil -TV fordi de ikke inneholder noen videokodeker. DAB-relaterte standarder Digital Multimedia Broadcasting (DMB) og DAB-IP er egnet for mobilradio og TV både fordi de har henholdsvis MPEG 4 AVC og WMV9 som videokodingsformater . Imidlertid kan en DMB -video -underkanal enkelt legges til i en hvilken som helst DAB -overføring - ettersom DMB ble designet fra begynnelsen for å transporteres på en DAB -underkanal. DMB -sendinger i Korea har konvensjonelle MPEG 1 Layer II DAB -lydtjenester sammen med sine DMB -videotjenester.

forente stater

Den USA har valgt den proprietære HD Radio teknologi, en type i-band på-kanal (IBOC) teknologi. I følge iBiquity er "HD Radio" selskapets handelsnavn for sitt proprietære digitale radiosystem, men navnet innebærer ikke verken high definition eller "hybrid digital" ettersom det ofte blir referert feil.

Overføringer bruker ortogonal frekvensdivisjonsmultipleksering , en teknikk som også brukes til europeisk terrestrisk digital TV-kringkasting ( DVB-T ). HD -radioteknologi ble utviklet og er lisensiert av iBiquity Digital Corporation. Det er utbredt oppfatning at en hovedårsak for HD -radioteknologi er å tilby noen begrensede digitale radiotjenester samtidig som de relative "pinneverdiene" til de involverte stasjonene bevares og for å sikre at nye programmeringstjenester vil bli kontrollert av eksisterende rettighetshavere.

FM -digitale ordninger i USA gir lyd med hastigheter fra 96 ​​til 128 kilobit per sekund (kbit/s), med tilleggs "subcarrier" -overføringer på opptil 64 kbit/s. AM digitale ordninger har datahastigheter på omtrent 48 kbit/s, med tilleggstjenester som tilbys med en mye lavere datahastighet. Både FM- og AM -ordningene bruker tapte komprimeringsteknikker for å utnytte den begrensede båndbredden best .

Lucent Digital Radio, USA Digital Radio (USADR) og Digital Radio Express startet tester i 1999 av sine forskjellige ordninger for digital kringkasting, med forventning om at de ville rapportere resultatene sine til National Radio Systems Committee (NRSC) i desember 1999. Resultater av disse testene er fortsatt uklare, som generelt beskriver statusen til den terrestriske digitale radiosendingen i Nord -Amerika .

Mens tradisjonelle terrestriske radiosendere prøver å "bli digitale", reklamerer de fleste store amerikanske bilprodusenter for digital satellittradio . HD-radioteknologi har også gjort inntog i bilsektoren med fabrikkinstallerte alternativer annonsert av BMW, Ford, Hyundai, Jaguar, Lincoln, Mercedes, MINI og Volvo.

Satellittradio kjennetegnes ved at den er fri fra FCC -sensur i USA , sin relative mangel på reklame og dens evne til å la folk på veien lytte til de samme stasjonene hvor som helst i landet. Lyttere må for tiden betale en årlig eller månedlig abonnementsavgift for å få tilgang til tjenesten, og må installere et eget sikkerhetskort i hver radio eller mottaker de bruker.

Sirius Satellite Radio lanserte en konstellasjon av tre Sirius -satellitter i løpet av 2000. Satellittene ble bygget av Space Systems/Loral og ble skutt opp av russiske Proton -boostere. Som med XM Satellite Radio implementerte Sirius en rekke terrestriske bakkerepeterere der satellittsignaler ellers ville bli blokkert av store strukturer, inkludert naturlige strukturer og høyhus.

XM Satellite Radio har en konstellasjon av tre satellitter, hvorav to ble skutt opp våren 2001, med en som følger senere i 2005. Satellittene er Boeing 702 comsats, og ble satt i bane av Sea Launch -boostere. Sikkerhetskopierte jordsendere ( repeatere ) vil bli bygget i byer der satellittsignaler kan bli blokkert av store bygninger.

19. februar 2007 fusjonerte Sirius Satellite Radio og XM Satellite Radio for å danne Sirius XM Radio .

