Digital HDRadio Whats in it for Ukraine ? Charles W. Kelly, Jr., Broadcast Electronics, Quincy, IL USA

HD Радио наступает ! Вчера: AM and FM радиостанции были изначально источником новостей и развлечений. Аудио продукция в эфире приравнивалась и воспринималась как хорошая замена кассетам. Сегодня: значительно обострилась борьба за аудиторию слушателей: спутниковые радио, вебкастинг, подкастинг, вещание через мобильные телефоны. Аналоговое радио в качественных показателях постоянно сравнивается и стремится к цифровому звучанию, как например, CD или SAT. Завтра: Радио должно развиваться, добавляя больше ценностей для слушателей – лучший звук, больший выбор контента, новые возможности. Именно такой путь сможет привести нас в будущее.

HDRadio: Что это? HDRadio IBOC (кодирование в диапазоне с использованием нескольких несущих) является методом передачи цифровых радиовещательных сигналов на том же самом частотном канале одновременно с традиционным AM или FM радиовещательным сигналом. Компания iBiquity разработала решение для стандартных AM и FM передатчиков и аналоговых систем в ответ на потребности появления цифровых систем, которые не требуют дополнительных частотных присвоений. Аналоговый и HDRadio сигналы являются в данном использовании раздельными сигналами с разными уровнями мощности. Совместимые с HD приёмники могут принимать оба стандарта и обеспечивают приём цифрового вещания там, где есть возможность.

Почему возможно и необходимо развивать HDRadio в Украине? Менее дорогое для внедрения, потому что нет необходимости построения параллельной сети передачи. Приёмники будут менее дорогие, благодоря быстрой существующих рецептов Америки и в других странах. Новых частотных присвоений не требуется. Существующие стационарные передатчики могут быть просто модифицированы технически. Не существует барьеров для немедленного внедрения. Подходит существующая частотная полоса. Позволяет плавно перейти от аналогового вещания сегодня к цифровому вещанию в будущем. Технология подходит к мировой тенденции перехода от AM и FM к цифровому вещанию.

Коммерческие преимущества HDрадио Удерживает и укрепляет позицию радиовещателей на рынке: –Зона покрытия увеличивается –Частоты сохраняются –Возможность использования в диапазонах AM/FM –Нет новых конкурсов на частоты Существенное улучшение потребительских свойств: –Улучшение звучания –Отсутствие многолучевого приёма и вызванных этим искажений –Новые преимущества: возможность вещания нескольких программ, возможность использования Surround технологии Возможность одночастотных систем Быстрое внедрение

Преимущества для государственных органов Нет необходимости в выделении и просчёте новых частотных присвоений Используются те же уровни мощности Сохраняются передающие опоры без реконструкции Возможно применение тех же самых антенн Те же владельцы лицензий Обеспечивает лёгкий путь внедрения цифрового радиовещания без использования нового радиочастотного спектра Не существует необходимости взаимоисключения для существующих систем радиовещания.

Текущее состояние развития HD радио в США 3,500+ зарегистрировано 740+ из них уже вещают в эфир в цифровом виде 100+ уже используют мултикастинг Каждый день появляется новая HD радиостанция Более подробная информация на сайте

Таблица – пример в Калифорнии

Текущее состояние по HD совместимым приёмникам Производители лицензионных приёмников: Alpine, Clarion, Delphi, Denon, Fujitsu Ten, Harman Kardon, JVC, Hyundai AutoNet, Kenwood, Marantz, Mitsubishi, Onkyo, Oritron (Orient Power), Panasonic, Sanyo, Visteon и Yamaha. Некоторые приёмники производятся в Индонезии. HD приёмники уже в этом году будут установлены штатно в некоторых моделях автомобилей Toyota и BMW. Kenwood, JVC, Panasonic и Boston Acoustic receivers уже доступны в US. Alpine, Eclipse, Jensen, Onkyo, Yamaha, Visteon и многие другие запланировали поставку в этом году.

HD радио Альянс Производители лицензионных электронных компонентовAlps, Kiryung, Personal Telecommunications, Mitsumi, Sanshin, TBK and TOKO Производители лицензионных чиповPhilips Semiconductors and Texas Instruments Texas Instruments DRI 200 DRI 300 DRI 350 Philips HD Radio Chipset TOKO SAF3550 HD Radio Chipset

Краткая история, текущее состояние и международное развитие ITU (International Telecommunications Union) поддержал решение технологию iBiquity FM HDRadio в предварительных рекомендациях в ноябре участников ITU ратифицировали эти рекомендации в августе 2002 года. ITU утвердил систему как стандарт для использования в диапазоне частот до 30MHz в апреле 2001 года. iBiquity заключили лицензионное соглашение для использования стандарта в Бразилии и в Мексике. Сегодня в этих странах проводится тестирование. Уже закончены тесты в Австралии. NTC в Филиппинах одобрил и разрешил HDрадио технологию для внедрения в этой стране.

Текущее состояние по внедрению HD радио ITU (International Telecommunications Union) поддержал разработку iBiquity FM HDRadio в предварительных рекомендациях в ноябре участников ITU ратифицировали эти рекомендации в августе 2002 года. ITU утвердил разработку как стандарт для использования в диапазоне частот до 30MHz в апреле 2001 года. iBiquity заключили лицензионное соглашение со многими производителями оборудования. Сегодня заканчиваются тесты в Бразилии и Мексике. Уже закончены тесты в Австралии. NTC на Филиппинах одобрил внедрения. Уже создаётся первая HD радиосеть в этой стране.

