Digitalradio
Unter Digitalradio versteht man die Übertragung von Hörfunkprogrammen mit digitalen Sendeverfahren. In den kommenden Jahren sollen analoge Verfahren weitgehend durch digitale ersetzt werden. Prinzipiell könnte Digitalradio deutlich mehr Programme, störungsfreien Empfang und eine verbesserte Tonqualität ermöglichen (siehe: Digitaler Rundfunk).
Korrekterweise ist der Begriff "Digital Radio" (zwei Worte) seit 2001, zusammen mit einem Logo, für den technischen Standard DAB (Digital Audio Broadcasting) eingetragen. Die Verwendung der Begriffe "DAB" oder "Digital Radio" ist dabei eigentlich gleichbedeutend und je nach Land werden die Begriffe in der Praxis etwas unterschiedlich benutzt. Auf dieser Seite geht es jedoch allgemeiner um verschiedene Arten des digitalen Hörfunks, zu dem unter anderem auch DAB gehört.
Die EU-Kommission schlägt vor, den analogen Rundfunk (Fernsehen und Hörfunk) bis spätestens 2012 abzuschalten.[1] Deutschland hat festgelegt, bis 2010 den analogen Rundfunk abzuschalten.[2][3] Doch ist eine Ablösung von UKW laut Bundeswirtschaftsministerium derzeit noch nicht in Sicht (Stand 9/05). Dabei sollen alle Sender zum selben Zeitpunkt UKW durch DAB ersetzen. Dieser Zeitpunkt ist heute noch nicht festlegbar.[4] Dabei ist anzumerken, dass der Rundfunk in Deutschland durch die Länder geregelt wird und nicht durch das BMWI. So hat der Landtag in Nordrhein-Westfalen (Stand 4/06) die Festlegung eines Zeitplans für die Einführung von DAB und die Abschaltung von UKW gefordert. Man will mit anderen Landtagen kooperieren.[5] (siehe auch Analoger "switch-off").
Für die digitale Übertragung von Hörfunkprogrammen wurden in den vergangenen Jahren mehrere meist inkompatible Verfahren entwickelt, die für verschiedene Empfangssituationen optimiert sind:
terrestrische Verfahren
DAB wird in Deutschland auch als "Digitalradio" beworben. Diese für den mobilen Empfang optimierte Technik soll die analoge Frequenzmodulation (FM) auf UKW ablösen. Bislang wurden in Deutschland und Europa DAB-Senderketten auf zusätzlichen Frequenzen (im TV-Band 3 und im L-Band) aufgebaut. Deutschlandweit gibt es derzeit etwa 120 DAB-Programme, viele davon nur lokal empfangbar.[6] Die meisten werden gleichzeitig auch auf UKW ausgestrahlt, exklusive DAB-Programme als Kaufanreiz gibt es nur wenige. Bislang werden von einigen Sendern geringe Bitraten verwendet, weil nur wenige Frequenzen freigegeben wurden und dies Kosten spart. In diesen Fällen verbessert sich der Klang im Vergleich zu analogem UKW kaum, manchmal verschlechtert er sich sogar deutlich. Mit 80 Prozent Abdeckung [7] ist dieses Verfahren das am weitesten fortgeschrittene aller terrestrischen Digitalhörfunkverfahren und für mobilen Einsatz aufgrund der Verbreitung derzeit ohne echte Alternative. Das Verfahren wurde zum europäischen Standard gewählt. Grundsätzlich werden mehrere Sender im Paket übertragen. Ein Nachteil ist der Musicam-Audiocodec (MPEG 1 Layer 2), der verglichen mit dem Advanced Audio Coding (AAC)-Codecs eine höhere Bitrate für vergleichbare Qualität benötigt. (Zieht man auch den zusätzlich für AAC benötigten Fehlerschutz mit in die Rechnung ein, kommt man je nach kodiertem Inhalt auf den Faktor 1,2 bis 2.) Der AAC-Codec wurde zur Ergänzung als DAB+ (s.u.) inzwischen spezifiziert, und ein allmählicher Übergang über die nächsten Jahre ist anzunehmen, insbesondere da für DAB ab 2007 neue Frequenzen zugeteilt werden und sowohl den mittelfristigen Weiterbetrieb mit MUSICAM wie auch den Neuaufbau mit AAC und MUSICAM erlauben. Ein Festhalten an einem Format über Jahrzehnte, ähnlich UKW (FM), wird es in der digitalen Welt voraussichtlich nicht mehr geben. Immer mehr Empfänger lassen sich durch neu aufgespielte Software für neue Standards und Codecs nachrüsten.