Den FCC har auksjonert båndbreddetildelingen for satelitt-kringkasting i det S-båndet området, rundt 2,3 GHz.

Terrestrisk kringkasting har fordeler ved å være gratis og lokal. Satellittradio er ingen av disse tingene; På begynnelsen av det 21. århundre har den imidlertid vokst ved å levere usensurert innhold (spesielt overgangen til Howard Stern fra bakerestradio til satellittradio) og kommersielle, helt digitale musikkanaler som tilbyr lignende radioformater til lokale stasjoner.

"HD Radio" -signalet til en FM -kringkastingsstasjon i USA har en begrenset lytteavstand fra kringkastingstårnet. FCC -forskrifter begrenser for tiden kraften til den digitale delen av stasjonens overføring til 10% av den eksisterende analoge effekten som tillater stasjonen. Selv på dette effektnivået kan tilstedeværelsen av det digitale signalet ved siden av stasjonens analoge signal føre til at eldre radioer tar opp støy på grunn av problemer med å avvise det tilstøtende digitale signalet. "Det er fortsatt noen bekymringer for at HD -radio på FM vil øke interferensen mellom forskjellige stasjoner, selv om HD -radio på 10% effektnivå passer inn i FCC -spektralmasken." HD Radio HD Radio#cite note-14 .

"HD Radio" lar hver eksisterende kringkastingsstasjon legge til flere "kanaler" i USA ved å overføre et digitalt signal på begge sider av kanalen, like utenfor det eksisterende analoge frekvensmodulasjonssignalet. HD -radiosignalet opptar 0,1 MHz som begynner 0,1 MHz over og under bærefrekvensstasjonen. For eksempel, hvis en stasjons analoge signal bærefrekvens er 93,3 MHz, vil det digitale signalet fylle 93,1–93,2 MHz og 93,4–93,5 MHz i FM -kringkastingsbåndet. Flere digitale lydstrømmer, eller "underkanaler", kan transporteres innenfor denne digitale datastrømmen, med antall lyd for underkanaler og båndbreddeallokeringer etter valg av stasjon. På radio-tuneren vil disse vises som (i tilfellet ovenfor) "93.3-2", "93.3-3", og så videre. Frekvensene som brukes endres ikke ettersom flere kanaler legges til den ene radiostasjonen (93,3 MHz i eksemplet ovenfor). I stedet omdisponeres ganske enkelt en fast båndbredde over lydstrømmene slik at hver nå får mindre båndbredde, og derfor lavere lydkvalitet, enn før.

Det er ingen føderalt mandatovergang til HD -radio for både FM- og AM -stasjoner. Den 27. oktober 2020 godkjente imidlertid FCC frivillig heldigital AM-operasjon landsomfattende.

Canada

Canada har begynt å tillate eksperimentelle HD-radiosendinger i desember 2012 og digitale lydunderkanaler fra sak til sak, med de første stasjonene i landet som CFRM-FM i Little Current , CING-FM i Hamilton og CJSA-FM i Toronto (med en fjerde, CFMS-FM i forstaden Toronto i Markham som søker om å betjene HD Radio-teknologi), alt i provinsen Ontario.

Storbritannia

Hovedartikkel: Digital radio i Storbritannia

I Storbritannia har 44,3% av befolkningen nå et DAB digitalt radioapparat og 34,4% av lyttingen er til forskjellige digitale plattformer. På grunn av den tidlige suksessen til den gamle DAB -standarden, tar overgangen til den mer effektive DAB+ mer tid. Hvis DAB ble slått av, ville eldre mottakere bli verdiløse. I 2020 bruker omtrent halvparten av stasjonene i Storbritannia DAB+.

26 millioner mennesker, eller 39,6% av befolkningen på 65,64 millioner, stiller nå inn på digital radio hver uke, opp 2,6 millioner fra år til år, ifølge RAJAR i 1. kvartal 2013. Men FM -lytting har økt til 61% og DAB redusert til 21% DAB -lyttere kan også bruke AM og FM.

