Digital Audio Broadcasting ( DAB ) es un estándar de radio digital para transmitir servicios de radio de audio digital en muchos países del mundo, definido, respaldado, comercializado y promovido por la organización WorldDAB . El estándar es dominante en Europa y también se utiliza en Australia y en partes de África y Asia ; En 2022, 55 países realizan activamente transmisiones DAB. [3] [4]
DAB fue el resultado de un proyecto de investigación europeo y se lanzó públicamente por primera vez en 1995, y a principios de este milenio aparecieron receptores DAB de consumo. Inicialmente se esperaba que en muchos países los servicios FM existentes pasaran a DAB, aunque la adopción de DAB ha sido mucho más lenta de lo esperado. [5] [6] [7] [8] A partir de 2023 [actualizar], Noruega es el primer país que ha implementado un apagón nacional de radio FM, [9] [10] y otros lo seguirán en los próximos años. [11] [12] [13] En los últimos años, DAB se ha convertido en la plataforma para escuchar radio más popular en Noruega, Suiza y el Reino Unido , [14] y se ha convertido en un requisito para todos los automóviles nuevos vendidos en la UE desde 2021. [ 15]
La versión original de DAB utilizaba el códec de audio MP2 ; Posteriormente se desarrolló y lanzó una versión mejorada del sistema llamada DAB+ que utiliza el códec de audio HE-AAC v2 (AAC+) y es más robusto y eficiente. DAB no es compatible con DAB+. [16] Hoy en día, la mayoría de las transmisiones DAB en todo el mundo utilizan el estándar DAB+ actualizado, y solo el Reino Unido, Rumania, Brunei y Filipinas siguen utilizando un número significativo de transmisiones DAB heredadas.
DAB es generalmente más eficiente en el uso del espectro que la radio FM analógica [17] y, por lo tanto, puede ofrecer más servicios de radio para el mismo ancho de banda determinado. La emisora puede seleccionar cualquier calidad de sonido deseada, desde señales de alta fidelidad para música hasta señales de baja fidelidad para programas de radio, en cuyo caso la calidad del sonido puede ser notablemente inferior a la de la FM analógica. La alta fidelidad equivale a una alta tasa de bits y un mayor costo de transmisión. DAB es más robusto con respecto al ruido y el desvanecimiento por trayectos múltiples para la escucha móvil, [18] aunque la calidad de recepción de DAB se degrada rápidamente cuando la intensidad de la señal cae por debajo de un umbral crítico (como es normal en las transmisiones digitales ), mientras que la calidad de recepción de FM se degrada lentamente con el Disminuyendo la señal, proporcionando una cobertura más efectiva en un área más grande. [ cita necesaria ] DAB+ es una plataforma " verde " y ofrece un ahorro del 85 por ciento en el consumo de energía [19] en comparación con la transmisión de FM (pero los sintonizadores analógicos son más eficientes que los digitales [20] y se ha recomendado DRM+ para transmisiones a pequeña escala). [21]
Estándares de radio digital terrestre similares son HD Radio , ISDB-Tb , DRM y el DMB relacionado . [22]
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El estándar DAB se inició como un proyecto de investigación europeo llamado Eureka-147 en la década de 1980. [23] [24] DAB ha estado en desarrollo desde 1981 en el Institut für Rundfunktechnik (IRT). Las primeras demostraciones DAB se llevaron a cabo en 1985 en el WARC-ORB de Ginebra, y en 1988 se realizaron las primeras transmisiones DAB en Alemania. Posteriormente, DAB se desarrolló como un proyecto de investigación para la Unión Europea ( EUREKA ), que se inició en 1987 por iniciativa de un consorcio formado en 1986. El códec MPEG-1 Audio Layer II ("MP2") se creó como parte del Proyecto UE147. DAB fue el primer estándar basado en la técnica de modulación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM), que desde entonces se ha convertido en uno de los esquemas de transmisión más populares para los sistemas modernos de comunicaciones digitales de banda ancha.
