Rambler's Top100
Статьи ИКС № 03 2012
Юрий Андреевич ЧЕРНОВ  13 марта 2012

Всему свое место. DRM’у тоже

Где, кому и зачем нужен DRM? Это наиболее неудобный вопрос, который выкристаллизовался в результате первого круга обсуждения условий применения цифровой модуляции для радиовещания до 30 МГц. В статье, которая завершает серию публикаций1, посвященных внедрению DRM, предпринимается попытка рассмотреть проблему с разных сторон.

Всяк сверчок знай свой шесток.

Юрий ЧЕРНОВ, докт. техн. наукПолвека назад была опробована идея сеять кукурузу повсеместно, особенно на севере. Результаты известны. Примерно то же самое мы видим сейчас в отношении DRM. Его пытаются насадить везде. И хорошо, если с наивной мыслью «а вдруг взойдет?». Так ведь на полном серьезе – «прикажу, и будет работать». Удивительно. Нельзя дразнить всесильную природу. Не пощадит.

Нельзя также отвлечься от мысли, что DRM – образование искусственное, как говорится, самой жизнью не вызванное. Хорошим парням захотелось чего-то эдакого, в частности сделать КВ-вещание в чем-то лучше. Но ведь Михайло Васильевич нам давно объяснил, что ежели в каком месте чего прибудет, то в другом обязательно столько же убудет. Чего прибудет – странники из других земель поговаривают разное и много чего диковинного… да и верно ли все это? А вот чего убудет, надо подумать – не прогадать бы.

И будет ли новое устройство, которое усиленно навязывают, лучше старого? С одной стороны, вроде немного лучше, а с других сторон? И почему за это «немного» надо платить так много? Ведь затраты и хлопоты огромные. Под грузом всех этих вопросов трудно принять решение. Но уж если вставать на путь внедрения DRM, то нужно разбираться по порядку. Начнем с длинных и средних волн.

На длинных и средних волнах

В предыдущих публикациях отмечалось, что DRM должен найти свои ниши, где он может с успехом заменить аналоговую систему. По-видимому, он может быть работоспособен в первую очередь там, где поведение радиотранспортной системы предсказуемо и не требуется одновременного охвата как можно большего числа слушателей. В силу своих пороговых свойств DRM на это не способен, это не его амплуа. Область, где этот стандарт может работать, имеет по крайней мере два измерения. Для него нужны подходящая геофизическая среда и социокультурная ниша, где он не был бы лишним и чужим в ряду собратьев по доставке информации (ведь он будет отбирать на себя часть аудитории).

Где будут слушать DRM?

В больших городах столько всего передается во все часы суток и с хорошим качеством, что чего-то еще не требуется. Причем из-за помех длинные и средние волны здесь слушают мало и редко. В этих условиях УКВ звучит лучше. Кого и зачем DRM будет заменять?

Если же рассматривать DRM как новую систему, то для ее работы с учетом пороговых свойств нужна очень высокая напряженность поля. По зарубежным данным2, для столиц примерно 70–90 дБ. Помех в больших городах немерено. А прием необходимо обеспечить и во дворах-колодцах, и в квартирах с железобетонными стенами, в том числе и на первых этажах, и много еще где пожелает слушатель включить приемник с коротенькой штыревой антенной. Какие там биржевые таблицы и интерактивность! И без сложных расчетов можно уверенно сказать: гиблое это дело. Слишком уж большой мощностью передатчика придется заплатить за такой каприз.

Небольшие города. Жизнь спокойная и размеренная. Не бурлит. ТВ есть, радио есть. Дополнительная информация, возможно, части жителей будет интересна, но не жизненно необходима. Если найдутся лишние деньги, может быть, где-то и попробуют. И то, если будут приемники. А они откуда? – еще один вопрос.

Деревни и села, а также малозаселенные просторы. Я полагаю, хорошо известно, как живет далекое село. Премьер говорит, «там пять-восемь тысяч зарплата», дров не добьешься, а тут еще DRM. Да вы чё, издеваетесь? С этим все ясно. На много лет вперед.

