ПОДЕЛИТЬСЯ
Ещё каких-то 150 лет тому назад желающие слушать музыку дома или на пикнике были вынуждены иметь под рукой музыкальный инструмент, а также кого-то, кто бы умел на нём играть. Всё изменилось 21 ноября 1877 года, когда Томас Эдисон представил публике фонограф – первый прибор для записи и воспроизведения звука. Данное изобретение стало началом целой эпохи – эпохи звукозаписи.

Вскоре фонографы были заменены более совершенными устройствами — граммофонами и патефонами. Со временем изменялась и улучшалась технология изготовления дисков, их стали делать из винила. Это событие послужило толчком к старту эпохи рок-н-ролла, а также прочно закрепило в наших умах связь слова «винил» с музыкальным диском. Затем родилась магнитная запись, появились магнитофоны, а вместе с ними громоздкие бабинные катушки, затем – компактные кассеты и совсем уж миниатюрные мини-кассеты. В 80-е годы ХХ века началась эра цифровой звукозаписи, а вместе с ней в мир пришли и носители – компакт-диски, мини-диски и DAT-кассеты.

Таким образом, к началу нового тысячелетия звук, технологии обработки которого также постоянно совершенствовались, постепенно превратился в обычный компьютерный файл. И если раньше для хранения архивов звукозаписи требовались огромные комнаты, уставленные стеллажами, то теперь тысячи и сотни тысяч часов звука можно уместить в одной маленькой коробочке.

Параллельно со звукозаписью развивались и технологии передачи звука на расстояние. Практически одновременно с фонографом в мире появился телефон – Грэхэм Бэлл запатентовал это изобретение в 1876 году. Однако телефон (в особенности, телефон девятнадцатого века) нельзя было назвать совершенным средством передачи звука в силу его «хрипоты» и «привязанности» к проводам, которые за собой повсюду не протянешь.
И тут на помощь человечеству пришло другое гениальное изобретение, которое пришлось как нельзя кстати. А именно – изобретение передачи сигнала на расстояние без проводов, то есть, попросту говоря, – радио. Спорить о том, кто же его изобрёл, можно до бесконечности. Итальянец Гульельмо Маркони, русский Александр Попов, американец сербского происхождения Никола Тесла – эти имена называются чаще всего, когда говорят о зарождении радио. Однако при ближайшем рассмотрении и изучении вопроса можно назвать ещё с десяток имён учёных, которые приложили свои знания и руки к данному изобретению.
Справедливости ради следует отметить, что многие из этих учёных изобретали совсем не радио. Точнее – совсем не то радио, к которому мы привыкли. «Идеей фикс» многих «горячих голов» из политического и военного истеблишмента ХІХ века было создание сверхоружия – некоего устройства, способного передавать на расстояние разрушительную силу. То есть нажал на кнопочку, к примеру, в Лондоне – и стёр с лица земли неприятельский форт во Франции, либо вывел из строя все тогдашние «чудеса техники» в неприятельском городе – электростанцию, телеграф, телефон, или же, на худой конец, поразил неприятельское войско искусственной молнией.
На создание такого «чудо-оружия» государствами выделялись немалые деньги, к процессу привлекались ведущие физики того времени, однако промежуточные, как тогда казалось, результаты их опытов, разумеется, держались в строжайшем секрете. Собственно, эта секретность и послужила причиной той самой неоднозначности имени первооткрывателя радио и точной даты его открытия.
В итоге радио всё же вырвалось из тесных стен исследовательских лабораторий и, пройдя стадию служебного средства связи, вышло «в народ», очень быстро покорив мир. Количество радиостанций росло как на дрожжах, продажи радиоприёмников увеличивались, открывались новые диапазоны.
Но золотой век радио оказался недолгим. Очень скоро у радио появился «младший брат», который не только говорил, но и показывал. Телевидение, казалось, вот-вот погасит звезду радио. Но выстроенный в послевоенном мире «железный занавес» и грянувшая эпоха рок-н-ролла открыла ему второе дыхание. Первый «поддержал штаны» информационному трансграничному вещанию, а вторая вывела на качественно новый уровень местное радиовещание, которое отныне стало более музыкальным и более развлекательным. Появился стереозвук, началась форматная специализация радиоканалов, то есть на протяжении 50-70 годов ХХ века радио сформировалось примерно в том виде, в котором мы его знаем сегодня, и вошло в 80-е годы – век начала триумфального шествия по планете цифровых технологий. Разумеется, эти технологии родились гораздо раньше. Вначале – в умах учёных-мыслителей, затем – на бумажных листах и, наконец, с появлением первого компьютера воплотились в реальность. Но потребовалось ещё несколько десятков лет, чтобы цифровые технологии из области науки и мира роскоши стали средством развлечения. Ведь именно область развлечений, как ничто другое, способствует распространению новых технологий.
И вот на смену шипящим магнитным лентам и потрескивающим виниловым пластинкам пришли блестящие компакт-диски с их чистым звуком (возможно, не кристально чистым). К тому же музыкальные гурманы всё же нашли в цифровом звуке какие-то изъяны и некую неестественность. Но ведь всё познаётся в сравнении, и это самое сравнение для широких масс было как раз в пользу компакт-дисков. Таким образом, шипящее и потрескивающее радио стало проигрывать прослушиванию музыки на личном плеере. В особенности это касалось вещания на длинных, коротких и средних волнах – поскольку УКВ с его частотной модуляцией доставлял в уши слушателей более-менее чистый звук.
Время шло, привнося в жизнь всё большее количество новых устройств воспроизведения и цифровой обработки звука. Более того, стало ясно, что в самом ближайшем будущем роль приёмника, телевизора, плеера и прочих средств развлечения и ретранслятора информации примет на себя мультимедийный компьютер. Да и банальные переносные радиоприёмники стали «обрастать» новомодными электронными «примочками», а порой – интегрироваться в цифровые «девайсы» (мобильные телефоны, MP3-проигрыватели и т.д.).
Таким образом, возникла реальная необходимость «оцифровки» самого радиовещания – то есть обеспечения передачи цифрового звука из полностью компьютеризированной студии к «нафаршированному» современной электроникой радиоприёмнику. К тому же ещё в 80-е годы было ясно, что аналоговый эфир себя потихоньку исчерпывает и по техническим параметрам: росло количество всевозможных бытовых помех, уменьшалось количество свободных и «чистых» частот. В то же время запросы слушателя увеличивались – он становился более избалованным, требовал новых форматов и всяческого разнообразия. Соответственно, перед физиками, электронщиками и прочими учёными, так или иначе связанными с миром радио и компьютерной техники, встала конкретная задача: найти способ передачи качественного сигнала в цифровом виде и уплотнить эфир, найти возможность передачи большего количества радиоканалов на одной полосе.
Но, как известно, «по щучьему велению» что-либо случается лишь в сказках. В жизни же процесс реализации желаний долог и тернист. К тому же, чем дальше продвигается технический прогресс – тем больший плюрализм мнений наблюдается в среде учёных, разрабатывающих новые технологии. Это и неудивительно: чем больше человечество накапливает элементарных знаний, тем больше появляется предложений развивать новые технологии по тому или иному пути, каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.
Следует отметить, что аналоговое радио развивалось далеко не прямолинейно. Как известно, в сфере радиовещания существует аналоговая и частотная модуляция, используются различные системы передачи стереозвука и некоторые более мелкие нюансы, которые могут реализовываться по-разному. Поэтому разработчики тех стандартов были первопроходцами, создававшими радио из ничего. Поначалу ведь сам радиоприёмник казался чудом, а к тому времени, когда он стал неотъемлемым атрибутом жизни человека, все стандарты уже были установлены. Сейчас же, когда количество радиоприёмников в мире подсчитать сложно, перед учёными встала задача не просто создать новую технологию, но и как-то интегрировать её в привычный для человека мир. Иными словами, новая технология никоим образом не должна мешать тому, что уже существует и работает, а переход к ней должен быть плавным и постепенным – чтобы не потребовалось одномоментной замены миллионов приёмников во всём мире.
В итоге на сегодняшний день существует несколько более-менее отлаженных систем цифрового радиовещания, на многие из которых мы уже обращали внимание в прошлых выпусках журнала.