En 1990 se eligió un códec de audio , esquemas de codificación de modulación y corrección de errores y se realizaron las primeras transmisiones de prueba. En 1993 se realizaron demostraciones públicas en el Reino Unido . La especificación del protocolo se finalizó en 1993 y fue adoptada por el organismo de normalización UIT-R en 1994, la Comunidad Europea en 1995 y por el ETSI en 1997. Las transmisiones piloto se lanzaron en 1995: la Corporación Noruega de Radiodifusión (NRK) lanzó el primer canal DAB en en todo el mundo el 1 de junio de 1995 ( NRK Klassisk ), [25] y la BBC y la Radio Sueca (SR) lanzaron sus primeras transmisiones más tarde en septiembre [26] mientras que en Alemania comenzó una transmisión piloto en Baviera en octubre de 1995. [27] En En el Reino Unido, las estaciones comerciales comenzaron a transmitir en noviembre de 1999. [28]
Por diversas razones, como los elevados costes de los receptores y la recepción limitada, la adopción de DAB había sido inicialmente lenta, con excepción del Reino Unido y Dinamarca. En el Reino Unido, los receptores de radio DAB se vendieron mucho y el 10% de los hogares poseían una radio DAB en 2005, [29] con la ayuda de los fabricantes locales que crearon receptores asequibles como el Pure Evoke . [30] En los países donde DAB no despegó, en años posteriores se hicieron esfuerzos para "relanzarlo" utilizando el estándar DAB+ más nuevo: [31] comenzó a ganar terreno a lo largo de la década de 2010 [32] y finalmente despegó en países como Francia en 2019. [33] La adopción de DAB en automóviles se volvió cada vez más común durante este tiempo, y en 2016 era estándar en la mayoría de los automóviles vendidos en el Reino Unido, Noruega y Suiza. [34]
En octubre de 2005, el Foro Mundial DMB encargó a su Comité Técnico que llevara a cabo el trabajo necesario para adoptar el códec de audio AAC+ y una codificación de corrección de errores más potente . El estándar de codificación de audio AAC+ utiliza un algoritmo de compresión de datos de audio de transformación de coseno discreto modificado (MDCT) . [35] [36] Este trabajo condujo al lanzamiento del sistema DAB+.
Las pruebas de DAB-IP se llevaron a cabo en Londres en 2006, como " BT Movio". [37] Compitió con DVB-H y MediaFLO , que también estaban bajo prueba. [38]
En 2006, 500 millones de personas en todo el mundo se encontraban en el área de cobertura de las emisiones DAB, aunque para entonces las ventas de receptores sólo habían despegado en el Reino Unido (RU) y Dinamarca . En 2006 había aproximadamente 1.000 estaciones DAB en funcionamiento en todo el mundo. [39] Hasta 2018, se han vendido más de 68 millones de dispositivos en todo el mundo y más de 2270 servicios DAB están al aire. [4]
En octubre de 2018, la organización WorldDAB introdujo un logotipo completamente nuevo para DAB (específicamente DAB+) para reemplazar el logotipo anterior que había estado en uso desde antes del lanzamiento inicial de DAB en 1995. [40]
El término "DAB" se refiere más comúnmente a un estándar DAB específico que utiliza el códec de audio MP2, pero a veces puede referirse a toda una familia de estándares relacionados con DAB, como DAB+, DMB y DAB-IP.
WorldDAB , la organización a cargo de los estándares DAB, anunció DAB+, una importante actualización del estándar DAB en 2006, cuando se adoptó el códec de audio HE-AAC v2 [41] (también conocido como eAAC+ ). AAC+ utiliza un algoritmo de transformación de coseno discreto modificado (MDCT). [35] [36] El nuevo estándar, que se llama DAB+, también ha adoptado el formato de audio envolvente MPEG y una codificación de corrección de errores más potente en forma de codificación Reed-Solomon . DAB+ ha sido estandarizado como Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) TS 102 563.
Como DAB no es compatible con DAB+, los receptores DAB más antiguos no pueden recibir transmisiones DAB+. Sin embargo, los receptores DAB que eran capaces de recibir el nuevo estándar DAB+ después de una actualización de firmware se vendían ya en julio de 2007. Generalmente, si un receptor es compatible con DAB+, habrá un cartel en el embalaje del producto.
Se han lanzado transmisiones DAB+ en varios países como Australia, República Checa, Dinamarca, Alemania, Hong Kong (ahora finalizado), Italia, Malta, Noruega, Polonia, Suiza, Bélgica (octubre de 2017), [42] el Reino Unido y los Países Bajos. Malta fue el primer país en lanzar DAB+ en Europa en octubre de 2008. Sudáfrica inició un piloto técnico de DAB+ en noviembre de 2014 en el canal 13F en la Banda 3. Si las estaciones DAB+ se lanzan en países DAB establecidos, pueden transmitir junto con las estaciones DAB existentes que utilizan el Se espera que el formato de audio MPEG-1 Audio Layer II más antiguo y la mayoría de las estaciones DAB existentes continúen transmitiendo hasta que la gran mayoría de los receptores admitan DAB+. [43]
En el Reino Unido, DAB+ se lanzó en enero de 2016 tras un período de prueba que comenzó en septiembre de 2014. [44] Ofcom publicó una consulta para un nuevo multiplex nacional que contenga una combinación de servicios DAB y DAB+, con la intención de trasladar todos los servicios a DAB+ en el largo plazo. término. [45] En febrero de 2016, se lanzó la nueva red nacional Sound Digital con tres estaciones DAB+. [46] En agosto de 2021, la BBC inició su primera transmisión nacional regular de DAB+ en las Islas del Canal [47] y siguió más tarde con el inicio de transmisiones locales en diciembre de 2021 en Cumbria y el norte de Lancashire. [48] Classic FM cambió de DAB a DAB+ el 1 de enero de 2024. [49] [50]
La transmisión multimedia digital (DMB) y DAB-IP son adecuadas para radio y televisión móviles porque admiten MPEG 4 AVC y WMV9 respectivamente como códecs de vídeo. Sin embargo, se puede agregar fácilmente un subcanal de video DMB a cualquier transmisión DAB, ya que fue diseñado para transmitirse en un subcanal DAB. Las transmisiones DMB en Corea del Sur transmiten servicios de audio DAB MPEG 1 Layer II convencionales junto con sus servicios de video DMB.