К оповещению о катастрофах и других чрезвычайных событиях в любых населенных пунктах и на любых территориях путь DRM’у должен быть закрыт. Категорически. На нем должна быть табличка: «Осторожно, DRM! Опасно для жизни!». Это его отметина на всю жизнь. Как родимое пятно. Полагаться на него в экстремальных ситуациях действительно опасно для жизни, и не в переносном смысле, а в прямом. В самый нужный момент в самом нужном месте DRM может вдруг стать нем как рыба. Это же не аналог, который не с лучшим качеством, но и через завалы помех донесет до человека спасительное слово.

Ради чего ломаются копья

Во многих публикациях писатели-вещатели преподносят целые списки сказочных возможностей DRM. О том, как они реализуются, на основе натурного тестирования приводятся интересные детали, особенно в международных документах. При их рассмотрении видно, что почти все, что может DRM, может и аналог. Единственное, что дает именно DRM и чего ждут вещатели и радиослушатели, это стабильность. Действительно, уровень сигнала DRM и качество звучания на выходе приемника сегодня будут такими же, как вчера. И такими же будут завтра, в отличие от аналога, на который вдруг может напасть трескучка от соседней электропилы.

Но это при условии, что сигнал будет. И сегодня, и завтра, и потом. Каким для этого должен быть его уровень? Немало экспериментов, тестов и сопутствующих публикаций посвящено этой проблеме. Стабильность – есть или нет? От этого зависит, быть DRM’у или не быть.

Проверка на стабильность в частотных полосах ниже 30 МГц требует времени. Минимум год непрерывных измерений и прослушиваний (по крайней мере зима – лето). Известные опубликованные тесты – это дни, недели. Природные каналы непостоянны, и о стабильности на годовом отрезке по таким коротким периодам сказать ничего нельзя.

Где все-таки DRM’у будет жить хорошо?

Благоприятны условия для DRM, как уже отмечалось, в странах с ровным климатом, расположенных в широтном поясе Северной Африки, Индии, Юго-Восточной Азии. В этой зоне зиму от лета отличают специфические климатические явления, а отнюдь не смена тепла на мороз. Для стран с резкими перепадами температур перспектива неочевидна. В Рекомендациях МСЭ-Р содержатся сведения о влиянии климатических условий на работу систем радиовещания, в том числе и цифровых. В теплых регионах, упомянутых выше, минимальные значения параметров с небольшой гарантийной добавкой обеспечат длительные периоды работы без сбоев при минимальной потребляемой мощности. Поскольку прямых экспериментальных данных о долговременной стабильности работы DRM в каких-либо регионах к сегодняшнему дню нет, то можно опираться только на известные данные о поведении уровня сигнала на годовом интервале. Но это не дает стопроцентной уверенности для разных ситуаций, и конечно, не является достаточным основанием для планирования.

Важно, что в условиях умеренных помех, когда прием и в системе АМ, и в DRM идет, в DRM атмосферные разряды не будут вызывать непрерывных тресков, как то будет происходить в аналоговом вещании. Эта выигрышная сторона DRM проявится скорее всего в низких, приэкваториальных широтах, отличающихся активной грозовой деятельностью. Здесь, если интенсивность атмосферных разрядов не превысит некоторую норму, зона комфортного приема системы DRM может реально быть больше, чем у аналоговой, при той же или даже меньшей мощности передатчика. Это та возможная ниша, где геофизическая среда благоприятна. Однако результаты сравнительных наблюдений такого рода, если они и проводились, автору неизвестны.

Еще можно обратиться к Западной Европе, климат там подходящий.… Но уж очень много помех от других станций на всех частотах ниже 30 МГц.

В средних широтах на обширных пространствах с континентальным климатом и развитым лесным покровом о выгоде применения DRM сейчас уверенно говорить нельзя. Слишком велики будут необходимые мощности для компенсации увеличенных летних потерь (перепады до 15–20 дБ). И здесь возникают две проблемы.

