#09/2005 • Ж.З.И.

Константин БЫСТРУШКИН, Лариса СТЕПАНЕНКО

НАШЕ РАДИО

на выбор частот для радиовещания повлияло желание сделать невозможным прослушивание зарубежных передач в пограничных зонах

ЛЕТ 10 - 15 НАЗАД КАЗАЛОСЬ, ЧТО ТЕЛЕВИДЕНИЕ В РОССИИ НАВСЕГДА ОТОДВИНУЛО РАДИОВЕЩАНИЕ НА ОБОЧИНУ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА. И ДЕЙСТВИТЕЛЬНО, В 90-Е ГОДЫ ДАЖЕ ПРЕДСКАЗЫВАЛИ ИСЧЕЗНОВЕНИЕ РАДИОПРИЕМНИКОВ КАК КЛАССА. НО ВДРУГ НАЧАЛСЯ РЕНЕССАНС: ОТКРЫВАЮТСЯ НОВЫЕ УКВ И FM-СТАНЦИИ, А ТЮНЕРЫ ТЕПЕРЬ ВСТРАИВАЮТСЯ В MP3-ПЛЕЕРЫ И МОБИЛЬНИКИ. БОЛЕЕ ТОГО, ПРАВИТЕЛЬСТВО РФ ВСЕРЬЕЗ НАМЕРЕНО К 2020 Г. ПЕРЕВЕСТИ ОТЕЧЕСТВЕННОЕ РАДИОВЕЩАНИЕ НА «ЦИФРУ».

Прежде чем перейти к рассказу о настоящем и будущем радио в нашей стране, уместно вспомнить, как оно начиналось. Строго говоря, в России первые радиоконцерты транслировались Нижегородской радиолабораторией еще в мае 1922 года. Однако принято считать, что история началась с выхода постановления Совета Народных Комиссаров от 28 июля 1924 г. «О частных приемных радиостанциях», разрешавшего иметь в личном пользовании фабричные радиоприемники, а радиолюбителям - мастерить самодельные. Для них с августа 1924 г. выходить журнал «Радиолюбитель» (впоследствии «Радиофронт», а затем - «Радио»), в котором приводились подробные описания любительских конструкций. До постановления владельца любого, даже самого простого приемника ждали крупные неприятности - эфир безраздельно принадлежал военным и иным компетентным органам. Но уже 12 октября 1924 г. начались регулярные передачи Сокольнической радиостанции в Москве на частоте 297 кГц. После доклада о роли Ленина в развитии советской радиотехники и радиолюбительства в СССР(!) и сообщения А. Минца о технологии радиовещания в прямом эфире был передан концерт студентов Московской государственной консерватории. К осени 1924 г. приемный парк СССР насчитывал уже 20 тыс. единиц, а с середины декабря в «Правде» и «Известиях» стали регулярно публиковаться расписания радиопередач на неделю. Сигналы московского и нижегородскго передатчиков к тому времени можно было принимать не только в центральной части России, но и по всей Европе. А радиостанция им. Коминтерна добивала даже до Америки!

К началу Великой Отечественной войны в СССР работали уже тысячи передатчиков с выходной мощностью свыше 500 Вт. Затем по понятным причинам в развитии отечественного радио возникла пауза. Но уже в конце 40-х гг. довоенные объемы вещания были восстановлены и затем постоянно наращивались. Наряду с АМ-диапазонами (ДВ, СВ и КВ) в 50-е годы началось освоение и УКВ-ЧМ. Ламповые приемники с каждым годом становились доступнее и выпускались на десятках радиозаводов во все возрастающих количествах. Наибольшим спросом пользовались радиолы, т.е. комбинация радиоприемника с проигрывателем грампластинок, иногда они дополнялись магнитофонной панелью. Внедрение печатного монтажа и переход от ламп к транзисторам, а затем и интегральным схемам значительно снизили себестоимость производства. В начале 70-х приемники уже выпускались огромными тиражами, а в конце 80-х их производство превысило 10 млн. шт. в год.

СОВЕТСКОЕ ЗНАЧИТ ОТЛИЧНОЕ

С появлением стереофонической записи вопрос перехода на стереовещание приобрел особую актуальность. Из-за низкого качества звучания АМ-передач все коммерческие системы стереофонического радио разрабатывались исключительно для УКВ. В Европе и Северной Америке под него отводился FM-диапазон (CCIR 87,5 - 108 МГц), в СССР и странах соцлагеря - УКВ-ЧМ (OIRT 65,8 - 74 МГц). Несовпадение частот УКВ и FM объяснялось тем, что они выделялись внутри телевизионных диапазонов, а они в CCIR и OIRT, как известно, изначально отличались (у нас ТВ занимает полосу 8 МГц, в Европе - 7 МГц, а в США и вовсе 6 МГц). На выбор частот для радиовещания, кроме того, повлияло желание сделать невозможным прослушивание зарубежных передач в пограничных зонах.