A partir de 2017 [actualizar], DMB se transmite actualmente en Noruega, Corea del Sur y Tailandia.
55 países ofrecen transmisiones DAB(+) regulares o de prueba. [3] En la gestión del espectro , las bandas que se asignan para los servicios públicos DAB, se abrevian con T-DAB .
En la Unión Europea , "el Código Europeo de Comunicaciones Electrónicas (EECC) entró en vigor el 20 de diciembre de 2018, y los Estados miembros deben transponerlo a la legislación nacional antes del 21 de diciembre de 2020. La Directiva se aplica a todos los estados miembros de la UE independientemente del estado de DAB+ en cada país. Esto significa que desde finales de 2020, en todos los países de la UE, todas las radios de los coches nuevos deben ser capaces de recibir y reproducir radio digital terrestre". [51]
Tras la obligación de la Unión Europea en 2020 de incluir receptores DAB+ en los coches nuevos, Bélgica ha suspendido todas las ventas de receptores de radio analógicos a partir del 1 de enero de 2023. Por lo tanto, los consumidores ya no pueden comprar receptores AM o FM para uso doméstico. "La obligación de incorporar DAB+ en los coches nuevos y en los receptores de radio domésticos es un buen paso adelante en la digitalización de nuestro panorama radiofónico", comentó Benjamin Dalle, ministro de Medios flamenco. [52]
Noruega fue el primer país en anunciar el cierre total de las emisoras de radio FM nacionales. El apagón comenzó el 11 de enero de 2017 y finalizó el 13 de diciembre de 2017. [53] [54] El apagón de 2017 no afectó a algunas emisoras de radio locales y regionales. Podrán seguir transmitiendo en FM hasta el 2027.
El cronograma para el cierre de las señales de FM en 2017 fue el siguiente: [55]
Las emisoras de radio suizas cerrarán la radio FM el 31 de diciembre de 2026. [56] [57] [58] [59] [11] [60]
A partir de 2021: [88]
DAB utiliza una tecnología de transmisión de ancho de banda amplio y, por lo general, se le han asignado espectros en la banda III (174–240 MHz) y la banda L (1,452–1,492 GHz), aunque el esquema permite el funcionamiento entre 30 y 300 MHz . El ejército estadounidense ha reservado la banda L únicamente en EE. UU., bloqueando su uso para otros fines en Estados Unidos, y Estados Unidos ha llegado a un acuerdo con Canadá para restringir la banda L DAB a la transmisión terrestre para evitar interferencias. [ cita necesaria ]
En enero de 2017, una especificación DAB actualizada (2.1.1) eliminó los Modos II, III y IV, dejando solo el Modo I.
Desde el punto de vista de la pila de protocolos del modelo OSI , las tecnologías utilizadas en DAB habitan en las siguientes capas: el códec de audio habita en la capa de presentación . Debajo está la capa de enlace de datos , encargada de la multiplexación estadística por división de tiempo y la sincronización de cuadros . Finalmente, la capa física contiene la codificación de corrección de errores , la modulación OFDM y se ocupa de la transmisión y recepción de datos por aire. Algunos aspectos de estos se describen a continuación.
Al principio, DAB solo utilizaba el códec de audio MPEG-1 Audio Layer II , al que a menudo se hace referencia como MP2 debido al omnipresente MP3 (MPEG-1 Audio Layer III).
El estándar DAB+ más nuevo adoptó LC-AAC y HE-AAC , incluidos sus códecs de audio versión 2 , comúnmente conocidos como AAC , AAC+ o aacPlus . AAC+ utiliza un algoritmo de transformación de coseno discreto modificado (MDCT) [35] [36] y es aproximadamente tres veces más eficiente que MP2, [89] lo que significa que las emisoras que utilizan DAB+ pueden proporcionar una calidad de audio mucho mayor o muchas más estaciones que podrían hacerlo con DAB, o una combinación de mayor calidad de audio y más estaciones.