  1. При увеличении мощности будут увеличиваться и взаимные помехи. И если всюду поднимать мощность, то сохранятся те же взаимные претензии, но на более высоком витке. Это путь в тупик.
  2. Насколько правильны предпосылки об уровне помех, относительно которых определяется минимальная необходимая напряженность поля? При подготовке к Региональной административной радиоконференции по длинным и средним волнам для Регионов 1 и 3 (Женева, 1975 г.) в качестве достаточной была принята величина напряженности поля 60 дБ на частоте 1 МГц при наличии только атмосферных и бытовых помех. В другом документе пояснялось, что отличное качество обеспечивается при отношении сигнал/шум 40 дБ, хорошее – при 30 дБ. Практически при уровне сигнала 60 дБ его качество в сельской местности средней полосы приближается к отличному. Понятно, что тогда уровень шума в полосе пропускания приемника близок к 60 – 40 = 20 дБ (мкВ/м). Может быть, несколько выше. Между тем карта атмосферных помех (исходные данные см. в рекомендации МСЭ-Р Р.372-10. Радиошумы) чрезвычайно пестрая. Уровень шума зависит от частоты, времени суток, от сезона года и географического района. Для территории России карта, созданная в МСЭ-Р, не точно отражает реальность, так как во время формирования базы данных сведения о помехах нашего региона были весьма скудными. Но по этой карте можно сделать обобщенный вывод, что есть территории, где во все сезоны уровень помех значительно ниже среднего уровня, принятого МСЭ-Р для планирования. В таких районах применение DRM может быть оправданным.

Десятилетия назад обсуждался вопрос о слишком мощном излучении над СССР, фиксируемом со спутников. Надо радикально снижать общую излучаемую мощность. И думается, что там, где для работы цифры нужно будет увеличивать мощность, применять ее не следует. Экология и без того уже в критическом состоянии. Ситуация выглядит так:

Мы не можем ждать милостей от природы…

(И.В. Мичурин)

Она сама нуждается в милостях от нас.

(Ю. А. Чернов)

Все это подводит к мысли о том, что не только дешевле, но и с экологической точки зрения целесообразнее развивать DRM там, где мощности излучения для покрытия тех же зон потребуются меньшие, чем при аналоге. Желательно разработать несложную концепцию внедрения DRM, направленную на наиболее справедливое решение задач вещания, не обременяющее при этом экологию. Скорее всего, в средних широтах в регионах с большими лесными массивами организовать цифровое вещание будет проблематично. Возможно, в будущем, в малолесистых и стабильно теплых районах или на Крайнем Севере, где вечная мерзлота, а растительность в основном не выше карликовых берез, экспериментальные исследования покажут техническую целесообразность применения цифры. Нужна ли она будет для передачи информации в этих районах с их демографической и социальной спецификой, это другой вопрос.

На коротких волнах

О трудностях цифрового КВ-вещания подробно рассказано в предыдущей публикации ( Ионосфера и DRM. Быть ли свадьбе? «ИКС» № 10’2011, c. 53, № 11’2011, c. 65. ). Видимо, регулярная работа на КВ даже с аналоговой системой не может именоваться радиовещанием. Это звание ей присвоили на заре радиовещания, когда для передачи хоть чего-нибудь и как-нибудь за 2–5 тыс. км другого просто не было. Люди и этому были безмерно рады и с неподдельной гордостью называли то, что доносилось от КВ-приемников, не иначе как Его Величество Радиовещание. Прошло 90 лет. Цивилизация, в том числе техническая, шагнула так, что голова кружится. А КВ-«радиовещание» – почти столетие – в летаргическом сне. Все как во времена босоногих радиолюбителей. (Именно поэтому хорошим парням захотелось чего-то эдакого, из чего в итоге родился DRM. И не их вина, что среда обитания для DRM оказалась – я уверен, они этого не предполагали – недружественна к этому ненатуральному продукту). Но, вероятно, в память о былых заслугах, то, что передается на КВ, как престарелого почетного члена президиума на юбилейном собрании, продолжают величать радиовещанием. Приятно, но не по делу.

Где КВ-DRM может обосноваться? Сейчас для меня нет ответа. Везде его подстерегают опасности. Ему надо, например, чтобы не было больших помех от других станций. Ни в рабочем канале, ни в соседних. Укрыться от них легче в наших северных районах. Но там постоянные возмущения в ионосфере, большие и малые магнитные бури, зимой также низкие частоты отражения, пурговые помехи, забивающие любой прием. Одним словом, из огня да в полымя. Перебивать все большой мощностью – это, очевидно, не выход. Наверное, нужно провести дополнительные изыскания подходящих мест для КВ-линий, где DRM’у было бы безопасно. Но нет гарантии, что и в такой тихой заводи, если она найдется, сегодня все будет как вчера, а завтра как сегодня. Ионосфера, подозреваю, – тайный член Ордена иезуитов, и верить ей по меньшей мере неосторожно. Нужны дальнейшие кропотливые исследования.