Именно поэтому отечественные специалисты твердо решили создать собственную систему, которая и была разработана в 1959 г. в Лениградском

ВНИИРПА им. А.С. Попова. Она получила название «передача стереосигнала методом полярной модуляции» и начала активно внедряться на практике. Уже через год началось пробное стереовещание в Москве, Ленинграде и Киеве, а год спустя - в Таллинне. По итогам эксперимента в 1963 г. этот метод был официально утвержден в СССР.

Внедрение стереозвука вызвало живейший интерес населения, и отечественная промышленность оперативно развернула массовый выпуск стереорадиол высшего и 1-го класса. Своеобразным рубежом стала сконструированная в середине 60-х годов ламповая «Симфония-стерео», после которой появились более доступные по цене модели.

Практически одновременно с ВНИИРПА американской фирмой Zenith был разработан принцип стереовещания с пилот-тоном. Как и в нашей системе, разностный сигнал левого и правого каналов передается в надтональной части спектра. Но самой поднесущей в составе сигнала при этом нет, а для ее последующего восстановления в декодере передается т.н. пилот-тон 19 кГц. Кстати, европейские фирмы так и не смогли изобрести собственную систему и долго выбирали между советской и американской, но в конце концов Дядя Сэм победил.

С начала 90-х годов стереопередачи в России ведутся сразу в двух диапазонах УКВ с обеими системами кодирования. В нижнем (65,8 - 74 МГц) по-прежнему используется полярная модуляция, а в верхнем (87,5 - 108 МГц) - пилот-тон. Поскольку наша промышленность долго не выпускала качественные стереотюнеры и все принимали FM на импортных, у многих слушателей и даже специалистов сложилось мнение, что европейская система лучше отечественной. Так вот, в начале 90-х мы занимались внедрением стереозвука в телевидение (см. «Стерео TV: необходимость или коммерческий трюк?», «CAV» декабрь 1988 г.), в т.ч. разработкой стереодекодеров под различные системы. В частности, был изготовлен двухстандартный декодер на основе микросхемы КР174ХА51, и мы были просто поражены, насколько хорошо звучали стереопередачи в УКВ-ЧМ, особенно на качественной Hi-Fi-аппаратуре. Так что при грамотной реализации на современной элементной базе полярная модуляция ничуть не уступает пилот-тону.

ПРОДАЖНЫЕ УКВ

Сегодня о радиовещании у нас почти не пишут, а тестируют приемные устройства разве что автозвуковые журналы. Тем не менее в наши дни радио стало даже более востребованным, чем лет 15 назад. Тогда радиопередачи мало кто слушал, поскольку наиболее важные новости можно было узнать по ТВ или из газет. В те суровые годы госфинансирование радиостанций неуклонно сокращалось, и наиболее сложная ситуация сложилась с АМ-вещанием на длинных и средних волнах, поскольку такие передатчики имеют намного большую мощность, чем для УКВ.

Но как только Госкомиссия по радиочастотам (ГКРЧ) приняла решение об использовании поддиапазона 100 - 108 МГц для коммерческого FM-вещания (в дальнейшем она дала добро и на весь диапазон 87,5 - 108 МГц), в эфир вышли сотни станций. Сегодня только в Москве их более двух десятков. Такие темпы в немалой степени объясняются наличием у населения огромного парка аппаратуры с FM-тюнерами (мини- и миди-стереосистемы, переносные магнитолы и т.д.), приобретенной после падения железного занавеса. Кроме того, аудитория постоянно увеличивалась за счет автолюбителей, число которых в России уже превысило 23 млн., а через 5 лет может достичь 27 млн. А ведь практически в любом автомобиле стоит либо автомагнитола, либо CD-ресивер. И даже немногочисленные модели российского производства («Россия 216», «Садко РП-203», автомагнитолы «Урал») наряду с родным УКВ-ЧМ обычно имеют и европейский FM-диапазон. Кстати, мода на домашние театры, в том числе и однокоробочные, тоже укрепляет позиции российских вещателей, поскольку в любом AV-ресивере есть встроенный FM-тюнер. Так что парк приемного оборудования продолжает расти (правда, модели качественных тюнеров можно пересчитать по пальцам), соответствено увеличивается и рекламный бюджет радиостанций.