Старейшей и наиболее «отточенной» является система T-DAB. Её название расшифровывается просто – Digital Audio Broadcasting (Цифровое Аудио Вещание), а буковка «T», стоящая впереди, указывает на способ распространения сигнала – terrestrial (наземный эфирный).

История создания данной системы цифрового радиовещания уходит своими корнями в далёкие 70-е, когда специалисты из советского ВНИИРПА им. А.С. Попова едва ли не первыми в мире предложили действенный проект передачи «цифры» по радио. Назвали его просто и по-советски – ЦРВ (цифровое радиовещание), а вещание сигнала планировалось в полосе, 100.0 — 108.0 МГц и выше по диапазону – в полосе прежде отведённой для телевизионного вещания. Технически вещание планировали вести с применением фазовой модуляции несущей QPSK и компрессии, подобной более позднему стандарту NICAM-728. Под один мультиплекс предполагалось выделить полосу шириной 2.8 МГц, в которой должны были разместиться четыре стереофонические программы и дополнительно – две монофонические. Не густо, в общем-то, но советскому человеку этого было достаточно – выбор радиостанций в СССР на то время был невелик.
Систему разработали, провели тестирование и фактически утвердили. К концу 80-х годов советская промышленность должна была наладить массовый выпуск цифровых приёмников, а в крупных городах планировался запуск первых цифровых передатчиков. Говорят, один даже начали монтировать в Ленинграде, однако изменившаяся экономическая и политическая ситуация помешала воплотить в жизнь планы построения светлого цифрового будущего в отдельно взятой стране. Да и диапазон 100.0-108.0МГц нашёл другое применение.
Но труд советских учёных не пропал даром. В 1987 году в Западной Европе было начато воплощение в жизнь проекта «Европейского цифрового радио» или же «Eureka-147», и советские учёные просто присоединились к своим зарубежным коллегам, предложив им собственные наработки.
В целом, в основу «Eureka-147» были положены те же самые принципы, которые были в советской системе ЦРВ. Однако новая система использовала уже более совершенный метод модуляции COFDM, а компрессию звука было решено осуществлять с помощью метода MUSICAM – по алгоритму MPEG Audio Layer 2. Более узкой стала полоса одного мультиплекса – согласно «Eureka-147» её ширина была установлена как 1,536 МГц. В эту полосу было предложено «поселить» шесть стереофонических программ. Относительно диапазона вещания этих мультиплексов разработчиками было предложено несколько вариантов: привычный FM-диапазон, частоты свободных телеканалов, а также диапазон сверхвысоких частот, так называемый диапазон «L».
Презентация системы «Eureka-147» состоялась в 1988 году, а в 1992 году первые пробные трансляции цифровых программ начались во Франции, получив с 1995 года современное название – T-DAB. В 2004 году Региональная Конференция Радиосвязи, проходившая в Женеве, приняла решение использовать в Европе для вещания в стандарте T-DAB частотный ресурс III телевизионного диапазона (полоса 174-230 МГц) и уже упомянутый нами выше диапазон «L» (1452-1492 МГц). Преимуществом последнего является возможность создания сетей наземного радиовещания с использованием спутниковых ретрансляторов. Однако при организации вещания с помощью наземных ретрансляторов данный диапазон частот имеет очень большой недостаток: чрезвычайно малый радиус распространения радиоволн. В настоящее время вещание в диапазоне «L» ведётся в Германии, остальные страны, внедрившие у себя T-DAB, вещают в полосе 174-230МГц. Впрочем, большинство имеющихся в продаже радиоприёмников рассчитано на оба диапазона.
Но стандарт T-DAB так и не стал международным по нескольким причинам. Во-первых, сам принцип построения сетей по законам распространения радиоволн в диапазонах, совместимых с вещанием T-DAB, делает это вещание местным. То есть в зависимости от конкретной частоты и мощности волны могут распространяться на расстояние от нескольких до сотни километров, при этом в каждом мультиплексе должно быть шесть программ. Такие мультиплексы подходят для запуска в крупных городах, но что делать на периферии, где может не найтись достаточного количества желающих, способных заполнить весь пакет?
Во-вторых, стандарт T-DAB, изначально рассматривавшийся как альтернатива ЧМ-вещанию в диапазонах ультракоротких волн, не сумел доказать свою значимость и завоевать должной популярности. Ведь существующее сегодня стандартное стереофоническое FM-радио, по сути, обеспечивает наиболее качественное и чистое звучание среди всех существующих диапазонов и по-прежнему имеет массового слушателя. Правда, T-DAB может предложить слушателю, помимо собственно звукового вещания, ещё целый ряд дополнительных услуг, например, возможность получать информацию о пробках на дорогах, делать кое-какие покупки, заказывать прямо из эфира платный контент. Но это далеко не то, что может заставить слушателя сломя голову бежать в магазин за новым достаточно дорогим приёмником.
И наконец, трансляция программ T-DAB требует выделения отдельных каналов в диапазонах, занятых другим вещанием, которое для стабильной работы данной системы желательно потеснить, чтобы исключить взаимные помехи.
В силу перечисленных выше причин наибольшее развитие стандарт T-DAB получил в странах с относительно небольшой территорией, преимущественно в северной части Европы (Великобритания, Швеция, Литва, Германия). В то же время стандарт так и не покорил сердца жителей стран с большими территориями – таких, как США и Россия, не очень хорошо себя «чувствует» T-DAB и во Франции.
К слову, на сегодняшний день стандарт T-DAB уже морально устарел. В 2006 году было объявлено о запуске его новой версии – DAB+. Данная версия системы использует аудиокодек HE-AAC v2. Впрочем, не обошлось и без недостатков: приёмники, рассчитанные на стандарт DAB+, не способны декодировать сигнал в обычном T-DAB. Вещание в стандарте DAB+ запущено в Швейцарии, Италии и на Мальте, а Германия, Китай и Вьетнам проявили заинтересованность к данному стандарту.
Впрочем, не исключено, что дальнейшее развитие стандарта пойдёт по другому пути. Принципы, на которых базируется T-DAB, позволяют легко превратить его из сугубо звукового в мультимедийный стандарт. То есть, добавив в систему видеокодер, её можно превратить в нечто среднее между радио и мобильным ТВ, что позволит передавать статичные и движущиеся картинки. Модернизированная таким способом система получила название DMB (Digital Multimedia Broadcasting). Для трансляции видео в ней используются кодеки MPEG 4 AVC и WMV9. Стандарт DMB обеспечивает более-менее стабильный приём звука и видео в транспорте, движущемся со скоростью до 120 км/час. Впрочем, возможны кратковременные «срывы» картинки и звука.
Первой страной, в которой было запущено вещание в стандарте DMB, стала Южная Корея, случилось это в 2005 году. Сегодня в этой стране приёмниками DMB оборудованы автобусы дальнего следования. В 2007 году стандарт был утверждён к использованию во Франции, в 2009 г. – в Норвегии. Трансляции в стандарте DMB сегодня осуществляются в тестовом режиме в Ватикане, Италии, Гане, Камбодже и ряде других государств. В то же время данный стандарт «не пошёл» в Германии: в 2006 году, перед стартом Чемпионата мира по футболу, вещание в этой стране в стандарте DMB было запущено на коммерческой основе. Продвижение данной услуги осуществлялось в связке с продвижением на немецкий рынок «Samsung’s P900 DMB Phone» — первой в Европе модели мобильного телефона с возможностью приёма DMB. Однако уже в 2008 году предоставление данной услуги в Германии прекратилось – продвигавшая её компания «Mobiles Fernsehen Deutschland» решила, что гораздо перспективнее продвигать в стране мобильное телевидение.

T-DAB, DAB+ и DMB – далеко не единственные стандарты цифрового радиовещания. Более молодыми, современными и гибкими являются стандарты цифрового радиовещания, объединяемые в условную группу под названием IBOC.

Расшифровывается данная аббревиатура как In-band on-channel, которая указывает на принципы, лежащие в основе этих стандартов. А именно – цифровое вещание ведётся в существующих диапазонах (привычных радиослушателю), в существующей частотной маске. То есть, по сути, в одном диапазоне параллельно можно транслировать и новую современную цифру, и старый добрый аналог до полного вытеснения последнего. И никаких взаимных помех при использовании хорошей и грамотно настроенной аппаратуры!
В «семейство» IBOC входят технологии CAM-D, DRM, DRM+, HD Radio и FMeXtra. Первые два призваны заменить AM-вещание, DRM+ и FMeXtra предлагаются для замены FM-трансляций, а HD Radio в случае его внедрения может передаваться практически на всех используемых сегодня радиодиапазонах.
Создателем системы CAM-D (Compatible Amplitude Modulation — Digital) является Леонард Кан, прежде работавший над созданием систем передачи стереозвука в СВ-диапазоне. Особенностью CAM-D является то, что она использует боковые полосы частот обычной АМ-радиостанции, имея возможность при этом сохранять привычное аналоговое вещание, то есть система является гибридной. Её преимуществом является то, что для передачи цифрового вещания используются очень узкие полосы, а это практически гарантирует отсутствие помех для других станций. Однако CAM-D имеет существенный недостаток: данная система не предусматривает возможности полного перехода на цифру (то есть работает только в гибридном режиме), а также не даёт возможности многоканального вещания на одной частоте (частотный ресурс не экономится и не уплотняется). В настоящее время вещание в системе CAM-D ведут несколько американских СВ-радиостанций. Правда, говорить о количестве слушателей сложно в виду практически отсутствия приёмников, способных декодировать CAM-D.
Технология цифрового радиовещания FMeXtra так же не может похвалиться ни широким проникновением в массы, ни особой привлекательностью для потребителя. Единственное, чем заслуживает внимание данная система – это относительной простотой «апгрейда» аналогового передающего комплекса в цифровой. Всё, что требуется для запуска вещания FMeXtra – это кодер X1 Encoder, который представляет собой обычный компьютерный сервер с установленным в него модулем от Lynx Studio Technologies (LST). Технически для цифрового вещания используются поднесущие обычного, аналогового FM-радио. Для передачи цифрового звука используются кодеки AAC и aacPlus (v1 и v2). Использование кодека AMR-WB+ позволяет дополнить звуковое вещание простенькими мультимедийными штучками. При использовании технологии FMeXtra на одной FM-частоте можно передавать до двух цифровых программ, сохраняя при этом аналоговое вещание и функцию RDS. Единственное, чем придётся пожертвовать – это передачей так называемого «радио для слепых» (в ряде стран Запада на поднесущих общественных и университетских FM-станций передаётся дополнительная услуга: диктор читает газеты, книги для людей с ограниченным зрением). Впрочем, данную услугу можно перезапустить – но уже в цифровом режиме, как это сделали при тестировании системы в американском штате Миннесота.
Недостатком системы FMeXtra также является ограниченная пропускная способность (как мы говорили выше – всего две программы) и необходимость использования передатчиков, мощность которых сравнима с мощностью аналоговых передатчиков. Что, в общем-то, и делает её малопривлекательной: замена одной аналоговой программы на две цифровые при незначительном выигрыше в качестве превращает технологию FMeXtra в аналог мыла, которое вам предлагают в обмен на мыло. К слову, выбор приёмников, работающих с FMeXtra, сегодня весьма ограничен: производители не торопятся вкладывать деньги в технологию, которая не считается перспективной.
На сегодняшний день технология тестируется в ряде городов стран Бенилюкса, а также ограниченно в Германии, Италии и США.
В сравнении с системами CAM-D и FMeXtra судьба ещё одной цифровой технологии — DRM и её варианта для УКВ-диапазонов DRM+ выглядит куда более успешной. Да и задачи, и цели, которые ставили перед собой разработчики, выглядели более глобальными, многообещающими и во многом продиктованными суровой необходимостью. Дело в том, что изначально создатели технологии DRM замахнулись на вещательные диапазоны, лежащие ниже отметки в 30 МГц. То есть на длинные, средние и короткие волны – те самые, которые наиболее поражены промышленными и прочими помехами. На заре эпохи радио именно они использовались для вещания, причём вещания трансграничного, международного. Однако к началу 90-х интерес к ним упал – в первую очередь из-за того, что избалованный слушатель не хотел слушать трески и шипение. В итоге помех и тресков в этом диапазоне становилось всё больше, а станций, вещающих на этих волнах, всё меньше. Поэтому необходимость что-то сделать для оживления этих диапазонов была более чем очевидной, и единственное, что можно было сделать – это оцифровать вещание на данных волнах.
Именно для этой цели в середине 90-х и была создана международная общественная организация, назвавшая себя «Digital Radio Mondiale» (Всемирное Цифровое Радио) или же кратко – DRM. Задачи, стоявшие перед разработчиками, были предельно ясны: в отличие от создателей T-DAB они не могли делать цифровое радио для «отдельно взятой страны», так как длинные, средние и короткие волны государственных границ не знают. Поэтому цифровой передатчик, работающий в одной стране, не должен создавать помех в эфире другой страны, в которой «цифру» ещё не включили. То есть цифровое вещание в данных диапазонах должно чётко вписываться в рамки существующего в данном регионе частотного плана, утверждённого на международном уровне.
Первые тестовые испытания технологии DRM состоялись на маломощном передатчике в 1999 году в Великобритании. Через год система была опробована для передачи сигнала на более дальние расстояния. В сентябре 2001 года DRM был включён в число официально утверждённых стандартов для радиовещания в Европе, а ещё через два года был утверждён в качестве общемирового стандарта.
Технология DRM использует систему модуляции COFDM – ту же, что и T-DAB. Однако компрессия звукового сигнала осуществляется с помощью более совершенного алгоритма – MPEG4 AAA. Так же, как и T-DAB, DRM позволяет, помимо звукового вещания, передавать дополнительную информацию – текстовые сообщения, картинки, gif-анимацию. Разумеется, для её отображения приёмник должен иметь хороший дисплей.
Помимо этого, технология позволяет приёмнику выбирать наиболее качественную частоту вещания конкретной станции из списка альтернативных частот и автоматически перестраиваться на неё в случае резкого ухудшения качества прохождения сигнала на частоте, на которую приёмник был настроен изначально. Это немаловажно, поскольку в данных диапазонах прохождение сильно зависит от времени суток, погодных условий и времени года (все, наверное, помнят о том, что «вражеские голоса» утром и вечером вещали на разных частотах). Также возможна трансляция одной радиопрограммы на одной частоте из разных точек – таким образом, существовавшие в пределах больших государств в СВ и ДВ диапазонах синхронные сети можно не только сохранить, но и значительно улучшить их работу, так как при цифровом вещании не будет эффекта «эхо» и прочих накладок.
Вещание DRM полностью вписывается в существующие частотные планы. Например, в СВ и ДВ-диапазонах, где для Европы ширина канала определена как 9 кГц, а для Северной Америки – как 10 кГц, ширина полосы DRM-радиостанции может равняться этим цифрам, а также их половинам (4.5 и 5 соответственно) либо удвоенному значению (18 и 20 кГц).
Что касается количества передаваемых программ в одном мультиплексе, то оно может варьироваться в зависимости от качества, битрейта, стерео- или монофонии.
Для трансляции программ в системе DRM можно использовать уже существующую вещательную инфраструктуру – мачты, антенны, а в некоторых случаях даже старый передатчик, если он позволяет доработку путём установки дополнительного цифрового модуля. При этом мощность передатчика можно даже снизить, так как качество от этого не пострадает.

