П.П. Олефиренко Л.А. Скопинцева

УДК 621.396.7 ББК 32.884

Автор: Петр Петрович Олефиренко, автор многих работ и изобрете­ний по различным вопросам техники радиовещания, разработчик систем контроля аппаратуры звукозаписи, участник работ по формированию со­временной терминологии в области теле- и радиовещания, работает зав. кафедрой Института повышения квалификации работников телевидения и радиовещания, главным метрологом АО ВНИИТР, является председа­телем технического комитета Госстандарта «Оборудование и системы звуко-, видеозаписи и мультимедиа», д.т.н., профессор.

Учебное пособие «Техника и технология радиовещания». Автор П.П. Олефиренко - ЭРА, г. Жуковский, 2000. - 132 с.

Предисловие

Бурное развитие радиовещания в России началось с 90-х годов, ког­да пришло FM-радиовещание. С появлением первых FM-радиостанций стало ясно, что залог их успешной деятельности связан с качеством зву­чания в эфире. Звук каждой радиостанции индивидуален и зависит от многих факторов: типа записывающей и воспроизводящей аппаратуры, микшерных пультов и устройств обработки, квалификации инженеров и ведущих и др.

Достигнуть качественного звучания радиостанции - задача не про­стая, и цель данного пособия - помочь в решении этой задачи. Автор не стремился к всестороннему изложению всех вопросов, поскольку име­ются прекрасные учебники и пособия [1,2], в которых рассмотрены все принципиальные вопросы, связанные с подготовкой программ и их пе­редачей радиослушателю. Однако с момента их появления радиовеща­ние сделало огромный шаг в своем развитии, и сейчас остро ощущает­ся отсутствие учебных пособий, в которых были бы освещены современ­ные технология и оборудование радиовещания. Поскольку для выпол­нения одних и тех же функций существует много типов аппаратуры, в пособии почти не приводится описание конкретных моделей, а даются основные принципы работы.

Пособие предназначено для системы повышения квалификации ра­ботников телевидения и радиовещания, технических, творческих и ру­ководящих работников радиостанций, студентов и учащихся техникумов.

В этой книге рассмотрены основные идеи организации радиовеща­ния, общие характеристики и перспективы развития цифрового радио­вещания. Описываются технология производства различных про­грамм, принципы работы и основные свойства микрофонов, микшерных пультов, приборов обработки звукового сигнала, аппаратура циф­ровой звукозаписи на различные носители, основы автоматизации ра­диовещания. Приведен словарь наиболее употребляемых терминов в радиовещании.

ISBN 5-901138-03-1

©Автор: Редактирование:

©Оформление:

П.П. Олефиренко Л.А. Скопинцева

Издательство «ЭРА», 2000

 

 

Глава 1 Основы радиовещания

Под термином «радиовещание» подразумевается процесс подготов­ки и передачи слушателю звуковой и другой информации средствами связи. Структурной единицей информации в радиовещании является передача - завершенная в тематическом отношении информация, пред­назначенная для определенной категории слушателей. Передача состо­ит из отдельных фрагментов или сюжетов. Несколько передач, переда­ваемых по определенному каналу связи, образуют программу. Реали­зуется радиовещание радиостанциями или радиодомами. Радиостан­ция - это совокупность аппаратно-студийного комплекса (АСК) подго­товки и производства передач, передающего радиоцентра и средств связи между ними. Хотя не все радиовещательные организации распо­лагают передающим центром, тем не менее, их принято называть ра­диостанциями. Схематически радиостанцию можно представить следу­ющим образом (рис 1):

 

1 4

а 3 5 5

Рис.1. Структурная схема радиостанции 1— приемная спутниковая аппаратура, 2 — аппаратно-студийный комплекс, 3 — линия связи, 4 — переда­ющая спутниковая аппара­тура, 5 — передающий радиоцентр, а - внешние ли­нии связи, в т. ч. телефон­ные