Рассуждения за вечерним чаем

Зачем бежим впереди паровоза? Опасно! Все еще только изучают, много неясного. Прогресс – он не мгновенен, период привыкания и адаптации в нашем деле длится годами, с оглядкой: а что у других? И если другие не кидаются в омут с головой, то, может быть, в этом есть резон, и нам надо бы погодить? Не следует думать, что все те, кто выступают за осторожный и обдуманный подход к внедрению новых систем, являются их противниками. Просто нельзя игнорировать классическое практическое соображение, что «всему свое место». Это место еще предстоит найти, и, возможно, поиск будет не так легок, как кажется. Мы еще не знаем, почем DRM нынче, а тем более почем он будет завтра. И разве не заслуживает внимания тот факт, что за 11 лет приглядываний ни одна страна не отказалась от аналогового радиовещания, заменив его цифрой, даже там, где природные условия вполне благоприятны?

Кстати, кто может быть слушателем DRM? По-видимому, прошло то время, когда в доме на видном месте стояли как часть мебели радиоприемные агрегаты типа СВД-9, СВД-М с автоматом для смены пластинок и более поздние отечественные разработки «Мир», «Ригонда» и др. с управляемой полосой пропускания, регулировкой тембра с тонкомпенсацией, а иногда и с шумоподавителем. Я и мои коллеги хорошо знакомы с такими приемниками, и кроме восхищения их работой и звучанием сказать больше нечего. Приемников с приличным, не «пластмассовым», звуком на прилавках увидеть не удается. Сейчас в массовом использовании акцент сместился ко всевозможного рода «мыльницам» разных размеров, легким в управлении, которые просто по законам физики могут только предоставить смысл текстовой передачи или показать содержание музыкальной программы. Именно показать, потому что звучание таких устройств в пластмассовом корпусе с динамичком диаметром 5–10 см без низких частот музыкальным не назовешь. В сравнении с упомянутыми выше приемниками их качество не выше «неуда». При использовании таких «мыльниц» главная забота – не качество звука, а не пропал бы сигнал. А ведь приманкой-то было качество не хуже CD-проигрывателя. Даже современные габаритные комбайны с дисками и радио в «химическом» корпусе в подавляющем большинстве обладают неприятным звучанием. У малогабаритных устройств звук будет ущербным при любой системе вещания, потому что возможности пластмассового корпуса с миниговорителями одинаковы при любом носителе программы, будь то аналог или цифра. О каких CD или ОВЧ-ЧМ с колонками может идти речь – «их тут рядом не стояло»! А ведь обладателей «мыльниц» – легион! Здесь, уважаемые коллеги, есть о чем подумать.

  

За 11 лет своей жизни DRM породил множество проблем. И пока не оправдал ни одной надежды. Поэтому ответ на вопрос о «шестке» для DRM (в первую очередь на ДСВ), на мой взгляд, звучит так: «шесток» там, где в годовом обозрении с DRM лучше, чем с другими системами, можно организовать высококачественное вещание и без уменьшения охвата аудитории обойтись меньшими мощностями. На таких условиях не каждая страна сможет претендовать быть приютом для DRM.

P.S. Все вышеизложенное – одно из многих возможных мнений. Мне известны и другие точки зрения. Очень по делу высказался один из моих коллег: «А не очередной ли это кусочек сыра?». Мир знает много подобных примеров. Может, не спешить, чтоб людей не насмешить?

Здесь тоже есть о чем подумать.  

______________________________________________________________

1 Чернов Ю. Цифровое радио. Плюсы и минусы

  Чернов Ю. Где DRM’у жить хорошо

  Чернов Ю. Как внедрять DRM будем? 

  Чернов Ю. Ионосфера и DRM. Быть ли свадьбе? «ИКС» № 10’2011; № 11’2011

2 МСЭ-Р, Док. 6E/403, 2006 г., Мексика.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: