Digital Radio Mondiale

Digital Radio Mondiale, kurz DRM, ist das neue digitale Radio welches auf der Lang, Mittel und Kurzwelle ausgestrahlt wird. Diese befindet sich aber noch in der Testphase, es werden nur einige wenige Sender ausgestrahlt (eine Übersicht gibt es bei http://www.drm-dx.de/). Komplettempfänger gibt es auch noch nicht zu kaufen, es soll wohl im 4 Quartal 2003 ein tragbarer Kofferweltempfänger von Maya Communications erhältlich sein. Dieser soll aber ca 700 Euro kosten. Dies ist sicher ein stolzer Preis, der durch den verwendeten DSP so hoch ist und den wohl nur die wahren Freaks aufbringen werden, aber die Preise werden schnell fallen, denn im Gegensatz zu DAB stehen hierbei die Geräteindustrie und die Radiostationen voll hinter der Technik. Auch Preislich dürften die Empfänger interressanter werden, denn ein DRM Empfänger ist eigentlich nichts anderes als ein SSB fähiger AM Empfänger mit einem kleinem Prozessor der die digitalen Daten wieder in Töne verwandelt. Stehen erstmal spezielle Decoderchips zur Verfügen werden die Preise sicher schnell unter die 100 Euro Marke fallen. Im Gegensatz zu den Normen ADR, DVB, DAB, welche MPEG Audiolayer 2 nutzen, oder Worldspace, welches MPEG Audiolayer 3 nutzt, wird bei DRM das MPEG4 Audioformat AAC verwendet, welches niedrigere Bitraten bei gleicher Audioqualität bietet. Dies ist auch notwendig, denn die zu Verfügung stehende Kanalkapazität in den AM Bändern ist sehr knapp.  Die Radiostationen haben auch viele Möglichkeiten innerhalb der DRM Spezifikation wie sie ihr Programm ausstrahlen. Man kann zB nur ein hochwertiges Stereoprogramm ausstrahlen, welches besser als UKW klingt, oder man strahlt ein Monoprogramm mit niedriger Bitrate aber im Robustness Mode (sprich Störunanfälligem Modus) aus, oder man packt bis zu 4 Monoprogramme auf einen DRM Träger, oder man nimmt ein Stereoprogramm mit etwas geringerer Bitrate und packt noch Multimediadaten dazu , oder ...


Einige mögliche Übertragungsparameter:

Robustness Mode
5 kHz Bandbreite
10 kHz Bandbreite
20 kHz Bandbreite
A
Mittlere FEC: 12,8 kbps
Hohe FEC: 8,9 kbps
Mittlere FEC: 26,6 kbps
Hohe FEC: 18,5 kbps
Mittlere FEC: 55,0 kbps
Hohe FEC: 38,2 kbps
B
Mittlere FEC: 10,0 kbps
Hohe FEC: 6,9 kbps
Mittlere FEC: 21,0 kbps
Hohe FEC: 14,6 kbps
Mittlere FEC: 43,0 kbps
Hohe FEC: 29,6 kbps
C

Mittlere FEC: 16,6 kbps
Hohe FEC: 11,5 kbps
Mittlere FEC: 34,8 kbps
Hohe FEC: 24,1 kbps
D

Mittlere FEC: 11,0 kbps
Hohe FEC: 7,6 kbps
Mittlere FEC: 23,4 kbps
Hohe FEC: 16,3 kbps
Zusätzlich sind noch 4,5 kHz, 9 kHz und 18 kHz als Bandbreite zulässig
FEC: Forward Error Correction, ein Fehlerschutzverfahren

Mögliche Audiocodecs:

Audiocodec:
Bitrate:
Verwendungszweck:
MPEG4 AAC (+SBR)(+PS)
> 8 kbps
Allzweckaudio
MPEG4 CELP WB (+SBR)
10,9 - 23,8 kbps
Nachrichten, Ansagedienste
MPEG4 CELP NB (+SBR)
3,85 - 12,2 kbps
Nachrichten, Ansagedienste
MPEG4 HVXC (+SBR)
2 kbps, 4 kbps
Nachrichten, Ansagedienste
MPEG4: Der Datencontainer der Moving Pictures Expert Group, basiert auf Apples Quicktime
AAC: Advanced Audio Codec, ein universeller Audiocodec und der offizielle MP3 Nachfolger
CELP: Code Excited Linear Prediction, ein Sprachcodec
WB: Wideband
NB: Narrowband
HVXC: Harmonic Vector eXcition Codec, ein Sprachcodec
SBR: Spectral Band Replication, ein Verfahren um Oberwellen zu rekonstruieren
PS: Parametric Stereo, ein Verfahren um aus einem Monosignal ein Stereoähnliches Signal zu erzeugen

Es ist natürlich jetzt schon möglich DRM Sendungen zu Empfangen. Alles was man dazu benötigt ist ein Empfänger der ein 12kHz ZF bereitstellen kann, sowie ein PC mit passender Software. Solche Empfänger sind zB:

Mit einem Trick (Breiteste Filtereinstellung wählen, USB Modus einstellen, und 12 kHz über den DRM Signal abstimmen) lassen sich auch folgende Empfänger verwenden:
Man kann natürlich auch einem vorhandenem Empfänger einen 12kHz ZF Ausgang verpassen. Fertige 12 kHz Mischerplatinen bekommt man bei Sat-Schneider für 25 Euro (mit LC Oszillator) bzw 50 Euro (mit Quarzoszillator). Eventuell muß man bei einigen Geräten noch einen ZF Filter durch einen ca 6kHz breiten (z.B. Murata CFW  455F) ersetzen, damit ein 10kHz breites DRM Signal noch recht ungestört durchpasst. Gut geeignet sind folgende Modelle:
Eher mittelmäßig bis schlecht geeignet sind folgende Modelle:
Überhaupt nicht geeignet:
Bei allen anderen Geräten muß man sehen ob diese zufriedenstellend funktionieren. In der Regel sollten sich aber die meisten Geräte ohne große Umstände umrüsten lassen.

Ich habe mich für den Ten-Tec RX-320D entschieden, welcher selbst mit der beiliegenden aufschraubbaren 55 cm Stabantenne im Kurzwellenbereich erstaunliches leistet. Der Mittelwellen und Langwellenempfang ist aber mit solch kurzem Stummel nur schwer möglich. Zur Zeit verwende ich meine aktive Kurzwellenantenne von skytronic, welche zwar noch schlechter im MW und LW Bereich, aber dafür schon ganz brauchbar für ernsthaften  KW Empfang ist. Eine Langdraht oder Rahmenantenne währe natürlich ideal.

Zusätzlich benötigt man noch die passende Software. Sehr gut ist das DRM Software Radio vom Frauenhofer Institut welches man für 58 Euro käuflich bei http://www.drmrx.org/ erwerben kann. Dieses gibt es aber nur für Windows. Dafür kann es aber SBR (Spectral Band Replication) und zeigt auch Multimediasendungen an. Zusätzlich beherrscht die Software eine Empfangs Log Funktion. Diese Logs kann man dann an www.drmrx.org schicken, damit diese Ausgewertet werden und die Empfangsmöglichkeiten optimiert werden können.



RTL Digital Dynamite strahlt zur Zeit solche Multimedia Slideshows aus. Zu sehen gibt es Bilder vom Sender in Junglinster und kleine Logos der Sender die zur RTL Gruppe gehören und die über Digital Dynamite ausgestrahlt werden.



Wer Linux oder Windows nutzt und erst mal kein Geld ausgeben möchte, weil er sehen möchte ob das ganze funktioniert, der kann natürlich sich auch DReaM kostenlos herrunterladen. Allerdings beherrscht dieses noch kein SBR (d.h. die Audioqualität ist um einiges schlechter) und Multimedia Wiedergabe ist damit auch nicht möglich. Zu allem Überfluß muß man sich das ganze auch noch selber compilieren, da eine offizielle Verbreitung in ausführbarer Form nicht in allen Ländern wegen eventuellen Patentverletzungen legal ist. Man kann die Software aber trotzdem als Windows Executable herrunterladen. Die Version 0.93 kann jetzt auch SBR und analoge AM Sendungen abspielen. Allerdings kommt sie klanglich noch nicht an das Softwareradio 1.0.31 herran, welches auch Parametric Stereo decodieren kann.



Dafür hat man aber einige zusätzliche Analyse Features die beim DRM Software Radio fehlen:



Von daher kann es nicht schaden wenn man beide Programme installiert, zumal eines ja davon kostenlos ist.

Folgende Livemitschnitte sind aus Kapazitätsgründen mit FLAC komprimiert. Nach der Dekomprimiereung hat man im Gegensatz zu MP3 oder ähnlichem wieder ein WAV File in ursprünglicher Qualität ohne Kodierungsartefakte, da dies ein lossless Audio Format ist. FLAC Plugins für gängige Software wie WinAmp 3 oder Nero  gibts es natürlich auch.

 RTL Digital Dynamite stereo AAC mit SBR 20.9 kbps
 Radio Sawa mono AAC 9.6 kbps

Während das Signal von RTL aus Junglinster in Luxenburg mit 35 kW, und von der Deutschen Welle in Jülich mit 40 kW abgestrahlt wird und quasi nicht von der CD zu unterscheiden ist, wird beim US Amerikanischen Propagandasender Radio Sawa, der in Briech (Marokko) ausgestrahlt wird, mit nur 6kW und 9.6 kbps Mono ziemlicht gegeizt. Mann nutzt hier den High Robustness Mode welcher nicht besser als ein herkömmlicher Kurzwellensender klingt, aber selbst bei einem Signal/Rauschabstand von etwas über 6dB tadellos funktioniert. Im SBR Stereomodus sollte der SNR über 13dB liegen damit es zu keinen Aussetzern kommt. Ein richtiger Powersender ist der Sender der Deutschen Welle in Wertachtal, dort wird mit 150 kW abgestrahlt. Bei DRM Lokalradio im 11m Band, wie den Campusradios in Erlangen und Nürnberg wird dagegen auf absolute Minileistung gesetzt. Die 100 W bzw 10 W sind bei guten Bedingungen aber trotzdem in hier in Norddeutschland zu beobachten.
Nur zum Vergleich mit was für Leistungen sonst bei Sendern gearbeitet wird:

Kurzwellenfeeder: 1W
UKW Piratensender: 5 W
KW Piratensender: 25 - 100 W
DAB Füllsender: 200 - 500 W
DAB Grundnetzsender: 1 - 5 kW
UKW Füllsender: 10 kW
UKW Grundnetzsender: 100 kW
Kurzwellensender: 100 - 500 kW
Mittelwellensender: 20 - 1000 kW
Langwellensender: 500 - 2500 kW

Hier noch ein paar Bilder von einigen der ausgestrahlten Sender:


Das FhG Radio ist ein Beispiel dafür was sich alles mit DRM machen läßt: Zwei Mono Radioprogramme (Ein Oldiesender und ein Easy Listenning Programm) in recht guter Qualität, sowie 4(!) Multimediadienste. Neben den üblichen  Slideshows wird hier auch die komplette Webseite von Radiomondo ausgestrahlt. Bei soviel Daten bleibt natürlich nicht mehr viel Platz für die Fehlerkorrektur. Audio ist ab einer SNR von ca 15 dB möglich, die Datendienste funktionieren ab ca 12dB.


Die Multimedia Showcases des FhG Radios sind hauptsächlich Logos der beteiligten Sender und Firmen.