АСК - это взаимосвязанная система оборудования и помещений, обеспечивающая производство собственных передач либо трансляции передач других радиостанций. На входы АСК поступают сигналы с раз­личных внешних источников: спутникового приемника, междугородних линий связи, телефонной линии. С выхода АСК по линии связи сигнал поступает на передающий центр, на каналы связи или спутниковую пе­редающую аппаратуру

Радиовещание в России ведется в диапазонах длинных, средних, ко­ротких и ультракоротких волн (метровых). Длинноволновое вещание ведется в диапазонах низких и средних частот 150-405 кГц. Мощные передатчики, способность длинных волн огибать поверхность земли и отражаться от нижнего ионизированного слоя атмосферы обеспечива­ют условия уверенного приема на расстоянии порядка 2000 км. Дально­действие длинноволновых станций является одновременно и положи­тельным и отрицательным свойством, поскольку из-за этого невозможна одновременная работа многих станций, создающих взаимные помехи. Основной же недостаток длинноволнового вещания - высокий уровень промышленных помех в этом частотном диапазоне.

Частотный диапазон средних волн 525-1505 кГц предназначен для радиовещания на средних волнах, которое также характеризуется боль­шой дальностью. Качество вещания на длинных и средних волнах весьма низкое. Потенциально диапазон частот модуляции радиопередатчиков 50-10000 Гц, однако для уменьшения помех полоса частот сужается.

Вещание на коротких волнах в диапазоне высоких частот 3,95-26,1 МГц отличается особенно низким качеством из-за ненадежного приема.

Радиовещание в рассмотренных диапазонах частот ведется с приме­нением амплитудной модуляции несущего колебания звуковым сигна­лом. Поэтому эти диапазоны часто называют обобщенным термином:

AM - диапазоном.

Вещание в диапазоне ультракоротких волн (УКВ) осуществляется в диапазоне очень высоких частот 65,9-74 МГц и 87,5-108 МГц. Бурное развитие радиовещания обязано освоению УКВ вещания, часто назы­ваемого ЧМ-вещанием, если речь идет о диапазоне 87,5-108 МГц. Та­кое название отражает то обстоятельство, что для передачи звукового сигнала используется частотная модуляция (ЧМ), при которой звуковой сигнал модулирует частоту колебания (так называемую несущую), из­лучаемого передатчиком. Полоса частот, занимаемая радиосигналом, при этом шире, чем при амплитудной модуляции, но в диапазоне УКВ есть возможность расширения полосы для одного канала.

1.1 Стереофоническое радиовещание

Когда говорят о ЧМ-вещании, то обычно подразумевают стереофо­ническое вещание в отличие от монофонического на длинных, средних и коротких волнах. Основное преимущество стереофонического звуча­ния заключается в том, что создается ощущение присутствия слушате­ля в концертной студии или в театре, отдельные источники звука отли­чаются по направлениям, чувствуется реверберация зала, лучше раз­личаются отдельные инструменты в оркестре или голоса в хоре.

В принципе, стереофоническое вещание можно осуществить в лю­бом частотном диапазоне, однако реально оно ведется в диапазоне мет­ровых волн, поскольку в этом случае имеется возможность использо­вать более широкополосные каналы и частотную модуляцию. При сте­реофоническом вещании вместо одного звукового сигнала передаются два: сигнал левого канала А, отвечающий звуковому полю с левой сто­роны сцены, и сигнал правого канала В, отвечающий звуковому полю с правой стороны сцены. В общем случае сигналы А и В передаются че­рез один передатчик на одной поднесущей методом частотной модуля­ции. Из многих возможных способов передачи стереофонического сиг-

1.1 Стереофоническое радиовещание

t		А +В				А-	-В		А-В	f
	F	н	F	в	/о	-fb		fо		/е+	Fв

 

Рис.2. Спектр полярно-модулированного колебания

нала практическое применение находят способы с использованием по­лярной модуляции и пилот-тона.[1]