Digital Radio Mondiale (DRM)
Den größten Qualitätssprung erreicht digitales Radio auf Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle. Bisher kommen diese Wellenbereiche für die meisten Hörer wegen der dumpfen Tonqualität mit regelmäßigen starken Verzerrungen nicht in Frage. Nun können mit DRM erstmals Kontinente in akzeptabler Tonqualität (jedoch weiterhin nur in Mono) von einer einzigen Sendeanlage versorgt werden. Der Klang ist mit AAC und Spectral Band Replication (SBR) deutlich gegenüber der analogen Amplitudenmodulation verbessert, klingt jedoch bei den bisher engen Kanälen noch etwas synthethisch. Weitere Qualitätssteigerungen könnten nur durch Erhöhung der Kanalbandbreiten erzielt werden. Zwischenzeitlich sind erste Empfänger aus Serienproduktion erhältlich. Die Sendungen können darüber hinaus mit spezieller Hardware in Verbindung mit PCs oder Notebooks gehört werden. DRM ist auch für den mobilen Empfang geeignet. DRM wird gelegentlich auch als digitale Mittelwelle bezeichnet.
ist für Fernsehen konzipiert, eignet sich aber auch für die Übertragung von bis zu 50 Radioprogrammen im Paket auf einem Fernsehkanal. Hierfür läuft ein Test in Berlin auf dem TV-Kanal 59. Aufgrund der hohen UHF-Frequenz und der geringen Sendeleistung sind allerdings relativ ungünstige Rahmenbedingungen für diesen ersten DVB-T-Hörfunktest gegeben. Die DLM hat dem flächendeckenden Radio über DVB-T eine Absage erteilt. Zitat: 'Die Realisierung einer flächendeckenden Hörfunkversorgung für Inhouse-Empfang über landesweite bzw. bundesweite DVB-T-Netze ist eher auszuschließen' [8]. Zudem entstehen meist Probleme beim Empfang bei hohen Geschwindigkeiten (z.B. im Autoradio), da das System dafür nicht ausgelegt wurde. Weiter gibt es heute bislang keine Radiogeräte, die für den Empfang über DVB-T ausgelegt sind. Der Empfang erfolgt über die SetTop-Box am Fernsehgerät.
HD Radio / IBOC
In den USA laufen in Konkurrenz zu dem ansonsten weltweiten DAB-Standard Tests für das HD Radio mit IBOC-Technik (In-Band-On-Channel). Hierbei wird im Simulcasting gleichzeitig ein analoges und digitales Signal abgestrahlt. Dadurch steigt der Frequenzbedarf. Der Schweizer Privatsender Radio Sunshine betreibt, seit April 2006 in der Zentralschweiz Versuche mit HD Radio[9]. Ende Juni fanden die ersten HD-Radio Tage in Luzern mit öffentlicher Vorführung statt. Das Interesse an HD-Radio für lokale Veranstalter ist in der Zwischenzeit stark gestiegen[10].
Tests sind auch in Paris seit Anfang 2006 mit zwei Frequenzen durchgeführt worden. Ein Test von SFN (single frequency network) wurde für Juli 2006 geplant.
terrestrische Nachfolgeverfahren
ist die Weiterentwicklung von DAB mit dem verbesserten AAC-Codec. Damit ist die Verbreitung von mehr Programmen mit besserer Tonqualität möglich. Die meisten bisherigen DAB-Empfangsgeräte können DAB+ allerdings nicht verarbeiten. Nur einzelne Anbieter stellen bisher Software-Upgrades in Aussicht. Die Europäische Rundfunkunion hat den Standard inzwischen spezifiziert. DAB+ kann technisch auch als DMB-Sonderform speziell für die Audioübetragung betrachtet werden.
