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Erfahrungen mit DAB+
#21
Peter, kann ja sein, vielleicht hängt das mit dem flachen Land bei Euch zusammen und eventuell ist die Senderlandschaft etwas homogener, die Überlappung der Sendestationen läßt sich uU. besser planen.

Meine Beschreibung bezieht sich auf typ. Dienstreisen aus dem Raum Halle/Leipzig in Richtung Südwestdeutschland FaM, Dortmund, Regensburg usw. Da ist es oft bergiger mit Waldgebieten und die Sender sind nicht großflächig abgedeckt, wie man das aber von DLF zB. erwartet. Das VHF-Empfangsproblem betrifft ja nicht nur UKW sondern auch DAB... wobei DAB mMn. nicht so tolerant ist wie UKW, da rauscht es eben mal kurz oder es gibt Auslöschungen durch Reflektionen...Interferrenzen, aber der Sender bleibt zunächst noch, nicht so bei DAB, da würgt es den Sender gnadenlos ab und mEn. häufiger, als bei UKW, kann aber sein, daß anfängliche Störungen eventuell besser unterdrückt werden, das merkt man ja als Zuhörer nicht. Moderne UKW-Autoradios haben ja aber auch mehrere Tuner, im Hintergrund wird nach einem anderen Sender gesucht, wenn der aktuell eingestellte anfängt zu schwächeln. Das ging in den 2000-er Jahren rel. gut.

Wenn ich an die Lobpreisungen für DAB denke und wie zB. analoges UKW verunglimpft wurde und noch wird ! "Schlechter Klang und Rauschen" mit soundbeispiel eines verzerrten, dumpfen AM-Rundfunks (zB. im MDR-Info Verblödungsradio) und Digital = "kristallklarer störungsfreier Empfang". Wenn man dann die Praxis sieht, ist das Ergebnis ernüchternd, da ist nix wirklich "besser", mit Ausnahme stationär zuhause wie gesagt, bei ordentlichen Übertragungsdaten.

(Das schlimmere Drama war aber mit Abstand zu DAB das unsägliche DVBT, das hat in den Fällen, wo ich drauf zugreifen wollte, praktisch NIE (!) problemlos funktioniert und was wurde auch da getönt, wie toll das ist und analoges TV braucht kein Mensch mehr usw.... Sicher ist digitaler Kabel- und SAT-TV-Empfang unproblematisch, aber die Tatsache, daß man ältere Geräte nicht ohne Zusatzgeraffel betreiben kann, nervt trotzdem... aber gut, ich schau eh kein normales TV mehr, insofern interessieren mich, abgesehen von Basteleien mit Analogradio, Radioprogramme nur noch im Auto und Fernsehen ist in meiner Realität nahezu "tot".

Gruß Ingo
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#22
Hallo Josch,

(15.02.2022, 13:01)josch schrieb: Und ich sehr zufrieden!! Nun trage ich auch einen großen Alkoven über meinem Womo- Führerhaus.
Die "normale" Antenne ist serienmäßig am Kotflügel an der Beifahrerseite verbaut.

Ganz oft hatte ich einfach keinen Empfang.
Seit einem Jahr habe ich ein neues Radio mit DAB+ mit Scheibenantenne und habe bisher nix zu meckern.
das Experimentieren mit der Antenne kann also durchaus etwas bringen; diese Erfahrung habe ich auch gemacht.

Eine Scheibenantenne funktionierte in dem Fahrzeug nicht so gut - wobei es sein kann, daß sich der Empfang verbessert hätte, wenn der Abstand zur Karosserie ein paar Millimeter größer oder kleiner gewesen wäre.

Dann baute ich mir eine Koax-Antenne, wie beim ComputerClub 2 (ab 17:30 min) gezeigt.

Obwohl der Empfang etwas positionsabhängig ist, funktionierte sie ganz gut.

Die Magnetfuß-Antenne ist ähnlich gut, nimmt aber im Bulli inklusive Antennenkabel weniger Platz ein.

Gruß, Frank
Keiner von uns kommt lebend hier raus. Also spart nicht alles für später auf. Eßt leckeres Essen. Spaziert in der Sonne. Springt ins Meer. Sagt die Wahrheit und tragt euer Herz auf der Zunge. Seid albern. Seid freundlich. Seid komisch. Bastelt mit Radios. Für nichts anderes ist Zeit.
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#23
(15.02.2022, 13:08)ELEK schrieb: UKW, da rauscht es eben mal kurz oder es gibt Auslöschungen durch Reflektionen...Interferrenzen, aber der Sender bleibt zunächst noch, nicht so bei DAB, da würgt es den Sender gnadenlos ab und mEn. häufiger, als bei UKW, kann aber sein, daß anfängliche Störungen eventuell besser unterdrückt werden, das merkt man ja als Zuhörer nicht.

