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IFA-Radiotreffen 2016

Einführung in DRM

DRM ('Digital Radio Mondiale') ist der neue Standard der DRM-Organisation für digitale Ausstrahlungen auf den klassischen AM-Bändern. Mit Hilfe von DRM sind Sendungen nahe UKW-Qualität über große Entfernungen möglich - sogar in Stereo. Neben Audiosignalen können über DRM auch Daten (Multimedia), wie beispielsweise Bilder übertragen werden. Ausführliche Informationen zu DRM finden sich auf den Seiten der DRM-Organisation, sowie unter drm-info.de.

DRM als Baustein des Zukunftsradios

Weiterhin besuchte ich auf der IFA verschiedene Fachtagungen, unterhielt mich mich Fritz Pleitgen, diskutierte mit den Leuten von DigitalRadio und der Telekom. DRM ist lediglich ein Baustein auf dem Weg zu einem neuen Radio. Künftig soll der Hörer aus einer Tabelle auf dem Display seines Empfängers seine Station aussuchen. Die Frequenzwahl und den Übertragungsmodus übernimmt das Radio selbständig. Dabei ist es unerheblich, ob der Sender vor Ort über UKW, in DAB, von weiter weg in DRM oder vielleicht über WorldSpace reinkommt. Der Receiver übernimmt die Suche auf allen zur Verfügung stehenden Bändern unter Anwendung aller bekannten Übertragungsmodi. Der Hörer hingegen konzentriert sich lediglich aus das, was er eigentlich wollte: Eine bestimmte Station XY hören. Aber all das ist Zukunftsmusik..

DRM im Amateurfunk

DRM beschränkt sich in seiner Anwendung nicht ausschließlich auf Rundfunkstationen. Auch Funkamateure haben DRM für sich entdeckt. Seit Sommer 2004 ist eine auf den Amateurfunk zugeschnittene Software namens 'HAM-DReaM' in Umlauf. Mit ihr können im Amateurfunk Sendungen in einem schmalbandigen DRM-Modus abgewickelt werden.

Informationen hierzu im gesonderten Kapitel 'DRM im Amateurfunk'.

Erfahren Sie in den weiteren Kapiteln, wie sich DRM auf Kurzwelle und Mittelwelle anhört, welche Multimediadaten übertragen werden und wie diese ausschauen, sowie wie Sie schnell und kostengünstig zum DRM-Empfang kommen.

DRM auf Kurz- und Mittelwelle

Auf der IFA 2003 testete ich in Berlin bereits ausführlich das Equipment des Fraunhofer Instituts, welches für Demonstrationszwecke DRM-Ausrüstung zur Verfügung stellte. So hörte ich beispielsweise die Testsendungen der RTL Group auf 6095 kHz im 49-Meter-Band. Die Qualität war ausgezeichnet. Man hatte fast den Eindruck, einen Ortssender auf UKW zu hören. Obwohl das Signal schwankte und es Nachbarkanalstörungen gab, setze der Datenstrom selten aus. Allerdings erinnert mich DRM auch ein wenig an Internetradio via Streaming: Wird das Signal zu schwach/gestört, so kommt es oft zu Aussetzern, oder aber die Bandbreite reduziert sich softwaremäßig, was zu einer Qualitätseinbuße führt.

Seit ich meine eigene Empfangsausrüstung besitze und optimierte, steht einem fast störungsfreien Empfang nichts mehr im Wege.

Hier drei Empfangsbeispiele, welche ich mit dem weiter unten beschriebenen Selbstbauempfänger von Elektor und der Dekoder-Software DReaM 1.1 im Oktober 2004 getätigt habe. Um ein möglichst unverfälschtes Klangbild wiederzugeben, insbesondere der Stereo-Sendungen, biete ich diesmal alle Empfangsbeispiele als mp3-Streams an:



DRM-Datenbeispiele (Multimedia)

Während einer DRM-Sendungen können mehrere Kanäle übertragen werden. Während auf dem einen der Datenstrom für das Audiosignal läuft, kann ein weiterer Kanal Datenpakete übertragen. Von dieser Möglichkeit macht beispielsweise die RTL" Group Gebrauch und überträgt auf diese Weise Logos der Stationen oder Bilder des Sendestandortes und sogar Wetterkarten.