Auf 15440 kHz fährt die Deutsche Welle in Sinnes (Portugal) ihre Tests in Mono. Der Klang ist wegen der hohen Bitrate trotzdem recht gut. Audio ist ab ca. 10,5 dB SNR möglich.


Auch die BBC sendet in DRM. Meist in ebenfalls mit 20,9 kbps und SBR. Wenn die Leitung zum DRM Encoder unterbrochen ist nennt sich das Programm BBC Radio K'woo, ansonsten wird der BBC Worldservice ausgestrahlt. Das Signal aus Rampisham ist sehr gut in Deutschland empfangbar.


Gelegentlich testete die Deutsche Welle auf  6140 kHz in Jülich auch den Low Complexity Mode. Dieser braucht auf der Decoderseite sehr wenig Rechenzeit, allerdings bleibt bei den hohen Datenraten von 20.9 kbps leider nicht mehr viel Platz für die Fehlerkorrektur, so daß schon in etwa eine SNR von 15,5 kbps benötigt wird. Der LC Modus ist aus der DRM Spezifikation wieder herrausgeflogen und wird nicht mehr genutzt.


Beim Voice of Russia Signal aus Taldom reichte es nur bei guten Bedingung für einen Sync. Scheinbar sendet man mehr in Richtung Süddeutsschland.Mittlerweile hat sich die Empfangssituation etwas gebessert und das Programm ist mit vielen Aussetzern auch hier im Norden zu hören.


Leute die an Insomnia leiden konnten sich nachts am Empfang des Signals des Senders Sackville (Kanada) versuchen. Dieses war jedoch sehr instabil. Mit viel Glück hat man sogar für sehr kurze Zeit Audioempfang. Nachdem die Frequenz um 5 kHz nach oben auf 9800 kHz verschoben wurde drückten die Kanadier hier konstant für kurze Zeit den Quasi Ortssender von Radio Budapest weg. Unglaublich hier gewann 70 kW Raumwelle aus ca 7400 km Entfernung gegen 250 kW Bodenwelle aus 900 km Entfernung. Allerdings wurde hier auch mit Richtwirkung 70° gesendet, was ungefähr Mitteleuropa entspricht. Leider strahlt man jetzt wieder mit Richtwirkung 268° aus (Richtung Neuseeland), so daß hier in Europa nur mit Riesigem Antennenaufwand etwas zu empfangen ist.


Radio Sawa aus Marokko identifizierte sich mal als "audio service" und manchmal als "IBB Morocco". Scheinbar ein Zeichen dafür daß man dort gerne am Encoder rumspielte. Das Signal auf 9855 kHz war ab 19.30 Uhr UTC recht gut zu empfangen wenn das Wetter mitspielt. Richtwirkung war 37° (also West und Mitteleuropa). Leider wurden sie Sendungen wieder eingestellt.


Auf den Mittelwellenfrequenzen ist leider nicht viel zu machen mit dem DRM Softwareradio und dem RX-320D, da dieser nur in 2,5 kHz Schritten die Frequenz abstimmen kann. Die 1 Hz genaue Abstimmung wird erst nachträglich mit dem DSP realisiert, die 12 kHz ZF springt also immer in 2,5 kHz Schritten beim Abstimmen. Da Mittelwellenfrequenzen in Europa ein 9 kHz Raster haben kann man nur sehr wenige Frequenzen genau abstimmen. DReaM kommt aber auch mit einem verstimmten DRM Signal klar und decodiert diese. Der BBC Worldservice auf 1296 kHz ballert bei mir in Ortssender Qualität rein. Das 24 kHz Monosignal klingt sehr gut, schade daß bei DReaM noch nicht SBR genutzt wird, denn dadurch dürften noch einige Höhen dazukommen. Richtwirkung 96° (Niederlande)