Получив признание и утверждение на международном уровне в качестве разработчиков стандарта цифрового вещания для диапазонов ниже 30 МГц, концерн DRM решил на этом не останавливаться и замахнулся на более высокие частоты. В 2005 году было принято решение разработать модификацию технологии DRM для вещания на частотах от 30 до 108 МГц. Данная модификация получила название DRM+ и в августе 2009 года была утверждена в качестве европейского стандарта, причем в более широком диапазоне, чем предполагалось: не до 108 МГц, а до 174 МГц.
Высокочастотный DRM+ использует более широкую полосу, чем его «старший брат» – низкочастотный DRM, а именно – 100 кГц. Это позволяет передавать сигнал с более высоким битрейтом, а значит и с лучшим качеством. Сегодня технология тестируется на более высоких частотах – выше 174 МГц, в III телевизионном диапазоне. Ранее мы уже говорили, что здесь планировалось вещание в системе T-DAB, однако разработчики DRM+ утверждают, что оба стандарта смогут мирно существовать в пределах одного диапазона, не создавая взаимных помех.

Сегодня длинно-, средне- и коротковолновые передатчики в системе DRM работают по всему миру, правда, в небольшом количестве, да и сами трансляции, по сути, являются тестовыми в силу ограниченного количества слушателей.

