Digital Audio Broadcasting

Digital Audio Broadcasting (DAB) er nemninga på ein teknologi for digital lydkringkasting. Både teknologien bak DAB og naudsynt standardisering vart utført på 80-talet, gjennom EU-prosjektet Eureka 147, der både forskingsinstitusjonar, kringkastarar og utstyrsprodusentar var med. Dei opphavlege krava var at DAB skulle ha betre lydkvalitet enn analog radio, fleire kanalar, vera robust mot interferens, kunne nyttast av både stasjonære og mobile mottakarar og tilby tilleggstenester som til dømes tekst for å visa stasjon- og programnamn, osb.

DAB, DAB+, DMB i verda.

DAB-radio. (Foto: Yisris)

Historie

Tidleg historie

Planane om eit digitalt kringkastingssystem går heilt attende til 1980, då Institut für Rundfunktechnik (IRT) i Bayern tok til studera moglegheitene for å utvikla eit digitalt kringkastingssystem. I 1985 utførte IRT, saman med Bayerischer Rundfunk, dei fyrste testsendingane med digital kringkasting. Desse testane sende i ein FM-kanal, men det viste seg at tilstøytande analoge FM-kanalar vart utsette for kraftig interferens frå dei digitale sendingane. For å unngå interferens måtte sendeeffekta til dei digitale sendingane reduserast kraftig, noko som førte til sterkt redusert rekkevidd. Konklusjonen frå desse testane var at det stod att mykje arbeid før eit digitalt kringkastingssystem var på plass, så IRT og Arbeitsgemeinschaft der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten der Bundesrepublik Deutschland (ARD) starta eit digitalt kringkastingsprosjekt. Tidleg i 1986 møttest representantar frå tyske forskningsinstitusjonar og fleire tyske, franske og nederlandske føretak for å planlegga eit omfattande europeisk forskingsprosjekt som skulle utvikla eit digitalt kringkastingssystem.

Eureka EU 147

EU sitt Eureka-prosjekt EU 147, som hadde som oppgåve å utvikla eit digitalt kringkastingssystem, vart stifta på den europeiske ministerkonferansen i Stockholm i 1986. Prosjektet var planlagt til å gå frå 1987 til 1991 og omfatta 360 årsverk og hadde eit budsjett på 80 mill. tyske mark. Som ei fylgje av at det var Tyskland som hadde teke initiativet til prosjektet, var dei fleste av dei opphavlege føretaka som var med, tyske: AEG, Boch-Blaupunkt, Fraunhofer Institute, Deutsche Bundespost, Grundig, den tyske avdelinga til Thomson, med fleire. Frå Frankrike var Centre Commun d'etudes de Telediffusion et de Telecommunications (CCETT) med, frå Nederland var Philips med og frå Storbritannia var BBC med. EU 147 utvikla seg til eit svært omfattande prosjekt med mange deltakarar. I 1990 var prosjektet kome så langt at val av komprimeringstype, modulasjonstype og feilkorreksjonsmetode var bestemt.

I 1991 vart det bestemt at prosjektet skulle forlengast, med fase II, fram til 1994. Denne fasa fekk eit budsjett på 45 mill DM, eller 170 årsverk. Arbeidet i fase II gjekk ut på å gjera ferdig systemspesifikasjonane, utvikling av integrerte krinsar, kontrollsystem og anna naudsynt infrastruktur.

DAB-teknologien inneheld mykje avansert teknologi og utstyrsprodusentane var ikkje klare med kommersielle mottakarar før i 1998. Men mykje av grunnen til denne forseinkinga kom òg av at det enda ikkje var DAB-sendingar (med unnatak av prøvesendingar) og difor ikkje nokon marknad for mottakarar.

DAB-teknologien

Komprimering

Digital audio inneheld overflødig informasjon. Når digital lyd vert send over ein radiokanal er det difor mon i å fjerna så mykje som mogeleg av den overflødige informasjonen, ved hjelp av ei komprimeringsalgoritme i sendaren. I mottakaren vert så den komprimerte datastraumen dekomrimerer (pakkar ut). DAB nyttar såkalla persepsjonal audiokomprimering for å redusera datamengda. Komprimeringa fører til at det vert plass til fleire kanalar.

Det finst både tapsfrie komprimeringsalgoritmar og komprimeringsalgoritmar som fører til tap av data. Tapsfri komprimering har det føremon at når den komprimerte datastraumen vert dekoda i mottakaren får ein tilbake akkurat same bitstraum som før komprimering. Ulempene med tapsfri komprimering er at reduksjonen i datamengd er etter måten liten.

Om ein aksepterer at komprimeringa fører til tap, slik at ein ikkje får tilbake nøyaktig same bitstraum frå dekodaren som det som gjekk inn i kodaren, kan ein oppnå mykje større reduksjon i datamengd. Komprimeringsalgoritmen som vert nytta for DAB er av typen som fører til tap av data. Komprimeringsalgoritmen, som vert kalla MP2 (MPEG-1 layer-2), vart utvikla som eit delprosjekt under EU147 prosjektet.

Modulasjon

Når digital informasjon (sampla audio i DAB-samanheng) vert overført via radio må den digitale bitstraumen konvergerast til eit analogt signal, som så vert plassert i ein tildelt radiokanal (i eit bestemt frekvensområde). Denne operasjonen vert kalla modulasjon. Når det er digital informasjon som vert overført vert denne operasjonen kalla digital modulasjon (signalet som vert overført mellom sendar og mottakar er alltid eit analogt signal). Det finst mange forskjellige former for digital modulasjon. Modulasjonstypen som vert nytta for DAB er såkalla Coded Orthogonal frequency-division multiplexing (COFDM). Dette er ei avansert form for modulasjon, som er robust mot multibane interferens og støy. COFDM kodar ikkje einskilde bit, men blokker som inneheld fleire bit. Desse blokkene vert ofte kalla symbol.