Flevo in den Niederlanden strahlte mit Richtwirkung nach 187° (Südeuropa) ab. Trotzdem verirrten sich zeitweise einige Radiowellen nach Deutschland und es war dann sehr guter Empfang möglich. Meistens ging aber gar nichts. Mittlerweile strahlt man Nondirektional ab, das heist es gibt keine Leistungbegrenzung mehr durch  Einzüge.  Die Sendungen sind  jetzt täglich in Ortsenderqualität zu empfangen.  Empfehlenswert ist die Sendung von TDP am Samstag von 11 -12 Uhr Weltzeit: Hier gibt es eine gutgemachte Techno & HipHop Mischung in feinster Audioqualität auf die Ohren,


Für die Signale aus Wertachtal braucht man fast keine Antenne. Aussetzer kommen so gut wie nie vor.


Das Kaufradio wird in Berlin in Gleichwelle von 3 Standorten (Schäferberg, Frohnau, Rüdersdorf) mit jeweils 1 kW Leistung ausgestrahlt. Das hier in ca 330 km Entfernung mit nur einer kurzen Stummelantenne im PC Störnebel noch so viel ankommt, daß es zur Decodierung der Sendernamen reicht, grenzt schon fast an ein Wunder. Umso unglaublicher ist das sogar zeitweise Audio möglich ist. Das Programm ist die Radioversion eines Homeshoppping Kanals und bringt viel gute Musik abseits vom normalem Hitradiogedudel.


Vom Voice of Russia Signal aus Oranienburg auf 603 kHz kam leider noch weniger an. DReaM erkannte nur zeitweise das dort ein Radioprogramm ausgestrahlt wurde. Sendeleistung war hier 10 kW. Nach der IFA wurde der Kanal wieder abgeschaltet.


Obwohl beim Deutschlandradio aus Oranienburg auf 693 kHz das Signal Empfängerbedingt um 0,5 kHz daneben lag, funktionierte das DRM Softwareradio trotzdem wunderbar und der Sender war ein echter SNR Highscorer (über 22dB !). Wurde leider nach der IFA wieder abgeschaltet.


Und nochmal Deutschlandradio. Diesmal aus Berlin-Britz auf der 855 mit 10 kW. Kommt bei mir leider sehr schlecht an. Hier wird auch nur sporadisch gesendet.


The Voice Africa sendet Montags von 10 - 11 Uhr UTC unter dem Namen Christian Vision auf 9760 kHz aus Rampisham (mit Richtwirkung 110°). Der Empfang ist sehr gut aber leider nur in mono. Dafür aber mit hoher Bitrate von 20.9 kbps. Das Programm besteht aus christlicher Jugendmusik (HipHop, Pop, Rock) und afrikanischen Rythmen. Für mich einer der wenigen guten christlichen Radiosender.


Sonntags von 13:30 bis 14:00 UTC beglückt uns NASB (National Association of SW Broadcasters, eine Gruppe von 14 privaten, hauptsächlich christlichen, US Stationen) auf 9785 kHz aus Rampisham (Richtwirkung 95°) mit christlichen Botschaften. Zwar mit 20.9 kbps, aber leider nur in mono und sehr leise.


Auch Radio Kuwait ist über DRM auf 3 Frequenzen zu empfangen. Zumindest die Sendungen 9880 kHz sind sehr gut in Mitteleuropa zu empfangen. Leider nutzt Radio Kuwait noch das "alte" DRM Format welches reines AAC ohne MP4 Header ist und mit der neueren Software nicht mehr wiedergegeben werden kann.


QoSAM steht für "Quality of Service in Digital AM Broadcast". Hierbei werden wohl Messungen durchgeführt um den Empfang in den vorgesehenen Empfangsgebieten zu verbessern. Siehe auch http://www.ist-qosam.com/start.htm.



Wenn man DRM RX die Empfangslogs schickt werden daraus Graphen gezeichnet und als PDF Datei online gestellt.


Oder man wertet das Ganze selber mit DRMcalc aus.