Storbritannia har for tiden verdens største digitale radionettverk, med omtrent 500 sendere, to landsdekkende DAB -ensembler og 48 lokale og regionale DAB -ensembler, som sender over 250 kommersielle og 34 BBC -radiostasjoner ; rundt 100 stasjoner kan mottas i London . På DAB digital radio kan de fleste lyttere motta rundt 30 ekstra stasjoner.

Digitale radiostasjoner distribueres også på digitale TV -plattformer som Sky, Virgin Media og Freeview, samt internettradio .

Den Regjeringen vil ta en avgjørelse om en radio omkobling lagt lytting og dekning kriterier blir oppfylt. En digital radiobytte ville opprettholde FM som plattform, mens noen tjenester flyttes til DAB-bare distribusjon.

Tyskland

I 2020 dekker DAB+ -signaler mer enn 90% av Tyskland. En nasjonal multiplex inneholder tre offentlige stasjoner av Deutschlandfunk og 12 kommersielle stasjoner. I de fleste områder er flere multiplexer med offentlige kringkastere og regionale kommersielle stasjoner tilgjengelig.

Det første DAB -stasjonsnettet ble distribuert i Bayern siden 17. oktober 1995 til full dekning i 1999. Andre stater hadde finansiert et stasjonsnett, men mangelen på suksess førte dem til å slette finansieringen - MDR slo av allerede i 1998 og Brandenburg erklærte en fiasko i 2004. I stedet begynte Berlin/Brandenburg å bytte til digital radio basert på en lyd-bare DVB-T-modus gitt suksessen til DVB-T-standarden i regionen da tidligere analog TV ble slått av i august 2003 (som den første regionen å bytte i Tyskland). I løpet av den tiden ble DVB-H-varianten av DVB-familien utgitt for overføring til mobile mottakere i 2004. I løpet av 2005 forlot de fleste radiostasjoner DAB-nettet med bare ett allmennkringkasterensemble for å forbli i det nå fullt statsfinansierte stasjonsnettet. Til slutt blokkerte KEF ( kommisjonen for å bestemme kringkasternes økonomiske behov ) føderal finansiering 15. juli 2009 til økonomisk levedyktighet for DAB -kringkasting ville bli bevist - og pekte på DVB -T som et levedyktig alternativ.

Digital radiodistribusjon ble startet på nytt i løpet av 2011 - en felles kommisjon mellom offentlige og private radiosendere bestemte seg for "DAB+" som den nye nasjonale standarden i desember 2010. Det nye stasjonsnettet startet som planlagt 1. august 2011 med 27 stasjoner med 10 kW hver gir en dekning på 70% over hele landet. En enkelt "Bundesmux" ("fed-mux": forkortelse for "federal multiplex") ble opprettet på bånd 5C som et enkeltfrekvent nettverk på kanal 5C (se [1] ). Med den første markedssuksessen til DAB+ bestemte entreprenørene om en utvidelse av det digitale radiostasjonsnettet i november 2012.

Norge

Norge var det første landet der analog FM -radio ble slått av i 2017 og ble erstattet av landsdekkende DAB+ -distribusjon.

Lokale stasjoner kan fortsette å kringkaste i FM.

Andre europeiske land

Ettersom DAB er tilgjengelig over hele Belgia, Nederland, Sveits, Danmark, Norge og Nord -Italia, er det god dekning over det europeiske ryggraden (se land som bruker DAB/DMB ) som indikerer tilstrekkelig fart på markedet. Frankrike, Spania, Sverige og Polen bruker DAB+ bare i de store byene.

Portugal og Finland forlot DAB. Finland ber EU om å mandat at bilprodusenter støtter FM på samme måte som DAB.

Australia

Australia startet vanlig digital lydkringkasting ved bruk av DAB+ -standarden 4. mai 2009, etter mange år med prøving av alternative systemer. Normale radiotjenester opererer på AM- og FM -båndet, samt fire stasjoner (ABC og SBS) på digitale TV -kanaler. Tjenestene opererer for tiden i de fem delstatens hovedstader: Adelaide , Brisbane , Melbourne , Perth og Sydney , og blir testet i Canberra og Darwin .