Hallo Ingo,

ich glaube das ist das Problem wo wir "Ältern" zu knabbern haben. Über Jahrzehnte ist unser Ohr geschult (als Funkamateur vielleicht noch mehr) und kann anhand der Audioqualität im analogen Rundfunk abschätzen, mit welchem SNR das Signal am Empfänger anliegt. Das Gehirn bereitet sich also vor, jetzt könnte es gleich ein Drop-Out geben. Bei den digitalen Betriebsarten hören wir den SNR nicht, wir wissen nicht ob und wie der Empfänger und die Fehlerkorrektur schon am Arbeiten ist. Die wenigsten Autoradios geben diese Information aus und wenn hat man auch nicht viel davon, weil die Augen auf die Straße gehören. Von jetzt auf gleich ist das Audiosignal weg und wir sind "bedient". Das man allerdings bei gleichem SNR wo die digitale Betriebsart samt Fehlerkorrektur aufgeben muß schon unterhalb der FM-Schwelle ist, wird einem nicht immer bewusst. Jetzt wäre es zu wünschen, daß die Sendernetzbetreiber das Netz so konstruieren würden, daß man auch in diesen Regionen einen SNR hat, der zwar unter der FM-Schwelle ist, aber wo die Fehlerkorrektur noch arbeiten kann. Weniger ein technisches, eher ein wirtschaftliches Problem. Denn das müssen die Programmbetreiber ja auch bezahlen.

Was die Audioqualität angeht. DAB+ ist wie UKW meiner Meinung nur noch etwas für Koffer- oder Tischradios, oder Autoradios. Also da wo ich nicht die Feinheiten der Musik raushören möchte. Musik per Kopfhörer oder HiFi war mit DSR gut bedient und heute noch von CD. Aber wie gesagt, auch UKW krankt in der Klangqualität.

Ich hatte erst kurz einen tollen Bericht dazu in der Hand der genau diese "Krankheit" beschreibt. Man sendet im terrestrischen Rundfunk eben nicht mehr für die wenigen "HiFi-Anlagen", sondern für das durchschnittliche weit verbreitete Kofferradio in einer bestimmten Hörumgebung.

Zitat:
Wie gut darf DAB+ klingen?

DAB+ kann viel bessere Klangqualität liefern als UKW - aber auch viel schlechtere. Und beides kann gewollt sein.
Artikel von Mathias Küfner.

Obwohl gerade in den Haushalten immer noch mehr UKW-Empfänger stehen als DAB+ Empfänger, schreitet deren Verbreitung stetig voran. Das Wachstum im Jahr 2021 lag bei 30 Prozent, so dass mehr als 11 Millionen Haushalte inzwischen Radio über DAB+ empfangen. Über 90 Prozent aller Neuwagen haben bereits ein DAB+ Radio eingebaut. In vielen Regionen eröffnet sich durch die neue Technologie ein größeres Programmangebot. Doch wie sieht es mit der Klangqualität aus?

Als Vorteil von DAB+ gegenüber UKW wird die überlegene Klangqualität genannt. Dies ergibt sich aus zwei wesentlichen Gründen: Zum einen entfällt das Rauschen von UKW vollständig und zum anderen ist DAB+ in der Lage, hohe Qualität und Empfangsstabilität zu liefern. Neben Mono und Stereo wird auch Surround Sound ermöglicht.

Guckt man genauer hin, wird jedoch deutlich: DAB+ kann nicht nur besser, sondern auch schlechter klingen als UKW und beides kann wirtschaftlich sinnvoll sein. Denn DAB+ ist wesentlich flexibler und dies eröffnet für die Klangqualität eine große Bandbreite.

UKW: Ein analoges Übertragungsverfahren ohne Schutz gegen Störungen

Blickt man auf die 1950er Jahre und die Einführung von UKW zurück, so war die Situation der DAB+-Einführung von heute durchaus ähnlich. UKW (Ultrakurzwelle) wird auch nach der Modulationsart als Frequenzmodulation (FM) bezeichnet. Diese ist der noch älteren Amplitudenmodulation (AM) bei der Klangqualität und der Empfangsstabilität deutlich überlegen und ermöglichte erstmals die Übertragung von Stereosignalen. AM war in Deutschland eher unter den Abkürzungen der genutzten Frequenzbänder MW (Mittelwelle), LW (Langwelle) und KW (Kurzwelle) bekannt.

In den 1980er Jahren wurde UKW durch das Radio Data System (RDS) ergänzt, das die Übertragung einer kleinen Menge digitaler Informationen neben dem weiterhin analogen Audiosignal ermöglicht. RDS wird für Programmnamen und die Signale von Verkehrsdurchsagen genutzt und, um per TMC (Traffic Message Channel) Navigationssysteme mit Verkehrsinformationen zu speisen.

Auch mit RDS bleibt UKW aber ein störanfälliges Übertragungsverfahren, das insbesondere mit Mehrwegeempfang und Interferenzen zu kämpfen hat. Das Phänomen, dass man an manchen Positionen einen sehr schlechten Radioempfang hat, an eng benachbarten Positionen aber einen fast störungsfreien Empfang, kennt fast jeder Radiohörer. Die Radiosignale werden an Objekten wie Häuserwenden reflektiert und erreichen den Empfänger auf mehreren Wegen mit abweichender Laufzeit. Je nach Phasenverschiebung der Wellen kommt es zu destruktiven oder konstruktiven Interferenzen, die den Empfang verschlechtern oder verbessern.

Würden zwei UKW-Sender im selben Gebiet auf der gleichen Frequenz senden, würden sie gegenseitig ihre Signale stören, weshalb für UKW-Sendernetze viele verschiedene Frequenzen benötigt werden. Und genau hier unterscheidet sich DAB+ grundlegend von UKW, denn der Mehrwegeempfang wurde bereits in das Grunddesign der Übertragung eingearbeitet und wird bewusst genutzt.

DAB+: Technik mit eingebautem Mehrwegeempfang

DAB+ wird in Gleichwellennetzen ausgesendet. Alle Sender eines Sendernetzes nutzen dann die gleiche Frequenz. Das funktioniert sowohl regional als auch quer durch Deutschland. Das Gleichwellenkonzept basiert darauf, statt einer einzelnen Trägerfrequenz ein ganzes Paket an Einzelträgern mit minimal unterschiedlichen Frequenzen durch jeden Sender ausstrahlen zu lassen. Man spricht hier auch von Frequenz-Diversität (Frequency Diversity).

Da sich die Wellenlängen jedes einzelnen Trägers damit leicht unterscheiden, ist auch die Phasenverschiebung bei Interferenzen leicht unterschiedlich, so dass es bei Interferenzen sowohl zu destruktiven als auch zu konstruktiven Interferenzen kommt und ein Teil der Signale damit in jedem Fall empfangbar bleibt. Man verteilt die zu übertragende Information redundant auf Einzelträger und stellt sicher, dass auch bei Interferenzen die Information weiterhin beim Empfänger ankommt.

Mit Hilfe von Mathematik lassen sich also die Ausfälle bei destruktiver Interferenz auf manchen Trägern, durch die zusätzlichen Informationen auf anderen Trägern mit konstruktiver Interferenz ausgleichen.

In der Häuserschlucht ist DAB+ im deutlichen Vorteil

Zum Verständnis wichtig ist, sich bewusst zu machen, dass jeder DAB+-Sender in einem Gleichwellennetz stets dasselbe Trägerwellenpaket zeitsynchron aussendet. Zur Vereinfachung nennt man hier normalerweise nur die Mittenfrequenz und die Breite im Frequenzspektrum. Dies wird auch kurz als Frequenzblock bezeichnet, zum Beispiel 12A oder 10C.

In einem DAB+-Gleichwellennetz arbeiten dann alle Sender auf dem gleichen Frequenzblock, senden also etwa auf 12A, egal, um wie viele Sender es sich handelt und wie groß das Sendernetz wird. Bei Empfangsproblemen in einem Gebiet lassen sich zusätzliche Füllsender einfügen, die auf dem gleichen Frequenzblock gleichzeitig die identische Information aussenden.

Der Empfänger erhält damit meist eine Kombination von Signalen, die von verschiedenen Sendern abgestrahlt wurden oder durch Reflexionen zu ihm kommen. Egal, wie sich diese Signale mischen, solange sie zeitlich exakt getaktet sind, verbessert jedes zusätzlich empfangene Signal den Empfang. In kritischen Empfangssituationen wie etwa in Häuserschluchten oder im Gebirge kann DAB+ massiv seinen Vorteil gegenüber UKW ausspielen.
Bei DAB+ gibt es keine hörbaren Störungen, dafür aber Ausfälle.
Bei UKW führen Reflexionen hingegen zu Interferenzen, die das Audiosignal verrauschen und verzerren. Statt das Signal mehrerer Sender gleichzeitig nutzen zu können, muss man immer wieder die Frequenz wechseln, wenn man durch das UKW-Sendernetz fährt, und sich dabei stets für einen der Sender entscheiden. Nur dieses eine Signal wird genutzt.
Zusätzliche UKW-Sender zum Füllen von Lücken benötigen jeweils eine neue zusätzliche UKW-Frequenz, die nirgends sonst in der weiteren Umgebung genutzt werden darf. Allein deshalb ist UKW bei vergleichbarem Aufwand gegenüber DAB+ im Bereich Empfangsstabilität deutlich unterlegen und im Resultat hörbar schlechter empfangbar. Auch hierzu bietet der UKW/TV-Arbeitskreis einen Einblick, wie viele Frequenzen UKW-Senderketten für nur ein UKW-Programm benötigen.
Wenn das Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignalen, und dazu zählen bei UKW eben auch alle Reflexionen, zu schlecht wird, fängt der Radioempfänger zu rauschen an, Stereoübertragung wird unmöglich und die Klang- und Hörqualität insgesamt leidet. Diese Verschlechterung schleicht sich bei UKW oft subtil ein und dämpft insgesamt das Hörerlebnis.
Bei DAB+ ist der Empfang durch die Gleichwelleneigenschaften grundsätzlich stabiler und bei schlechter werdendem Empfang bleibt die Klangqualität konstant. Wenn Redundanz und Fehlerschutz die Empfangsprobleme nicht mehr kompensieren können, schaltet der DAB+-Empfänger auf stumm. Dies macht sich für den Hörer als Ausfall bemerkbar. Die Planung bei DAB+-Sendernetzen versucht, diese Ausfälle möglichst zu vermeiden. Bei UKW hingegen kann man hörbare Empfangsstörungen auch bei optimaler Planung nie ganz vermeiden, da man das Auftreten von Reflexionen vor Ort nicht beeinflusst kann.
Neben diesem grundlegenden Höreindruck, der durch die Unterschiede in der Empfangsstabilität gegeben ist, lohnt es sich auch, die Klangqualität bei optimalen Empfangssituationen von DAB+ und UKW einmal gegenüberzustellen.

DAB+ liefert die Qualität, die gebraucht wird

Anders als bei UKW kann bei DAB+ die Audioqualität eine wirtschaftliche Abwägung sein, da DAB+ für die Übertragung mehr Flexibilität einräumt als UKW. Während bei UKW stets ein einzelnes Radioprogramm übertragen wird, werden bei DAB+ sogenannte Ensembles übertragen, deren Gesamtdatenrate sich flexibel aufteilen und nutzen lässt.
Drei wesentliche Ziele konkurrieren hier in einer Dreiecksbeziehung um die Übertragungskapazität: Programmvielfalt, Audiodatenrate und Fehlerschutz. Man kann nie alle drei optimieren, sondern bestenfalls zwei. In der Praxis geht es hier um zielführendes Austarieren.
Ein hoher Fehlerschutz hält den Empfang auch in kritischen Empfangssituationen stabil. Eine hohe Audiodatenrate ermöglicht eine höhere Klangqualität auch für anspruchsvolle Hörer. Programmvielfalt erlaubt es, mehr unterschiedliche Radioprogramme zu übertragen.
Die Gesamtkosten für ein Sendernetz, das ein DAB+-Ensemble aussendet, wird dabei unter den Programmen aufgeteilt, die darin übertragen werden. Eine hohe Programmvielfalt bedeutet dabei, dass viele Radioprogramme übertragen werden, und somit jedes einzelne zu geringeren Kosten übertragen werden kann.
Besser als UKW ohne unnötig hohe Datenrate
Aus reinen Kostengründen wird man somit die Audiodatenrate am Notwendigen und Gewünschten orientieren. Die heutige Praxis orientiert sich meist an den Erfahrungen seit der Einführung von DAB+ ab 2006, als dem DAB-Grundsystem mit HE-AAC v2 ein neuer Audiocodec hinzugefügt wurde, der seither fast ausschließlich genutzt wird und deutlich niedrigere Audiodatenraten bei akzeptabler Klangqualität ermöglicht. Die Erweiterung findet sich in der ETSI TS 102 563 Spezifikation .

Mit der Einführung von DAB+ wurden aufwendige Hörtests durchgeführt, um hier eine Orientierung zu ermöglichen. Generell ist der Höreindruck subjektiv und hängt sowohl vom Audiomaterial, also auch von der Hörumgebung ab. Im Ergebnis wurden ungefähre Audiodatenraten als Richtwerte für verschiedene Qualitätsniveaus gefunden. Maßgeblich war hier, gegenüber UKW eine Verbesserung zu erreichen, gleichzeitig aber keine unnötig hohe Datenrate zu nutzen.

Bei Radio und insbesondere DAB+ kann man die folgenden Programmarten aufgrund ihrer abweichenden Anforderungen unterscheiden:
    • Hochqualitative Musikprogramme für gehobene Ansprüche
    • Typische Musikvollprogramme mit mäßigem Wortanteil
    • Wortprogramme mit geringem Musikanteil
    • Informationskanäle mit niedrigen Ansprüchen an die Audioqualität

DAB+ ermöglicht es für diese unterschiedlichen Programmarten, unterschiedliche Audiodatenraten zu nutzen. Die häufigste Form der Musikvollprogramme wird mit 64 bis 96 kbit/s übertragen. Für besonders hohe Klangqualität werden 128 bis 144 kbit/s verwendet, vereinzelt auch 160 kbit/s oder mehr. Reine Wortprogramme, insbesondere wenn sie nur in Mono gesendet werden, kommen mit 64 kbit/s oder weniger aus. Für Informationskanäle in niedriger Qualität kommen auch 16 kbit/s vereinzelt zum Einsatz und sind für reine Sprachverständlichkeit ausreichend.
Ein Beispiel dafür ist ein Kanal, der stets die aktuellen Verkehrsmeldungen direkt aus dem Datenbestand per synthetischer Spracherzeugung wiedergibt. Da man diesen Kanal nicht dauerhaft hört, ist die eingeschränkte Qualität hier akzeptabel. Gleichzeitig kommt der Kanal mit einem Bruchteil der Datenrate eines Vollprogrammes aus und lässt sich damit deutlich leichter in einem DAB+-Ensemble mit unterbringen.

Kosten lassen sich besser steuern

In der Praxis kann man sich somit also beispielsweise entscheiden, ob man beim gebräuchlichen mittleren Fehlerschutz (bezeichnet als 3A) 18 Programme mit jeweils 64 kbit/s in einem DAB+ Ensemble überträgt oder acht Programme mit 144 kbit/s. Die Kosten für die Übertragung würden entsprechend zwischen 18 oder eben nur acht Programmen aufgeteilt, wodurch die Übertragungskosten pro Programm bei 144 kbit/s entsprechend höher würden.
Diese wirtschaftliche Überlegung muss jeder einzelne Programmanbieter treffen und muss in jedem DAB+-Ensemble gesondert abgestimmt werden. Durch Kombination mehrerer DAB+-Ensembles, die in zusätzlichen Frequenzblöcken und Gleichwellennetzen übertragen werden, ergibt sich dann entsprechend auch eine höhere Anzahl an Programmen: in Deutschland heute an manchen Orten 50 und mehr. Für die wirtschaftliche Überlegung ist jedoch die separate Betrachtung jedes einzelnen DAB+-Ensembles entscheidend.

Im Vergleich mit UKW, das keine entsprechende Flexibilität ermöglicht, kann DAB+ somit deutlich besser klingen, aber auch deutlich schlechter, je nachdem wie man es verwendet. Ab dem Orientierungswert von etwa 64 kbit/s geht man von einer Klangqualität aus, die UKW mehr als ebenbürtig ist und die vom Hörer gewünschte Qualität gut erreicht. Die theoretischen Einschätzungen unterscheiden sich jedoch stark und die Ursachen dafür liegen meist außerhalb des Transportweges, den UKW und DAB+ abdecken.

Auto, Stereoanlage, Kopfhörer: Wo welche Klangqualität gebraucht wird

    • Hochwertige HiFi-Anlage in optimierter Hörumgebung
    • Mittelklasse stereofähige Geräte ohne optimierte Hörumgebung
    • Einfache Geräte (Küchenradio, Radiowecker), in eventuell ungünstiger Hörumgebung
    • Auto mit eingebauter Anlage
    • Kopfhörer

Die höchsten Anforderungen ergeben sich für Hi-Fi-Anlagen, wie man sie heute jedoch nur noch sehr selten bei der Radionutzung findet. Meist werden diese für das Hören von klassischer Musik genutzt, weshalb gerade Radioprogramme mit solcher Musik eine besonders hohe Datenrate haben. Da als Referenz für die Qualität der direkte unmittelbare Höreindruck im Konzertsaal dient, ist es für jedes Medium grundsätzlich schwierig, die gewünschte Klangqualität zu liefern.
Mittlere bis hohe Anforderungen gibt es in Fahrzeugen und bei der Nutzung von Kopfhörern. Gerade im Auto hat man einen gut definierten Raum, auf den die eingebauten Anlagen abgestimmt werden können und die Hörer befinden sich an klar definierten Sitzpositionen. Dadurch ist ein hohes Niveau erreichbar und der Anspruch entsprechend erhöht.

Für Kopfhörer kann dies ebenso gelten, wobei hier als Besonderheit die zwei Stereokanäle getrennt wahrgenommen werden und somit nicht vollständig entkoppelt sein dürfen. Instrumente, die nur am linken oder rechten Ohr wahrgenommen werden, irritieren das Gehirn, da in der Realität immer auch ein kleinerer Anteil am jeweils gegenüberliegenden Ohr wahrnehmbar ist. Für die Nutzung von Kopfhörern muss dies entsprechend bei der Aufbereitung sichergestellt sein.

Damit unterscheidet sich die Anforderung für Kopfhörer deutlich von den Anforderungen einer Hi-Fi-Anlage, bei der es sinnvoll sein kann, Instrumente ausschließlich im linken oder rechten Lautsprecher wiederzugeben. Radioprogramme müssen hier stets verschiedenste Hörsituationen adressieren und deshalb Kompromisse suchen. Weder Kopfhörer noch Hi-Fi-Anlagen sind die dominierenden Hörsituationen für die meisten Radioprogramme und werden daher meist nicht optimiert bedient. Dies gilt für UKW wie DAB+, wobei DAB+ die flexibleren Mittel bieten würde, falls man eine Optimierung anstrebt.
Für sehr einfache Geräte, aber selbst für die Mittelklassegeräte sind die Anforderungen hingegen überschaubar und weder eine besonders niedrige noch eine besonders hohe Klangqualität würden hier unbedingt auffallen. Zwischen Hörern und Programmanbietern hat sich eine gegenseitige Erwartung etabliert und es gibt eingeschliffene Qualitätsstandards. Je nach Programm und Region kann es graduelle Unterschiede in den Erwartungen geben.

Was guten Klang noch ausmacht

Neben der Anpassung der Audiodatenrate gibt es weitere Parameter und Möglichkeiten, um auf die Klangqualität einzuwirken. Weder für die Hörer noch für Radioprogrammanbieter ist hier leicht zu erkennen, was verwendet wurde beziehungsweise verwendet werden sollte. Gerade Radioprogrammanbieter, die bisher stark auf ihre UKW-Aussendung fokussieren und DAB+ eher vernachlässigen, begehen in der Praxis immer noch Fehler, mit denen sie die effektive Qualität ihrer Programme in der DAB+-Aussendung unnötig herabsetzen. Um zu verstehen, was hier oft schief läuft, ist ein genauerer Blick auf die Audioenkodierung wichtig.

Bei digitalen Audiodaten kann man grundsätzlich drei Ausdrucksarten unterscheiden:

    • Samplingdaten ohne Datenkomprimierung
    • Verlustfreie Audiodatenkomprimierung
    • Verlustbehaftete Audiodatenkomprimierung

Im eigentlichen Sinne sind dabei nicht einmal die Samplingdaten ohne Datenkomprimierung völlig verlustfrei gegenüber dem realen Höreindruck, da bereits bei der Erfassung und der Analog-Digital-Wandlung mit einer Quantifizierung (also Abstufung) in zwei Dimensionen gearbeitet wird:

    • Dynamik, auch als Bittiefe ausgedrückt, meist auf der y-Achse dargestellt
    • Abtastrate, auch als Samplingfrequenz bezeichnet, meist auf der x-Achse gezeichnet

Je nach Wahl der Bittiefe und Samplingfrequenz ergibt sich eine feinere oder gröbere Auflösung des direkten Höreindrucks. Je besser die Auflösung, umso größer die Datenmenge. Beim nachfolgenden Datenkompressionsschritt werden in diesen Daten Muster und Wiederholungen gesucht, die sich datensparsamer ausdrücken lassen.

Die verlustfreie Datenkompression, wie sie zum Beispiel der Free Lossless Audio Codec (FLAC) bietet, kann am Ende die ursprünglichen Samplingdaten ohne Abweichung wieder reproduzieren. Verlustbehaftete Audiocodecs, wie sie heute überwiegend genutzt werden, können dies nicht, erreichen jedoch wesentlich niedrigere Datenraten und bedienen sich dabei einiger Tricks, durch die der Höreindruck letztlich kaum geschmälert wird.
Gewisse Details in einem komplexen Klangeindruck kann der Mensch nicht wahrnehmen, andere sind nur im direkten Vergleich und bei großer Konzentration wahrnehmbar. Hier macht man bewusst Abstriche, ohne dass dem Großteil der Hörer jemals ein Unterschied bewusst werden würde.

Daten sparen an der falschen Stelle

Eine Kernfunktion dieser verlustbehafteten Datenreduktion, die schon beim populären MP3-Audiokodierverfahren angewandt wurde, ist es, leise Töne, die eng benachbart zu deutlich lauteren Tönen liegen, einfach wegzulassen. Sie fehlen im enkodierten Audio und werden auch beim Abspielen nicht reproduziert, werden vom Menschen aber auch nicht wahrgenommen und können somit nicht vermisst werden.
Gerade hier liegt aber nun ein großes Problem, wenn Radioprogramme parallel in UKW und DAB+ ausgesendet werden. Damit verlustbehaftete Audiocodecs gut und effizient arbeiten können, sind sie darauf angewiesen, solche Aspekte identifizieren zu können, die schadlos entfallen dürfen. Hebt man nun die Lautstärke von Tönen in allen Frequenzbändern an, um Musik massiver und fülliger wirken zu lassen, behindert das eine effiziente Audioenkodierung. Es müssen sehr viele Töne beibehalten werden, wodurch keine Daten gespart werden können.
In der Konsequenz zwingt dies die Audiocodecs an anderen Stellen, ungenauer zu werden, um Daten zu sparen und die Zieldatenrate zu erreichen. Dieses erzwungene Sparen an der falschen Stelle wirkt sich deutlich negativ auf die effektive Klangqualität aus.

Die Probleme der Audiokompression

Unglücklich ist nun, dass es bei UKW absolut üblich und sogar vorteilhaft ist, durch ein aggressives Soundprocessing einzugreifen. Ein Begriff hierbei ist die Audiokompression, die nicht mit der Reduzierung von Datenmenge verwechselt werden soll und dieser sogar genau entgegenarbeitet.

Der Audiokompressor reduziert Dynamikunterschiede und hebt sowohl zeitlich als auch über verschiedene Frequenzbereiche hinweg alles auf eine ähnliche Lautstärke. Das Radioprogramm wird damit eindrucksvoller, der Hörer bleibt beim Durchschalten eher auf diesem Programm und die technische Reichweite bei UKW-Aussendung wird optimiert. Allein für diese Reichweitenoptimierung, die wiederum den Hörerkreis und damit die Werbeeinnahmen verbessert, ist es für Programmanbieter sehr verlockend, vor der UKW-Aussendung eine Audiokompression durchzuführen.
Ob man den entsprechend veränderten Hörereindruck unangenehm findet, ist bei UKW umstritten und letztlich Geschmackssache. Wird das in dieser Form für UKW aufbereitete Audiosignal jedoch identisch auch für DAB+ verwendet, führt dies zu Problemen bei der Audioenkodierung und verursacht eine drastische Reduktion in der Klangqualität, ohne dass dies irgendeinen positiven Einfluss auf die Reichweite der DAB+-Aussendung hat.
Um ein für UKW optimiertes Audiosignal ohne Klangeinbußen über DAB+ übertragen zu können, müsste man die Audiodatenrate deutlich erhöhen. In der Praxis stehen dem die höheren Kosten entgegen und teilweise auch das mangelnde Bewusstsein bei den Programmanbietern. Der fachlich korrekte Weg ist hier, im Studio mehrere getrennte Signalausgänge bereitzustellen, bei denen das Audiosignal auf die Ausspielwege separat optimiert wird.

Jede Menge Potenzial und Gefahren bei jedem Umwandlungsschritt

Insgesamt lässt sich auf der gesamten Strecke, von der Aufnahme über die Produktion bis hin zu DAB+, an vielen Stellen etwas optimieren, da hier bereits verschiedene Audioenkodierungsverfahren für Speicherung und Transport zum Einsatz kommen. Greifen diese nicht sauber und passend ineinander, reduziert sich die Qualität bei jedem Umwandlungsschritt. Es ist also sinnvoll, nicht nur höhere Audiodatenraten in der DAB+-Übertragung zu bezahlen, sondern auch höheren Aufwand bei der Aufbereitung und Zuführung in Kauf zu nehmen, um die Klangqualität zu steigern.
Andererseits muss dies wirtschaftlich immer abgewogen werden, denn selbst die beste Klangqualität bietet keinen Vorteil, wenn der typische Hörer einen einfachen Empfänger in einer ungenügenden Hörumgebung nutzt. Gerade weil der Hörer das Medium Radio - aus der UKW-Nutzung kommend - nicht unbedingt als hochqualitativ ansieht, wird auch für DAB+ keine Höroptimierung für hohe Qualität angestrebt. Der Anspruch könnte sich langfristig aber verändern.
Die Flexibilität von DAB+ kann auch langfristig zielführende Möglichkeiten bieten. Wenn sich der Qualitätsanspruch erhöht und gleichzeitig höhere Übertragungskosten akzeptiert werden, lässt sich auch ein bestehendes DAB+-Sendernetz nachträglich noch ausbauen, indem man weitere Füllsender einfügt, die den gleichen Frequenzblock nutzen. Dies erhöht insgesamt die Kosten dieses Gleichwellennetzes, verbessert aber auch die Empfangsstabilität. Mit verbesserter Empfangsstabilität lässt sich der Fehlerschutz reduzieren.
Hier kommt die Dreiecksbeziehung zwischen Fehlerschutz, Audiodatenrate und Programmanzahl wieder ins Spiel. Indem man im besser ausgebauten Sendernetz beim Fehlerschutz sparen kann, ermöglicht dies höhere Audiodatenraten, ohne die Programmanzahl reduzieren zu müssen. Auch ohne zusätzliche Frequenzen lässt sich DAB+ damit in Zukunft in seiner Klangqualität verbessern, sofern dies von den Hörern gewünscht und genutzt wird.
Hier schließt sich nun der Kreis und man kann zusammenfassend festhalten: DAB+ kann grundsätzlich besser klingen als UKW und tut dies auch heute überwiegend bereits. DAB+ bietet ein hohes Maß an Flexibilität. Die effektive Klangqualität hängt davon ab, wie gut das Audiosignal für DAB+ vorbereitet wird und welche Übertragungskosten man anstrebt. Eine langfristige Verbesserung der Klangqualität durch nachträgliche Verdichtung des Sendernetzes ist bei DAB+ grundsätzlich möglich. Entscheidend für die Klangqualität sind weniger die technischen Grenzen des Übertragungsverfahren als die wirtschaftlichen Erwägungen und die Anforderungen durch die Hörer an die Programmanbieter.


Gruß
Bernhard
Ansprechpartner für Umbau oder Modernisierung von Röhrenradios mittels SDR,DAB+,Internetradio,Firmwareentwicklung. 
Unser Open-Source Softwarebaukasten für Internetradios gibt es auf der Github-Seite! Projekt: BM45/iRadio (Google "github BM45/iRadio")
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#24
Hallo,

meine Frau und ich hören gerne die Sender "Absolut Oldie Classic" und "Absolut relax", der ja schon erwähnt wurde, die nicht über UKW zu empfangen sind.
Zu Hause habe ich ein DAB Radio, das an der richtigen Stelle steht und die Sender gut empfängt, aber eigentlich einen schönen Röhrenverstärker benötigt, der dafür in Planung ist.

Für den Rest des Hauses streamt ein RasPi aus dem Internet den "Absolut Oldie Classic" auf UKW über die hier im Forum beschriebene UKW Schnittstelle. Dabei habe ich klanglich eine Top-Qualität, die ich allerdings nur mit altersbedingt eingeschränktem Gehör beurteilen kann.

In meinem doch recht neuem Auto, einen VW T-Roc, gibt es auch DAB-Empfang. Auf der 800 km Fahrt in den Schi-Urlaub hatten wir bis zum Grenzübergang nach Österreich einen durchgehenden, sehr guten Empfang der beiden Sender in einwandfreier Qualität. Das kann an den Autobahnen A2, A14, A9 und A8 liegen, dies sicherlich bevorzugt mit DAB versorgt werden.
Auf dem Rückweg haben wir über mein Handy, das mit dem Audiosystem des Autos per USB verbunden war, Internetradio gehört. Auch dabei war der Empfang ununterbrochen sehr gut und hat Spaß gemacht.

Fazit: UKW, DAB oder Internet? Alles gut! Ich will alles.
Nur bei Mittelwelle streikt meine Frau....

@Bernard: Sorry, aber deinen Beitrag konnte ich aus Zeitgründen nicht lesen!
Viele Grüße

Franz Bernhard


... und die Radios laufen nicht weg.....
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#25
Moin zusammen,

tja, in Bremen, speziell das Randgebiet um den Weserpark, nach Oyten hin, und die Anschlussstelle SEBALDSBRÜCK der A27 gibt es richtiggehend Lücken im DAB- Empfang. Entweder kannst Du gar nix hören oder aber Du hörst blockweise. Das berühmte BRRR... Auf der Anzeige von 3 verschiedenen Geräten unterschiedlicher Hersteller ändert sich dabei kaum etwas. 5 Balken als Maximum, es werden meistens 2 angezeigt und rumms hat man Aussetzer. Und dann kommt es darauf an, ob jemand gerade durch die Stube läuft. Wupps, Signal weg. Mit dem einfachen UKW kein Problem, selbst DX ist möglich. Ohne Störung sind 120 Km empfangbar (ich kann hier Radio Hamburg und RSH rauschfrei hören). Doch leider ohne "Sunshine live", den gibbet nur digital hier. Oder über Inet. Im Auto hatte ich ein Testgerät mit digitalem und analogen Empfang. Im analogen Empfang kein Problem, aber digital war eine Katastrophe.
Meine persönliche Meinung. DAB muss nicht sein, solange die ganze Angelegenheit nicht ausgebaut genug ist. Wahrscheinlich werden dadurch die Rundfunkgebühren höher, es muss schließlich in die Masten umnd die Energie investiert werden. Alternativ hat man nachher das gleiche wie beim digitalen TV: für das Freischalten von hörbaren Frequenzen braucht man ein Karte mit Zuzahlung. Ansonsten hat der Sender die Kennung "Das Schweigen im Walde"...
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#26
DAB+ ist ein Codierungsverfahren ... das mit UKW zu vergleichen, ist irgendwie nonsens ...
UKW ist Band II, dort wird zur Zeit !! in FM gesendet (Frequenzmodulation, ein analoges Verfahren, sollte jeder hier wissen), DAB+ wird im Band III gesendet, könnte technisch jedoch auch im Band II gesendet werden ... Leute, verwechselt bitte nicht Modulationsarten und Frequenzbereiche ... das zum Thema "UKW und DAB+" ...
Viele Grüsse, Micha

Ich wohne am deutschen Elbkilometer 358 westelbisch ... und genieße die Natur ... die Röhrentechnik zeigt, dass sich der Strom nur von Minus nach Plus bewegt ... und damit die echte technische Stromrichtung erkennbar macht ... dem Praktiker sind jedoch die irren Halbleiterstrompfeile egal








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#27
...Micha, jetzt hast Du aber wieder einen Bock geschossen !!! Das hat doch niemand direkt verglichen !

Analoger UKW-Rundfunk und DAB sind untechnisch betrachtet aber 2 Wege eines "zukünftigen" Rundfunks, beide Wege kann man also sehr wohl vergleichen, wenn man auch weiß, daß DAB eine "Teilmenge" des eigentlichen VHF---UKW ist !! Man hätte auch sagen können "Ich vergleiche analoge FM mit DAB+ , beide nutzen das VHF-Frequenzband"

DAB wird hochgepriesen gegenüber dem analogen FM-Rundfunk und das ist, wie man aus einigen ERfahrungen entnehmen kann, mit Vorsicht zu genießen ! Das ganze Thema ist hochpolitisch und hier wirds wieder gefährlich für Äußerungen... meiner Meinung nach haben ungebildete ... , die im Leben noch keinen Schraubenzieher in der Hand gehalten geschweige denn damit gearbeitet haben, keine Kompetenz, irgendwas in der Richtung zu entscheiden. Das gilt auch für die ähnlich gelagerten Themen Energiewende, E-Mobilität und Anderes, das Bessere muß sich in der Praxis und am Markt durchsetzen ! Ganz natürlich, wie die Dampfmaschine abgelöst wurde oder das Gaslicht. ... dazu müßte man erstmal eine Marktwirtschaft haben, die haben wir schon lange nicht mehr....

*

Dank übrigens noch an Berhard45 für die ausführliche Antwort zur Technik !

Gruß Ingo
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#28
Doch, ELEK, ohne hier voreingenommen zu erscheinen, der "rote Faden" ist meisstens immer "DAB+ vs UKW" ... das ist technisch unvergleichbar ... haben denn hier so viele vergessen, dass der Empfang zwischen 87-108 MHz, wo zur Zeit in FM gesendet wird, bessere mobile Ausbreitungsbedingungen hat, als die "alte normale Ersteprogrammfrequenz beim Analog-TV", also Band III?
Bei allem Respekt, denkt mal als Techniker an Ausbreitungsbedingungen verschiedener Frequenzbereich, und und schimpft nicht über Modulationsarten ... egal, welche nun besser sind ...
Viele Grüsse, Micha

Ich wohne am deutschen Elbkilometer 358 westelbisch ... und genieße die Natur ... die Röhrentechnik zeigt, dass sich der Strom nur von Minus nach Plus bewegt ... und damit die echte technische Stromrichtung erkennbar macht ... dem Praktiker sind jedoch die irren Halbleiterstrompfeile egal








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#29
Hallo Ihr Guten  Smile

Mir geht es genauso wie unserem Franz aus Wolfsburg:

(15.02.2022, 15:31)Franz Bernhard schrieb: ..... Fazit: UKW, DAB oder Internet? Alles gut! Ich will alles. .....

=> der einzige Unterschied ist, mir gefällt MW auch immer noch sehr gut.
Was meine Frau dazu meint, weiß ich (noch) nicht  Big Grin

Herzliche Grüße, von Peter
~~~~~ DE - MV  /  Connected ~~~~~
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#30
Peter MV, Du hast den Nagel auf den Kopf getroffen, man sollte sich alles holen, wenns erschwinglich ist.
Bei mir in der naturbelassenen Pampa (froh, dass ich hier wohne), kriege ich FM im Band II meisst verrauscht, DAB+ im Band III liefert nur 2 bis 3 Sender, tja selber schuld, ich könnte mir ja, wie vor einigen Jahrzehnten eine Antennenanlage für Band II, III, IV und V errichten.
Sch..... drauf, ich höre jetzt zu Hause Hörrundfunk über Satellit und Internet ... manchmal auch AM über ein älteres Halbleiterradio ...
Viele Grüsse, Micha

Ich wohne am deutschen Elbkilometer 358 westelbisch ... und genieße die Natur ... die Röhrentechnik zeigt, dass sich der Strom nur von Minus nach Plus bewegt ... und damit die echte technische Stromrichtung erkennbar macht ... dem Praktiker sind jedoch die irren Halbleiterstrompfeile egal








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