Dazu verfügen die Dekodersoftwares über ein separates Menü, welches gestattet, die Bilder in einer Slideshow anzeigen zu lassen.

Neben Bildern werden von mehr und mehr Stationen Textinformationen ausgestrahlt. Auch diese werden über einen eigenen digitalen Übertragungs-Kanal in einem separaten Fenster der Software aufgerufen. Das Angebot umfaßt Informationen über den Sender, seine Schedules, allgemeine Informationen zu DRM, aber auch ganze Nachrichtenblöcke können als Schlagzeilen aufgerufen werden. Im Gegensatz zum Videotext des Fernsehens gelangt man zu der gewünschten Information über Links, ähnlich dem Internet.

Hier nun zunächst zwei Bespiele für 'Journaline' - empfangen von der DW auf 6140 kHz im April 2005:

Abschließend einige Beispiele für Multimedia-Bildübertragungen. Nachfolgende Bilder habe ich im Oktober 2004 während einer Sendung von Bel-RTL auf der Frequenz 6095 kHz über den Sender Junglinster (LUX) empfangen. Die Beispiele sind unbearbeitet und in original-Reihenfolge:

Anleitung zum DRM-Empfang auf Kurz- und Mittelwelle

Um DRM-Ausstrahlungen zu empfangen, benötigt man einen Empfänger für die klassischen AM-Bänder. Um DRM aber auch zu hören, muss der Datenstrom in geeigneter Weise dekodiert werden - vergleichbar mit dem 'Empfang' einer Internetradios. Es gibt bereits Empfänger auf dem Markt, die für DRM vorbereitet sind. Diese wenigen Exemplare sind aber meist nur über spezielle Wege zu erwerben und zudem ausgesprochen teuer. Andererseits kann jedoch auch ein vorhandener Weltempfänger umgerüstet werden. Hierbei wird ein Baustein in die ZF eingefügt, der das Datensignal an einen gängigen PC weiterleitet, der seinerseits über eine Software verfügt, um den Datenstrom zu dekodieren. Die Modifikation am Empfänger beschränkt sich meist auf den Einsatz eines zusätzlichen Mischers, der die vorhandene ZF (Zwischenfrequenz) von 10,7 MHz oder 455 kHz auf 12 kHz runtermischt. Dieses Signal wird dann über die Soundkarte des Computers der Software zum Dekodieren zugeführt. Das klingt etwas kompliziert, spart aber die Neuanschaffung eines weiteren Empfängers. Allerdings ist der Umbau nicht ganz unkompliziert, und zudem eignet sich längst nicht jeder Weltempfänger für einen Umbau, da DRM hohe Ansprüche an den Signal-Rauschabstand (SNR) stellt. Ob der Empfänger umbautauglich ist und was das kostet erfährt man auf den Seiten von Sat-Service Schneider.

Es geht aber auch einfacher: Der Selbstbau eines Empfängers speziell für den Empfang von DRM. Das klingt zunächst abenteuerlich - ist es aber gar nicht. Zwei einfache Projekte zum schnellen und einfachen Einstieg in DRM stelle ich im Folgenden vor.

Was man für den Einstieg in den DRM-Empfang benötigt

Wir benötigen für den Einstieg in DRM folgende Komponenten:
  • den Empfänger für den Datenstrom auf Kurz- oder Mittelwelle
  • eine Antenne (Drahtantenne, besser: Loop)
  • einen leistungsfähigen PC mit Soundkarte (mind. Pentium III)
  • eine Software, welche den Datenstrom dekodiert

Experimentalempfänger zu Testzwecken

Wer nicht gleich seinen Empfänger umrüsten möchte, oder sich an das nachfolgende Projekt herantraut, der kann auch mit kleinen Schaltungen zunächst in DRM reinschnuppern. Alles, was man dazu benötigt, erhält man im Elektronikfachhandel oder in der eigenen Bastelkiste.