ist eine Erweiterung auf Grundlage des DAB-Basissystems für Bewegtbild (Video). Damit können integriert in DAB Ensembles geringauflösende (QVGA) Fernsehbilder übertragen werden. Eine Sonderform wird dabei auch als "Visual Radio" bezeichnet, besteht aber technisch in einer DMB Audio+Video-Übertragung mit sehr geringem Datenratenanteil für die Videoübertragung. Konzeptionell ist "Visual Radio" jedoch kein Radio, da es keinerlei Radiofunktionalität (z.B. Verkehrsdurchsagen) erlaubt. Hier kursieren im Moment viele ungenaue Gerüchte und Missverständnisse. Bisher verkaufte DAB-Empfangsgeräte können DMB nicht verwerten. Die Möglichkeit zur Übertragung von Datendiensten (Slideshow, MOT Broadcast Websites, EPG, TPEG, ...) ist bereits im DAB-Basissystem und darauf basierenden Standards spezifiziert und kann auch von DMB-Empfängern leicht übernommen werden. In Deutschland haben sich bereits 12 der 16 Landesmedienanstalten für eine Erprobung von DMB anlässlich der WM 2006 ausgesprochen. In Regensburg findet eine 2-jährige Erprobungsphase statt. [11] Die vier norddeutschen Länder setzen jedoch auf DVB-H, wie auch 16 andere europäische Länder, 3 asiatische Länder und die USA. Österreich, Schweiz und Nord-Italien setzen neben DVB-H ebenfalls auf DMB und schließen sich dem Projekt „MI FRIENDS“ in Bayern an. Aufgrund unterschiedlicher technischer Parameter und Konzepte sind in Zukunft Szenarien wahrscheinlich in denen verschiedene Standards (DAB, DMB, DVB-H, DVB-T, DRM, ...) koexistieren, miteinander verschmolzen werden oder zumindest mit Universalempfängern gleichermassen nutzbar sind.
Dieser Standard wurde für die IP-basierte Übertragung geringauflösender Fernsehbilder und multimedialer Inhalte auf Handys entwickelt. Eine Kombination mit einem Mobilfunkzugang zur Übertragung interaktiver Applikationen über IP Datacast ist möglich. DVB-H kann auf TV-Kanälen mit DVB-T kombiniert ausgestrahlt werden. Es werden in Testnetzen bereits viele Radioprogramme übertragen. DVB-T-Geräte können DVB-H nicht verwerten. DVB-H wird bereits in über 30 Ländern weltweit erprobt und noch im Jahr 2006 in den USA, Italien und Finnland in den Regelbetrieb überführt. Der Regelbetrieb in Deutschland wird 2007 starten.
ist eine geplante Weiterentwicklung von Digital Radio Mondiale für den UKW-Bereich. DRM+ arbeitet mit dem AAC-Codec frequenzökonomisch, ermöglicht also viele Programme und einen besonders guten Klang. DRM+ positioniert sich damit als Alternative zum schleppend anlaufenden DAB. Der Standard eignet sich im Gegensatz zu den anderen Techniken auch für Einzelaussendungen, ist also für lokale Stationen vorteilhaft. Allerdings befindet sich DRM+ erst in der Entwicklung. DRM+ käme für den bisher analogen UKW-Bereich (87.5-108 MHz) in Frage. Im Gegensatz zu DAB wäre hier eine Koexistenz analoger und digitaler Signale möglich. Auch über eine Anwendung im bald nicht mehr genutzten TV-Band I wird nachgedacht.