Суть полярной модуляции состоит в том, что положительные полупе­риоды высокочастотного колебания промодулированы сигналом лево­го канала А, а отрицательные - сигналом правого канала В. Если часто­та поднесущей \ц, а спектр звукового сигнала простирается от fh до Рв, то спектр полярно-модулированного сигнала представляется в следу­ющем виде(рис 2)

Из рис 2 следует, что спектр полярно-модулированного колебания состоит из двух частей Первая часть А + В представляет собой монофо­нический сигнал и называется тональной Вторая часть - надтональная, является амплитудно-модулированным сигналом А-В Таким образом, полярная модуляция позволяет одновременно передавать модулирую­щие сигналы А и В на одной поднесущей Поскольку спектр полярно-модулированного сигнала содержит низкочастотную тональную состав­ляющую, то непосредственно в эфир передать такой сигнал невозмож­но Поэтому применяется частотная модуляция несущей передатчика полярно-модулированным сигналом, т.е. при стереофоническом радио­вещании модуляция звукового сигнала осуществляется в два этапа Ча­стота поднесущей при полярной модуляции установлена равной 31,25 кГц При полосе звукового сигнала 15 кГц спектр полярно - модулиро­ванного сигнала занимает полосу 46,25 кГц, т е почти в три раза шире, чем при монофоническом вещании Совместимость стереофонической системы с монофонической обеспечивается благодаря тому, что при приеме на монофонический приемник надтональная часть (А - В) выхо­дит за полосу приема и не слышна, а принимается только монофони­ческий сигнал А + В

Как видно из рис 2, в спектре полярно-модулированного сигнала при­сутствует сигнал поднесущей, т.е передатчик будет работать неэффек­тивно, поскольку общая максимальная девиация частоты не может пре­вышать ± 50 кГц, а значит часть девиации частоты будет затрачиваться на передачу немодулированной поднесущей во вред полезному сигна­лу Поэтому вводится частичное подавление поднесущей после моду­ляции Образовавшийся сигнал после подавления поднесущей называ­ется комплексным стереофоническим сигналом (КСС). Спектр КСС при­веден на рис 3.

6-

Глава 1 Основы радиовещания

t		А +В				А -	В		А-В	fкГц
0		0.03				16.25			31.25		46.25

Рис.3. Спектр КСС системы с полярной модуляцией

В приемнике поднесущая восстанавливается, и КСС вновь превра­щается в полярно-модулированное колебание.

При частотной модуляции ширину полосы частот 4F, занимаемую по-лярно-модулированным сигналом в радиоканале, можно примерно оце­нить выражением 4F"2(4f+Рь), где /If-максимальная девиация пере-датчика, f[,- верхняя частота модулирующего сигнала. При 4f = +50 кГц, f^ 46,25 кГц полоса частот радиосигнала составляет 190 кГц.

Система стереофонического вещания с пилот-тоном - это также си­стеме с полярной модуляцией, но с тем отличием, что поднесущая на сПЕфОне передачи подавляется полностью, а для ее восстановления на Приемном конце передается специальный пилот-тон на частоте, рав­ной половине частоты поднесущей. В приемнике пилот-тон выделяется фильтром, его частота удваивается, и полученное колебание с частотой поднесущей в нужной фазе вводится в КСС. Чтобы пилот-тон по часто­те попал между тональной и надтональной частями КСС, значение час­тоты поднесущей выбирается равным 38 кГц, т.е. частота пилот-тона 19 кГц, а верхняя частота сигнала, модулирующего передатчик, 53 кГц, т е. выше чем в системе с полярной модуляцией. Полоса радиосигнала с передатчика 4F = 2 (50+53)= 206 кГц

Спектр КСС системы с пилот-тоном приведен на рис.4.

В России узаконено стереофоническое радиовещание с полярной модуляцией в диапазоне 65,9-74 МГц и с пилот-тоном в диапазоне 88-108 МГц [З]. Передача стереофонических сигналов осуществляется ме­тодом частотной модуляции КСС несущей радиопередатчика с опреде­ленной частотной коррекцией тональной и надтональной составляющих. Частичное подавление поднесущей в системе с полярной модуляцией составляет 14 дБ, а в системе пилот-тона подавление не менее 40 дБ.

t		А +В				А -	В		А-В	fкГц
0		0.03

 

Рис.4. Спектр КСС системы с пилот-тонам

1.2 Бинауральное радиовещание

Качество стереофонического вещания определяется прежде всего качеством стереокодера передатчика. Современные стереокодеры пе­редатчиков имеют канальные фильтры с полосой пропускания 16кГцдля сведения к минимуму взаимовлияния каналов. В результате разделе­ние каналов в полосе 20-15000 Гц превышает 60 дБ, отношение сигнал/ шум - не хуже 85 дБ, нелинейные искажения - менее 0,3%, неравно­мерность-АЧХ ±0,15дБ в полосе 20 Гц-15 кГц.

В соответствии с ГОСТ 11515 [4], совокупность технических средств, при помощи которых электрические сигналы звукового вещания пере­даются от источника сигнала до антенны передатчика, называется элек­трическим каналом звукового вещания. Функционально канал звуково­го вещания делится на три блока, называемые трактами: тракт форми­рования программ, тракт первичного распределения и тракт вторично­го распределения программ. Тракт формирования программ включает все технические средства и оборудование, используемые для подготов­ки и производства программы. Он обычно начинается с источника зву­кового сигнала (микрофона, проигрывателя компакт-дисков и др.), а заканчивается на выходе аппаратной или студии. Тракт первичного рас­пределения начинается с выхода аппаратной или студии и заканчивает­ся выходом соединительной линии, идущей от коммутационно-распре­делительной аппаратной к тракту вторичного распределения. Основным звеном тракта первичного распределения считается междугородный ка­нал звукового вещания длиной до 2500 км, образованный с помощью кабельных, радиорелейных или космических средств связи.

Тракт вторичного распределения начинается с выхода соединитель­ной линии тракта первичного распределения и заканчивается входом антенны передатчика.

В соответствии с ГОСТ 11515 стандартизованы нормы на параметры качества трактов формирования первичного и вторичного распределе­ния программ. Выполнение этих норм и требований гарантирует полу­чение слушателем качественной программы.

Несмотря на то, что современные радиостанции весьма разнообраз­ны по построению тракта формирования программ, между ними много общего. Прежде всего основу тракта формирования составляют студии (эфирная, записи, монтажа, информационная и др.) и аппаратные (трансляционная, монтажная, центральная, коммутационно-распреде­лительная) В зависимости от принятой технологии и структуры радио­станции, функции студий и аппаратных могут совмещаться.

1.2 Бинауральное радиовещание

Говоря о стереофоническом радиовещании, необходимо указать на его разновидность - бинауральное радиовещание [5]. Строго говоря, настоящий стереоэффект можно получить только в случае, если запись, например, оркестра, проводить с помощью двух маленьких микрофо­нов, расположенных по обеим сторонам головы манекена (метод искус­ственной головы) и подключенных к двум каналам. В этом случае при прослушивании через наушники создается полное ощущение естествен­ности звучания и пространственный эффект, часто называемый бинауральным эффектом. При таком способе записи (или трансляции) дос­тигается весьма точное воспроизведение окружающей обстановки в зале так, что, прослушивая фонограмму, можно идентифицировать сту­дию, в которой была сделана запись.

Если же прослушивать стереофонические фонограммы через голов­ные телефоны, то будет заметна разница по сравнению с громкогово­рителями. Возникает ощущение, что источник звука находится в голо­ве, а не в помещении. Обычно для достижения эффекта пространствен­ного расположения источников звука используют панорамирование и временные задержки. Качество звучания улучшается, но в лучшем слу­чае это псевдостереофония.

В настоящее время некоторыми фирмами выпускаются головы - ма­некены со встроенными микрофонами для бинауральной звукозаписи и радиовещания.

1.3 Передача данных в радиовещании

Одно из направлений развития радиовещания - предоставление до­полнительных услуг, а частности, передача данных, относящихся или не относящихся к транслируемой программе. Передача данных существен­но расширяет перечень услуг, предоставляемых радиослушателю: ав­томатическая настройка приемника на определенные радиостанции или программы, расписание передач, информация о погоде, о ситуациях на дорогах, предупреждение о критических ситуациях. Служба данных орга­низована по определенным правилам, и для пользования возможностя­ми этой службы необходимо знать принципы ее работы. Чтобы форми­ровать и передавать данные, требуется дооборудование тракта форми­рования программ и передатчика, а для приема данных необходим спе­циализированный приемник.

Для передачи данных стандартизована система RDS, применяемая в сте­реофоническом вещании с пилот-тоном в диапазоне частот 88-108 МГц [б]. В этой системе используется поднесущая с частотой 57 кГц, синхрони­зированная по фазе или со сдвигом по фазе на 90° относительно тре­тьей гармоники пилот-тона (19 кГц). При передаче данных применяется амплитудная модуляция поднесущей 57 кГц бифазным сигналом, после чего поднесущая подавляется. Номинально девиация несущей передат­чика сигналом модулированной поднесущей равна ±2 кГц.

Дополнительная информация поступает в виде цифрового кода, фор­мат которого стандартизован. Это означает, что определенные биты группы кода имеют целевое назначение. Все передаваемые данные делятся на статические и динамические. К статическим данным относятся неиз­меняемые или малоизменяемые данные в ходе передачи. Это название радиостанции или программы, частота вещания, идентификатор декоде­ра, тип программы, расписание передач. Статические данные в основ­ном используются для автоматического управления работой RDS - при­емника Информация, которая часто меняется, относится к динамичес­ким данным Это время суток и дата, номер передачи, сведения об авто­рах и исполнителях, номера телефонов для участия в прямом эфире и др Все данные могут быть отображены на дисплее RDS-приемника.

Для того чтобы слушатель мог в автоматическом режиме выбрать тип передачи или программы, определены коды типов программ. Таких ти­пов программ 31. Пока речь шла о группах применения, связанных с кон­кретной программой, но в системе RDS предусмотрены группы, не свя­занные с прослушиваемой программой. Это, например, группы радио-пейджинга, программного канала, системы предупреждения чрезвычай­ных ситуаций. Прозрачный канал можно использовать для организации компьютерных сетей или передачи любых цифровых данных с высокой достоверностью

Среди групп данных есть группы открытого применения, т. е. такие группы, назначения которых не стандартизованы. Вещатель не вправе использовать эти группы битов произвольно, без регистрации нового назначения в специальном органе при Европейском союзе вещателей. Кроме того, по существующим правилам вещатели должны использо­вать каналы RDS строго по требованиям стандартов, размещать инфор­мацию только в соответствующих группах применения

1.4 Цифровое радиовещание

Основная тенденция развития радиовещания - повышение качества программ и увеличение их числа. С появлением ЧМ-вещания качество программ по сравнению с АМ-вещанием значительно выросло, однако в диапазоне частот 66-108 МГц может работать только относительно небольшое число радиостанций Внедрение цифровых методов обра­ботки сигналов в аппаратуру подготовки и формирования программ по­ставило задачу о создании цифрового радиовещания (ЦРВ), т.е. пере­вод на цифровые методы всех элементов от микрофона до радиопри­емника Технически реализовать цифровое радиовещание можно раз­личными способами Любой способ должен отвечать следующим основным требованиям.

- не создавать помех существующему аналоговому вещанию,

- обеспечивать качество звука на уровне компакт-диска;

- передавать в полосе 1,5 МГц до шести стереопрограмм с дополни­тельной информацией,

- обеспечивать вещанием большую территорию путем организации одночастотных сетей или непосредственного спутникового вещания;

- принимать программы наземного и непосредственно спутникового вещания радиоприемниками с ненаправленными штыревыми антеннами,

- быть устойчивым к воздействию помех, в частности помех многолу­чевого распространения;

- уверенный прием автомобильными приемниками в условиях города;

- наличие каналов передач информации ограниченного доступа,

-возможность использования универсального приемника для приема по различным каналам распространения.