Japan

Japan har startet terrestrisk lydsending med ISDB-Tsb og MobaHO! 2,6 GHz satellittlyd digital kringkasting

Korea

Desember 2005 lanserte Sør-Korea sin T-DMB- tjeneste som inkluderer både TV- og radiostasjoner. T-DMB er et derivat av DAB med spesifikasjoner publisert av ETSI . Mer enn 110 000 mottakere hadde blitt solgt på en måned bare i 2005.

Hong Kong

Hong Kong erstattet DAB med DVB-T2 Lite.

Utviklingsland

Digital radio blir nå levert til utviklingsland. Et satellittkommunikasjonsselskap ved navn WorldSpace opprettet et nettverk av tre satellitter, inkludert "AfriStar", "AsiaStar" og "AmeriStar", for å tilby digitale lydinformasjonstjenester til Afrika , Asia og Latin -Amerika . AfriStar og AsiaStar er i bane. AmeriStar kan ikke lanseres fra USA som Worldspace sender på L-båndet og ville forstyrre USAs militær som nevnt ovenfor. I sin storhetstid ga service til over 170 000 abonnenter i Øst- og Sør-Afrika, Midtøsten og store deler av Asia med 96% fra India. Timbre Media sammen med Saregama India planlegger å starte selskapet på nytt. Fra og med 2013 er Worldspace nedlagt, men to satellitter er i bane som fortsatt har noen få kanaler. Se hovedartikkelen i WorldSpace .

Hver satellitt gir tre overføringsstråler som kan støtte 50 kanaler hver, som bærer nyheter, musikk, underholdning og utdanning, og inkluderer en datamaskinmultimediatjeneste. Lokale, regionale og internasjonale kringkastere jobbet med WorldStar for å tilby tjenester.

Et konsortium av kringkastere og utstyrsprodusenter jobber også med å bringe fordelene ved digital kringkasting til radiospekteret som for tiden brukes til terrestriske AM -radiosendinger, inkludert internasjonale kortbølgeoverføringer . Over sytti kringkastere sender nå programmer som bruker den nye standarden, kjent som Digital Radio Mondiale (DRM), og / kommersielle DRM -mottakere er tilgjengelige (selv om det er få modeller på DRM -nettstedet og noen er avviklet). DRMs system bruker MPEG-4- baserte standard aacPlus for å kode musikken og CELP eller HVXC for taleprogrammer . For øyeblikket er disse prisene for høye til å være rimelige av mange i den tredje verden. Opptak av DRM har vært liten, og mange tradisjonelle Shortwave-kringkastere strømmer nå bare på Internett, bruker faste satellitter (TV-bokser) eller lokale analoge FM-reléer for å spare kostnader. Svært få (dyre) DRM -radioapparater er tilgjengelige, og noen kringkastere (RTE i Irland på 252 kHz) har avsluttet forsøk uten å ha lansert en tjeneste.

Billige DAB-radiomottakere er nå tilgjengelige fra forskjellige japanske produsenter, og WorldSpace har samarbeidet med Thomson Broadcast for å introdusere et landsbykommunikasjonssenter kjent som en telekiosk for å bringe kommunikasjonstjenester til landlige områder. Telekioskene er frittstående og er tilgjengelige som faste eller mobile enheter

Toveis digitale radiostandarder

Det viktigste gjennombruddet eller nøkkelfunksjonen i digitale radiooverføringssystemer er at de tillater lavere overføringseffekt, de kan gi robusthet mot støy og kryssprat og andre former for interferens, og dermed tillate at den samme radiofrekvensen kan gjenbrukes på kortere avstand. Følgelig kan spektraleffektiviteten (antall telefoner per MHz og basestasjon, eller antall bit/s per Hz og sender, etc.) økes tilstrekkelig. Digital radiooverføring kan også bære all slags informasjon overhodet - like lenge som den er uttrykt digitalt . Tidligere radiokommunikasjonssystemer måtte gjøres uttrykkelig for en gitt kommunikasjonsform: telefon , telegraf eller fjernsyn , for eksempel. All slags digital kommunikasjon kan multiplexeres eller krypteres etter ønske.

Referanser

Eksterne linker