К сожалению, за десяток лет продвижения технологии рынок так и не наполнился достаточным количеством радиоприёмников, способных принимать DRM, не говоря уже о более молодом – DRM+, а существующие модели являются дорогими и энергоёмкими. Таким образом, среди слушателей DRM-радио преобладают, главным образом, его разработчики и «тестеры», а также заядлые радиолюбители, которые готовы пойти на любые финансовые траты ради банального «спортивного интереса», чтобы поймать вещание в «экзотическом» стандарте и похвалиться этим коллегам по хобби. Некоторые радиолюбители самостоятельно сооружают необходимые приёмные устройства, объединяя с помощью паяльника, проводов, микросхем и умелых рук в одно целое чувствительный аналоговый приёмник и персональный компьютер. Что интересно, именно такими устройствами изначально пользовались сами разработчики системы DRM.
Массовое производство радиоприемников значительно снизило бы цену, но из-за отсутствия спроса на них и полноценного вещания производители не спешат вкладывать деньги в производство дешевых моделей, а вещателям DRM не интересен в силу его коммерческой непривлекательности, поскольку на рынке отсутствуют приёмники. Круг замкнулся, и разомкнуть его может только технология, подобная той, что в своё время «раскрасила» телевидение, превратив его из чёрно-белого в цветное. То есть система, которая позволит приёмнику принимать в одном диапазоне как программы, транслирующиеся в новом цифровом виде, так и в старом аналоговом. При этом слушатель не должен ничего переключать и «заморачиваться» над тем, в какой именно системе работает приёмник: аппарат должен делать это сам и автоматически включать цифровую систему. Владельцы же аналоговых приёмников на той же частоте будут слушать «чёрно-белый», то есть аналоговый вариант. Таким образом, насыщать рынок новыми приёмниками можно будет постепенно, по мере износа слушатели будут покупать новые аппараты, в которых будет присутствовать цифровая опция. Разумеется, на первом этапе они будут дороже аналоговых, но ведь и цветные телевизоры стоили дороже чёрно-белых. Так должно произойти и в данном случае, люди будут покупать приёмники с цифровой опцией и по мере насыщения рынка всё большее и большее количество радиостанций будут начинать цифровое вещание. Осталось лишь разработать технологию, которая бы могла обеспечить такие условия приема сигнала, и данная технология появилась – это HD Radio или же High Definition Radio (радио высокой чёткости).
Ее разработка началась в Германии, в Институте Фраунгофера, однако дальше первых экспериментов дело не пошло, поскольку финансирование проекта было недостаточным. В итоге наработки немецких инженеров купила американская компания «Ibiquity», созданная при участии концерна «Clear Channel» – одного из ведущих игроков на радиорынке США. «Ibiquity» продолжила разработку технологии, доведя её, что называется, до ума, и в 2003 году после получения всех необходимых разрешений от FCC в Америке был запущен первый передатчик HD Radio, а первая коммерческая радиостанция, ведущая вещание в этой системе, заработала в начале 2004 года в городе Сидер Рэпидс, штат Айова, США.

Что же такое HD Radio? Это технология цифрового радиовещания, которая подходит практически для всех существующих вещательных диапазонов, в том числе и для самых популярных – УКВ ЧМ и СВ АМ. Система позволяет передавать на одной эфирной частоте одновременно сигнал в двух режимах – цифровом и аналоговом, а «изюминкой» системы является её настоящая гибридность.

Приёмник HD Radio умеет делать то, о чём мы писали выше, а именно – при выборе частоты в ручном или автоматическом режиме определяет тип вещания – цифровой или аналоговый и переключается в соответствующий режим работы. Владельцы же обычных аналоговых приёмников могут слушать на «цифровой» частоте обычную аналоговую программу, а также принимать сигнал RDS. Более того, в УКВ ЧМ диапазоне в гибридном режиме на одной частоте можно безболезненно транслировать до трёх цифровых программ. То есть одна станция может продублировать свою аналоговую программу в цифре, а также обеспечить передачу ещё двух дополнительных программ, а после отключения аналогового вещания в одном мультиплексе можно будет вещать целых восемь стереофонических радиопрограмм или одну в режиме 5.1 Surround. Впрочем, пропускная способность мультиплексов указана из расчета сегодняшних реалий, а поскольку технологии компрессии совершенствуются, то можно предположить, что со временем в один мультиплекс HD Radio можно будет «загнать» 10, 15 и 20 радиопрограмм.

Как работает HD Radio? В гибридном режиме для передачи сигнала используются промежутки между частотами, которые при трансляции обычного аналогового сигнала являются свободными, защитными интервалами.