Из многих предлагавшихся систем в полной мере отвечает всем пе­речисленным требованиям одна, называемая DAB (Digital Audio Broadeasting). Эта система разработана в рамках международного проекта Эврика-147» в 1994 году. Система «Эврика-147/DАВ» принята Европейским радиовещательным союзом и рекомендована для внедрения во всем мире.

Работает система «Эврика-147» следующим образом (рис.5) [7]

Цифровые сигналы с выхода студии (звуковые и дополнительные данные поступают на кодеры звуковых сигналов и данных). Для кодирова­ние звуковых сигналов применяется способ полосного кодирования МUSIСАМ с учетом эффектов маскировки, свойственных человеческо­му слуху. Благодаря этому удается снизить скорость цифрового потока

 

Рис.5- Функциональная схема одного канала передающей части систе­мы «Эцрика-147».

1 — вход звукового сигнала, 2 — вход канала данных, 3 — кодер, 4 — канальный кодер 5 — блок временного перемежения, 6 — кодер данных, 7 — канальный кодер, 8- блок временного перемежения, 9 - мультиплексор, 10 - синхрогенератор, 11- блок частотного перемежения и COFDM, 12 - FIC, 13 - кон­троллер мультиплексора, 14 - передатчик

 

 

стереоканала в восемь раз по сравнению с цифровым потоком студий­ного стандарта. Это значит, что если на входе кодера цифровой поток 16х48х2 10³ бит/с = 1536 кбит/с, то на выходе будет 192 кбит/с. При таком цифровом сжатии сохраняется качество звука на уровне компакт-диска. Система предусматривает работу с еще большим сжатием, но с ухудшением качества Установлены следующие значения скорости цифрового потока (на моноканал): 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 162 и 192 кбит/с. Это дает возможность организовать в одном цифровом ка­нале до 20-ти монофонических программ. Качество при этом будет не студийным, но приемлемым для многих применений.

Алгоритм кодирования MUSICAM предусматривает деление звуково­го сигнала с помощью фильтров на сигналы 32-х частотных полос Для улучшения учета эффекта маскирования параллельно с фильтрацией про­изводится быстрое преобразование Фурье цифрового звукового сигна­ла. В результате для каждого из 32 сигналов устанавливается минималь­ный порог маскирования, который определяет максимально допустимый уровень шума квантования. Если сигналы полос маскируются компонен­тами сигнала следующих полос, то информация о них не передается. Для правильной работы декодера к звуковому сигналу добавляется допол­нительная информация, и в результате формируется единый цифровой поток. Кроме этого, в общий цифровой поток вводятся данные о виде программы, другая служебная информация. После звукового кодера циф­ровой поток поступает в канальный кодер и в блок временного перемежения. В канальном кодере выполняется сверхточное кодирование с вве­дением избыточной информации для повышения помехоустойчивости при передаче по каналам связи. Временное перемежение отсчетов так­же повышает помехоустойчивость за счет устранения пакетов ошибок, возникающих в условиях быстро изменяющихся условий приема (в дви­жущемся автомобиле).

После кодирования и перемежения сигналы поступают в мультиплек­сор, в котором формируются группы отсчетов (циклы) определенной дли­тельности. На выходе мультиплексора скорость цифрового потока мо­жет доходить до 230 Мбит/с. Для управления работой мультиплексора предназначен контроллер мультиплексора, задающий режим мульти­плексирования и обеспечивающий сигнализацию мультиплексируемых программ. Для ускорения доступа к передаваемым сигналам при при­еме, информация о режиме мультиплексирования поступает по каналу быстрой информации FIC Поскольку эта информация не подвергается временному перемежению, то не возникает дополнительной задержки.

