HD Radyo

HD Radyo Teknolojisi nedir? Yüksek kalitede müziği radyolarımızdan dinlemek bir gün mümkün olacak mı merak ediyorsanız bu yazıyı kaçırmayın. Yazarımız Tunç Gündoğdu sizin için inceledi ve yazdı.

HD RADYO ve DİJİTAL YAYIN

Günümüzde herşey dijitale dönüşmekte olduğundan FM ve AM radyo istasyonları da bu teknolojiden yararlanarak çok daha az bir yayın gücü ile, dar bir yayın bandında, enterferans ve statikten arındırılmış ve CD kalitesine yakın müzik çalabilmekteler. HD Radyo henüz ülkemizde başlamış olmasa da birkaç yıldır yurt dışında yayınlanmakta.

Bu yeni HD radyo alıcıları herhangi bir üyelik gerektirmeden aynı radyo frekanslarında çalışabilmekteler.

Nedir bu teknolojinin detayları, geleceği, analog yayınlardan farkı ve Amerika/Avrupa standartları:

NASIL ÇALIŞIYOR (IBOC Teknolojisi)

HD Radyo teknolojisi bir dijital radyo standardı. 2002'de Amerika'da iBiquity Dijital tarafından geliştirilmiş (IBOC teknolojisi – in band on channel). Bildiğimiz analog radyo frekanslarında yayın yapılmakta ve ses dijital forma dönüştürülerek kesintisiz bir data akışı modüle edilmektedir.

Verici tarafında ses dijital olarak sıkıştırılmış olarak (HDC codec algoritması) havaya gönderiliyor. Bunun için özel tasarlanmış vericiler kullanılıyor.

Analog yayınlar ve dijital yayınlar ile yazılı bilgi (metadata – müzik ile ilgili detaylar, hava ve trafik durumu, vs.) beraber olarak aynı frekanstan yayınlanmakta. Dijital yayınlar 'yan bantlardan – bantın üst ve altından' yayınlanıyor.

HD Radyonun bir avantajı günümüzdeki aynı yayın frekanslarının (88 – 108 MHz ve 520 – 1710 kHz) kullanmasıda. Mesela HDTV'de farklı frekanslar kullanılmakta.

HD Radyo Alıcısı tarafında ise ses deşifre edilmekte, ayrıca gelen yazılı bilgi de radyonun ekranında gösterilmektedir. Dijital olmayan radyolar ise aynı vericiden gelen analog yayını dinletmeye devam etmektedirler.

Enterferans, gürültü ve parazit, radyo yayınının bir nesneye çarpması ve alıcıya esas sinyalden farklı bir zamanda ulaşması ile oluşmakta. HD Radyo alıcı tasarımları bu tip yansıyan sinyalleri farkedip her türlü statik, hışırtı, ses azalması ve benzerlerini azaltmaktalar. (Her iki yan bant yayınlarının analog sinyallerden ayırtedilmesi teknolojisi)

Ayrıca CD çalarlarda olduğu gibi kısa süreli bir hafıza, kesilmeleri engellemekte kullanılıyor.

HD Radyolar aynı zamanda analog yayınları de dinletebilmekteler. Eğer kesilme kısa süreli hafızadan çok daha uzun süreli olursa alıcı otomatik olarak analog yayına dönebilmektedir.

Zaman içinde dijital kullanıcıların artması ile analog yayınların durdurulacaığnı düşünebiliriz, ancak henüz bu konuda bir bilgi yok.

Amerika Birleşik Devletlerinde Mayıs 2009 itibarı ile HD Radyo teknolojisi, kullanılan en yaygın dijital radyo teknolojisi ve 1900'dan fazla istasyon ülkenin %84'ünü kapsıyormuş.

AM Bandı

AM kanallarında yaklaşık 20 kilohertzlik dar bir alanda veri göndermek, iki telefon hattı kullanıp 33 kbit/saniye veri göndermeye eşittir.  Bu da alınabilecek en yüksek kapasiteyi sınırlamaktadır. HDC+SBR codec'i kullanarak (Specral Band Replication) 15.000 Hz'e kadar olan sesleri simule etmek ve dar AM bandında FM kalitesini elde etmek mümkün olmaktadır.

HD Radyo vericileri AM çift mod sayesinde 40 veya 60 kbit/s veri gönderilebilmekte, ancak birçok AM dijital istasyon 40 kbit/s seçip aynı yayını iki kere göndererek verimliliği arttırmaktadır. HD Radyo alıcıları ise sadece dijital yayın modunda çalışıp, düşük sinyal durumunda analog sinyallere dönmeden 20 kbit/s olarak da yayını dinletebilmektedirler.

AM tip HD Radyo teknolojisi 20 kHz kanallarda (+/- 10 kHz) çalışmakta ve her yan kanala 5 kHz geçmektedir. Sadece dijital yayın yapılıyorsa (analog olmaksızın) yayın 20 kHz kanala (20-40 kbit/s) veya genişletilmiş 30 kHz kanala (40-60 kbit/s) tam sığmaktadır. Amerika'da AM bant kanalları 10 kHz ve Avrupa'da 9 kHz aralıklı olduğundan çift modda (hem analog hem dijital yayın aynı anda) dijital veri yan kanallaların üstüne binmektedir. Bu da dinleyicilerin enterferans duymalarına sebep vermektedir. Benzer şekilde analog alıcı ile dinleme sırasında beyaz gürültü duymak mümkün olmaktadır.

Bu yüzden AM Bandında enterferans FM bandına göre daha fazladır.

FM Bandı

FM çift dijital/analog modda dört farklı 100, 112, 125 veya 150 kbit/s kayıplı veri göndermek mümkündür. Aslında HD Radyo 300 kbit/s 'ye kadar istenilen hızda sadece dijital yayına olanak sağlamaktadır. AM'de olduğu gibi FM'de de 25 kbit/s sinyalin altında analog moda geçilmektedir.

FM istasyonları veriyi farklı ses kalitesinde alt kanallara bölebilmektedirler (FM97-HD1, -HD2, -HD3). Mesela çok daha fazla dinleyiciye ulaşabilmek için moda olan müzikler alt kanallardan yayınlanmaktalar.  İstasyonlar zamanla tamamen dijital yayına dönüşürse üç tam güçte ve dört düşük güçte (toplam yedi) kanal mümkün olmaktadır. Bu kanallar CD kalitesinde (100 kbit/s), FM kalitesinde (25-50 kbit/s), AM kalitesinde (12 kbit/s) veya konuşma kalitesinde (5 kbit/s) alt kanallar olabilmektedir. Alternatif olarak da 300 kbit/s tek kanaldan da yayın yapılabilmektedir.

Dijital yayın sinyali düşerse HD-1 kanalı ile aynı olan analog yayına geçilmektedir, bu da her ikisinin senkron yayınlanması demektir

Bant Genişliği

ABD ve Kanada'da FM istasyonları her kanalda 260 kHz'lik alan gerektiren 130 kHz bant genişliğinde yayın yapmaktalar. Sadece 15 kHz ses için, gerisi ise RBDS ve diğer telemetri verisi için kullanılmaktadır.

Çift moddaki bir istasyon ± 130 Khz analog bant genişliği ve ± 70 kHz dijital sinyal ile toplam 400 kHz genişliktedir. FM istasyonlar isterlerse stereo servisi durdurup (93 kHz ve 67 kHz), dijital alt kanallardan bu servisi vererek daha geniş HD Radyo yayını yapabilirler.

İleride olacak %10 luk bir sinyal artışında HD Radyonun FM enterferansını arttıracağı yönünde tartışmalar var.

AVRUPA'DA HD RADYO

1999 yılından beri kullanılmakta olan Eureka-147 Dijital Ses Yayınlama (DAB), Kanada'da da uygulanmış. DAB 1500 kHz lik bir bant genişliğindeki (~1000 kbit/s) tek istasyonda 9 ile 12 alt kanala bölünmekte. Bu işlem için yeni frekans tahsisi gerekmekte.

İngiltere, Danimarka, Norveç ve İsviçre DAB'yi FM'den düşük ses kalitesinde MPEG-1 ses codec'i (MP2) ile ilk defa uygulamışlar ancak şikayetler olmuş. İlk jenerasyon DAB için tipik bant genişliği 128 kbit/s olmakta, iki misli bant genişliği isteyen MP2 codec'i yaklaşık CD kalitesi olmaktadır. Karşılaştırmak gerekirse HD Radyo standardı her FM istasyona 300 kbit/s' ye kadar izin vermekte (Bu HDC codec'i MPEG-4 HE-ACC'den uyarlanmış ve 64 kbit/s CD kalitesi ve 5.1 surround'dan daha iyidir). Bu problemi çözmek için yeni DAB+ MPEG-4 kullanacak ancak tüm alıcıların ya yeni sürümler yüklenmesi veya yeni radyoların alması gerekecek.

Benzer bir sorun da DAB'nin ilk sürümünün limitli olan 1000 kbit/s bant genişliğine daha fazla kanal ekleyebilmek için stereodan monoya çevirmesidir. Diğer sorunlar olarak, analog FM'e göre piyasanın durumu, araç ve binalardaki düşük sinyal problemi, DAB'nin popüler olmayışı sayılabilir. Bu sorunların çoğu HD Radyoda da mevcut.

AM HD Radyo ve DRM

Avrupa Birliği ülkeleri DRM (Digital Radio Mondiale) uygulamasına geçmekteler. DRM AM HD Radyoya çok benziyor. Her istasyon 20 Khz lik (+/- 10 kHz) kanallarda yayın yapmakta ve radyo kanalları eski radyolardaki gibi elle çevirerek ayarlanmatadır. Her iki standart da MPEG-4 AAC bazlı codec kullanmakta ve birçok opsiyon bulunmaktadır:

• Çift mod (analog/dijital) – 10 kHz analog ve 5 kHz bant genişliği 5-16 kbit/s'e olanak sağlamakta (20-40 kbit/s)
• 10 kHz sadece dijital bant genişliği 12-35 kbit/s'e olanak sağlıyor – (HDR 20-40 kbit/s)
• 20 kHz sadece dijital bant genişliği 24-72 kbit/s'e olanak sağlıyor – (HDR 40-60 kbit/s)

Gerçek DRN hızları gece gündüz ve istenilen kaliteye göre değişmektedir. AM istasyonları için DRM yayıncılara birçok genişleme sunmaktadır. Ancak DRM, DAB ve HD Radyo teknolojisinde olduğu gibi aynı sıkıntıları birlikte paylaşmaktadır: Çift modda analog AM istasyonlarına kıyasla daha kısa olan yayın mesafesi, bina ve araç içinde düşük sinyal seviyesi ve yan kanallardan gelen enterferans (Sadece dijital yayınlarda sinyal kanal genişliğine tam oturmaktadır)…

HD RADYO ve PROBLEMLER

HD Radyonun bir problemi düşük yayın gücü. Analog sinyalleri yayınlayan vericilerin sadece yüzde biri gücüyle sınırlı olmasından dolayı HD Radyo tarama alanı analog yayınlardan çok daha sınırlı. Birçok yerde vericinin birkaç kilometre yayınında olmanız gerekmekte.

Arabalara takılan HD radyolar evdeki alıcılardan daha iyi sonuç vermekteler.

Eğer dijital yayın gücü yüzde on kadar arttırılırsa bu sorun ortadan kalmakta. Ama bu sinyal artışı analog sinyallerde enterferansa sebebiyet vermekte ve bazan analog sinyallerin tamamen duyulamamasına sebep vermektedir.

Sanıyorum bu sorun çözülene kadar evlerde daha iyi antenlere ihtiyaç olacak.

HD Radyoların sadece Amerika'da çalışması ve DAB ve DRM standartlarında çalışmaması yani ortak bir standardın olmaması, bu sebeple üreticilerin farklı ürünler sunmaları, radyoların popüleritesini azaltmakta. AAC codeclerinin açık bir şekilde bilinmesi bunun yanında HDC codec'in sadece HD Radyo sisteminde bulunması ve iBiquity ticari sırrı olması…

HD Radyonun analog ve dijital çift mod çözümü analogdan dijitale geçişte çok rahat bir geçiş sağlaması uygun bir çözümken diğer FM teknolojilerinde bunun olmaması…

HD RADYONUN GELECEĞİ

Amerika'da yapılan araştırmalara göre ticari radyo dinleme süresi on yıl öncesine göre yüzde onbeş azalmış. Ayrıca genç dinleyicilerin farklı teknolojilerde (internet, vs.) müziğe ulaşması ile azalmaya devam edecekmiş.

Yeni oluşum 'ne istersem onu dinlerim'. HD Radyo ve internet bunu sağlayabiliyor. İnternet üzerinden yapılan istekler HD Radyo kanallarına daha hızlı ulaşıyor.

Ayrıca unutmamak lazım ki bu çok yeni bir teknoloji ve her geçen gün çalışmalar daha iyi bir platform yaratmak ve standartlaştırmak için devam etmekte.

Bu teknolojiyi destekleyen alıcılar uzun bir süredir masa üstü radyo boyutundan taşınabilir boyuta ulaşamadılar. Bundaki sebep de bu iş için tasarlanmış dijital dönüştürücülerin çok akım çekmesi. Sanıyorum bu yıl cepte taşınabilir boyutlarını göreceğiz. (Örneğin: Insignia, Microsoft Zune HD)

ABD'de araçlar bu yıl HD Radyoyu iyice görmeye başladılar. Ford, BMW, Hyundai, Mercedes, MINI, Scion ve Volvo 2008 den beri opsiyonu sunuyorlar.

Bu ürünleri sunan firmalar ise Sony, Alpine Electronics, Dual, Insignia, Jensen, JVC, Kenwood, Pioneer, Twac ve Visteon.

Ayrıca kendi ürünlerine ekleyen firmalar da var: Boston Acoustics, Denon, LG, Marantz, Onkyo, Polk Audio, Radiosophy, Radio Shack, Rotel, Sangean, Visteon ve Yamaha.

Sonuçta Avrupa ve Amerika'daki farklı teknolojilerin standartlaşmasına kadar beklememizin daha faydalı olacağını sanıyorum.

TA2P