Feilkorreksjon

Digital informasjon er i utgangspunktet følsam for feil i overføringa, så det vert nytta robust feilkorreksjon for å gjera DAB ufølsam for støy og interferens i kommunikasjonskanalen.

Prinsippet som ligg til grunn for feilkorreksjon er at ein feilkodar i sendaren legg til tilleggsinformasjon på ein kontrollert måte. Denne tilleggsinformasjonen er slik utforma at ein feilkorreksjonsalgoritme i mottakaren kan nytta den for å rekonstruera dei opphavlege symbola. Feilkorreksjonsalgoritmen som vert nytta for DAB er Viterbi-algorithmen, som er ei såkalla maksimum-sannsynsalgoritme. Viterbi-algoritmen lagrar informasjon frå tidlegare dekoda symbol og nyttar denne til å utføra ei sannsynsrekning for å avgjera kva for symbol som vert mottekne. Denne metoden er ei form for framoverfeilkorreksjon.

Utbreiing

Europa

• Austerrike har ikkje regulære sendingar, men ORF har nokre testsendingar rundt Wien og i Tyrol.
• Belgia har god dekning.
• Danmark har bygd ut DAB i stort mon og Danmarks Radio tek sikte på å dekkja heile landet i 2007.
• Eire starta prøvesendingar i desember 2005. Radio Éireann (RTÉ) sender sender 6 DAB-kanalar, med ein bitrate på 192 kbit/s.
• Finland starta prøvesendingar i desember 1997 Radio Peili, med desse vart stogga i 2005.
• Frankrike har førebels bygd ut DAB i Ile-de-France (området rundt Paris) og eit område rundt Lyon.
• Italia har stort sett berre dekning i dei nordlege områda (der eit privat selskap har stått for utbygginga)
• Nederland har berre sporadisk dekning og vil truleg venta på neste generasjon digital kringkasting.
• Noreg var tidleg ute med prøvesendingar. NRK Alltid Klassisk, som starta sendingar i 1995, var verdas fyrste digitalkringkasta radioprogram som vart sendt heile døgnet. NRK Alltid nyheter kom til i 1997. DAB-sendingar var likevel lite utbreidd i Noreg før 2005, då det vart seld 50000 DAB-mottakarar NRK tek sikte på å bygga ut DAB-nettet, slik at 80 % av alle lyttarane skal få høve til å ta imot DAB-sendingar frå hausten 2007
• Polen har testa DAB i området rundt Warszawa, men mykje tyder på at Polskie Radio kjem til å nytta T-DAB (digital audio distribuert over same nett som det digitale bakkenette for fjernsyn DVB-T, som er under planlegging.
• Romania har 5 DAB-kanalar i drift.
• Russland har nokre digitale sendingar over T-DAB.
• Storbritannia starta prøvesendingar i 1990 og i 1995 starta BBC med regulære sendingar i London. I 2006 kan rundt 80 % av lyarane ta imot DAB-sendingar, men det er framleis rundt 9 millionar lyarar som ikkje kan ta inn DAB-sendingar. For å få plass til fleire kanalar har Ofcom, som har regulerande myndigheit i Storbritannia, tillate at bitraten har vorte senka, men dette har ført til mykje misnøye på grunn av redusert lydkvalitet. Den 6. juli 2006 reduserte BBC bitraten for Radio 3, som sender klassisk musikk, frå 192 kbit/s til 160 kbit/s, noko som resulterte i ei ei rekkje klager.
• Sveits har dekning i den tysktalande delen og i vest, men planlegg å dekkje heile landet i 2007. Dei mange lange sveitsiske tunnelane vert òg utbygde med DAB, slik at bilistar kan lytta på DAB-radio medan dei køyrer gjennom tunnelane.
• Sverige har prøvesendingar og Sveriges Radio sender no i seks DAB-kanalar Men Sveriges Radio studerer òg andre former for digital kringkasting og det er ikkje bestemt at ein til slutt ender opp med å satsa på DAB.
• Tsjekkia har ikkje DAB-sendingar, men nettet er under utbygging rundt Praha.

Asia

• Indonesia starta prøvesendingar i 2006.
• Kina har bygd ut DAB rundt Beijing og i provinsen Guangdong.
• Korea starta digital kringkasting i 2005, over T-DAB.
• Singapore starta DAB-sendingar i 1999.

Australia

• Australia har vedteke å innføra digital kringkasting frå 2009, men det er ikkje teke noko avgjerd om kva for system som skal nyttast.

Amerika

• Canada har bygd ut DAB i nokre område rundt Quebec, Britisk Columbia og Ontario.

På verdsbasis

I 2006 er det til saman rundt 1000 kringkastarar, i over 40 land som kringkastar DAB-sendingar. Rundt 12 mil DAB-mottakarar er selde og ein reknar med at om lag 500 mill lyarar kan ta in DAB-sendingar.

Sjå òg

• Kringkasting
• WorldDAB (Kandidat for neste generasjon digital radio)
• IBOC (In-band on-channel: Kringkasting av både digital og analog radio i same kanal)
• Digital Radio Mondiale
• DVB (Digital Video Broadcasting)
• ISDB (Hybrid system for digitale radio- og digitalte TV-sendingar, nytta i Japan)
• DMB (Digital Multimedia Broadcasting]

Bakgrunnsstoff

• Roth, W.-D., Digitalradio im Auto, Telepols, 27/7 2006. (vitja 12/11 2006)
• Sender-Tabelle. (vitja 12/11 2006)