jueves, 10 de septiembre de 2009

Radiodifusión de audio digital

Radiodifusión de audio digital, también conocida por Digital Audio Broadcasting o DAB, es una tecnología en desarrollo para la difusión de audio en formato digital. Se trata de una sistema bastante robusto diseñado para receptores tanto de uso doméstico como portátiles y, especialmente, para la recepción de móviles, para la difusión de audio mediante satélites y para la difusión terrestre, la cual también permite introducir datos.


Características

  • Mayor eficiencia en el uso del espectro y la potencia: Se utiliza un único bloque para una red nacional, territorial o local terrestre, con transmisores de baja potencia. Por esto no es preciso cambiar de frecuencia.

  • Mejoras en la recepción: Mediante el sistema DAB se superan los efectos que la propagación multitrayecto, debida a las reflexiones en edificios, montañas y otros obstáculos produce en los receptores estacionarios, portátiles y móviles, y se protege la información frente a interferencias y perturbaciones. Estas mejoras se logran mediante la transmisión COFDM, que utiliza un sistema de codificación para distribuir la información entre un elevado número de frecuencias.

  • Rango ampliado de frecuencias de transmisión: El sistema DAB está diseñado para poder funcionar en el rango de frecuencias de 30 MHz a 3.000 MHz. En España, se han asignado para dar cobertura DAB las frecuencias 195-223 MHz, que corresponden a los canales 8 al 11 de la banda VHF.

  • Diferentes modos de distribución de las señales: Se puede realizar por satélite o transmisiones terrestres o de cable utilizando diferentes modos que el receptor detectará automáticamente.

  • Mejor calidad de sonido: Es equivalente a la del Disco Compacto (CD). En el sistema DAB se aprovecha el efecto de enmascaramiento que se produce debido a las características psicoacústicas del oído humano, ya que no es capaz de percibir todos los sonidos presentes en un momento dado y, por tanto, no es necesario transmitir los sonidos que no son audibles. El sistema DAB utiliza un sistema de compresión de sonido llamado MUSICAM para eliminar la información no audible, consiguiendo así reducir la cantidad de información a transmitir.

  • Multiplexado de señales: De manera análoga a como se entra en un multicine donde se exhiben varias películas y se selecciona una de ellas, es posible entrar en un múltiplex DAB y seleccionar entre varios programas de audio o servicios de datos. El sistema DAB permite multiplexar varios programas y servicios de datos para formar un bloque y ser emitidos juntos, obteniéndose idéntica área de servicio para todos ellos.

  • Mayor capacidad: Cada bloque (múltiplex) tiene una capacidad útil de aproximadamente 1,5 Mbit/s, lo que, por ejemplo, permite transportar 6 programas en formato estéreo de 192 kbit/s cada uno, con su correspondiente protección, y varios servicios adicionales. Con la FM, la Onda Media y la Onda Larga se utiliza la compresión de audio en casi todas las radioemisoras por razones técnicas. En el caso de la radio digital no es imprescindible comprimir la señal con el fin de proporcionar un sonido más nítido.

  • Flexibilidad de configuración de servicios: Los servicios pueden estructurarse y configurarse dinámicamente. El sistema puede aceptar velocidades de transmisión entre 8 y 380 kbit/s incluyendo la protección adecuada.

  • Prestación de servicios de datos: Además de la señal de audio digitalizada, en el múltiplex se transmiten otras informaciones.

  • Canal de información ampliado: Transporta la configuración del múltiplex, información de los servicios, fecha y hora, servicios de datos generales como radio búsqueda, sistema de aviso de emergencia, tráfico, sistema de posicionamiento global, etc. Los datos asociados al programa se dedican a la información directamente relacionada con los programas de audio: títulos musicales, autor, texto de las canciones en varios idiomas, etc.
    Servicios adicionales: Son servicios que van dirigidos a un grupo reducido de usuarios como, por ejemplo, cancelación de tarjetas de crédito robadas, envío de imágenes y textos a Internet, etc.

  • Todos estos datos se reciben a través de una pantalla incorporada al receptor. Los nuevos aparatos de Radio Digital tienen pantallas de cristal líquido (LCD) que muestran información textual complementaria de lo que se está escuchando.

  • Cobertura ampliada: La cobertura puede ser local, regional, nacional y supranacional. El sistema es capaz de añadir constructivamente las señales procedentes de diferentes transmisores en el mismo canal, lo que permite establecer redes de frecuencia única para cubrir un área geográfica determinada en la que es posible utilizar pequeños transmisores para cubrir las zonas de sombra dejadas por aquellos. La capacidad a utilizar por los servicios adicionales de transmisión de datos no sobrepasará el 20% de la capacidad total de cada bloque de frecuencias del servicio de radiodifusión sonora digital terrestre.

Funcionamiento

El sistema de transmisión de la radio digital funciona combinado dos tecnologías digitales para producir un sistema de transmisión radial eficiente y muy solvente.

Primero está el sistema de compresión MUSICAM, que después se normalizó denominándose MPEG2 ó MP2, un sistema de codificación que funciona descartando sonidos que no serán percibidos por el oído humano. Cuando hay dos señales muy próximas en frecuencia y una de ellas es más fuerte que la otra, la señal que tiene nivel inferior normalmente queda enmascarada y no es posible oírla. Además, el oído tiene un umbral de ruido por debajo del cual no oye los sonidos. Lo que hacemos con este sistema es eliminar todo aquello que el oído no va a percibir. De esta forma se consigue disminuir el ancho de banda que se necesita para transmitir. Es un sistema muy parecido al MP3 pero necesita menor capacidad de procesamiento que éste. En realidad se transmite de forma continua “un contenedor” de información, donde por un lado se envía la información de su contenido y su configuración, para permitir al receptor conocer de forma muy rápida lo que se manda y seleccionar cualquiera de los contenidos (programas). Por otro lado, en el contenedor se envían los programas de audio y otros servicios adicionales, y dentro de cada programa de audio podemos introducir datos asociados a ese programa, como puede ser, por ejemplo, un mapa meteorológico cuando se esté informando sobre el tiempo. La capacidad bruta de información del múltiplex es de 2’3 Mbit/s, pero en realidad lo que tenemos es un contenedor con 864 cajones, que se van rellenando con los programas y datos y se emiten de forma continua.

La segunda tecnología es COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex). Es un múltiplex por división de frecuencias ortogonales en el que realizamos una codificación. Por un lado, la codificación introduce redundancia para poder detectar los errores de transmisión y corregirlos, y, además, el sistema utiliza diversidad en el tiempo, diversidad en el espacio y diversidad en frecuencia. La diversidad en el tiempo se consigue mediante un entrelazado en el tiempo de toda la información, de forma que si hay alguna perturbación, al tener la información distribuida es posible recuperarla mejor. Con la diversidad en frecuencia, utilizando una relación matemática exacta, la señal MUSICAM es dividida entre 1.536 frecuencias portadoras y conseguimos que la información se distribuya de manera discontinua en todo el espectro del canal y se vea menos afectada por las perturbaciones; y con la diversidad en el espacio conseguimos que se pueda enviar desde diferentes centros emisores y que todos ellos contribuyan positivamente creando una red de frecuencia única y, asimismo, que las reflexiones de la señal contribuyan positivamente en el receptor. Las interferencias que perturban la recepción de señal FM, causadas normalmente por edificios o montañas, son eliminadas por medio de la tecnología COFDM. Esto significa que una misma frecuencia puede ser utilizada en todo un país sin que sea preciso volver a sintonizar el receptor cuando se está viajando (red de frecuencia única).

Un multiplexado de radio digital está formado por 2.300.000 bits, los cuales son utilizados para transportar audio, datos y un sistema de protección contra errores de transmisión. De estos, alrededor de 1.200.000 bits se utilizan para el servicio de audio y datos. Durante un día, un número de bits puede ser asignado para cubrir cada servicio.

Cada multiplexado puede transportar una mezcla de emisiones estéreo o mono, así como servicios de datos. El número de programas depende de la calidad exigida para cada uno de ellos. Los servicios varían a lo largo del día dependiendo de la programación.




Bibliografia : http://es.wikipedia.org/wiki/Radiodifusi%C3%B3n_de_audio_digital




No hay comentarios:

Publicar un comentario