При полном переходе на цифровой режим, разумеется, будет использована вся полоса частотного канала. В итоге мы получим на АМ качество вещания, сравнимое с FM, а в FM-диапазоне – качество, приближённое к качеству звучания компакт-дисков.
Помимо этого, HD Radio позволяет передавать дополнительный контент – текстовые сообщения, информацию о том, что звучит в эфире, географические карты, а также простую анимацию. В HD Radio также реализована возможность применения системы условного доступа, то есть радиостанция, работающая в системе HD Radio, может «закрыть» весь мультиплекс или отдельные его программы и открывать доступ к ним на платной основе. Таким образом, технология HD Radio открывает возможность создания нишевых платных радиоканалов без рекламы.
Как и в случае с DRM, для трансляции HD Radio можно использовать существующую вещательную инфраструктуру – мачты и антенны. Правда, старые передатчики придётся заменить, а более современные – доработать.
Система HD Radio получила полное одобрение и утверждение в качестве национального стандарта цифрового радиовещания на территории США, где сегодня активно эксплуатируется многими вещателями, а в ряде стран технология уже одобрена для использования на местном уровне. В некоторых странах HD Radio находится на этапе тестирования, в числе последних и Украина, где экспериментальное вещание в данном стандарте ведётся с конца 2006 года.
В плане устройств приёма HD Radio значительно выигрывает по сравнению с DRM. Количество моделей радиоприёмников, работающих в этом стандарте, постоянно увеличивается, они имеются в широкой продаже по приемлемым ценам. Нам даже удалось найти одну модель приемника на сайте украинского интернет-магазина, и это при том, что в Украине эта технология ещё официально не запущена.
Впрочем, несмотря на все преимущества HD Radio, данная система имеет немало критических отзывов. В первую очередь, они указывают на то, что технология разрабатывалась в Америке, где стандарты распределения частотных каналов отличаются от европейских. То есть для её повсеместного внедрения необходимо либо разработать модификации под разные части света, либо унифицировать частотную сетку по всему миру. Другие отклики вообще указывают на то, что вещать в защитных интервалах между аналоговыми частотами не следует, так как их основное предназначение — это защита станций от взаимных помех.
Кроме того, даже при использовании такой эволюционной технологии, как HD Radio, процесс перехода от аналогового вещания через гибридную стадию к полностью цифровому может растянуться даже не на годы, а на десятилетия. Парк радиоприёмников у населения огромен, и ждать того дня, когда последний аналоговый приёмник выйдет из строя и будет торжественно отнесён на свалку или в местный музей, можно очень долго. Разумеется, существуют возможности доработки аналоговых моделей путём установки в них дополнительных модулей и преобразователей, но в таком случае игра будет стоить свеч только в случае, когда мы будем иметь дело с хорошими высококачественными моделями.
Таким образом, вопрос замены аналогового эфирного радиовещания на цифровое может оставаться открытым ещё очень долго, поскольку каждая из предлагаемых технологий имеет свои преимущества и недостатки, но ясно одно: ни одна из них пока не совершенна и не способна побороть консерватизм широких слушательских масс.
Гораздо проще оказалось оцифровать радиовещание других типов – а именно, то, которое ведётся через спутниковые транспондеры, а также в кабельных сетях. Оба эти способа распространения программ относительно молоды, поэтому переход от аналога к цифре здесь не потребовал массовой замены приёмной аппаратуры. Собственно говоря, аналоговые кабельные сети вообще не требовали никаких дополнительных устройств – кабель подключался напрямую к телевизору, а аналоговое спутниковое радио (как, впрочем, и телевидение) было распространено не очень широко – в силу своей громоздкости и дороговизны.
Таким образом, оцифровка спутникового и кабельного вещания прошла быстро и без проблем: звуковые программы в данном случае просто разместили в мультиплексах (DVB-S и DVB-C соответственно) – вместе с телеканалами. Собственно, такой вариант возможен и при построении сетей наземного цифрового телевидения – DVB-T. Впрочем, на спутниковых транспондерах «живут» и цифровые радиостанции другого вида – вещающие в стандарте SCPC Audio с компрессией ISO/MPEG MUSICAM. Передача данных в этом стандарте осуществляется с меньшей скоростью и занимает меньшую полосу, при этом качество – значительно выше. Однако приём данных каналов возможен только при наличии специального профессионального ресивера, который стоит немалых денег. Поэтому данный стандарт используется исключительно для «раздачи» сигнала сетевой станции из головной студии на передатчики в регионах, а для широкого использования он не пригоден – поэтому зачастую используется формат DVB-S.
Однако ни спутниковое, ни кабельное радио не могут стать реально массовым явлением. Кабельное радио прочно привязано к кабелю, а значит, единственное, на что оно способно, – это вытеснить проводное радио, пресловутые кухонные «матюкальники».
Спутниковое радио также имеет существенные недостатки. Во-первых, оно точно так же, как и кабельное, привязано к конкретному месту: спутниковая антенна слишком велика и громоздка для того, чтобы брать её с собой на утреннюю пробежку или в лес на пикник. Во-вторых, аренда места в спутниковом мультиплексе стоит недёшево, а рассчитывать на быстрые и большие прибыли здесь не приходится – как и в случае с кабельными приёмными комплектами, спутниковые используют, в первую очередь, для просмотра телепрограмм, а не для прослушивания радио.
Поэтому трансляция радиопрограмм через спутник используется радиостанциями скорее как способ расширения своей аудитории, а не как основное вещание, то есть дублируют свои наземные программы на спутнике.
Впрочем, решение главной проблемы спутникового радио – отсутствия мобильности – уже решена, но лишь в отдельных местах Земли. Речь идёт о стандарте SDARS или же – Satellite Digital Audio Radio Services.
Когда мы говорим «SDARS», то, в первую очередь, мы подразумеваем услуги «XM Radio» и «Sirius Radio», доступные жителям США и Канады. К слову, сегодня эти услуги предоставляет объединённая корпорация «Sirius XM Radio», но ещё не так давно это были две отдельные компании, конкурировавшие за слушателя. Обе компании начали свою деятельность во второй половине 90-х годов.
Вещание в системе «SDARS» ведётся в так называемом S-диапазоне – в полосе 2320-2345 МГц. Технически вещание «Sirius Radio» обеспечивают три специальных спутника, которые «подвешены» над североамериканской тундрой и оснащены мощными транспондерами. В отличие от геостационарных – спутники, применяемые для трансляции системы программ «Sirius Radio», находятся на специальной наклонной орбите, которая позволяет им пересекать горизонт. Средний угол подъёма этих спутников составляет примерно 60 градусов (в отличие от 45 градусов у геостационарных спутников), а это означает, что зависимость SDARS – вещания от рельефа и наземных препятствий (деревьев, домов, труб-дымоходов) сведена к минимуму.
Три спутника медленно движутся по орбите на расстоянии около 100 градусов друг от друга. При этом одновременно «работают» лишь два спутника, обеспечивающие передачу и приём программ на альтернативных частотах. Третий – вышедший за пределы континентальной территории США – отключается и включается вновь, когда снова находится над территорией проживания целевой аудитории.
«XM Radio» использует несколько обычных геостационарных спутников. Однако мощность излучаемого транспондерами сигнала значительно превышает мощность транспондеров, передающих программы других спутниковых услуг.
Помимо спутниковых транспондеров для передачи сигнала, используется сеть наземных репитеров – они расположены в тех местах, куда спутниковый сигнал (даже самый мощный) точно не «долетает» или «долетает» в очень плохом качестве – в тоннелях, узких ущельях, городах с плотной высотной застройкой и т.д. Приёмник «SDARS» способен автоматически выбирать из всего списка альтернативных частот наиболее удобную и чистую, перестраиваясь на неё незаметно для слушателя (ведь фактически, цифровая информация вначале «закачивается» в приёмник, а потом при необходимости совмещаются пакеты, полученные из разных источников, и полученное в итоге уже декодируется).
Таким образом, для приёма «Sirius Radio» и «XM Radio» требуются весьма компактные антенны – подобные тем, которые используются в системах GPS и мобильных телефонах. Такую антенну можно установить на доме, автомобиле и на яхте, то есть – где угодно. При этом какая-то точная направленность антенны совершено необязательна, поэтому по степени мобильности «SDARS» практически не уступает обычному радио.

Аудиосигнал в системах «SDARS» компрессируется с помощью особого, запатентованного алгоритма Люцента и кодируется с помощью специально разработанной для этих целей системой условного доступа. Помимо звукового вещания, «SDARS» позволяет передавать дополнительную текстовую информацию.

Доступ ко всем программам «XM Radio» и «Sirius Radio» предоставляется на платной основе. При этом программы, транслируемые с данных платформ, полностью лишены рекламных блоков. Меню услуги состоит из нескольких сотен каналов самой различной направленности – музыка всех возможных жанров и направлений, новости, спортивные трансляции, разнообразные шоу. К слову, на одной из радиостанций, доступной слушателям «SDARS», транслируется шоу всемирно известного Говарда Стерна.
Впрочем, вещание в S-диапазоне также имеет свои недостатки: в отличие от обычного спутникового вещания здесь нет возможности одновременной трансляции программ в одной полосе частот с большого количества спутников – для нормального приёма спутники должны быть разнесены по орбите на достаточное расстояние друг от друга. Поэтому такое вещание подходит только для стран с достаточно большой территорией и более-менее однородным по своему этнокультурному происхождению населению, так как пакет должен распространяться на большую территорию и быть приемлемым для всего её населения, а таких государств в мире не очень много.
Альтернативой S-диапазону является диапазон L, в котором также работает система «SDARS». Трансляции в данном диапазоне обеспечивает оператор «1worldspace», а ведутся они на Африку, Ближний Восток и Индию. Однако «1worldspace» пока не может похвастаться успешностью, сравнимой с «Sirius XM Radio». Впрочем, вещание в диапазоне L подходит не для всех стран – наилучшие результаты данное техническое решение демонстрирует в тропических районах планеты, то есть – близко к экватору. Собственно, там оно и ведётся – в местах, где спутники «висят», образно говоря, «над головой» и позволяют использовать для приёма компактные антенны. В удалённых же от экватора на тысячи километров регионах данная технология в настоящее время практически бесперспективна.
Таким образом, будущее цифрового радиовещания через спутник пока также весьма туманно. Возможно, с развитием технологий такой вид распространения радиосигнала и станет универсальным. Однако на это потребуется время, а время, как известно, не ждёт. И очень даже возможно, что за спорами и разговорами о том, какой именно стандарт цифрового радиовещания должен стать универсальным, придёт тот день, когда эти споры потеряют актуальность, так как радио в привычном виде уступит место другому носителю информации, который практически наступает ему на пятки. Имя этому носителю информации – интернет.

Продолжение следует…

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилось нас читать?

Openbox AS4
Openbox AS4
Openbox AS4
ПОДЕЛИТЬСЯ
Предыдущая публикацияПлатный сервис YouTube может быть анонсирован на этой неделе
Следующая публикацияЭто сладкое слово «платформа»…
Борис Скуратовский
Журналист, медиа-эксперт и «летописец» истории украинского радио. Образование: филолог (должен был обучать детишек английскому языку, а также украинскому языку и литературе, но в итоге просвещаю взрослых дядь и тёть, информируя их о новостях из мира радио, телевидения и сопутствующих технологий). За развитием телевидения и радио в Украине слежу с 1990 года – вначале как пассивный наблюдатель, а с февраля 1997, когда на страницах киномузыкального еженедельника «П’ятниця» впервые вышла моя рубрика «Новости радио», - как журналист. Впоследствии в разное время сотрудничал с такими изданиями, как газета «Хрещатик», а также журналы «Телерадіокур’єр», «Телемир», «Медиа-Эксперт» и рядом других. С 1998 по 2001 год работал на «Радио РОКС – Украина», где впервые получил возможность изучить радио «изнутри». Затем какое-то время работал редактором-наполнителем сайта радиостанции «ХИТ FM», а потом сотрудничал ещё с несколькими радиостанциями в качестве копирайтера. С 1999 года веду собственный интернет-портал ProRadio.Org.Ua, всецело посвящённый теме радиовещания в Украине. Люблю классический хард-рок, ценю оригинальность и нестандартность. Интересуюсь историей, лингвистикой, психологией.