Nedávno jsme se v článku DRM – budoucnost zahraničního rozhlasového vysilaní zabývali vlastnostmi, výhodami a použitím systému DRM – systému pro digitální vysílání na frekvencích do 30 MHz. Možná někoho napadne, proč by se podobný systém nemohl uplatnit i pro vysílání v rozhlasovém pásmu VKV-FM. Tato představa určitě zaujme nejen skalní příznivce a zastánce tohoto pásma a proto si Vás nyní dovoluji pozvat na krátkou exkurzi o tom, co by nám systém odvozený od DRM mohl poskytnout na VKV.
Je třeba zdůraznit, že standard DRM je navržen jako doplněk k T-DAB a nemá být jeho konkurencí, proto prosím následující řádky nutno brát jen jako jakousi ideu.
Tento článek se snaží nalézt rozhlasovou analogii k přechodu od analogové televize na DVB-T a od amplitudově modulovaného rozhlasu k DRM. V obou případech se využívají pro analogový i digitální systém stejné kmitočty a části vysílacího i přijímacího řetězce. Pouze rozhlasové vysílání VKV-FM zatím v normách a úvahách takovouto analogii nemá. Myslím, že je to vzhledem k nepříliš dobrým vyhlídkám systému T-DAB v ČR docela škoda.
Kmitočtový rozsah VKV-FM (87.5 až 108 MHz) je dnes zatím stále v podstatě jediným prostředkem pro relativně kvalitní přenos rozhlasového vysílání. (V České republice mu zřetelným digitálním konkurentem bude v nejbližší době rozhlasové vysílání v systému DVB-T, někdy v budoucnu možná i T-DAB. V západní Evropě je značně rozšířeno satelitní vysílání DVB-S a s ním i satelitní radio). Analogové vysílače VKV-FM využívají poměrně velkou šířku kanálu – kolem 120 kHz, která dostačuje pro kvalitnímu stereofonní přenos zvuku doplněný o základní programové informace prostřednictvím systému RDS (Radio Data Systém).
Pozn. Šířka analogového kanálu VKV-FM je větší než rozestup jednotlivých kanálů, proto je nemyslitelné vysílat ve stejné lokalitě na dvou sousedních kmitočtech.
I když je rozhlasové vysílání na VKV-FM subjektivně vnímáno asi ze všech analogových systémů jako nejkvalitnější, podobně jako ostatních analogových standardů je i přenos s frekvenční modulací zatížen problémy s rušením, šumem, úniky a zkreslením, které do značné míry mohou digitální systémy odstranit.
DRM (Digital Radio Mondiale) je systém z rodiny modulací třídy OFDM. Vzhledem k tomu, že se v pásmu VKV-FM dá zabrat pro jeden kanál větší frekvenční prostor (oproti kanálům v DRM do 30 MHz), je možné využít skutečnosti, že je v normě DRM definován princip slučovaní kanálů širokých od 4,5 kHz do 20 kHz. Pro tyto kanály je dostupné velké množství módů, vyhovující různým požadavkům na zabezpečení přenosu a charakter šíření. Například sloučením čtyřech úseků o šířce 20 kHz můžeme vytvořit kanál o šířce 80 kHz. Výběrem vhodné modulace nosných a úpravou kódového poměru a ochranného intervalu pro podmínky šíření v rozhlasovém pásmu VKV můžeme získat digitální rádiový kanál s přenosovou rychlostí kolem 200 kbit/s. Tato rychlost již postačuje pro vysílání jednoho rozhlasového kanálu v kvalitě blízké CD – například ve formátu mp3.
Pokud se použije progresivnějšího kódování, jako je například kodek MPEG-4 AAC (nasazovaný i v DRM), může takovýto rádiový kanál pojmout i více programů. Navíc tyto programy mohou být přenášeny s různou přenosovou rychlostí. Vedle programu, který vyžaduje například pro přenos hudby dostatečný datový tok, tak může v jednom kanálu běžet třeba zpravodajská stanice s mluveným slovem, které vyžaduje pro dojem kvalitní reprodukce podstatně nižší datový tok. V datovém kanálu samozřejmě není problém přenášet doplňkové informace a bitové toky pro jiné komerční aktivity nesouvisející přímo s vysíláním rozhlasové stanice.
Uvážíme-li použití stejného kmitočtového rozestupu jako u analogového vysílání (100 kHz) a šířku digitálního kanálu menší než u analogového systému, získáváme systém s výrazně menším mezikanálovým rušením v případě, kdy jsou vedle sebe dva digitální kanály nebo digitální a analogový kanál oproti dnešní situaci s dvěma analogovými. Vyvstává zde dnes nemyslitelná možnost použití režimu „kanál vedle kanálu“. Frekvenční spektra signálů na dvou sousedních kmitočtech by se totiž na rozdíl od současné modulace FM nepřekrývala a nebyl by problém využívat v jednom místě prakticky všechny kmitočty.
Jedním z hlavních významů použití OFDM je zajištění značné odolnosti proti důsledkům vícecestného šíření. Z hlediska přijímače je v tomto případě vcelku lhostejné, šíří-li se k němu signál více cestami z jednoho vysílače nebo více signálů z několika vysílačů. Obdobně jako u pozemní digitální televize DVB-T není problémem provozovat jednofrekvenční sítě (SFN), čímž se může výrazné zefektivněnit správa kmitočtového spektra – v určitě oblasti pak může rozhlasová stanice používat několik vysílačů na stejné frekvenci. V extrémním nepříliš reálném případě by pak mohly celoplošné rozhlasové stanice vysílat po celé republice pouze na jednom kmitočtu. Stejně jako v případě DVB-T sestavení celostátní jednofrekvenční síti brání nutnost koordinovat kmitočty se všemi sousedními a přilehlými státy. Dohoda se všemi státy na jednom kmitočtu je při dnešní obsazenosti éteru téměř nemožná. Podobně jako v případě DVB-T a DRM by byl možný souběh analogového a digitálního vysílání, stejné vysílací lokality, případně do budoucna i stejné kmitočty.
Zmíněný a obecně vůbec jakýkoliv systém samozřejmě nemá šanci prorazit, jestliže o něj neprojeví zájem a nezačnou jej používat velcí světoví broadcasteři. Již dříve rozpracované systémy digitální televize a rozhlasu se pomalu ale jistě začínají dostávat do praxe. Nějaký čas je bude ještě trápit na jedné straně nedostatek přijímačů a na straně druhé ochota vysílacích společností investostovat do stavby sítí a v neposlední řadě také ne vždy vstřícný postoj orgánů státní správy. Jedno je však už dnes jasné: digitalizace bude. Je jen otázkou podmínek v jednotlivých státech, zda se rozhlas bude tlačit to DVB-T nebo T-DABu.