FM HDRadio – описание базовой технологии FM HDрадио является OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) системой, которая создаёт набор цифровых поднесущих симметрично с двух сторон обычного FM сигнала. Комбинированный FM и HD радио сигнал вмещается в обычный спектр как это определено стандартными техническими условиями для FM. Система позволяет произвести плавный поэтапный переход от аналогового к цифровому вещанию: Гибридное радиовещание Расширенное гибридное радиовещание Полностью цифровое радиовещание

FM HD радио – Гибридное вещание 109kbps общая пропускная способность. Из них 96kbps используется для передачи звуковых программ, 1.411kbps для PAD, (остальные избыточные данные используются для коррекции ошибок). Возможен малтикастинг (до трёх каналов) Полное сохранение стереоаналогового вещания и SCA / RDS функций Цифровые поднесущие на 20dB (1/100) ниже аналоговых Обе боковые спектральные составляющие идентичны Analog Host Signal (Stereo or Mono) 0 Hz Lower Digital Sideband Upper Digital Sideband 191 Subcarriers 10 partitions 191 Subcarriers 199kHz130kHz 199kHz Primary -20dBc

FM HD радио – Расширенный гибридный тип 151kbps пропускная способность, которая может использоваться для передачи программ станций В этом режиме допустимо незначительное влияние на host сигнал SCI+RDS сохраняются Цифровые поднесущие на 20dB (1/100) ниже host Малтикастинг увеличивается (максимально до 3-х радиопрограмм)

FM HD радио – Полностью цифровой тип 300kbps допустимо для использования станцией под радиовещание Стандартный сигнал (host) отсутствует Возможен малтикастинг на 8 каналов

-200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. +200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. Noise Floor of Instrument -200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. +200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. Noise Floor of Instrument -200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. +200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. Noise Floor of Instrument -200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. +200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. -200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. +200kHz 1 st Adj. +400kHz 2 nd Adj. FM спектр

Исследование перемодуляции В некоторых странах мира работа FM и AM передатчиков с перемодуляцией является обычным явлением. Были проведены тесты, для исследования влияния перемодуляции на работу при значениях 100%, 200%, 250% и 300%. Блокирующие HD-сигнал ошибки начали возникать только при в 300% но не ранее. На рисунке показан спектр с 250% модуляций (188 kHz) Фактически у качественных аналоговых радиоприёмников значительные искажения возникнут раньше чем у HD Radio.

5.1 Surround звук Surround звук добавляет глубину и волнение в радиопрограммы Многие автомобильные магнитолы уже сегодня оборудованы такими системами. Содержат 6 отдельных каналов: –Левый и правый передние –Левый и правый задние –Центральный и сабвуфер Новое восприятие музыки придёт в нашу жизнь вместе с SACD и HD.

Спектр HDRadio с 400kHz разделением 0 Hz kHz kHz kHz0 Hz kHz kHz kHz kHz ANALOG FM SIGNAL (DESIRED) DigitalSignalDigitalSignal ANALOG (UNDESIRED) DigitalSignalDigitalSignal 20 dB Sidebands are redundant

FM HDRadio – Стандартная архитектура

Соотношения радиопокрытий FM и HD Жёлтым цветом показан 54dBuV/m контур радиопокрытия 10kW FM передатчика, использующего 6 этажную одностороннюю антенну с подвесом 90M. Зелёным цветом показан контур цифрового радиопокрытия через ту же антенну 100W.

FM HDRadio – Архитектура с раздельными антеннами INCLUDES: Interleaved Antenna Bays Dual Feed Antennas Back Fed Combiners

Изменения для fly mode Works with: –Separate Antennas –Interleaved Antenna Bays –Dual Feed Antennas –Back Fed Combiners –High Level Combined

Спектрограмма для 94,7 MHz, (шаг сетки 200 КHz на деление)

FM HDRadio – Высокоуровневое суммирование

Практические установки Bahana – Prambors Radio, Jakarta Separate Antenna

Практические установки WPWX Chicago, FMi 703, High Level Combined 2.8kW Crawford Broadcasting

Практические установки Boston, MA, FMi 73, Dual Feed Antenna Greater Media

Практические установки Boston, MA, FMi 73, Dual Feed Antenna Greater Media

Практические установки San Francisco: High Level Combined vs. Separate Antenna - Bonneville

Практические установки San Francisco: High Level Combined vs. Separate Antenna - Bonneville

Практические установки Seattle: Dual Feed Antenna - Entercom

Практические установки Indianapolis: FMi 1405 Low Level Combined - Susquahanna

San Francisco, 3kW Analog, 30W digital at 89 ft HAAT

San Francisco, calculated 45dBu contour

Washington, DC: 75kW ERP Analog, 750W Digital 610 feet HAAT.

Adelaide: 10kW Analog, 100W Digital

Auckland, NZ: 37 watts analog, 0.37 watts digital Tests were performed at the Skytower in Auckland. A single bay vertically polarized antenna was affixed to the side of the tower. The exciter alone fed the antenna.

Auckland, NZ: 37 watts analog, 0.37 watts digital Red: Metro Auckland = 900,000 people Gold line = HD Radio digital coverage White dot: Skytower 15 kM