Theorie van DAB I - Data compressie.
Een beknopte beschrijving van de DAB techniek vond ik op http://nl.wikipedia.org/wiki/Digital_Audio_Broadcasting Hieruit werd mij duidelijk dat de winst van meer zenders per bandbreedte bij DAB ten opzichte van FM alleen mogelijk is dankzij een krachtige data compressie techniek. Hieronder zal ik dat toelichten.

Laten we er van uitgaan dat er stereo audio in minimaal CD kwaliteit moet worden uitgezonden. CD audio is gedefinieerd met een bemonsteringsfrequentie van 44000Hz en een signaalomvang van 16 bits. Opdat het stereo is, zijn er in feite twee audio monsters per bemonstering te nemen. Dit resulteert in een datastroom van 2 keer 16 keer 44000 = 1408 kilobits per seconde.

Nu weet ik niet precies hoe een datastroom zich vertaalt naar de benodigde bandbreedte bij radio. Maar intuïtief heb ik het vermoeden dat een datastroom van x bit per seconde een bandbreedte vraagt van x Hz. Immers elke 1/x seconde moet ten er bits van waarde kunnen veranderen, van 0 naar 1 of van 1 naar 0 of gelijk blijven. De niet gecomprimeerde data stroom van CD kwaliteit van 1408kbit/s zal dus in deze redenatie een bandbreedte van 1408kHz verlangen. Het is dus zeer wel mogelijk dat de bandbreedte per DAB kanaal niet voor niets op 1,75MHz is vastgelegd, dat wil zeggen zodanig dat er tenminste één datastroom van CD audio kwaliteit uitgezonden kan worden.

De bandbreedte op de FM is 200kHz. De bandbreedte van een DAB kanaal is 1750 kHz. DAB gebruikt de frequenties/kanalen van de vroegere analoge televisie VHF band III, welke loopt van 174 tot 230 MHz, waarbij er 8 kanalen van elk 7MHz breed beschikbaar waren. Elk van de vroegere TV kanalen is voor de DAB multiplexen opgesplitst in vier kanalen: 5A, 5B, 5C, 5D, .......tot en met 12A, 12B, 12C en 12 D, elk DAB kanaal is dus 1,75 MHz breed.

Het gebruik van een DAB kanaal voor slechts één audio programma is natuurlijk erg royaal omspringen met de frequentie ruimte. Eén DAB kanaal heeft de omvang van 1750/200 = 8,75 analoge FM audio kanalen. Zodra men dus in een DAB multiplex meer dan 8,75 audio stromen kan onderbrengen is DAB wat betreft de bandbreedte benutting de winnaar t.o.v. analoge FM .

Bij DAB+ wordt veel gebruik gemaakt van AAC datacompressie met een resulterende datastroom van 64 kilobits per seconde. Vergelijken we dit met de niet gecomprimeerde datastroom van CD kwaliteit, dan wordt met AAC de datastroom met een factor 1408/64=22 gecomprimeerd. Derhalve wordt met DAB in combinatie met 64kbit AAC compressie per audio stroom een netto ‚bandbreedte’ van 1750/22 = 79,5 kHz behaald. Dat is een factor 2,5 keer zo efficiënt als bij analoge FM.

Maar naast efficiënt gebruik van bandbreedte moet natuurlijk ook de kwaliteit van de gecomprimeerde audio minstens gelijk zijn aan de kwaliteit van analoge FM. Op http://nl.wikipedia.org/wiki/Digital_Audio_Broadcasting wordt over de geluidskwaliteit van AAC geschreven: „Bij gestandaardiseerde dubbelblinde MUSHRA-luistertests van de European Broadcasting Union (EBU) gaf het luisterpanel HE-AAC op 48 kb/s een waardering van “Good to Excellent” en op 64 kb/s een waardering “Excellent”. In de praktijk wordt er in landen die DAB+ gebruiken voor spraak veelal gekozen voor 48 kb/s, en voor muziek 64 kb/s of 96 kb/s.“

Let wel: de beleving van de kwaliteit van geluid is natuurlijk altijd een persoonlijke zaak. Voor sommige mensen zal het geluid nooit goed genoeg klinken. Maar als het om radio gaat, verlang ik niet het allerbeste. Veel van de heden ten dage uitgezonden radio programma’s zijn immers inhoudelijk ook alles behalve van een excellente kwaliteit. Waarom zou je dan qua techniek het allerbeste (en dus hoge kosten) er voor over moeten hebben? Bovendien schreef ik in de inleiding al dat men als luisteren individu minimaal invloed heeft op omroep organisaties en hun programma’s.

Persoonlijk heb ik liever een groot aanbod van programma’s met behoorlijke kwaliteit (dat wil zeggen van CD dan wel de hedendaagse FM kwaliteit) dan een beperkt aantal zenders met de hoogste kwaliteit audio. Wat mij betreft mag echte top kwaliteit audio voorbehouden blijven aan vinyl platen, hoge snelheid audio banden dan wel digitale audio bestanden met minimaal een 24 bits signaalomvang en een monsterfrequentie van minimaal 80 kHz.

Theorie van DAB II - Multiplexen.
Het gebruik van data compressie is niet het enige onderwerp bij digitale radio. Ik vond het beslist interessant om via Wikipedia ook een aantal andere aspecten van de digitale radio te bestuderen. Het blijkt dat digitale radio nogal aanzienlijk verschilt van analoge radio. Een aantal zaken wil ik hier kort beschrijven.