Цифровой приемник необходимо синхронизировать с передающей системой, поэтому передаваемый сигнал представляется в виде цик­лов с определенной последовательностью составных частей. В первой части находится информация для синхронизации, затем располагается информация, содержащаяся в программах, и служебная

Перед передачей сигнала в эфир он еще подвергается уплотнению с ортогональным частотным разделением COFDM (Coded Ortogonal Frequency Division Multiplex), и в него вводятся сигналы синхронизации от синхрогенератора. В процессе COFDM общий цифровой поток делит­ся на множество потоков с малой скоростью, которые затем модулируют фазу ряда несущих. За счет введения временного защитного интер­вала между следующими друг за другом символами многолучевое рас­пространение не приводит к искажениям информации.

Для того, чтобы при многолучевом распространении не было недопу­стимого ослабления дополнительных несущих, применяется еще частотное перемежение данных. Благодаря этому при ослаблении ряда несущих не будет искажений сигнала, поскольку сигнал будет восстановлен по оставшимся неповрежденным несущим.

Вешание по системе «Эврика-147» может вестись в диапазоне частот 30 МГц-ЗГГц в трех режимах 1, 2,3. Номинальный диапазон частот для этих режимов равен соответственно 30-375 МГц, 30-1500 МГц, 30-3000МГц. При работе в режиме 1. обеспечивается наибольшее разнесение передатчиков, что предпочтительно для организации сетей рас­пространения на большие площади. Режим 2 лучше использовать для местного вещания, 3 - для спутникового и кабельного вещания.

Схема упрощенного цифрового приемника системы «Эврика-147» приведена на рис.6.

 

Сигнал 1 с антенны поступает в тюнер для выделения нужного диапазона, усиления, частотного преобразования и фазовой демодуляции. После аналого-цифрового преобразования сигнал приходит на вход блока дискретного преобразования Фурье и дифференциальной демодуляции. В блоках частотного и временного деперемежения проводит­ся

Схема цифрового радиоприемника.

^ЩЮгчбр, 2—АЦП, 3 — демодулятор, 4 — блок деперемежения и коррекции ^muw6ic, S — декодер, 6 - интерфейс пользователя, 7 - системный контрол­лер, 8 - декодер данных

1.5 Состояние и перспективы развития...

деперемежение и коррекция ошибок С выхода этого блока сигнал направляется на вход декодеров звукового сигнала и данных. Звуковой декодер формирует стереофонические или монофонические сигналы Управление работой приемника, в соответствии с командами через ин­терфейс пользователя и информацией по каналу FIC, осуществляется системным контроллером.

1.5 Состояние и перспективы развития цифрового радиовещания

В истории развития цифрового радиовещания можно выделить два периода до 1994 года и после [8] В первый период велись интенсив­ные работы и были разработаны многие вещательные системы. Все они оказались нежизнеспособными Второй период ознаменовался разра­боткой в рамках международного проекта «Эврика -147» системы циф­рового радиовещания DAB «Эврика-147» полностью отвечает всем ос­новным требованиям ЦРВ передача, прием и распределение радио­программ по наземным, спутниковым и кабельным каналам, качество звука на уровне компакт-диска; охват вещанием больших территорий путем организации одночастотных сетей; передача в полосе 1 54 МГц шести стереопрограмм и дополнительной информации, возможность приема радиоприемником с ненаправленной штыревой антенной и в подвижных объектах; высокая устойчивость к воздействию помех и уве­ренный прием в условиях многолучевого распространения, возможность закрытия канала и др.

Система DAB позволяет оперативно изменять параметры уплотнения передаваемого сигнала, т.е. число и качество передаваемых стереопрог­рамм и объем дополнительной информации. Это значительно повышает экономичность системы и расширяет круг возможных потребителей Не­маловажно, что для охвата одной и той же территории необходима значи­тельно меньшая мощность передатчика по сравнению с ЧМ-вещанием. В систему заложена возможность создания универсального приемника для приема программ наземного, спутникового и кабельного вещания.

Реализация технологии «Эврика-147» осуществлялась во многих странах Европы, но общие темпы перехода от аналогового радиовещания к цифровому ниже, чем ожидалось. Охват территории Европы ЦРВ не сплошной, а в виде лоскутов.

