Перейти до вмісту

Digital Audio Broadcasting

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
   Країни з регулярним мовленням
   Країни з пробним мовленням
   Країни, що не зацікавлені
   Країни, що більше не використовують

Digital Audio Broadcasting (DAB та DAB+) — міжнародний стандарт цифрового радіо для трансляції служб цифрового аудіорадіомовлення в багатьох країнах світу, визначений, підтримуваний, рекламований і популяризований організацією WorldDAB. Цей стандарт є домінантним у Європі, а також використовується в Австралії та в деяких частинах Африки. Станом на 2025 рік у 55 країнах(інші мови) активно здійснюється мовлення DAB як альтернативної платформи аналоговому FM-мовленню.[1][2]

DAB став результатом європейського дослідницького проєкту й уперше був представлений широкій публіці в 1995 році; приймачі DAB споживчого класу з'явилися наприкінці 1990-х років.[3] Спочатку в багатьох країнах очікувалося, що наявні служби FM-мовлення перейдуть на DAB, однак поширення DAB відбувалося значно повільніше, ніж очікувалося.[4][5][6][7] У 2017 році Норвегія стала першою країною, яка здійснила загальнонаціональне вимкнення FM-радіомовлення,[8][9] а Швейцарія мала наслідувати її приклад у 2026 році (згодом це рішення було скасовано).[10][11][12] Інші території також перебувають у процесі планування вимкнення FM-мовлення.[13][14][15][16][17] З 2021 року цифрове ефірне радіомовлення є обов'язковою вимогою для всіх нових автомобілів (за винятком автобусів і вантажівок), що продаються в ЄС.[18]

Оригінальна версія DAB використовувала аудіокодек MP2; згодом була розроблена й випущена модернізована версія системи під назвою DAB+, яка використовує аудіокодек HE-AAC v2 (AAC+) та є надійнішою й ефективнішою. DAB не є сумісним з DAB+.[19] Сьогодні більшість трансляцій DAB у всьому світі використовують модернізований стандарт DAB+, і лише Велика Британія досі використовує значну кількість застарілих трансляцій DAB.

DAB загалом ефективніше використовує спектр, ніж аналогове FM-радіомовлення,[20] і тому може пропонувати більше радіослужб у межах тієї самої заданої смуги пропускання. Мовник може вибрати будь-яку бажану якість звуку — від сигналів високої точності для музики до сигналів низької точності для розмовного радіо, і в такому разі якість звуку може бути помітно нижчою, ніж в аналогового FM. Висока точність відповідає високій бітовій швидкості та вищій вартості передачі. DAB є стійкішим щодо шуму та багатопроменевого завмирання під час мобільного прослуховування,[21] хоча якість приймання DAB швидко погіршується, коли сила сигналу падає нижче критичного порогу (як це зазвичай буває для цифрових трансляцій), тоді як якість приймання FM повільно погіршується зі зменшенням сигналу, забезпечуючи ефективніше покриття більшої площі.[джерело?] DAB+ є «зеленою» платформою та може забезпечити до 85 відсотків економії енергії[22] порівняно з FM-мовленням (але аналогові тюнери є ефективнішими за цифрові,[23] а DRM+ було рекомендовано для маломасштабних передач).[24]

Подібними стандартами наземного цифрового радіо є HD Radio, ISDB-Tb, DRM та споріднений DMB.[25] Також 5G-мовлення розвивається у світі для радіо- й телевізійного мовлення. Ця система має потенціал забезпечити також приймання цифрового наземного радіо на смартфонах.[26]

Технологія

[ред. | ред. код]

Діапазони та режими

[ред. | ред. код]

DAB використовує широкосмугову технологію мовлення, і зазвичай для нього виділяються спектри в Band III (174–240 МГц) та L-діапазоні (1,452–1,492 ГГц), хоча схема допускає роботу в діапазоні від 30 до 300 МГц. Військові США зарезервували L-діапазон лише у США, заблокувавши його використання для інших цілей в Америці, а Сполучені Штати досягли домовленості з Канадою щодо обмеження наземного мовлення DAB у L-діапазоні, щоб уникнути перешкод.[27]