Bij analoog uitzenden is er altijd sprake van één draaggolf die met slechts één signaal in één bepaalde vorm wordt gemoduleerd. Bij FM stereo radio en bij televisie worden ook hulpdraaggolven gebruikt maar ten opzichte van de hoofd draaggolf zijn dit onderdelen van het modulatie signaal. Binnen het modulatie signaal worden de hulpdraaggolven en hun zijbanden altijd zo gekozen dat elkaar en de basis modulatie qua frequentie spectrum niet overlappen. Bijvoorbeeld bij FM stereo: Links en rechts worden bij elkaar opgeteld en dit mono signaal is de basis modulatie. Daarnaast wordt het verschil van links en rechts AM gemoduleerd op een hulpdraaggolf van 38 kHz. De 38kHz hulpdraaggolf wordt overigens zelf niet op de hoofd draaggolf (tussen 87,5 en108 MHz) gemoduleerd. In plaats daarvan wordt een 19kHz ‚piloot’ toon gebruikt waarmee de stereo decoder in de ontvanger weer een 38 kHz hulpdraaggolf kan maken om daarmee het links-rechts verschil signaal te kunnen de-moduleren. De hoofddraaggolf wordt bij FM stereo dus gemoduleerd met het samenstelsel van mono signaal, piloottoon en links-rechts verschil signaal zijbanden. Bij analoge PAL kleuren televisie vindt modulatie van de hoofd-draaggolf plaats met in directe vorm het video zwart-wit signaal, en daarbij opgeteld een hulpdraaggolf met kleur informatie en een hulpdraaggolf met de audio gemoduleerd.

Bij digitale radio en ook digitale televisie gaat het heel anders. In plaats van één hoofd draaggolf worden er tientallen tot honderden draaggolven gebruikt. Over het waarom daarvan later meer. Elk van deze draaggolven wordt slechts met één soort informatie gemoduleerd, namelijk met een deel van de te uit te zenden datastroom.

Stel men heeft de beschikking over een zender die wat betreft de toegestane maximale bandbreedte een datastroom van maximaal 1600 kilobit per seconde kan uitzenden. Het doet er dan eigenlijk niet toe hoe die 1600 kbit/s wordt samengesteld en waar die 1600kbit/s van afkomstig is. De 1600 kbit/s kan afkomstig zijn van de digitalisatie van slechts één audio signaal van iets beter dan CD kwaliteit. Maar de 1600 kbit/s kan ook opgebouwd zijn uit twee datastromen van elk 800 kbit/s of tien datastromen van elk 160 kbit/s. Maar ook datastromen van gemengde snelheid kunnen in één multiplex worden ondergebracht, bijvoorbeeld twee stromen van 400 kbit/s, drie stromen van 160 kbit/s en vier stromen van 80 kbit/s.

Het onderbrengen van meerdere uit onafhankelijke bronnen samengestelde datastromen in één data hoofdstroom heet multiplexen. Het is bij digitale radio en televisie dus heel natuurlijk om meerdere radio- en/of televisie programma’s tegelijk in één bundel uit te zenden en te ontvangen. Zo een bundel wordt ook wel een boeket genoemd

Het maakt dus voor de zender niets uit of de ene stroom afkomstig is van gedigitaliseerd geluid, een andere data stroom gedigitaliseerde video omvat en een derde datastroom alleen tekst omvat. Dus radiomakers, televisie makers, fotografen en tekst schrijvers kunnen allemaal een stuk van de uit te zenden totale datastroom invullen. Uiteraard moet de digitale ontvanger de verschillende onderdelen van de hoofd-datastroom kunnen onderscheiden en de sub-datastromen op hun specifieke wijze kunnen decoderen. Bij digitale radio zal er geen data afkomstig van beelden worden meegezonden omdat de ontvangers daarvoor niet geschikt zijn. Wel hebben digitale radio’s vaak een mogelijkheid om beperkt tekst weer te geven. Datastromen over het internet zullen vaak wel alle soorten gedigitaliseerde informatie omvatten omdat de meeste computers deze allemaal kunnen decoderen.

Juist omdat het voor de zender niets uitmaakt waarvan de betreffende datastroom afkomstig is, is alleen de gegevensstroomsnelheid bepalend voor de kosten van het uitzenden. De radio of televisie maker kan daarbij met aanvullende datacompressie zelf bepalen hoe groot de datastroom gaat worden. Wil men digitale radio of televisie goedkoop uitzenden dan moet er flinke data compressie worden toegepast. De beeld- en geluidskwaliteit zullen bij de ontvanger navenant slechter zijn. Dit is de praktijk bij alle vormen van digitale gegevens stromen of die nu worden verzonden via internet, via satelliet of via zenders met antennes in hoge masten op de aarde.

Veel luisteraars naar digitale radio en kijkers naar digitale televisie zullen ontdekt hebben dat er hoorbaar c.q. zichtbaar verschil in kwaliteit van geluid en beeld is bij de verschillende radio en TV aanbieders. Gratis aangeboden uitzendingen worden vaak met een lage datastroom snelheid uitgezonden. Voor hoge kwaliteit beeld en geluid moet men als ontvanger - vanwege de benodigde hoge datastroomsnelheid - het nodige betalen. Om hiertoe de ontvanger te dwingen wordt de betreffende datastroom op speciale wijze gecodeerd. Deze versleuteling kan alleen ongedaan worden gemaakt als de luisteraar c.q. kijker daartoe speciale, vooraf betaalde informatie in het ontvangtoestel aanwezig heeft, bijvoorbeeld een smartcard bij een digitale satelliet ontvanger.

Theorie van DAB III - de digitale zender en ontvanger:
Quadratuur modulatie en Orthogonal Frequency Division Multiplexing.

Tot hiertoe heb ik alleen nog maar omschreven wat een digitale zender als modulatie aangeboden wordt. Nog niet beschreven is de techniek van het digitaal uitzenden zelf. Ik heb al wel aangegeven dat er niet van één draaggolf maar van tientallen of zelfs honderden draaggolven gebruik wordt gemaakt. Al deze draaggolven staan in het frequentie spectrum netjes op dezelfde afstand van elkaar. Deze afstand bepaalt tevens hoe breed de zijbanden bij modulatie van de draaggolven mag zijn, namelijk elke zijband maximaal de helft van de onderlinge draaggolf frequentie afstand.

De te moduleren totale en snelle datastroom wordt eerst gespitst in een aantal langzame datastromen gelijk aan het aantal draaggolven. Stel weer de zender die 1600 kbit/s kan verwerken en stel dat deze digitale zender met 100 draaggolven werkt. De 1600 kbit/s stroom wordt opgesplitst in 100 stromen van 16 kbit/s, één 16kbit/s datastroom voor elke draaggolf. Een 16 kbit/s datastroom is natuurlijk 100 keer langzamer dan de 1600 kbit/s stroom. Daarom is de bandbreedte van elke uitgezonden draaggolf ook 100 keer kleiner dan het geval zou zijn als de 1600kbit/s stroom op één draaggolf zou worden uitgezonden.

Vervolgens worden de bits van de datastromen per draaggolf samengevoegd tot zogenaamde symbolen. Bijvoorbeeld vier bits tot één symbool. Terwijl de afzonderlijke bits alleen de waarden 0 of 1 kunnen aannemen neemt het symbool dan de waarden 0000, 0001, 0010, 0011, enzovoort tot en met 1111 aan, hetgeen betekent dat in totaal 16 waarden voor het symbool mogelijk zijn. De datastroom snelheid is dus omgevormd van een stroom van 16 kbit/s naar een symboolstroom van 4 kilosymbool per seconde.

Bovendien wordt bij elke draaggolf nog een tweede draaggolf opgewekt met dezelfde frequentie maar 90 graden in fase verschoven. Dus in totaal zijn er in het voorbeeld 200 draaggolven. Op basis van de momentele waarde van een symbool wordt elk paar van 90 graden in fase verschoven draaggolven in amplitude gemoduleerd. Omdat in dit voorbeeld een symbool 16 verschillende waarden kan aannemen, zijn er dus ook 16 verschillende modulatie toestanden van het draaggolf paar. Bijvoorbeeld: heeft het symbool de waarde 0000, dan wordt draaggolf a met modulatie sterkte +3 gemoduleerd en zijn 90 graden partner draaggolf b ook met sterkte +3 gemoduleerd. Heeft het symbool bijvoorbeeld de waarde 1011 dan wordt draaggolf a met sterkte -1 gemoduleerd en draaggolf b met sterkte +1. In een afbeelding kunnen zo alle draaggolf modulatie sterkten in relatie tot de symbool waarde worden afgebeeld.

De hier geschetste modulatie methode wordt QAM-16 genoemd. De Q staat voor quadratuur en dit houdt in dat er twee onderling in 90 graden verschoven draaggolven worden gebruikt. De twee draaggolven zijn zogezegd orthogonaal. De AM in QAM staat er voor dat deze golven in amplitude worden gemoduleerd. QAM zelf is weer een onderdeel van Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), ook bekend als Discrete Multi-tone Modulation (DMT), zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency_division_modulation

Deze web pagina bevat ook een afbeelding van QAM-16 in grafiek vorm, zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency_division_modulation#mediaviewer/Bestand:16QAM_m... Men ziet in deze figuur dat de modulatie sterktes van de draaggolf en zijn 90 graden verschoven partner per symbool waarde evenwichtig en maximaal verspreid over het vlak zijn. Het onderscheid van het draaggolven paar is dus per symboolwaarde zo groot mogelijk en dit maakt het voor de ontvanger gemakkelijker het onderscheid als zodanig juist te detecteren.

Voor een ontvanger op afstand worden het draaggolven paar met dezelfde frequentie gezien als één draaggolf. De detectie van QAM kan daarom niet plaatsvinden met de eenvoudige diode methode. AM diode detectie detecteert slechts de vectoriëel opgetelde amplitude som van het draaggolf paar. De momentele fase ervan wordt niet opgemerkt. Daarom moet QAM gedetecteerd worden met behulp van een referentie trilling, opgewekt in de ontvanger zelf. Alleen uit de vergelijking van de referentie trilling met de ontvangen som draaggolf kan ook de fase daarvan worden afgeleid. Fase en amplitude informatie zijn dan voldoende om de momentane symboolwaarde vast te stellen. De referentie trilling zal daarbij ook synchroon moeten blijven met de zender. Hiertoe wordt door de zender aanvullende informatie uitgezonden.

Al met al is de modulatie techniek toegepast bij digitale uitzending nogal ingewikkeld. Daarbij vraagt Orthogonal Frequency Division Multiplexing de nodige rekenkracht van de digitale processors, zowel bij de zender als de ontvanger. Anderzijds heeft OFDM belangrijke voordelen. Deze voordelen hangen direct samen met de lage modulatie frequentie van de orthogonale draaggolf paren en derhalve van de smalle zijbanden bij deze draaggolven. Dat de zijbanden inderdaad smal zijn laat het voorbeeld zien. De totaal uit te zenden bit snelheid bedraagt 1600 kbit/s. Door 100 draaggolf paren te gebruiken hoeft per draaggolf paar nog maar met 16kbit/s gemoduleerd te worden. Door de omzetting van vier bits in één symbool wordt de modulatie snelheid van het draaggolf paar 4000 symbolen per seconde. De modulatie toestand van een orthogonaal draaggolf paar blijft dus telkens 0,25 milliseconde de dezelfde waarde houden.

In benadering kan dit gezien worden als modulatie met een 4000 Hz signaal. De bandbreedte van het orthogonaal draaggolf paar is dus rond 8000 Hz (AM, twee zijbanden). Gezien de draaggolf frequentie van rond 200 MHz (VHF band II frequenties) is de de bandbreedte slechts 4/100000 van de draaggolf frequentie. Dit is veel smalbandiger dan bijvoorbeeld op FM: 200kHz/100MHz = 0,002 en bij AM op de middengolf: 9kHz/1MHz = 0,009. Vervorming door selectieve fading van zijbanden, zoals dat bij MG ontvangst vaak optreedt, zal dus bij ODFM van veel minder van invloed zijn.

Op Wikipedia worden de voordelen van ODFM als volgt omschreven, zie onderstaand citaat uit http://nl.wikipedia.org/wiki/Orthogonal_frequency_division_multiplexing
„Er zijn veel voordelen aan het gebruik van deze techniek. Zo wordt de hoeveelheid data die op een kanaal verstuurd kan worden veel groter. Het theoretische maximum volgens het bemonsteringstheorema van Nyquist-Shannon wordt dicht benaderd. De distorsie die veroorzaakt wordt door meerweg ontvangst (bijvoorbeeld direct en via een gebouw gereflecteerd) wordt er ook mee beperkt. Bij een niet-OFDM signaal wordt het signaal bij meerweg ontvangst vervormd (met als gevolg bijvoorbeeld de dubbele beelden op een analoge TV). De invloed van meerweg ontvangst hangt af het looptijd verschil tussen de paden, dat op zijn beurt weer af hangt van het weglengte-verschil. Als de bandbreedte van het signaal groot is ten opzichte van de 1/(looptijd verschil) zal er sterke beïnvloeding van het signaal optreden.“

„De essentie waarom dit bij OFDM veel minder gebeurt, is dat elk van de kanalen door de lage modulatiefrequentie en dus bandbreedte de invloed van het weglengte verschil gering is, zelfs als die tientallen kilometers bedraagt. Wel kan de sterkte van de kanalen onderling variëren, maar dat kan door equalizers worden rechtgetrokken, zolang elk kanaal een zekere minimaal signaalniveau heeft. Deze eigenschap maakt het ook mogelijk dat meerdere zenders op dezelfde frequentie kunnen zenden, zoals voor DVB-T ook gebeurt. Wel moeten de zenders exact gelijke frequentie en timing van de modulatie hebben.“

Zoals het citaat aangeeft maakt ODFM het ook mogelijk dat zenders die deze techniek toepassen met dezelfde draaggolf frequenties kunnen werken. Bij analoge AM en FM storen de zenders elkaar in het overlappende bereik gebied als ze dezelfde draaggolf frequentie hebben. Met ODFM daar in tegen ondersteunen de zenders elkaar in het overlapgebied van het zender bereik.

De geciteerde Wikipedia pagina vermeldt verder dat ODFM de basis is voor tal van digitale verbindingen, zowel in draadloos (denk naast digitale radio en TV ook aan Wifi) als via kabels (denk aan ADSL).

De digitale radio ontvanger (samenvattend).

In hoofdlijnen vinden in de digitale radio ontvanger de bewerkingen die de programma maker op het audio signaal heeft toegepast, alsmede de processen in de zender, met omgekeerd resultaat plaats. In het kort:
1. het ontvangen en de-moduleren van tientallen tot honderden QAM gemoduleerde draaggolven opdat er discrete maar nog steeds analoge symbool waarden ontstaan,
2. de stroom van analoge symboolwaarden omvormen tot digitale symbolen en daarna tot bit stromen,
3. zo nodig fout correcties toepassen op deze bit stromen. Fouten ontstaan bijvoorbeeld omdat de ontvangst niet alleen rechtstreeks van de DAB zender binnenkomt maar ook via reflecties (van gebouwen of vliegtuigen) dan wel van andere DAB zenders die ook hetzelfde kanaal uitzenden (overlappingsgebied van DAB zenders),
4. uit de binnenkomende bit stroom die deel data stroom selecteren die betrekking heeft op het door de luisteraar gekozen radio programma,
5. de geselecteerde data deel stroom expanderen, omgekeerd aan de specifieke data compressie door de programma maker of zender er op toegepast,
6. de ge-expandeerde data deelstroom van digitaal naar analoog omzetten,
7. het analoge signaal eventueel versterken en weergeven door luidsprekers of met een hoofdtelefoon.
De DAB ontvanger heeft er dus het nodige werk aan om digitale radio uitzendingen weer luisterbaar te maken. Dit alles vereist een krachtige en snelle elektronica.

Tot hier de belangrijkste theorie van digitale radio.

Een DAB ontvanger in de praktijk.

Uiteindelijk werd ik zo nieuwsgierig naar digitale radio dat ik een DAB+ radio heb aangeschaft. In dit geval een tuner, dat wil zeggen een apparaat zonder ingebouwde luidspreker, bedoeld om aan te sluiten op een audio versterker c.q. audio installatie. Ook wilde ik in eerste instantie een relatief goedkoop toestelletje testen, immers als dat voor mij goed genoeg werkt waarom dan een duur toestel kopen.