Для иллюстрации положения с ЦРВ в Европе рассмотрим примеры действующих служб ЦРВ в трех странах Франции, Германии и Англии. Во Франции первые три цифровые радиостанции были лицензированы в 1996 году. К концу 1999 года охват цифровым радиовещанием достиг 25 млн. слушателей, которые могут принимать около 100 регулярных программ.

 

Правительство Германии в 1998 году приняло решение по переходу

От аналогового к цифровому радиовещанию Система «Эврика-147» принята в качестве официального стандарта В пятилетний срок предполагается довести охват до 90%, а за восемь лет - до 95%.

В Англии внедрение ЦРВ началось в 1995, и к концу 1998 года охват составил 60%.

Распространение ЦРВ хотя и медленно, но стабильно расширяется по мере развития передающей инфраструктуры. Ключевой момент здесь - недостаточная заинтересованность инвесторов. На ранней стадии развития ЦРВ был интерес и были инвестиции.

Экономическая ситуация с ЦРВ своеобразная. С одной стороны, в эту технологию уже вложены огромные деньги и их можно потерять, если прекратить работы. С другой стороны, сейчас не наблюдается инициатив коммерческого сектора радиовещания переходить к ЦРВ. Причин этому много. Известно, что переход на ЦРВ не позволит коммерческим станциям сразу расширить зону вещания Может иметь место даже сокращение охвата. Поэтому коммерческий сектор должен идти на рискованное вложение инвестиций. Сейчас нет и национальных вещателей с большими финансовыми ресурсами, готовых идти на риск вкладывания капитала в новую технологию, в производство радиоприемников. Существуют и другие причины осторожности коммерческого вещания по отношению ЦРВ.

СИСТЕМА «Эврика-147» отвечает всем требованиям ЦРВ. Однако с момента ее разработки появились другие альтернативные технологии, имеющие как преимущества, так и недостатки. Это обстоятельство вносит неуверенность потенциальных инвесторов, преодолеть которую можно только доведением до широкой общественности особенностей различных технологий, их функциональных и коммерческих возможностей. Недоверие к «Эврике-147» вызывает также и процесс ее постоянного совершенствования. Действительно, за последние 2-3 года «Эврика - 147» была доработана с целью интеграции ЦРВ с другими технологиями, такими как Интернет, мобильные телефонные системы GSM, UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), навигационная GPS (Global Positioningy System). Ведутся работы по конвергенции ЦРВ и цифрового телевидения, по организации обратного канала для интерактивных применений. По мнению EBU, чтобы не сдерживать развитие ЦРВ, необходимою на несколько лет прекратить все улучшения, зафиксировать все характеристики спецификации технологии «Эврика-147» и воплотить в цифровых приемниках. Это позволит наиболее быстро вывести систему на широкий рынок. В течение этого времени необходимо проводить исследовательские работы, направления которых определяются состоянием ЦРВ и конкурирующих систем.

 

Среди конкурирующих с < Эврикои-147 систем наиболее совершенными можно считать DRM (Digital Radio Mondiale) DVB-T (DVB Terrestrial), Интернет, UMTS. Технология DRM разрабатывается в рамках организации DRM Consortium для дополнения и замены аналогового радиовещания в АМ-диапазоне на частотах ниже 30 МГц. Ожидается, что цифровая технология DRM значительно повысит качество звука и надежность вещания в диапазонах длинных, средних и коротких воли

Полная спецификация системы DRM еще не определена, однако уже достигнуто соглашение об использовании схемы со многими поднесущими OFDM (Ortogonal Frequency Division Multiplex) многоуровневого кодирования. Кодирование, скорее всего, будет основано на стандарте MPEG-4. Уже есть две опытные системы DRM представленные компаниями Thomcast и Deutche Telecom Поскольку система DRM имеет много общего с DAB можно будет разработать универсальный DAB/DRN приемник

После того как недавние исследования показали возможность при определенных условиях использовать систему наземного цифрового телевидения DVB-T не только для стационарного приема, но и для м<