Der Versuchsaufbau ist im Grunde genommen nichts anderes, als ein kleiner simpler Kurzwellenempfänger, der auf einer Festfrequenz arbeitet und mit der später noch beschriebenen Software DReaM zufriedenstellend funktioniert. Da dies lediglich ein kleines Experiment sein soll, verzichte ich auf eine ausgiebige Vorstellung und verweise auf folgende Seite, welche sich diesem Projekt widmet: Projektbeschreibung und Anleitung hier.

Selbstbau-Stationsempfänger für DRM

klick!

Die Zeitschrift Elektor stellte in Ihrer Ausgabe März 2004 einen Selbstbauemfänger vor, der mittels RS-232-Schnittstelle komplett über den PC-gesteuert wird. Vorteil: Der eigene Empfänger muß nicht umgebaut werden und die Anschaffungskosten sind verhältnismäßig niedrig. Es handelt sich dabei um einen sogenannten Blackbox-Receiver, der, wie beispielsweise WinRadio, komplett über den PC gesteuert wird. dadurch spart man sich eine Menge teurer Bauteile, wie etwa ein Anzeige-Display oder ein aufwendig gestaltetes Gehäuse. Im Gegensatz zu kommerziellen Blackbox-Receivern ist die Software im Internet frei erhältlich, was wiederum Kosten einspart.

Wer sich ein genaueres Bild dieses Projektes machen möchte, schaut bei Elexs vorbei - dort befindet sich eine detaillierte Vortsellung des Empfängers. Dass der Receiver sich durchaus mit den 'großen' Empfängern, welche für DRM aufgerüstet sind, messen kann, lies man in verschiedenen Testberichten nach. Einen gut beschriebenen empfehle ich Ihnen zum Durchlesen, da in besagtem Artikel der Selbstbauempfänger einem modifizierten FRG-100 gegenübergestellt wird: zum Testbericht hier.

klick!Bleibt die Frage offen, wie man nun an den Empfänger kommt. Da es sich um einen Eigenbauempfänger handelt, muß man selbst zum Lötkolben greifen. Eine Stückliste der Bauteile befindet sich direkt auf der Seite von Elektor. Die benötigte Platine vertreibt Geist-Elektronik. Dort kann man auch einen kopletten Bausatz bestehend aus der besagten Platine, sowie aller zum Aufbau benötigten elektrischen Bauteile erwerben. der Aufbau ansich ist jedoch nichts für ungeübte oder Anfänger. Wer noch nie ein SMD-Bauteil eingelötet hat und mit den Bezeichnungen auf Kondensatoren sichts anzufangen weiß, sollte von diesem projekt besser Abstand nehmen, oder sich den Empfänger bereits fertig zusammengelötet kaufen, was die Kosten dieses Projekts allerdings in die Höhe treibt.

Ich selbst betreibe diesen Empfänger und bin sehr zufrieden. Bereits der erste Test nach dem Aufbau brachte mir Fun-Radio aus Frankreich über die Sendeanlage von RTL in Junglinster in Stereo ins Wohnzimmer. Zwischenzeitlich bezog die Platine ein stabiles Alu-Gehäuse, welches ich mit einem Netzteil, Schalter, sowie verschiedenen Atennenbuchsen ausgestattet habe - siehe Fotos oben.

Die Antennenfrage

Der Signal-Rauschabstand (SNR) des Selbstbauempfängers ist speziell für DRM ausgelegt und zum Empfang ausreichend. Aber ist es die Antenne auch? Viele HF-Störungen haben einen hohen elektrischen Anteil. Da nützt auch die beste Langdrahtantenne nichts, wenn einem aus der Nachbarschaft Funkstörungen den Empfang erschweren. Abhilfe schafft hier eine Rahmenantenne, wie sie auf Mittelwelle zur Reduktion von Störungen gerne eingesetzt wird. Bauanleitungen zu silchen Loops, wie sie für Kurzwelle genannt werden, finden sich zu Hauf im Internet. Eine solche magnetische Loop eignet sich auch besonders für den DRM-Empfang, da sie die positiven Eigenschaften einer MW-Rahmenantenne aufweist: unempfindlicher gegen Störungen und Richtcharakteristik. Für den Anfang sollten es aber auch ein paar Meter Draht am Empfänger tun.