Het door mij aangeschafte toestel is een DUAL DAB 2A DAB+ en FM ontvanger. De leverancier is Conrad, zie: http://www.conrad.nl/nl/dual-dab-radio-dab-2a-dab-fm-394193.html

De voordelen van dit toestelletje zijn:
- klein formaat
- met afstandsbediening
- 20 voorkeuze stations, zowel op DAB+ als op FM.
- handige extra datum en tijdweergave.
- audio uitgang signaal dat krachtig genoeg is om er direct (zonder versterker) een (stereo) hoofdtelefoon duidelijk hoorbaar op te laten klinken.

De nadelen zijn:
- de handleiding is alleen in het Duits.
- de bijgeleverde netvoeding produceert storing op AM.

De ontvangstresultaten.
De ontvangstresultaten van DAB en FM hangen natuurlijk af van de opstelling van de ontvanger, de nabijheid en sterkte van de zender en atmosferische condities. Ik geef hier de ontvangst resultaten bij opstelling van mijn ontvanger in de woonkamer op de begane grond.

DAB+ ontvangst: prima.
In overeenstemming met http://radio-tv-nederland.nl/dab/dab-overzicht.html laat de ontvanger na de zenderscan programma’s zien uitgezonden in de multiplexen 11C (220,352 MHz) en 12C (227,360 MHz). De ontvangst is krachtig en bijna altijd foutloos. Dit is geen wonder want in mijn woonplaats Lelystad staat ook een DAB+ zender.

FM ontvangst: deze hangt sterk af van de afstand tot de zender.
De DUAL DAB 2A ontvangt FM programma’s, die vanuit de zender in Lelystad worden uitgezonden, prima. Dit betreft onder meer Omroep Flevoland, Radio Lelystad en diverse landelijke commerciële zenders zoals Radio10.

Maar van op afstand gelegen FM zenders is de ontvangst matig tot slecht. Dit geldt in mijn geval voor de landelijke programma’s van de publieke omroep. Deze programma’s kan ik in Lelystad via drie zender locaties ontvangen: Smilde, Lopik en Wieringermeer. Maar voor alle drie zenders is Lelystad een locatie op afstand. De zender Wieringermeer staat weliswaar het dichtste bij Lelystad. De zendmast aldaar is echter minder hoog en dit maakt het bereik van de zender dus weer kleiner. Zodoende heb ik (al jaren) een zwakke ontvangst van de landelijke publieke omroep FM programma’s.

Op de begane grond in mijn woonkamer is de ontvangst van NPO FM zenders zelfs zodanig slecht dat ik er alleen in mono naar kan luisteren. Op mijn vliering is de ontvangst wel beter maar ook dan gaat stereo ontvangst vaak gepaard met een sterke ruis. De DUAL DAB 2A ontvanger in FM stand doet het daarbij niet beter dan mijn „ouderwetse“ analoge FM ontvangers. Maar nu met DAB+ heb ik ten opzichte van FM een duidelijk verbeterde ontvangst van de NPO programma’s. Ook in mijn woonkamer kan ik via DAB deze programma’s prima in stereo beluisteren en bovendien nagenoeg ruisvrij.

De geluidsweergave.
Bij de behandeling van DAB en data compressie heb ik al geschreven dat het voor mij niet echt belangrijk is dat via de radio de hoogst mogelijke kwaliteit audio te horen is. Het geluid dat de DUAL DAB2A in DAB stand produceert is voor mij van voldoende niveau, het is te omschrijven als minimaal gelijkwaardig met het af spelen van MP3 160 kbit/s. (Ik heb op mijn PC nagenoeg geen AAC audio bestanden, vandaar dat ik vergelijk met de weergave van MP3 bestanden). Daarnaast blijkt de DUAL DAB2A aan de audio uitgang een dusdanig sterk signaal af te geven dat deze met een laag impedantie (8-16 ohm) hoofd telefoon rechtstreeks goed hoorbaar beluisterd kan worden, dus zonder extra versterker.

Het ontvanger geheugen.
Het geheugen van de DUAL DAB2A bewaart de gegevens van ingescande DAB en FM zenders alsmede alle voorkeur toets instellingen. Gelukkig is dat ook het geval wanneer het apparaat volledig stroomloos gemaakt wordt. Dat wil zeggen als de gelijkstroom plug van de net adapter uit de radio gehaald wordt het geheugen niet gewist. Was dit niet het geval dan had ik de radio zeker retour verkoper gestuurd. Ik wil apparatuur kunnen verplaatsen, bijvoorbeeld van woonkamer naar slaapkamer en terug, zonder dat bij opnieuw inschakelen allerlei gegevens opnieuw moeten worden ingevoerd. Ook wil ik apparatuur altijd volledig kunnen uitschakelen, niet slechts op een ‚standby’, wederom zonder dat bij opnieuw inschakelen allerlei gegevens opnieuw moeten worden ingevoerd. (Overigens: na geheel uitgeschakeld te zijn geweest moeten computers veel gegevens opnieuw inladen in hun werkgeheugen alvorens ze klaar voor gebruik zijn. Het is maar goed dat computers dat vooral uit zichzelf doen en de gebruiker meestal slechts een login naam en wachtwoord hoeft in te voeren).