Однако не все так здорово, как кажется на первый взгляд. Да, в крупных городах и на расстоянии 40 - 100 км от них с приемом стереопрограмм особых проблем нет. Но охватить вещанием огромную территорию России со средней плотностью населения 8 чел./кв. км возможно только в АМ-диапазоне. Однако, как мы уже знаем, затраты на них намного больше, а аудиторию составляют в основном сельские жители, которые мало интересны рекламодателям. Не лучше обстоят дела и с АМ-передатчиками, почти выработавшими ресурс. В их модернизацию, и тем более замену, сегодня почти никто не вкладывается, так что уже в обозримом будущем единая сеть наземного вещания просто не сможет охватить всю территорию страны. А это очень опасно, ведь наряду с трансляцией развлекательных программ радио должно оповещать население в чрезвычайных ситуациях, например, при стихийных бедствиях. Самый свежий пример - авария московской энергосистемы 25 мая. О том, что происходит и как добираться до дома, мы узнавали, главным образом, слушая переносные или автомобильные приемники. Телевизоры в квартирах вырубились, начались проблемы и с сотовой связью. Так что до перевода отечественного радио на «цифру» (об этом ниже) не лишне будет подумать о сохранении существующей вещательной сети на весь переходный период. Тем более что он может растянуться на неопределенное время.

В отличие от АМ, в FM и УКВ у нас имеются практически неиспользуемые резервы. Например, передача данных RDS (Radio Data System), поиск нужной программы PTY (Program Type) и Radio Text. Удивительно, но этот безусловно полезный сервис почему-то в эмбриональном состоянии, хотя большая часть современных AV-ресиверов и автомобильных приемников их поддерживает, а на FM-станциях, как правило, установлены соответствующие кодеры.

Очень перспективен, на наш взгляд, и существующий УКВ-диапазон. Сейчас почти все популярные станции («Маяк», «Юность» и т.д.) в крупных городах перебрались в FM, т.к. приемники с «нашими» декодерами уже не выпускаются. Соответственно, если перевести вещание в опустевшем отрезке 65,8 -

74 МГц на европейскую систему модуляции, появится много вакантных частот, которые можно выгодно продать. Аргументом в пользу такого решения является и тот факт, что многие поставляемые в Россию радиоприемники двухдиапазонные, но имеют лишь один декодер с пилот-тоном.

Однако есть одно «но». Полосы частот, занимаемые в эфире стереосигналами двух систем, различны: 179,4 кГц для нашей и 248,4 кГц - для европейской. Так что модернизация передающей сети потребует перенастройки антенных фильтров и мостов сложения на выходе передатчиков. Но технические вопросы в принципе решаемы, проблема в том, что любое «аналоговое» решение - временное. Будущее российского радио в стратегическом плане, без всякого сомнения, однозначно связано с «цифрой».

ПЕРВАЯ ЦИФРА В ЭФИРЕ

В советскую эпоху было принято приписывать нашим ученым все наиболее значимые изобретения и открытия, что родило массу анекдотов. Однако в ряде областей они действительно были первыми. Например, создание отечественной системы цифрового радиовещания было начато во ВНИИРПА еще в середине 70-х, т.е. на 10 с лишним лет раньше европейского проекта Eureka-147. Сейчас об этих работах, к сожалению, почти никто не помнит (а тогда мало кто знал). В этом смысле нам крупно повезло, ведь именно наш институт плотно работал с ВНИИРПА в области телевизионного стереозвука. Поэтому мы в общих чертах знали, чем занимаются ленинградские коллеги - передачей высококачественного цифрового стереосигнала в эфире и по кабельным сетям.

Как видим, в отечественной системе ЦРВ и Eureka-147 (в дальнейшем ее переименовали в T-DAB) много общего. В обоих случаях задействуется диапазон ультракоротких волн с шумоподобной модуляцией несущей. У нас применялась фазовая модуляция QPSK, а в Европейской - значительно более эффективная COFDM. Но не будем забывать, что в 70-е COFDM, разработанной для цифрового телевидения