über Satellit stationär
Über Satellit können bereits mehrere Millionen Haushalte in Deutschland Digitalradio nutzen. Mit dem weltweiten Standard für digitales Satellitenfernsehen DVB-S kommen auch mehr als 100 Radioprogramme ins Haus. Hierzu muss lediglich der digitale Satellitenempfänger an eine Stereoanlage angeschlossen werden. Alternativ kann der Radioton auch über den Fernsehlautsprecher laufen. Auch sämtliche rund 50 ARD-Hörfunkprogramme können in hoher Tonqualität über den in Deutschland meistgenutzten Astra-Satelliten empfangen werden. Das Radioangebot über Satellit ist bisher aber wenig bekannt und wird nur in wenigen Haushalten genutzt. Minisender ermöglichen die Verbreitung eines Signals für alle Radios innerhalb einer Wohnung. In Europa sind mit einer drehbaren Satellitenantenne sogar mehr als 1000 Radioprogramme frei zu empfangen. Hinzu kommen mehr als 100 Pay-Radios. Leider gibt es bislang praktisch keine Radiogeräte, die das DVB-S Signal direkt verarbeiten können.
Astra Digital Radio (ADR)
ist eine auslaufende Sonderform, die nur über den geostationären Satelliten Astra abgestrahlt wird. Diese Technik wird fast ausschließlich in Deutschland genutzt. Etwa 70 Programme sind zu hören. Da ADR lediglich die Tonunterträger analog ausgestrahlter Fernsehprogramme benutzt (statt eines eigenen exklusiven Transponders), wird mit deren Abschaltung spätestens 2010 auch die Ausstrahlung von ADR beendet.
Bis in die 90er Jahre gab es in Deutschland das digitale Satellitenradio DSR, das 16 Radioprogramme mit einer hohen Datenrate übertrug. Die Verbreitung erfolgte über das Breitbandnetz der Deutschen Telekom und den Satelliten DFS-Kopernikus. Es wurde nach 10 Jahren Betriebszeit Anfang 1999 abgeschaltet.
über Satellit mobil empfangbar
Diese Systeme sind in Gebieten mit geringer Bevölkerungsdichte geeignet. Für Europa jedoch eher ungeeignet. Probleme entstehen durch die relativ geringe Sendeleistung. In Strahlungsschatten (z.B. Inhouse, Häuserschluchten, Unterführungen, Tunnel) ist der Empfang meist nur noch eingeschränkt bis gar nicht mehr möglich.
Diese beiden konkurrierenden Systeme bieten in den USA und Kanada gegen Bezahlung jeweils mehr als 100 Radioprogramme über Satellit an, die mit mobilen Empfängern, also z.B. Autoradios empfangbar sind.
zielt auf Afrika und Asien, ist aber mit erhöhtem Aufwand bis nach Mitteleuropa empfangbar. Die meisten der etwa 50 Programme sind verschlüsselt und müssen abonniert werden.
Auch für Europa sind Satellitensysteme für den mobilen Empfang von Digitalradio in der Diskussion. Im oberen L-Band sind dafür Kanäle reserviert worden. Ob und wann diese Technik zum Einsatz kommt, ist noch unklar.
Korea ist hier Vorreiter. Das Land nutzt für sein kostenpflichtiges Satellitensystem bereits die DMB-Technik. Auf 144° Ost ist MBSat1 positioniert, der mit einer 12-Meter-Antenne und 2400 Watt gezielt Korea mit 50 Radio- und Fernsehkanälen bestrahlt.
über Kabel
Bisher werden im Kabel in Deutschland meist etwa 20 Radioprogramme mit der digitalen Technik DVB-C eingespeist.
Einzige Ausnahme ist der Baden Württembergische Kabelnetzbetreiber Kabel BW. Kabel BW speist z.Z. (Stand 09/06) 221 Radio Sender ein, davon über 150 frei empfangbar.
Zum Empfang muss die Set-Top-Box an die Stereoanlage angeschlossen werden. Da bislang relativ wenige Radioprogramme über DVB-C übertragen werden, ist der Empfang von Digitalradio über Kabel derzeit nicht weit verbreitet.
Prinzipiell lässt sich auch DAB im Kabel übertragen. Es gibt hierfür jedoch keinen gesonderten Standard, sondern man würde (vollkompatibel) ein Standard-DAB-Signal übertragen, bei dem die Parameter entsprechend sinnvoll gewählt sind. Jedoch ist DAB nicht in allen Punkten für das Kabelnetz ausgelegt; dies äußert sich zum Beispiel darin, dass der Fehlerschutz für eine Kabelübertragung eigentlich zu gut wäre. Entsprechende Versuche wurden bereits 1998 mit großem Erfolg durchgeführt, jedoch gibt es bis heute weder Regelbetrieb noch Aussicht auf Regelbetrieb von DAB im Kabel.
Internetradio
Auch das Internetradio muss man zum Digitalradio zählen. Jedoch findet die Verbreitung sowohl terrestrisch (WLAN, WiMAX, UMTS), als auch über Kabel (Kupfer, Glasfaser), als auch über Satellit statt. Das Format für die Übertragung ist nicht festgelegt. Die Verbreitung ist praktisch gleich der Verbreitung des Internets, was die 'Ausstrahlung' für Radiosender denkbar einfach gestaltet. Ein Radiosender benötigt praktisch keine Sendelizenz und der technische Aufwand zum Betrieb eines Internetradiosenders ist sehr gering. Durch diese Faktoren könnte das Internetradio als Digitalradio große Bedeutung erlangen. Reine Internetradiogeräte sind bereits im Handel [12]. Europaweit hören mehr als 20 Millionen Menschen Internetradio [13].
Tabellarische Übersicht
Übertragungsverfahren für Digitalradio im Vergleich
terrestrisch
| T-DAB | DRM | DRM+ | DVB-T | DVB-H | T-DMB | IBOC-AM | IBOC-FM | |
| entwickelt für | Radio | Radio | Radio | TV | Multi-media | Multi-media | Radio | Radio |
| in Betrieb in | Europa, Asien, Kanada | weltweit | - | Europa, Asien, Afrika | - | Korea,China, Europa | USA | USA |
| Wellenbereich | VHF/UHF | LW/MW/KW | VHF | VHF/UHF | VHF/UHF | VHF | MW | UKW |
| Nutzung MHz | 175-225 (Band III) 1452-1480 (L-Band) | 0.15-26.1 | noch offen | 174-863 (TV-Kanäle) | 174-862 (TV-Kanäle) | noch offen | 0.5-1.7 | 88-108 (UKW) |
| mobiler Empfang | optimiert (Band III), mE (L-Band) | ja | ja | mE | ja | ja | ja | ja |
| Programme gleichzeitig an einem Ort in D empfangbar | 0-25 | ca.10 | - | 33 (nur Berlin) | - | 12 (München), 5 (mehrere Städte) | - | - |
| Audiocodec | Musicam | AAC+SBR+CELP/HVCX | AAC | Musicam | AAC | AAC | HDC | HDC |
| Radiostationen pro Multiplex | ca. 6 | 1-4 | 1-ca.5 | ca.30-50 (nur Radio) | ca. 100 | ca.10 | 1 | 1 |
| Bandbreite pro Multiplex (kHz) | 1500 | 5/9/18/20 | 50/100 | 6500/7500 | 6500/7500 | 2000 | >10 | 400 |
| Frequenzökonomie | o | ++ | ++ | + | ++ | + | - | - |
| Audio-Bitrate pro Programm (kbps) | 32-256 | 5-48 | 100-300 | 32-320 | 36? | |||
| bestmögliche Tonqualität | + | o | ++ | ++ | ++ | ++ | o | |
| Simulcast analog+digital | nein | mE | mE | nein | nein | nein | nur | nur |
| Gleichwellennetze | ja | Tests | Tests | ja | ja | ja | mE | nein |
mE= mit Einschränkungen, ++=sehr gut, +=gut, o=durchschnittlich, -=schlecht Die Angaben zu DRM+ und DABv2 sind Schätzungen, da die Technik noch nicht als Standard verabschiedet wurde.
