Digitální rozhlasové vysílání: ve stopách televize
15.8.2011, Pavel Zubatý, článek
Digitalizace TV vysílání v ČR je dávno v plném proudu a DVB-T příjem si dopřává už značná část obyvatel. Horší je to s digitalizací rozhlasu, o které se jen máloco ví, a proto přicházíme s přehledem technologií používaných u „digitálního rádia“.
Kapitoly článku:
Digitální systém DAB namísto analogového FM v Evropě ze začátku aktivně prosazovalo jen několik zemí. Nejaktivnějšími přitom byla Velká Británie, Dánsko a Norsko. Už krátce po zavedení se ale ozvaly hlasy tvrdící, že DAB zní hůř než FM, využívá zastaralý kodek a navíc (mnohé) stanice znějí jako mp3 s nízkým datovým tokem. Důvodem je stařičký MPEG1, layer II neboli mp2, používaný v DAB. Novější DAB+ proto používá efektivnější kodek AAC+.
HiFi systém Acoustic Wave fy Bose pro DAB,FM nebo MP3.
Porovnávat FM a DAB není vůbec jednoduché, už z toho důvodu, že jde o dva systémy lišící se hned v samém základu. Kvalita zvuku FM analogu závisí především na rádiovém přenosu, tj. na síle signálu, množství vícecestného přenosu, apod. U DAB záleží na typu audio signálu, na bitové rychlosti použité na dané stanice nebo programu a navíc může slabý signál vytvářet artefakty způsobené bitovými chybami.
Alokace bitové rychlosti DAB je jeho silnou stránkou i slabinou zároveň, navíc komplikuje porovnání s analogem. Nízké bitové toky se totiž v DAB používají pro přenos řeči (v mono) a naopak vysoké toky jsou využity u stereofonní hudby. Aby toho nebylo málo, začaly se objevovat stanice kompletně mono i s hudbou. Příkladem může být norská Moox Live s 80 kb/s (což je kvalitou zvuku zhruba srovnatelné s polovinou 160 kb/s stereozvuku) nebo několik britských hudebních mono stanic. Moox Live je nejspíš první hudební mono stanice od zavedení stereofonního zvuku v roce 1975.
PURE Pocket DAB 1500 pro DAB pásma III nebo FM.
Bitové toky se navíc během dne mění, např. v případě důležitého sportovního zápasu je zvýšen dat. tok přenosu na úkor ostatních stanic. V norské síti DAB se tyto toky pohybují mezi 32 až 96 kb/s pro vysílání mono. Stereofonní vysílání pak zpravidla používá 128, 160 nebo 192 kb/s. Výše jsem sice tvrdil, že 128 kb/s je jakési minimum, ale to neznamená, že by třeba 160 kb/s mp2 bylo nějakou velkou výhrou. Svědčí o tom i negativní ohlasy posluchačů, když v r. 2006 snížilo BBC u stanice Radio 3 datový tok ze 192 kb/s na 160 kb/s.
Podobně jako u novějšího kompresního formátu mp3 se totiž kvalitě CD blíží až datový tok 256 kb/s. Na jaře 2007 proto proběhla několikadenní série testů na Univerzitě v Oslu. Skupinka 4-5 dobrovolníků měla za úkol poslechem sledovat změny v prostorovém obrazu vysokých frekvencí, především u bicích a činelů. V případě široké stereofonní báze docházelo k tomu, že snížením datového toku ze 192 kb/s DAB na 128 kb/s DAB se bicí (činely) posouvaly do středu. Dotklo se to především těchto testovaných skladeb:
V případě poslední skladby byl onen rozdíl nejmarkantnější. Dotyčná moderně Jazzová skladba využívá bicích k vytvoření širokého prostorového vjemu, který obklopuje jak ostatní instrumenty, tak vokály. Komprese na 128 kb/s DAB ale tento vjem „zprasila“ do jednoho středového zdroje. Podobně dopadla hloubka stereozvuku. Obzvlášť ženské hlasy trpěly úbytkem hloubky (citelné to bylo např. u skladby od nedávno zesnulé Amy Winehouse, I’m no good). Nekomprimovaná verze tak dovolila slyšet rozdíl vzdálenosti zpěvačky od nástrojů, kdežto u 128 kb/s verze všechny zvuky vycházely jakoby z jedné „lajny“ mezi reproduktory.
Yamaha TSX-130.
Další citelnou oblastí byl soprán. Na mono stanici Moox Live je slyšet zastřený zvuk, který podle měření Univerzity v Oslu odpovídá pokaženým výškám od cca 11 kHz (hranice ultrazvuku se pohybuje kolem 20 kHz). Dva nejmladší dobrovolníci (muži něco málo přes dvacet let) tak dokázali hned rozeznat, že v porovnání s FM rádiem (192kb/s DAB) je u 128 kbps DAB něco vážně v nepořádku. Tento rozdíl nebyl tak markantně vnímán staršími účastníky testů (i když se jejich věk pohyboval třeba kolem 25 let). Rozdíl ve vnímání rozdílu začínal na 14,25 kHz a končil u cca 18 kHz (což je pochopitelné z hlediska biodegradace zvukového ústrojí s přibývajícím věkem).
Alba Radios Limited PRDAB200MP3 pro DAB, FM i MP3.
Přesto (nebo právě proto) britská vládní agentura Ofcom provedla průzkum, který ukázal, že u 128 kb/s kanálů označilo 81 % respondentů zvukovou kvalitu za výbornou, 14% ji označilo za průměrnou, 3% za mizernou nebo velmi mizernou, zbylá 2% dobrovolníků nevědělo. Kladný výsledek mohou mít na svědomí moderní algoritmy kódování zvuku. Je tu však ještě jedna dávná věta, kterou údajně pronesl britský válečný ministerský předseda Winston Churchill: „Nevěřím žádné statistice, kterou jsem sám nezfalšoval.“
HiFi systém Acoustic Wave fy Bose pro DAB,FM nebo MP3.
