Blíží se kvalita modulace VKV FM rozhlasu opravdu CD?

Kvalita modulace AM rozhlasu (DV, SV a KV) celkem stačí pro mluvené slovo, při odstupu kanálů 9 kHz na SV by měl mít každý vysílač dolní propust do 4.5 kHz, což není mnoho. K tomu ještě musíme přičíst …Kvalita modulace AM rozhlasu (DV, SV a KV) celkem stačí pro mluvené
slovo, při odstupu kanálů 9 kHz na SV by měl mít každý vysílač dolní
propust do 4.5 kHz, což není mnoho. K tomu ještě musíme přičíst
citlivost na impulsní rušení a další vlivy, nehledě k tomu, že se v
Evropě vysílá na SV pouze mono.

V literatuře se uvádí, že VKV rozhlas se svou kvalitou blíží CD. Je
tomu opravdu tak? Je pravda, že VKV FM má proti rozhlasu na AM výhody,
FM modulace není zdaleka tolik náchylná na rušení, při výskytu více
stanic na jednom kmitočtu stačí, když je jedna silnější o několik
decibelů a dokonale vymaže slabší stanici. Proti CD má z principu VKV
rozhlas shora omezené přenášené pásmo do asi 15 – 17 kHz. Je to tím,
že pilotní signál pro spínání stereodekodéru má kmitočet 19 kHz a tak
musí být na vysílací straně účinná dolní propust, která potlačí
kmitočty 19 kHz a vyšší, ale tuto propust nelze vyrobit tak strmou, a
tak je pásmo omezeno na 15 – 17 kHz podle typu vysílače. Pokud jde o
odstup, tak kvalitní tunery mají zaručený poměr signál/šum 70 – 80 dB,
přeslechy mezi kanály 40 dB a potlačení pilotního signálu 19 kHz o
desítky dB. Zkreslení bývá pod 0.1 procenta, což jsou všechno výborné
parametry. Většina rozhl. stanic hraje z CDček nebo z počítače, kde má
ve zkomprimované formě nejčastěji hrané skladby. Také minidisk a DAT
kazety mají kvalitní modulaci.

Přenosová cesta mezi vysílací anténou na vysílači a naší přijímací
anténou má také podstatný vliv na výslednou kvalitu modulace. Pokud je
signál slabý, zhorší se poměr signál/šum a to hlavně při stereu. Pokud
trpí signál vícecestným šířením (odrazy od budov a pod), zhoršují se
přeslechy mezi kanály a zkreslení signálu, které může modulaci natolik
degradovat, že je stanice neposlouchatelná. Signál je často
znehodnocen, pokud používáme opačně polarizovanou anténu, než je ta na
vysílači, byť ji máme nasměrovanou na vysílač. Pokud je signál od
vysílače silný, v cestě nestojí žádné překážky a příjem není rušen
jiným vysílačem na stejném nebo blízkém kmitočtu, může být kvalita
opravdu dobrá.

Kde se ale bere ono zkreslení a malá dynamika, kterou pozorujeme na
mnoha našich komerčních stanicích?

Toto zkreslení je způsobeno zařízením, které se zapojuje do modulační
cesty mezi studiem a vysílačem. Bývá umístěno na vysílači nebo ve
studiu a vžilo se pro něho označení optimod, neboť slouží (nebo by
alespoň mělo) k optimalizaci modulace. Hlavním účelem této krabičky
je ořezat špičky a zvětšit průměrný modulační zdvih. Tím dojde
pochopitelně vždy ke zmenšení dynamiky signálu. Kdybychom totiž
zapojili přímo výstup CD přehrávače do vstupu vysílače, musela by se
nastavit malá střední úroveň modulace, neboť hudba má velkou dynamiku
a muselo by být zaručeno, aby ani ve špičkách nebyl překročen max.
povolený modulační zdvih 75 kHz. Bez tohoto zařízení by se zkrátka
nedalo vysílat, modulace bez něho také zní příliš syrově.

Z čeho se
tato krabička skládá? Zapojení jsou různá, ale vždy složitá, vyrábějí
ji různé firmy, ale dá se říci, ze základem je omezovač dynamiky,
který od určité úrovně seřízne modulační špičky na konstantní
úroveň. Celé spektrum kmitočtů bývá rozděleno zvlášť na hloubky,
středy a výšky a zvlášť zpracováno, zkomprimováno měkce a od určité
úrovně i tvrdě a nakonec jsou všechny tři části pásma složeny do
výsledného. Samozřejmostí je zdůraznění hloubek a výšek. Modulační
procesory dělají se signálem i jiné zázraky, obvykle se uměle
zvětšuje stereoefekt např. tím, že se do levého kanálu přidá signál z
pravého v protifázi a naopak. Některé mod. procesory mění výsledný
zvuk také tím, že přidávají sudé harmonické a tím zvuk obohacují,
takže tvarové zkreslení připomíná elektronkové zesilovače a zvuk není
tolik syrový. Na zpracování signálu se použivají speciální programy,
které umějí vyhodnotit druh hudby a podle toho se signálem pracují,
mohou měnit i fázi signálu. Některé mod. procesory dodávají do signálu
umělý dozvuk, jakési echo a vůbec dělají se signálem různé jiné
divy. To, že výsledný zvuk má již velmi málo společného s CD kvalitou
je věc jiná.