Programma aanbod: DAB-FM-AM-Internet

Wat de DAB radio kan ontvangen aan programma’s.
Ten opzichte van FM zijn er met DAB meer programma’s te beluisteren. Zie hiertoe ook de lijst op http://radio-tv-nederland.nl/dab/dab-overzicht.html Maar omdat DAB net als FM ook van VHF frequenties gebruik maakt is er alleen ontvangst van programma’s binnen de horizon van de zend antenne. Alleen als men in een grensstreek woont zal men ook de ontvangst van buitenlandse DAB programma’s kunnen verwachten. Een DAB ontvanger is duidelijk een regionale ontvanger, dat wil zeggen alleen geschikt voor de ontvangst van in de nabije omtrek opgestelde zenders. De maximale afstand tot de zender zal ca. 100 km zijn, afhankelijk van de hoogte van de zendmast, net als bij FM. Voor wereldontvangst blijft men aangewezen op AM radio (met naast lange en midden golf ook de korte golf) dan wel op internet radio.

Aard en kwaliteit van programma’s bij DAB.
Jammer vind ik dat op DAB (net als op FM) het grootste deel van het programma aanbod bestaat uit hedendaagse pop muziek. Meer van hetzelfde is geen werkelijke verbetering. Vooral commerciële programma’s, daar zijn er veel te veel van. In de tijd van de zeezenders zoals destijds Veronica, werd mij al duidelijk dat commerciële radio er niet alleen is om de luisteraars te plezieren maar vooral ook om de luisteraars veel reclame te laten aanhoren. De inkomsten uit de reclame, die zijn voor de commerciële radio het werkelijke belang.

Het heeft natuurlijk met mijn leeftijd te maken. Men is vooral op jonge leeftijd bereid om allerlei nieuwe dingen te proeven. Bij het ouder worden houdt men zaken vaak voor: „Ik heb dat al eens ervaren, ik hoef het niet nog eens“. Zo gaat het mij ook inzake pop muziek. Ook aangaande de pop muziek uit mijn eigen jeugd ben ik kritisch: een deel daarvan vind ik ronduit inhoudsloze, stompzinnige muzak. Met meer levenservaring gaat men steeds meer kiezen voor dat wat het leven echt inhoudelijk doet verrijken. Dit is conform de natuurwet: de aard van het leven is om vooruit te gaan.

Ik ben wel blij met op digitale radio naast NPO Radio 4 de zender Classic FM. Nog een extra klassieke muziek programma is wat mij betreft zeer welkom. Het programma NPO top 2000 is ook aardig. Maar een echt jaren 1955 - 1975 non stop ‚evergreens’ pop muziek programma zou er ook moeten komen. Radio 5 nostalgia kan mij niet echt meer bekoren vanwege de vele onnozele interviews, kneuterige spelletjes en ander geleuter.

Veel luister ik naar NPO Radio 4 en naar NPO radio 1 en die kan ik dus nu ook met DAB goed beluisteren. Daarnaast blijf ik ook naar AM zenders luisteren, met name naar Engelse en Duitse publieke omroep zenders. Andere talen kan ik niet verstaan. Het aardige aan AM is dat het de nationale grenzen overschrijdt. FM en DAB blijven lokale, regionale of hoogstens landelijke radio media.

DAB in vergelijking met internet radio.
In aantal en diversiteit van programma’s biedt internet radio nog altijd veel meer keuze dan DAB radio ooit zal kunnen brengen. Aan de andere kant vind ik het bezwaarlijk de computer veel uren te laten maken alleen voor internet radio. Ook als ik kort even bijvoorbeeld het nieuws wil beluisteren vind ik het bezwaarlijk daarvoor de computer te moeten opstarten. Een radio (DAB, FM of AM) is dan veel handiger.

Op de website van Conrad zie ik dat internet radio’s niet eens zoveel duurder zijn dan DAB+ radio’s, vanaf ongeveer 80 euro. Een internet radio aanschaffen is dus het overwegen waard. Maar zolang kan ook een oude computer met Linux als internet radio dienst blijven doen en daarbij nog veel meer bieden zoals streaming televisie en you-tube.

Stroomverbruik een stoorstraling bij de DUAL DAB 2A.
Aan de DUAL DAB 2A DAB+ en FM ontvanger en de bijgeleverde net adapter heb ik een aantal metingen verricht zoals van het stroomverbruik en de stoorstraling.

Voedingsspanning voor de DUAL DAB2A ontvanger.
Met een analoge, gestabiliseerde en instelbare gelijkspanning voeding heb ik gemeten dat de DUAL DAB 2A DAB+ en FM ontvanger prima werkt met een voedingsspanning vanaf 5,0 tot 6,3 volt. Een hogere voedingsspanning heb ik niet toegevoerd vanwege het dan mogelijk defect raken van de radio. Bij een lagere voedingsspanning dan 5,0 volt begint de lichtsterkte van het display in snel tempo te verminderen. Dat de DAB ontvanger ook werkt op 5 volt maakt het mogelijk deze eventueel te voeden uit een USB poort.

Stroomopname van de DUAL DAB2A ontvanger.
Bij een voedingsspanning van 6,0 volt heb ik de volgende stroomopnames van de DUAL DAB 2A DAB+ en FM ontvanger gemeten:
- lichtsterkte van het display in stand hoog: DAB+ stand:125mA, FM stand: 140 mA.
- lichtsterkte van het display in stand midden: DAB+ stand:120mA, FM stand: 136 mA.
- lichtsterkte van het display in stand laag: DAB+ stand:115mA, FM stand: 132 mA.
- ontvanger in „standby“ (lichtsterkte van display in stand laag): 34 mA.

Het valt op dat het energieverbruik bij FM ontvangst hoger is dan bij DAB+. Bovendien is het energie verbruik van de DUAL DAB2A in vergelijking met een „ouderwetse“ FM transistor portable radio flink hoger: een ouderwetse FM portable radio gebruikt (bij zacht spelen) typisch 20 tot 30 mA, minder dus dan de standby stroom van de DUAL DAB2A. De DUAL DAB2A kan dus ook op batterijen spelen maar die zullen wel snel leeg zijn. Blijkbaar is de situatie bij andere DAB radio’s dezelfde want op verkoop websites zie ik nogal wat DAB radio’s met standaard het gebruik van oplaadbare batterijen.

Juist omdat het stroom verbruik slechts weinig toeneemt met de lichtsterkte van het display is het aannemelijk dat de digitale elektronica in de DUAL DAB2A verantwoordelijk is voor het grootste aandeel van het energieverbruik. Ook bij FM ontvangst is de digitale elektronica aan het werk: ten behoeve van de PLL afstemming en het decoderen en weergeven van de RDS informatie. In een „ouderwetse“ FM portable radio ontbreekt deze digitale elektronica, dat is de reden waarom een klassieke FM portable radio zo veel minder energie verbruikt.

De bijgeleverde net adapter.
Bij de DUAL DAB2A is een kleine schakelende net adapter geleverd. Spanning en stroom meting aan deze adapter leveren het volgende resultaten:
6,18 volt bij 0mA (=onbelast),
5,94 volt bij 100mA,
6,00 volt bij 200mA,
6,00 volt bij 400mA,
6,04 volt bij 600mA.
Wat betreft het leveren van een gestabiliseerde spanning werkt de net adapter prima.

Maar als het op verspreiden van elektromagnetische straling aankomt blijkt de net adapter een duidelijke stoorbron op AM. Zowel op midden- als op lange golf is er storing aanwezig als de net adapter in werking is, zelfs als de betreffende AM ontvanger op ruime afstand (meer dan 5 meter) van de net adapter geplaatst is. Men kan zeggen: wat maakt dat uit als men luistert naar DAB+ of FM. Het gaat echter om het beginsel: een elektrisch apparaat moet zodanig zijn ontworpen dat het zo weinig mogelijk storing produceert. Helaas voldoen veel van de vooral goedkope net adapters hier niet aan.

De DUAL DAB2A (aangesloten op een analoge gestabiliseerde voeding) produceert zelf nauwelijks storing, deze storing hoort men alleen als de AM ontvanger binnen 30 cm van de DAB ontvanger geplaatst is. Gelukkig is het niet moeilijk een kleine, analoge gestabiliseerde netvoeding te bouwen.. Gezien de stroomopname metingen aan de DUAL DAB2A is een voeding voor 200mA voldoende.

Zelf had ik nog een 9 Volt 200mA niet gestabiliseerde gelijkspanning leverende analoge net adapter liggen. Hierbij heb ik een spanning stabilisatie schakeling met een LM371 gebouwd. De uiteindelijke gestabiliseerde spanning heb ik ingesteld op 5,15 volt. Het lijkt mij voor de levensduur van het display op de DAB radio gunstiger een spanning wat lager dan 6 volt te gebruiken. De DUAL DAB2 werkt prima op deze net voeding met analoge spanning stabilisator. Men kan natuurlijk ook een 7805 of een 7806 spanning stabilisator IC gebruiken. Daarvan zijn echter de uitgangsspanningen niet instelbaar zo als wel bij de LM317 regulator

DAB, de historische radio hobby en afsluiting.

Als liefhebber van historische buizen radio’s wil ik de DAB+ ontvanger uiteraard ook gebruiken als audio bron voor mijn mini AM zendertje. Vanwege de storing is in dit geval de schakelende net adapter bij de DAB radio geleverd onbruikbaar. De ontvangst op de AM buizenradio gaat dan gepaard met een sterke bromtoon. Maar als de DAB radio met een analoge adapter wordt gevoed dan gaat het heruitzenden op AM van via DAB ontvangen programma’s uitstekend, de storende brom is geheel verdwenen. Uiteraard heb ik mijn mini middengolf zendertje voorzien van een ontstoorde analoge voeding.

Op deze manier heb ik op de AM buizen radio de weergave van Radio 5 vergeleken: 1. rechtstreeks op 747 kHz ontvangen of 2. via de DAB radio ontvangen en heruitgezonden met het mini MG zendertje. Ik kan niet anders zeggen: ik vind Radio 5 via de heruitzending met mijn mini MG zendertje een stuk beter klinken dan via de Flevolandse 747 kHz zender. De Flevolandse 747 kHz zender „dreunt er in“ om zo te zeggen. Mijn mini AM zendertje zonder audio dynamiek compressie klinkt veel natuurlijker.

Voor het laten spelen van buizenradio’s met FM kan men natuurlijk ook de DAB radio gebruiken als signaal bron voor een mini FM zendertje. Ook dit heb ik uitgeprobeerd: een prima ontvangst, ook in stereo, mits het mini FM zendertje op korte afstand van de weergevende (stereo) FM radio geplaatst is.

FM stereo mini zendertjes zijn volop te koop. Ze zijn origineel bedoeld om MP3spelers ook op auto radio’s te laten klinken. Maar deze zendertjes zijn dus ook nuttig voor het laten spelen van historische buizen FM radio’s met muziek uit eigen bronnen. Zo zal men ook na 2023, het jaar waarin men van plan is de FM zenders in Nederland voorgoed uit te schakelen, de historische FM radio nog kunnen laten klinken.