DVB-T, и в помине не было. Зато у нас для уменьшения скорости цифрового потока использовалась аналогичная NICAM-728 скользящая 10-битовая шкала ЦАП и 12-битовое нелинейное преобразование сигнала с частотой дискретизации 32 кГц. В более поздней T-DAB, естественно, были применены более прогрессивные технические решения. В частности, для компрессии цифрового аудио был выбран алгоритм MPEG Audio Layer 2 (Musicam) c 16-битовым представлением сигнала и частотой дискретизации 48 кГц. Упрощенно говоря, ЦРВ - это эфирный аналог NICAM-728, а T-DAB - узкополосный вариант DVB-T. Понятно, что последняя обладала более высокими характеристиками и лучше звучала. Но учтите, что советские инженеры не только создали систему без посторонней помощи, но и изготовили всю приемопередающую аппаратуру и даже вышли на ней в эфир в Ленинграде и Новгороде. После успешных испытаний в ГКРЧ СССР рассматривался вопрос о выделении под цифровое радио диапазона 100 - 108 МГц, а Сарапульский радиозавод готовился выпустить опытную партию приемников. Но началась перестройка, и финансирование проекта было прекращено. Кроме того, все частоты в FM-диапазоне 87,5 - 108 МГц были мгновенно распроданы коммерческим станциям. Наконец, отечественным заводам в новых рыночных условиях было совсем не до освоения сложной аппаратуры цифрового вещания. На этом и закончился первый этап российского цифрового радио.

Однако прогресс не стоял на месте, и в 1987 г. начались работы над уже известным нам проектом Европейской системы радиовещания Eureka-147. Кстати, ВНИИРПА также был участником этого проекта с первых дней его создания. Пробное вещание, по одной из первых версий, началось во Франции в 1992-м, а в октябре 1995-го Eureka-147 была переименована в DAB (Digital Audio Broadcasting), и для ее продвижения участники проекта образовали World DAB Forum. Отбор первых 50 членов форума был не менее строг, чем прием в КПСС - требовались рекомендации двух организаций-основателей. За ИРПА (так уже назывался ВНИИРПА) хлопотали причастные к созданию DAB научные институты Германии и Франции. Питерский институт был единогласно принят и сегодня является не только одним из наиболее активных членов World DAB Forum, но и горячим сторонником внедрения цифрового радио в России.

Согласно проекту постановления Правительства РФ «О мерах по обеспечению внедрения цифрового телевизионного и радиовещания в Российской Федерации» до 2020 г., предполагается завершить полный перевод отечественного радио на «цифру». В диапазонах АМ будет внедряться система DRM, а в УКВ - T-DAB. О DRM мы уже расссказывали («Радио вокруг света», декабрь

2004 г.), а сегодня познакомимся с T-DAB. Решением Региональной Конференции Радиосвязи, прошедшей в Женеве в мае 2004 г., для вещания в Европе (следовательно, и в России) отводится полоса 174 - 230 МГц (сегодня это III телевизионный диапазон, в котором передаются 7 - 12 каналы МВ) и диапазон L (1452 - 1492 МГц). Окончательное решение по этому вопросу будет принято на следующей конференции, намеченной на май следующего года. До этого времени всем участникам, в т.ч. и нам, нужно определить собственный диапазон для цифрового вещания.

С этой целью к концу 2005 - началу 2006 г. планируется создать опытную зону T-DAB в Санкт-Петербурге. В ней будут проведены все необходимые исследованя по распространению эфирного сигнала, взаимодействию элементов комплекса, разработке временных норм на систему. В работах участвуют ОАО «Телеком» (системный проект), ОАО «ИРПА» (научное руководство) в кооперации с ООО «МАРТ» (создание передатчиков) и ОАО «Ижевский радиозавод» (создание приемников). Кое-какие успехи уже имеются. В частности, в 2003 г. был разработан и изготовлен отечественный кодер T-DAB.

При современном развитии элементной базы стоимость массовых приемников T-DAB не превысит $100. С учетом высокого качества звучания и возможности передачи по радиоканалу дополнительной информации (фотографии, видеоролики в MPEG-4, информационные блоки и т.д.) это, согласитесь, не так уж и дорого. Кроме того, через T-DAB можно будет подключаться к Интернету, правда скорость будет не очень высокая.

Так что вполне возможно, что наше радио ждет очередная, на этот раз цифровая, реинкарнация. l

Именно здесь в 1959-м была разработана система стереовещания с полярной модуляцией.

Телерадиола «Кристалл-103», один из первых отечественных комбайнов. К сожалению, в серию он так и не пошел.

Типичные представители ламповой эпохи (сверху вниз): «Звезда», «Фестиваль» и «ВЭФ».

«Ленинград 015» - транзисторный стереоприемник высшего класса. Выставочный экземпляр.

СИСТЕМЫ ЦИФРОВОГО ЗВУКОВОГО РАДИОВЕЩАНИЯ

Схема вещательного тракта DAB. Внизу - автомобильная магнитола JVC KD-G301 с блоком KT-DB1000 и бытовой DAB-приемник Hitachi XL2183.

Редакция благодарит заместителя генерального директора ОАО «ИРПА им. А.С. Попова» В.Н. Коничева за предоставленные материалы

Винтажные радиоприемники - из коллекции В.А. Одинцова