Porovnávat FM a DAB není vůbec jednoduché, už z toho důvodu, že jde o dva systémy lišící se hned v samém základu. Kvalita zvuku FM analogu závisí především na rádiovém přenosu, tj. na síle signálu, množství vícecestného přenosu, apod. U DAB záleží na typu audio signálu, na bitové rychlosti použité na dané stanice nebo programu a navíc může slabý signál vytvářet artefakty způsobené bitovými chybami.
Alokace bitové rychlosti DAB je jeho silnou stránkou i slabinou zároveň, navíc komplikuje porovnání s analogem. Nízké bitové toky se totiž v DAB používají pro přenos řeči (v mono) a naopak vysoké toky jsou využity u stereofonní hudby. Aby toho nebylo málo, začaly se objevovat stanice kompletně mono i s hudbou. Příkladem může být norská Moox Live s 80 kb/s (což je kvalitou zvuku zhruba srovnatelné s polovinou 160 kb/s stereozvuku) nebo několik britských hudebních mono stanic. Moox Live je nejspíš první hudební mono stanice od zavedení stereofonního zvuku v roce 1975.
PURE Pocket DAB 1500 pro DAB pásma III nebo FM.
Bitové toky se navíc během dne mění, např. v případě důležitého sportovního zápasu je zvýšen dat. tok přenosu na úkor ostatních stanic. V norské síti DAB se tyto toky pohybují mezi 32 až 96 kb/s pro vysílání mono. Stereofonní vysílání pak zpravidla používá 128, 160 nebo 192 kb/s. Výše jsem sice tvrdil, že 128 kb/s je jakési minimum, ale to neznamená, že by třeba 160 kb/s mp2 bylo nějakou velkou výhrou. Svědčí o tom i negativní ohlasy posluchačů, když v r. 2006 snížilo BBC u stanice Radio 3 datový tok ze 192 kb/s na 160 kb/s.
Podobně jako u novějšího kompresního formátu mp3 se totiž kvalitě CD blíží až datový tok 256 kb/s. Na jaře 2007 proto proběhla několikadenní série testů na Univerzitě v Oslu. Skupinka 4-5 dobrovolníků měla za úkol poslechem sledovat změny v prostorovém obrazu vysokých frekvencí, především u bicích a činelů. V případě široké stereofonní báze docházelo k tomu, že snížením datového toku ze 192 kb/s DAB na 128 kb/s DAB se bicí (činely) posouvaly do středu. Dotklo se to především těchto testovaných skladeb:
- Aha, The sun always shines on TV (Hunting High and Low, Warner Bros, 1990)
- Cardigans, Erase/Rewind (Gran Turismo, Island / Mercury, 1998)
- Salvador Santana, Evil Ways (Song for My Father, Target Spotlight Series, 2007)
- Louise Goffin, Up on the Roof (Song for My Father, Target Spotlight Series, 2007)
- Silje Nergaard, When Judy Falls (Darkness Out of Blue, Universal, 2007).
V případě poslední skladby byl onen rozdíl nejmarkantnější. Dotyčná moderně Jazzová skladba využívá bicích k vytvoření širokého prostorového vjemu, který obklopuje jak ostatní instrumenty, tak vokály. Komprese na 128 kb/s DAB ale tento vjem „zprasila“ do jednoho středového zdroje. Podobně dopadla hloubka stereozvuku. Obzvlášť ženské hlasy trpěly úbytkem hloubky (citelné to bylo např. u skladby od nedávno zesnulé Amy Winehouse, I’m no good). Nekomprimovaná verze tak dovolila slyšet rozdíl vzdálenosti zpěvačky od nástrojů, kdežto u 128 kb/s verze všechny zvuky vycházely jakoby z jedné „lajny“ mezi reproduktory.
Yamaha TSX-130.
Další citelnou oblastí byl soprán. Na mono stanici Moox Live je slyšet zastřený zvuk, který podle měření Univerzity v Oslu odpovídá pokaženým výškám od cca 11 kHz (hranice ultrazvuku se pohybuje kolem 20 kHz). Dva nejmladší dobrovolníci (muži něco málo přes dvacet let) tak dokázali hned rozeznat, že v porovnání s FM rádiem (192kb/s DAB) je u 128 kbps DAB něco vážně v nepořádku. Tento rozdíl nebyl tak markantně vnímán staršími účastníky testů (i když se jejich věk pohyboval třeba kolem 25 let). Rozdíl ve vnímání rozdílu začínal na 14,25 kHz a končil u cca 18 kHz (což je pochopitelné z hlediska biodegradace zvukového ústrojí s přibývajícím věkem).
Alba Radios Limited PRDAB200MP3 pro DAB, FM i MP3.
Přesto (nebo právě proto) britská vládní agentura Ofcom provedla průzkum, který ukázal, že u 128 kb/s kanálů označilo 81 % respondentů zvukovou kvalitu za výbornou, 14% ji označilo za průměrnou, 3% za mizernou nebo velmi mizernou, zbylá 2% dobrovolníků nevědělo. Kladný výsledek mohou mít na svědomí moderní algoritmy kódování zvuku. Je tu však ještě jedna dávná věta, kterou údajně pronesl britský válečný ministerský předseda Winston Churchill: „Nevěřím žádné statistice, kterou jsem sám nezfalšoval.“