Поточний режим
  • Режим I для Band III, наземний

У січні 2017 року оновлена специфікація DAB (2.1.1) вилучила режими II, III та IV, залишивши лише режим I.[28]

Стек протоколів

[ред. | ред. код]

З погляду моделі OSI стека протоколів технології, що використовуються в DAB, займають такі рівні: аудіокодек займає рівень представлення. Нижче розташований канальний рівень, відповідальний за статистичне мультиплексування з часовим поділом та синхронізацію кадрів. Нарешті, фізичний рівень містить код з виправлянням помилок, OFDM-модуляцію, а також забезпечує передавання й приймання даних через ефір. Деякі з цих аспектів описані нижче.

Аудіокодек

[ред. | ред. код]

Спочатку DAB використовував лише аудіокодек MPEG-1 Audio Layer II, який часто називають MP2 через повсюдне поширення MP3 (MPEG-1 Audio Layer III).

Новіший стандарт DAB+ прийняв аудіокодеки LC-AAC[джерело?] та HE-AAC, включно з їхньою версією 2, широко відомі як AAC, AAC+ або aacPlus. AAC+ використовує алгоритм модифікованого дискретного косинусного перетворення (MDCT),[29][30] і приблизно втричі ефективніший за MP2,[31] що означає, що мовники, які використовують DAB+, можуть забезпечувати значно вищу якість звуку або значно більшу кількість станцій, ніж вони могли б із DAB, або поєднання обох — вищої якості звуку та більшої кількості станцій.

Одним із найважливіших рішень щодо розроблення системи цифрового радіомовлення є вибір аудіокодека, оскільки ефективність аудіокодека визначає, скільки радіостанцій можна передати в мультиплексі з фіксованою пропускною здатністю за заданого рівня якості звуку.

Модуляція

[ред. | ред. код]

Стійкість до завмирання та міжсимвольної інтерференції (спричиненої багатопроменевим поширенням) досягається без еквалізації за допомогою методів OFDM- та DQPSK-модуляції.

Використовуючи значення для режиму передавання I (TM I), OFDM-модуляція складається з 1536 піднесучих, які передаються паралельно. Корисна частина періоду символу OFDM становить 1,0 мс, унаслідок чого кожна з піднесучих OFDM має смугу пропускання 1 кГц через обернену залежність між цими двома параметрами, а загальна смуга пропускання каналу OFDM становить 1,537 МГц. Захисний інтервал OFDM для TM I становить 0,246 мс, що означає, що загальна тривалість символу OFDM становить 1,246 мс. Тривалість захисного інтервалу також визначає максимальну відстань між передавачами, які є частиною тієї самої одночастотної мережі (SFN), яка для TM I становить приблизно 74 км.

Одночастотні мережі

[ред. | ред. код]

OFDM дає змогу використовувати одночастотні мережі (SFN), що означає, що мережа передавачів може забезпечувати покриття великої території — аж до розміру країни, — де всі передавачі використовують один і той самий блок частот передавання. Передавачі, які є частиною SFN, мають бути дуже точно синхронізовані з іншими передавачами мережі, що вимагає від передавачів використання дуже точних годинників.

Коли приймач приймає сигнал, переданий від різних передавачів, які є частиною SFN, сигнали від різних передавачів зазвичай матимуть різні затримки, але для OFDM вони виглядатимуть просто як різні багатопроменеві компоненти одного й того самого сигналу. Однак труднощі з прийманням можуть виникнути, коли відносна затримка багатопроменевих компонентів перевищує тривалість захисного інтервалу OFDM, і часто повідомляється про труднощі з прийманням через цю проблему, коли змінюються умови поширення, наприклад за високого атмосферного тиску, оскільки сигнали поширюються далі, ніж зазвичай, і тому сигнали, ймовірно, надходитимуть із відносною затримкою, більшою за захисний інтервал OFDM.