Podle některých techniků v rádiích má být zvuk pořadně
nadupaný, tedy řádně zkomprimovaný, aby jejich rádio mohlo více
modulovat až k hranici 75 kHz a bylo subjektivně hlasitější, než
konkurence. Posluchači prý při prolaďování stupnice zarazí na rádiu,
které je hlasitější (já asi nejsem normální posluchač, protože když
narazím na takové rádio, tak ladím rychle pryč). Díky tomu dochází k
překřikování stanic a zvyšují se úrovně modulace. Zvyšování
modulačních zdvihů až na samou hranici normy (nebo i přes) má sice
výhodu v tom, že se zvětšuje dosah stanice, neboť tam, kde již stanice
začíná šumět je slabý šum maskován díky většímu zdvihu. Zvyšování
modulačního zdvihu má také několik neblahých důsledků. Jednak se
zvyšuje zkreslení již na vysílací straně a tím se nevratně snižuje
celková kvalita modulace. Stanice s větším zdvihem jsou širší a tak
se ty kmitočtově blízké vzájemně více ruší a tím ztrácejí posluchače –
kdo dokáže poslouchat stanici, do které proprskává jiná?

Další
problém je, že posluchači, kteří díky zaplněnému VKV pásmu poslouchají
na užší MF pásmo (u lepších tunerů funkce NARROW) a zde dochází při
zvětšování zdvihu k prudkému nárůstu zkreslení na přijímací straně,
toto zkreslení je na poslech dost nepříjemné. Bohužel se ukazuje, že
poslechovost rádia prý nezávisí na kvalitě modulace, naopak, vysokou
poslechovost má v Praze třeba Kiss 98 FM, který hraje z pásků, nikoli
z CDček a některé často hrané písničky trpí drop-outy (úniky) a jsou
dost zkreslené.

Kvalita modulace tedy závisí hlavně na tom, jaký je použit modulační
procesor a jak je nastaven. Mnozí si všimli sudové modulace, kterou
mělo R. Vysočina, má FM Plus, stejně jako slovenské Rock FM. Nápadně
zkreslenou modulaci mělo odjakživa Radio Alfa a teď ji má i Radio Impuls. A
že i s modulačním procesorem lze vysílat v solidní kvalitě bez
znatelné degradace modulace dokazuje tradičně vynikající modulace Radio
Bonton nebo stanic Českého rozhlasu.

Další degradace kvality signálu může vzniknout v modulační cestě mezi
studiem a vysílačem, pokud je tato dlouhá a drátová. Stačí, že v
cestě je jeden vadný zesilovač, který má omezené pásmo (třeba vyschlý
vazební kondenzátor) nebo limituje či šumí a tím zkazí celkové
parametry trasy. Český rozhlas měl tyto problémy s trasami, ale díky
satelitní distribuci modulace je již po problémech, všechny vysílače
ČRo již mají stejně kvalitní modulaci. Ale je modulace přes satelit
vždy opravdu kvalitní? Digitál je sice digitál, ale modulace je
zkomprimovaná a pokud je datový tok jen např. 128 kB/s je modulace
velmi hrubá a nepříjemná na poslech. Frekvence 1 a ČRo v rámci Czech
linku mají 196 kB/s, což je již dobré, ale určitá degradace tam je
stále znát, teprve při 256 kB/s je již modulace dobrá.

Zhoršení modulace může vzniknout ballempfangem. Tento způsob je
levný, proto se běžně používá a spočívá v tom, že se modulace pro jiný
vysílač stejného programu přijímá z hlavního vysílače přímo na VKV
CCIR tunerem nebo specielním přijímačem – odpadají tak drahé modulační
linky. Samotný přijímač je kvalitní, často má vyveden MPX signál takže
nevnáší do modulace žádné zkreslení, ale problémy jsou v tom, že
vysílače jsou na vysokých kótách, kde se objevuje rušení vzdálenými
vysílači na stejném nebo blízkém kmitočtu.

Pokud si poslechneme kvalitu modulace některých našich rádií, ladíme
raději dál. V zahraničí je situace na VKV podobná, i když v některých
zemích jsou modulace lepší, jako ve V. Británii nebo ve Skandinávii,
Naproti tomu v Itálii, Řecku a Španělsku se vysílá velkými zdvihy a
modulace je zkreslená i na běžný tuner. U nás modulují nejvíce R.
Děčín, North Music, Zlatá Praha a Šumava, na tyto rádia bychom
potřebovali filtry široké 350 kHz. Pokud si ale poslechneme v
zahraničí nebo při sporadické vrstvě Es modulaci některých rádií v
Tunisu, Egyptě a dalších, hlavně arabských zemích (silné zkreslení, že
řeči již není rozumět, nebo 50 procent brumu – i tak se někde vysílá
na VKV) musíme konstatovat, že na tom nejsme tak nejhůř.

Když uvážíme všechny tyto vlivy, které degradují kvalitu modulace na
VKV, musíme se pousmát, když čteme testy tunerů v nějakém časopise, co
se zabývá Hi-Fi a dočteme se, např. že tento tuner má lepší přesnost
podání prostoru a jiné, podobné věty. Přitom se často nedočteme,
kterou stanici měl autor testu naladěnou.