Una de las decisiones más importantes con respecto al diseño de un sistema de transmisión de radio digital es la elección de qué códec de audio utilizar porque la eficiencia del códec de audio determina cuántas estaciones de radio se pueden transmitir en un múltiplex de capacidad fija con un nivel de audio determinado. calidad.
La codificación de corrección de errores (ECC) es una tecnología importante para un sistema de comunicación digital porque determina qué tan robusta será la recepción para una intensidad de señal determinada: una ECC más fuerte proporcionará una recepción más sólida que una forma más débil.
La versión anterior de DAB utiliza codificación convolucional perforada para su ECC. El esquema de codificación utiliza protección desigual contra errores (UEP), lo que significa que las partes del flujo de bits de audio que son más susceptibles a errores que causan perturbaciones audibles reciben más protección (es decir, una velocidad de código más baja ) y viceversa. Sin embargo, el esquema UEP utilizado en DAB da como resultado un área gris entre el usuario que experimenta una buena calidad de recepción y ninguna recepción, a diferencia de la situación con la mayoría de los otros sistemas de comunicación digitales inalámbricos que tienen un "precipicio digital" pronunciado, donde el La señal rápidamente se vuelve inutilizable si la intensidad de la señal cae por debajo de un cierto umbral. Cuando los oyentes de DAB reciben una señal en esta zona de intensidad intermedia, experimentan un sonido "burbujeante" que interrumpe la reproducción del audio.
El estándar DAB+ incorpora Reed-Solomon ECC como una "capa interna" de codificación que se coloca alrededor del cuadro de audio entrelazado de bytes pero dentro de la "capa externa" de codificación convolucional utilizada por el sistema DAB original, aunque en DAB+ la codificación convolucional usa iguales protección contra errores (EEP) en lugar de UEP, ya que cada bit es igualmente importante en DAB+. Esta combinación de codificación Reed-Solomon como capa interna de codificación, seguida de una capa externa de codificación convolucional (la llamada "codificación concatenada" ) se convirtió en un esquema ECC popular en la década de 1990, y la NASA lo adoptó para sus misiones en el espacio profundo. . Una ligera diferencia entre la codificación concatenada utilizada por el sistema DAB+ y la utilizada en la mayoría de los demás sistemas es que utiliza un entrelazador de bytes rectangular en lugar de entrelazado Forney para proporcionar una mayor profundidad del entrelazador, lo que aumenta la distancia sobre la cual se producirán las ráfagas de error. distribuidos en el flujo de bits, lo que a su vez permitirá que el decodificador de errores Reed-Solomon corrija una mayor proporción de errores.
El ECC utilizado en DAB+ es mucho más potente que el utilizado en DAB, lo que, en igualdad de condiciones (es decir, si las potencias de transmisión siguieran siendo las mismas), se traduciría en que las personas que actualmente experimentan dificultades de recepción en DAB recibirían una señal mucho más robusta. con transmisiones DAB+. También tiene un "precipicio digital" mucho más pronunciado, y las pruebas de escucha han demostrado que la gente prefiere esto cuando la intensidad de la señal es baja en comparación con el precipicio digital menos profundo en DAB. [89]
La inmunidad al desvanecimiento y a la interferencia entre símbolos (causada por la propagación por trayectos múltiples) se logra sin ecualización mediante las técnicas de modulación OFDM y DQPSK . Para obtener más información, consulte la tabla comparativa del sistema OFDM .
Utilizando valores para el Modo de Transmisión I (TM I), la modulación OFDM consta de 1.536 subportadoras que se transmiten en paralelo. La parte útil del período del símbolo OFDM es 1,0 ms, lo que da como resultado que cada una de las subportadoras OFDM tenga un ancho de banda de 1 kHz debido a la relación inversa entre estos dos parámetros, y el ancho de banda general del canal OFDM es 1,537 MHz. El intervalo de guarda OFDM para TM I es 0,246 ms, lo que significa que la duración total del símbolo OFDM es 1,246 ms. La duración del intervalo de guarda también determina la separación máxima entre transmisores que forman parte de una misma red monofrecuencia (SFN), que es de aproximadamente 74 km para TM I.
OFDM permite el uso de redes de frecuencia única ( SFN ), lo que significa que una red de transmisores puede brindar cobertura a un área grande (hasta el tamaño de un país) donde todos los transmisores usan el mismo bloque de frecuencia de transmisión. Los transmisores que forman parte de un SFN deben sincronizarse con mucha precisión con otros transmisores de la red, lo que requiere que los transmisores utilicen relojes muy precisos.
Cuando un receptor recibe una señal que ha sido transmitida desde los diferentes transmisores que forman parte de un SFN, las señales de los diferentes transmisores normalmente tendrán retrasos diferentes, pero para OFDM parecerán simplemente diferentes rutas múltiples de la misma señal. Sin embargo, pueden surgir dificultades de recepción cuando el retraso relativo de los trayectos múltiples excede la duración del intervalo de guarda OFDM, y hay informes frecuentes de dificultades de recepción debido a este problema cuando las condiciones de propagación cambian, como cuando hay alta presión, ya que las señales viajan más lejos de lo habitual. , y por lo tanto es probable que las señales lleguen con un retraso relativo mayor que el intervalo de guarda OFDM.
Se pueden agregar transmisores de relleno de baja potencia a un SFN cuando se desee para mejorar la calidad de la recepción, aunque la forma en que se han implementado los SFN en el Reino Unido hasta ahora ha tendido a consistir en la instalación de transmisores de mayor potencia en el transmisor principal. sitios para mantener los costos bajos.
Un conjunto tiene una velocidad de bits máxima que puede transportarse, pero esto depende del nivel de protección contra errores que se utilice. Sin embargo, todos los múltiplex DAB pueden transportar un total de 864 "unidades de capacidad". El número de unidades de capacidad, o CU, que requiere un determinado nivel de velocidad de bits depende de la cantidad de corrección de errores agregada a la transmisión, como se describió anteriormente. En el Reino Unido, la mayoría de los servicios transmiten utilizando el "nivel de protección tres", que proporciona una tasa de código ECC promedio de aproximadamente1/2, lo que equivale a una velocidad de bits máxima por múltiplex de 1.184 kbit/s.
Varios servicios diferentes están integrados en un conjunto (que también suele denominarse múltiplex ). Estos servicios pueden incluir:
Tradicionalmente, los programas de radio se transmitían en diferentes frecuencias vía AM y FM , y la radio debía sintonizarse en cada frecuencia según fuera necesario. Esto consumió una cantidad comparativamente grande de espectro para un número relativamente pequeño de estaciones, lo que limitó las opciones de escucha. DAB es un sistema de transmisión de radio digital que, mediante la aplicación de multiplexación y compresión, combina múltiples flujos de audio en una banda relativamente estrecha centrada en una única frecuencia de transmisión llamada conjunto DAB .
Dentro de una velocidad de bits objetivo general para el conjunto DAB, a las estaciones individuales se les pueden asignar diferentes velocidades de bits. El número de canales dentro de un conjunto DAB se puede aumentar reduciendo las velocidades de bits promedio, pero a expensas de la calidad de las transmisiones. La corrección de errores según el estándar DAB hace que la señal sea más robusta pero reduce la tasa de bits total disponible para las transmisiones.
DAB transmite un único multiplex de aproximadamente 1,5 MHz de ancho (≈1000 kilobits por segundo). Luego, ese multiplex se subdivide en múltiples flujos digitales de entre 9 y 12 programas. Por el contrario, FM HD Radio añade sus portadoras digitales a los tradicionales canales analógicos de 270 kilohercios de ancho, con capacidad de hasta 300 kbit/s por estación (modo digital puro). El ancho de banda total del modo híbrido se acerca a los 400 kHz.
El DAB de primera generación utiliza el códec de audio MPEG-1 Audio Layer II (MP2), que tiene una compresión menos eficiente que los códecs más nuevos. La tasa de bits típica para los programas estéreo DAB es de sólo 128 kbit/s o menos y, como resultado, la mayoría de las estaciones de radio en DAB tienen una calidad de sonido inferior a la de FM, lo que genera quejas de los oyentes. [91] Al igual que con DAB+ o T-DMB en Europa, FM HD Radio utiliza un códec basado en el estándar MPEG-4 HE - AAC .
HD Radio es un sistema propietario de iBiquity Digital Corporation , una subsidiaria de DTS, Inc. desde 2015, que a su vez es propiedad de Xperi Corporation desde 2016. DAB es un estándar abierto depositado en ETSI.
DAB puede ofrecer una eficiencia espectral sustancialmente mayor , medida en programas por MHz y por sitio transmisor, que los sistemas analógicos. En muchos lugares, esto ha llevado a un aumento en el número de estaciones disponibles para los oyentes, especialmente fuera de las principales áreas urbanas. Esto se puede mejorar aún más con DAB+, que utiliza un códec mucho más eficiente, lo que permite una tasa de bits más baja por canal con poca o ninguna pérdida de calidad. Si algunas estaciones transmiten en mono, su tasa de bits se puede reducir en comparación con las transmisiones en estéreo, lo que mejora aún más la eficiencia.
Ejemplo numérico: La FM analógica requiere 0,2 MHz por programa. El factor de reutilización de frecuencia en la mayoría de los países es aproximadamente 15 para transmisiones estéreo (con factores menores para redes FM mono), lo que significa (en el caso de FM estéreo) que solo uno de cada 15 sitios de transmisión puede usar la misma frecuencia de canal sin problemas con la co -Interferencia de canal , es decir, diafonía. Suponiendo una disponibilidad total de 102 canales de FM en un ancho de banda de 0,2 MHz en el espectro de la Banda II de 87,5 a 108,0 MHz, es posible un promedio de 102/15 = 6,8 canales de radio en cada sitio transmisor (más transmisores locales de menor potencia que causan menos interferencia). Esto da como resultado una eficiencia espectral del sistema de 1 / 15 / (0,2 MHz) = 0,30 programas/transmisor/MHz. DAB con códec de 192 kbit/s requiere 1,536 MHz * 192 kbit/s / 1.136 kbit/s = 0,26 MHz por programa de audio. El factor de reutilización de frecuencia para programas locales y redes de radiodifusión multifrecuencia ( MFN ) suele ser 4 o 5, lo que da como resultado 1/4/(0,26 MHz) = 0,96 programas/transmisor/MHz. Esto es 3,2 veces más eficiente que la FM analógica para estaciones locales. Para la transmisión por red de frecuencia única (SFN), por ejemplo de programas nacionales, el factor de reutilización de canales es 1, lo que da como resultado 1/1/0,25 MHz = 3,85 programas/transmisor/MHz, lo que es 12,7 veces más eficiente que la FM para transmisiones nacionales. y redes regionales.
Tenga en cuenta que es posible que la mejora de capacidad anterior no siempre se logre en las frecuencias de la banda L, ya que son más sensibles a los obstáculos que las frecuencias de la banda II de VHF y pueden causar desvanecimiento de las sombras en terrenos montañosos y para comunicaciones en interiores. El número de emplazamientos transmisores o la potencia de transmisión necesaria para una cobertura completa de un país puede ser bastante alto en estas frecuencias, para evitar que el sistema quede limitado por el ruido en lugar de por la interferencia cocanal.
Los objetivos originales de la conversión a transmisión digital eran permitir una mayor fidelidad de audio , más estaciones y más resistencia al ruido, interferencia cocanal y multitrayecto que en la radio FM analógica. La calidad de sonido mejorada se logra mediante el uso de tecnología CRC y FEC, que mejora el rendimiento de transmisión de señales digitales. [92] Sin embargo, muchos países al implementar DAB en estaciones de radio estéreo utilizan la compresión hasta tal punto que produce una calidad de sonido más baja que la recibida de las transmisiones de FM. Esto se debe a que los niveles de velocidad de bits son demasiado bajos para que el códec de audio MPEG Layer 2 proporcione una calidad de audio de alta fidelidad. [93]
El departamento de Investigación y Desarrollo de la BBC afirma que se necesitan al menos 192 kbit/s para una transmisión estéreo de alta fidelidad:
Se ha considerado que un valor de 256 kbit/s proporciona una señal de transmisión estéreo de alta calidad. Sin embargo, una pequeña reducción a 224 kbit/s suele ser adecuada y, en algunos casos, puede ser posible aceptar una reducción adicional a 192 kbit/s, especialmente si la redundancia de la señal estéreo se aprovecha mediante un proceso de "conexión estéreo conjunta". ' codificación (es decir, algunos sonidos que aparecen en el centro de la imagen estéreo no necesitan enviarse dos veces). A 192 kbit/s, es relativamente fácil escuchar imperfecciones en material de audio crítico.
— Informe técnico de investigación y desarrollo de la BBC WHP 061, junio de 2003 [94]
Cuando en julio de 2006 la BBC redujo la velocidad de transmisión de su emisora de música clásica Radio 3 de 192 kbit/s a 160 kbit/s, la consiguiente degradación de la calidad del audio provocó una serie de quejas ante la corporación. [95] La BBC anunció más tarde que tras estas pruebas de nuevos equipos, reanudaría la práctica anterior de transmitir Radio 3 a 192 kbit/s siempre que no hubiera otras demandas de ancho de banda. (A modo de comparación, BBC Radio 3 y todas las demás estaciones de radio de la BBC se transmiten en línea utilizando AAC a 320 kbit/s, descrito como 'HD', en BBC Radio iPlayer después de un período en el que estuvo disponible a dos velocidades de bits diferentes).
A pesar de lo anterior, una encuesta realizada en 2007 entre oyentes de DAB (incluidos los móviles) demostró que la mayoría considera que DAB tiene una calidad de sonido igual o mejor que FM. [96]
En 2019, algunas estaciones se habían actualizado a DAB+, pero en lugar de mejorar la calidad del sonido, la redujeron a 32 kbit/s o 64 kbit/s, a menudo en mono. [97]
Los dispositivos DAB realizan escaneos de banda en todo el rango de frecuencia, presentando todas las estaciones de una lista única para que el usuario las seleccione.
DAB es capaz de proporcionar metadatos junto con la transmisión de audio. Los metadatos permiten que se muestre información visual, texto y gráficos, como el nombre y el logotipo de la estación, el presentador, el título de la canción y la carátula del álbum, mientras se reproduce una estación. Las estaciones de radio pueden proporcionar metadatos para aumentar la experiencia auditiva, particularmente en receptores de automóviles que tienen grandes paneles de visualización. [98]
DAB puede transportar "radiotexto" (en terminología DAB, segmento de etiqueta dinámica o DLS) desde la estación brindando información en tiempo real, como títulos de canciones, tipo de música y actualizaciones de noticias o tráfico, de hasta 128 caracteres de longitud. Esto es similar a una característica de FM llamada RDS , que permite un radiotexto de hasta 64 caracteres.
La transmisión DAB contiene una hora local del día y, por lo tanto, un dispositivo puede usarla para corregir automáticamente su reloj interno cuando viaja entre zonas horarias y cuando cambia hacia o desde el horario de verano .
DAB no es más eficiente en ancho de banda que el analógico medido en programas por MHz de un transmisor específico (la llamada eficiencia espectral del enlace ), pero es menos susceptible a la interferencia cocanal (diafonía), lo que permite reducir la reutilización. distancia, es decir, utilizar el mismo canal de radiofrecuencia con mayor densidad. La eficiencia espectral del sistema (el número medio de programas de radio por MHz y transmisor) es tres veces más eficiente que la FM analógica para las estaciones de radio locales. Para las redes de radio nacionales y regionales, la eficiencia mejora en más de un orden de magnitud gracias al uso de SFN . En ese caso, los transmisores adyacentes utilizan la misma frecuencia.
En determinadas zonas, especialmente en las rurales, la introducción del DAB ofrece a los radioescuchas una mayor variedad de emisoras de radio. Por ejemplo, en el sur de Noruega , los oyentes de radio experimentaron un aumento en el número de estaciones disponibles de 6 a 21 cuando se introdujo DAB en noviembre de 2006.
El estándar DAB integra características para reducir las consecuencias negativas del desvanecimiento por trayectos múltiples y el ruido de la señal , que afectan a los sistemas analógicos existentes .
Además, como DAB transmite audio digital, no se produce ningún silbido con una señal débil, como puede ocurrir en FM. Sin embargo, las radios en el margen de una señal DAB pueden experimentar un sonido de "lodo burbujeante" que interrumpe el audio o que el audio se corta por completo.
Debido a la sensibilidad al desplazamiento Doppler en combinación con la propagación por trayectos múltiples , el alcance de recepción DAB (pero no la calidad del audio) se reduce cuando se viaja a velocidades de más de 120 a 200 km/h, dependiendo de la frecuencia portadora. [18]
Los canales monofónicos de radio, noticias y clima y otros programas no musicales necesitan significativamente menos ancho de banda que una estación de radio musical típica, lo que permite que DAB transmita estos programas a velocidades de bits más bajas, dejando más ancho de banda para usar en otros programas.
Sin embargo, esto llevó a la situación en la que algunas estaciones transmiten en mono; consulte § Calidad de audio para más detalles.
Los transmisores DAB son inevitablemente más caros que sus homólogos de FM. DAB utiliza frecuencias más altas que FM y, por lo tanto, puede ser necesario compensar con más transmisores para lograr la misma cobertura que un solo transmisor de FM. Generalmente, DAB lo transmite una empresa distinta de la emisora, que luego vende la capacidad a varias estaciones de radio. Este costo compartido puede resultar más económico que operar un transmisor de FM individual.
Esta eficiencia se origina en la capacidad que tiene una red DAB de transmitir más canales por transmisor/red. Una red puede transmitir de 6 a 10 canales (con códec de audio MP2) o de 10 a 18 canales (con códec HE AAC). Por lo tanto, se cree que la sustitución de radios y transmisores de FM por nuevas radios y transmisores DAB no costará más en comparación con las nuevas instalaciones de FM. También se argumenta que el consumo de energía será menor para las estaciones transmitidas en un único múltiplex DAB en comparación con los transmisores analógicos individuales. [99]
Una vez aplicado, un operador ha afirmado que la transmisión DAB cuesta tan solo una diecinueveavo parte del costo de la transmisión FM. [100]
La calidad de la recepción durante la etapa inicial de implementación de DAB fue deficiente incluso para las personas que viven dentro del área de cobertura. La razón de esto es que DAB utiliza una codificación de corrección de errores débil , de modo que cuando hay muchos errores con los datos recibidos no se pueden corregir suficientes errores y se produce un sonido de "barro burbujeante". En algunos casos puede ocurrir una pérdida total de señal. Esta situación se ha mejorado en la versión DAB+ más nueva que utiliza una codificación de corrección de errores más potente y a medida que se construyen transmisores adicionales.
Como ocurre con otros sistemas digitales, cuando la señal es débil o sufre interferencias severas, no funcionará en absoluto. La recepción DAB también puede ser un problema para los receptores cuando la señal deseada está adyacente a una más fuerte. Este fue un problema particular para los receptores tempranos y de bajo costo.
Una queja común de los oyentes es que las emisoras 'exprimen' más estaciones por conjunto de las recomendadas [94] por:
La naturaleza de una red de frecuencia única (SFN) es tal que los transmisores de una red deben transmitir la misma señal al mismo tiempo. Para lograr la sincronización, la emisora debe contrarrestar cualquier diferencia en el tiempo de propagación incurrida por los diferentes métodos y distancias involucradas en transportar la señal desde el multiplexor a los diferentes transmisores. Esto se hace aplicando un retraso a la señal entrante en el transmisor basado en una marca de tiempo generada en el multiplexor, creada teniendo en cuenta el tiempo máximo de propagación probable, con un generoso margen adicional para la seguridad. Los retrasos en el codificador de audio y el receptor debidos al procesamiento digital (por ejemplo, desintercalado) se suman al retraso general percibido por el oyente. [18] La señal se retrasa, generalmente entre 1 y 4 segundos, y puede ser considerablemente más larga para DAB+. Esto tiene desventajas:
Las señales horarias , por el contrario, no suponen un problema en una red bien definida y con un retardo fijo. El multiplexor DAB agrega el desplazamiento adecuado a la información de tiempo distribuida. La información de tiempo también es independiente del retraso de decodificación de audio (posiblemente variable) en los receptores, ya que el tiempo no está incrustado dentro de las tramas de audio. Esto significa que los relojes integrados en los receptores pueden ser exactamente correctos.
DAB puede ofrecer ahorros para redes de varias estaciones. El desarrollo original de DAB fue impulsado por operadores de redes nacionales con varios canales para transmitir desde múltiples sitios. Sin embargo, para estaciones individuales, como pequeñas comunidades o estaciones locales que tradicionalmente operan su propio transmisor de FM en su propio edificio, el costo de la transmisión DAB será mucho mayor que el de la transmisión analógica. Operar un transmisor DAB para una sola estación no es un uso eficiente del espectro o la potencia. Dicho esto, esto se puede solucionar hasta cierto punto combinando varias estaciones locales en un mux DAB/DAB+, similar a lo que se hace en DVB-T/DVB-T2 con estaciones de TV locales.
Aunque la cobertura de FM aún supera la cobertura de DAB en la mayoría de los países que implementan cualquier tipo de servicio DAB, varios países que están adoptando la transición digital han experimentado importantes despliegues de redes DAB; a partir de 2022, WorldDAB brindó las siguientes coberturas: [14]
En 2006, las pruebas comenzaron a utilizar el códec HE-AAC muy mejorado para DAB+ . Sin embargo, casi ninguno de los receptores fabricados antes de 2008 admite el códec más nuevo, lo que los vuelve parcialmente obsoletos una vez que comienzan las transmisiones DAB+ y completamente obsoletos una vez que desaparecen todas las estaciones codificadas en MP2 . La mayoría de los receptores nuevos son compatibles tanto con DAB como con DAB+; sin embargo, el problema se ve agravado por el hecho de que algunos fabricantes desactivan las funciones DAB+ en radios que de otro modo serían compatibles para ahorrar en tarifas de licencia cuando se venden en países sin transmisiones DAB+ actuales.
Como DAB requiere técnicas de procesamiento de señales digitales para convertir la señal recibida codificada digitalmente al contenido de audio analógico, la complejidad de los circuitos electrónicos necesarios para hacerlo es mayor. Esto se traduce en la necesidad de más energía para efectuar esta conversión que en comparación con una conversión analógica de FM a audio, lo que significa que los equipos receptores portátiles tendrán una duración de batería mucho más corta y requerirán mayor energía (y por lo tanto, más volumen). Esto significa que utilizan más energía que los receptores VHF analógicos de banda II. Sin embargo, gracias a una mayor integración (radio en chip), el uso de energía del receptor DAB se ha reducido drásticamente, lo que hace que los receptores portátiles sean mucho más utilizables.
Si bien muchos países esperaban un cambio hacia la radiodifusión de audio digital, unos pocos han avanzado en la dirección opuesta tras pruebas fallidas.
{{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace ){{cite web}}: Mantenimiento CS1: copia archivada como título ( enlace )Para nosotros, DAB+ es 19 veces más eficiente que FM