Al met al vind ik de aanschaf van een DAB+ ontvanger een aanwinst. In de eerste plaats heb ik, dankzij de aanwezigheid van een DAB zender op minder dan 10 kilometer van mijn woning een prima ontvangst kwaliteit, ook van alle publieke omroep programma’s. Ten tweede biedt DAB ten opzichte van FM een aantal extra programma’s. Maar ik vind het extra programma aanbod bij DAB in aantal, niveau en diversiteit te gering dat ik er een duur toestel voor wil aanschaffen. In dat opzicht vind ik geld beter besteed aan bijvoorbeeld de super audio CD. Tenslotte heeft de DAB+ radio voor de hobby met historische radio’s een welkome functie als signaalbron voor de mini zendertjes op MG en FM ten behoeve van het laten spelen van deze radio’s.

Tenslotte nog iets OFF TOPIC: Waarom heb ik deze forum bijdrage „Wij DAB DAB DAB“ genoemd?

DAB doet mij altijd denken aan lang geleden toen ik bij de padvinderij zat, d.w.z de afdeling voor jongens van basis school leeftijd. Die afdeling is ingericht naar het verhaal Mowgli in het jungleboek van Rudyard Kipling, zie http://nl.wikipedia.org/wiki/Het_jungleboek en http://nl.wikipedia.org/wiki/Welpen_(scouting)

De groep jonge padvinders heet een horde, de kinderen in de groep zijn welpen en de hoofd leider heet 'Akela'. En dan was er nog dat akelige uniform: groen shirt, korte broek en dat typische welpen petje. Ik vond dat uniform echt niet leuk destijds.

Het ritueel was toen als volgt: de akela roept: DJB! DJB! DJB! DJB betekent „doe je best“. De welpen worden dan geacht te antwoorden met „wij DOB! DOB! DOB!“ Wij DOB betekent „wij doen ons best“. Zo ging dat destijds bij de scouting, het zogenaamde „yellen" dat ik - nog zelf kind - eigenlijk toen al een achterlijke bezigheid vond.

Gelukkig is de scouting naderhand gemoderniseerd. In 1985 en 1986 ben ik zelf bij de leiding van een groep „verkenners“ (leeftijdscategorie 12-16 jaar) geweest. Het uniform was beperkt tot het kaki overhemd en een das in de kleur van de groep. De broek was naar eigen keuze. Ook het „yellen“ was zo goed als afgeschaft. Vooral de positief gerichte binnen- en speciaal ook de buiten activiteiten, welke bij de scouting plaatsvinden, waardeer ik als heel waardevol bij het opgroeien van kinderen en jongeren.

Dus omdat DAB veel op DOB lijkt..... nu met kritische kanttekeningen ook: „Wij DAB DAB DAB“.

Met vriendelijke groet, Pieter

Tot zover dank voor de positieve reacties op mijn uiteenzettingen aangaande DAB.

Qua techniek vond ik de theorie zeker interessant, zeker omdat zaken als QAM en ODFM ook in veel andere soorten data transmissie gebruik wordt. Maar ik ben nu bepaald nog geen expert, ik weet nu iets in plaats van niets. Veel vragen heb ik nog zeker, om te beginnen:

1. Hoe worden tientallen tot honderden draaggolven opgewekt? Daar zal wel een ingewikkelde schakeling voor nodig zijn. In het verleden ging dat met een soort van frequentie raster generator: een kristal oscillator die een blokgolf afgeeft, bijvoorbeeld op precies 1 MHz. Deze blokgolf geeft tientallen harmonischen waarmee men de schaal van een KG ontvanger kan ijken. Ik zelf ook ooit zo een apparaatje gebouwd met TTL IC's. Dit apparaatje heeft bovendien een tien deler zodat ook de MG en VG schalen geijkt kunnen worden.

2. Hoe maakt men dat twee signalen precies 90 graden faseverschil hebben? Mogelijk gaat men uit van een blok golf oscillator met dubbele frequentie en deelt dit signaal door twee, in een geval door een flip-flop te alleen te triggeren op de opgaande flank, in het andere geval door een flip-flop alleen te triggeren op de neergaande flank. Beide flip flops levern dan blokgolven op de halve frequentie en die onderling 90 graden in fase zijn verschoven.

3. Op diverse methoden van data compressie ben ik helemaal maar niet ingegeaan, ik weet daar niets van. Wel vond ik de vergelijking in data stroom snelheid tussen niet gecomprimeerd op CD kwaliteit en wat bijvoorbeeld AAC oplevert opvallend groot.

Wat omroep politieke zaken betreft, d.w.z. wie en met wat krijgt men een zend vergunning.... Ik kon er over zwijgen maar ik vind dat ik er op in moest gaan. Wat heel terecht, elke consument zal zich afvragen wat een nieuw type radio hem of haar uiteindelijk zal gaan brengen aan programma's. Persoonlijk kan ik niet anders zeggen: DAB is wel iets dat aan de bevolking opgelegd wordt en daar houd ik dus niet van.

Speciaal aan Maurice: Je hebt gelijk dat een uniform ook nuttige aspecten heeft, zoals het wegvallen van onderscheid in wel of geen dure kleding. Toen ik zelf verkenners leiding was vond ik het uniform van overhemd en das ook prima, enerzijds een duidelijk accent gevend van gebondenheid aan een groep maar anderzijds ook weer niet te nadrukkelijk. En als jezelf zegt: "o.a. scouting & als overige ander buitenspel aanbod - gezellig, lachende kinderen die wat leren". Dat is wat ik dus ook graag zie.

Met vriendelijke groet, Pieter