über Satellit
| DVB-S | ADR | S-DAB | S-DMB | XM/Sirius | Worldspace | DVB-S2 | |
| entwickelt für | TV | Radio | Radio | Multimedia | Radio | Radio | TV |
| in Betrieb in | weltweit | Europa | - | Korea | Nordamerika | Afrika, Asien, gepl.:Südamerika | Europa (Tests) |
| Wellenbereich (MHz) | 3500-4200 (C-Band) 10700-12750 (Ku-Band) | 10700-11750 | 1480-1493 (L-Band) | 2630-2655 (Korea) | 2320-2332.5 (Sirius) 2332.5-2345 (XM) | 1469-1481 | 10700-12750 |
| mobiler Empfang | - | - | ja | ja | ja | ja | - |
| Audiocodec | Musicam | Musicam | Musicam | AAC+ | MP3 | AAC | |
| bestmögliche Tonqualität | ++ | + | + | o | o | ++ | |
| Radioprogramme in D empfangbar | >1000 | ca.70 | - | - | - | - | - |
| Audio-Bitrate pro Programm (kbps) | 32-320 | 192 | 32-256 | 64 | 64-128 | variabel |
Quellen
- ↑ Pressemitteilung der EU-Kommission zur Abschaltung des analogen Rundfunks (Hörfunk und Fernsehen) in der EU bis Anfang 2012 bzw. bis Ende 2010
- ↑ heise.de: Abschaltung des analogen Rundfunks in Deutschland bis Ende 2010: "Die meisten EU-Mitgliedstaaten, die ein Datum für die Abschaltung des analogen Rundfunks festgelegt haben, hätten sich für 2010 entschieden, darunter auch Deutschland."
- ↑ heise.de 10.02.06: "Nach dem aktuellen Stand soll bis 2010 der Rundfunkempfang über Kabel, Antenne und Satellit komplett auf Digitaltechnik umgestellt werden."
- ↑ BMWI: Digitaler Hörfunk und digitales Fernsehen in Deutschland Sep. 2005: "Eine Ablösung des UKW-Systems ist daher derzeit noch nicht in Sicht." (...) "Die IDR empfahl, die für DAB bisher verfügbaren Frequenzressourcen vollständig zu nutzen und darüber hinaus zwei weitere Bedeckungen im Band III bereitzustellen, um weitere Hörfunkprogramme und Datendienste, insbesondere für mobile Anwendungen, übertragen zu können. Auch wenn die Planungen hierzu möglichst rasch erfolgen sollten, wäre die Umsetzung nur mithilfe einer Planungskonferenz möglich und erst umsetzbar, wenn die analogen Fernsehsender im VHF-Bereich abgeschaltet seien. Die IDR stellte fest, dass es Ziel sei, zu einem noch festzulegenden Zeitpunkt den UKW-Hörfunk durch DAB abzulösen. Voraussetzung hierfür wäre, dass sich DAB als die digitale Plattform für den Hörfunk im Markt durchsetze, wobei der Zeitpunkt der Ablösung des UKW-Hörfunks noch nicht festlegbar sei."
- ↑ Landtag in NRW: "Die DAB-Einführung muss neue Dynamik entfalten. Zu diesem Zweck (...) einen gemeinsamen Zeitplan zur Einführung von DAB erarbeiten. Dieser Stufenplan müsste unter anderem beinhalten, wann einzelne UKW-Programme digitalisiert werden oder auch, wann die Automobilindustrie Autoradios verwendet, die auch digitale Signale empfangen können. Am Ende des Stufenplans würde das analoge Signal durch das digitale Signal abgelöst werden. (...) darauf hinzuwirken, dass der Initiativkreis unter Beteiligung der Länder einen zeitlich verbindlichen Stufenplan für den analogen switch-off ausarbeitet und umsetzt."
- ↑ digitalradio.de: Liste der DAB-Programme in Deutschland
- ↑ digitalradio.de: DAB Ausstrahlungsgebiet Deutschland 2005
- ↑ Pressemitteilung der Direktorenkonferenz der Landesmedienanstalten. Diese enthält das Zitat: Die Realisierung einer flächendeckenden Hörfunkversorgung für Inhouse-Empfang über landesweite bzw. bundesweite DVB-T-Netze ist eher auszuschließen
- ↑ Versuchsbetrieb mit HD Radio in der Schweiz
- ↑ http://www.hd-radio.ch/
- ↑ heise.de: Handy-TV-Modellprojekt in Regensburg gestartet
- ↑ golem.de: Beispiel für Internetradiogerät
- ↑ golem.de: Radio per Internet: 20 Millionen schalten ein