До SFN за потреби можна додавати малопотужні передавачі-gap-filler для покращення якості приймання, хоча через спосіб реалізації SFN у Великій Британії дотепер вони, як правило, складалися з передавачів більшої потужності, встановлених на основних передавальних майданчиках для зниження витрат.

Бітові швидкості

[ред. | ред. код]

Ансамбль має максимальну бітову швидкість, яка може передаватися, але вона залежить від того, який рівень захисту від помилок використовується. Однак усі мультиплекси DAB можуть передавати загалом 864 «одиниці ємності». Кількість одиниць ємності, або CU, яка потрібна для певного рівня бітової швидкості, залежить від кількості корекції помилок, доданої до передавання, як описано вище. У Великій Британії більшість служб передають із використанням «третього рівня захисту», який забезпечує середню швидкість коду ECC приблизно 1/2, що відповідає максимальній бітовій швидкості на мультиплекс 1 184 кбіт/с.

Служби та ансамблі

[ред. | ред. код]

Різні служби об'єднані в один ансамбль (який також зазвичай називають мультиплексом). Ці служби можуть включати:

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. ↑ List of Countries with DAB. WorldDAB. 23 жовтня 2022. Архів оригіналу за 13 жовтня 2022. Процитовано 16 жовтня 2019.
  2. ↑ WorldDAB DAB Global Summary (PDF). WorldDAB. 29 серпня 2018. Архів (PDF) оригіналу за 31 жовтня 2018. Процитовано 31 жовтня 2018.
  3. ↑ The long, slow birth of DAB radio. BBC News (брит.). 9 липня 2010. Процитовано 26 березня 2026.
  4. ↑ Orlowski, Andrew (6 березня 2008). DAB: A very British failure. The Register. Архів оригіналу за 3 вересня 2022. Процитовано 3 вересня 2022.
  5. ↑ Plunkett, John (2 липня 2012). £21m analogue radio switch-off plan 'a waste of time'. The Guardian. Архів оригіналу за 3 вересня 2022. Процитовано 3 вересня 2022.
  6. ↑ Barnes, Daniel (20 березня 2018). BBC Will Keep Broadcasting in FM for "Foreseeable Future" - liGo Magazine. liGo.co.uk. Архів оригіналу за 1 липня 2023. Процитовано 3 вересня 2022.
  7. ↑ Farewell DAB, the radio technology we didn't need. The Irish Times. 4 березня 2021. Архів оригіналу за 3 вересня 2022. Процитовано 3 вересня 2022.
  8. ↑ Agence France-Presse in Oslo (13 грудня 2017). Norway becomes first country to end national radio broadcasts. The Guardian. Архів оригіналу за 5 лютого 2023. Процитовано 1 липня 2023.
  9. ↑ Agence France-Presse (13 грудня 2017). Norway becomes first country to switch off FM radio. The Local. Архів оригіналу за 4 червня 2023. Процитовано 1 липня 2023.
  10. ↑ swissinfo.ch, S. W. I. (12 грудня 2025). Swiss public broadcaster to bring back FM radio. SWI swissinfo.ch (англ.). Процитовано 22 лютого 2026.
  11. ↑ Last extension of FM licenses by two years. admin.ch (Звіт). General Secretariat of the Federal Department of Environment, Transport, Energy and Communications; General Secretariat DETEC. 25 жовтня 2023. Процитовано 3 листопада 2023.
  12. ↑ Switzerland FM switch off end 2024. 23 жовтня 2022. Архів оригіналу за 21 жовтня 2022. Процитовано 21 жовтня 2022.
  13. ↑ Evens, Tom (1 березня 2026). The FM radio switch-off and the need for sustainable and inclusive digital radio policy. Telecommunications Policy. 50 (2) 103116. doi:10.1016/j.telpol.2025.103116. ISSN 0308-5961.
  14. ↑ Switzerland. WorldDAB. 21 жовтня 2022. Архів оригіналу за 21 жовтня 2022. Процитовано 21 жовтня 2022.
  15. ↑ Poland. WorldDAB. 21 жовтня 2022. Архів оригіналу за 21 жовтня 2022. Процитовано 21 жовтня 2022.
  16. ↑ Belgium. WorldDAB. 21 жовтня 2022. Архів оригіналу за 21 жовтня 2022. Процитовано 21 жовтня 2022.
  17. ↑ DAB digital radio worldwide (PDF). WorldDAB. Архів оригіналу (PDF) за 26 червня 2023. Процитовано 1 липня 2023.
  18. ↑ Stamm, Wayne (16 лютого 2022). DAB+ is confirmed as one standard in new cars across Europe - RadioInfo Australia. RadioInfo Australia. Архів оригіналу за 26 червня 2023. Процитовано 1 липня 2023.
  19. ↑ (тобто приймачі, призначені лише для DAB, не здатні приймати трансляції DAB+)
  20. ↑ EBU Viewpoint - The future of digital radio (PDF). European Broadcasting Union. Жовтень 2011. Архів (PDF) оригіналу за 28 листопада 2020. Процитовано 6 березня 2020.
  21. ↑ Digital Audio Broadcasting – radio now and for the future (PDF). EBU Technical Review. European Broadcasting Union (265): 2—27. Осінь 1995. Архів (PDF) оригіналу за 11 серпня 2017. Процитовано 14 січня 2022.
  22. ↑ Mikulandra, Majda (30 листопада 2022). Renesansa radijske industrije u Hrvatskoj: 'Emitiranje na digitalnom radiju donijelo bi 85 posto uštede energije' [Renaissance of the radio industry in Croatia: 'Broadcasting on digital radio would bring 85 percent energy savings']. Poslovni dnevnik (хор.). Архів оригіналу за 6 лютого 2023. Процитовано 1 липня 2023.
  23. ↑ Why do digital radios use more electricity than analogue ones?. The Guardian. 19 квітня 2017.
  24. ↑ Digital Radio FM Insider: DAB+ Not the Future for Small-scale Broadcasters. digitalradioinsider.blogspot.com. 3 червня 2014.
  25. ↑ HTTP Post Binding (Request) (PDF). tech.ebu.ch. Архів (PDF) оригіналу за 22 червня 2023. Процитовано 1 липня 2023.
  26. ↑ Smartphones Fuel A Revolution For Terrestrial Linear Radio and TV. digitalradioinsider.blogspot.com. 26 березня 2025.
  27. ↑ Terrestrial broadcasting agreements and arrangements (TBAA). Innovation, Science and Economic Development Canada. Процитовано 3 березня 2026.
  28. ↑ Radio Broadcasting Systems; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers (PDF) (Технічний звіт). V2.1.1. European Telecommunications Standards Institute. Січень 2017. с. 7. EN 300 401. Процитовано 12 липня 2025.
  29. ↑ Herre, J.; Dietz, M. (2008). MPEG-4 high-efficiency AAC coding [Standards in a Nutshell]. IEEE Signal Processing Magazine. 25 (3): 137—142. Bibcode:2008ISPM...25..137H. doi:10.1109/MSP.2008.918684.
  30. ↑ Britanak, Vladimir; Rao, K. R. (2017). Cosine-/Sine-Modulated Filter Banks: General Properties, Fast Algorithms and Integer Approximations. Springer. с. 478. ISBN 978-3-319-61080-1. Архів оригіналу за 1 липня 2023. Процитовано 24 жовтня 2019.
  31. ↑ Worlddab.org (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 28 листопада 2007. Процитовано 17 листопада 2007.
  32. ↑ Archived copy (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 25 червня 2022.{{cite web}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title (посилання)
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Digital_Audio_Broadcasting&oldid=48911821