Software

Der Selbstbau-Empfänger stellt nun, wie auch modifizierte Weltempfänger, das DRM-Signal dem PC zur Verfügung. Wie müssen also den Empfänger mit der Soundkarte des Computers verbinden. Die eigentliche Dekodierung des digitalen DRM-Signals übernimmt eine Software.


Software des DRM Software Radio Projects 'Softwareradio'

Eine professionelle Software wird vom DRM Software Radio Project vertrieben. Sie ist allerdings kostenpflichtig. Ferner vermag sie lediglich DRM zu empfangen und nicht AM oder SSB.

DReaM-Software der TU-Darmstadt

Alternativ kann auch die DReaM-Software der TU Darmstadt genutzt werden. Sie liegt bei Sat-Schneider als bereits kompilierte binary-Version für Windows zur Verfügung und ist kostenlos. Ich biete hier die Links zum download ohne jegliche Gewährleistung an, da die Software von Fremdseiten heruntergeladen wird. Im Zweifelsfall am besten vorher auf der Webseite von Sat-Service Schneider vorbeischauen.

Ich selbst nutze diese Software, welche mit dem Selbstbauempfänger sehr gut funktioniert. Mit ihr kann man nicht nur das DRM-Signal dekodieren, sondern den Empfänger auch auf AM und sogar SSB umschalten, einen AGC in drei Stufen zuschalten und die Bandbreite von 1 bis 15 kHz einstellen. ferner lässt sich der Selbstbauempfänger über DReaM steuern: Die Frequenz läßt sich digital einstellen, aus einer Stationsliste können DRM-Sender direkt angeklickt werden etc. In Verbindung mit dem Selbstbauempfänger hat man dadurch für vergleichsweise geringe Anschaffungskosten nicht nur einen zuverlässigen DRM-Empfänger, sondern sogar einen kleinen Blackbox-Empfänger, welcher alle Betriebsarten zu empfangen vermag.

DRM-Sender und Frequenzen

Eine Aufstellung der Stationen, welche im DRM-Modus ihre Programme übertragen, findet sich hier.

Empfangstipps

Für Empfangstests eignen sich tagsüber insbesondere die Sendungen des Broadcasting Center Europe (BCE) über den 50 kW-Sender Junglinster (LUX) auf 6095 kHz, sowie abends und nachts die Ausstrahlungen der Deutschen Welle auf 3995 kHz und RTL Radio auf MW 1440 kHz/208m.

Erfahrungsbericht

Aufbau des Selbstbauempfängers Elektor

Dem Bausatz liegen ein IC und vier Kondensatoren in SMD-Bauweise bei. Mein Tipp: Zunächst die Anschlüsse auf der Leiterplatte, an welche später die Beinchen des ICs angelötet werden sollen, leicht verzinnen. Dabei darauf achten, daß wirklich nur sehr wenig Lötzinn im Spiel ist. Sollte man versehentlich zwei Anschlüsse miteinender verlötet haben, so gestaltet sich das Entlöten derselben einfacher, als bei bereits aufgesetztem IC. Nun klebte ich den IC mit einem Tropfen Kleber auf die Platine. Keinesfalls Sekundenkleber verwenden, da sich die Lage des ICs unter Umständen sonst nicht mehr korrigieren läßt. Nun reinige ich die Lötspitze von Zinnresten und erhitze kurz mit ruhiger Hand jedes Beinchen des ICs. Mit den vier SMD-Kondensatoren verfahre ich ebenso. Ansonsten sollte man sich mit Bauteilbezeichnungen auskennen. Ein Kondensator mit der Beschriftung 2p2 hat eine Kapazität von 2,2 pF. Aber was bedeutet 2M5? Die Lösung: Den Kondensator einfach umdrehen und den richtigen Wert ablesen - 2M5 ist lediglich eine Herstellerangabe. Die Widerstände lassen sich einfach mit einem Vielfachmeßgerät auf Ihren Wert testen. Anders sieht es bei den Spulen aus; hier muß man sich eine Tabelle der Farbcodes (Farbringe auf der Spule) zur Hand nehmen. Übrigens entspricht dieser Farbcode dem der Widerständen. Es sieht übrigens nicht nur chique aus, die Platine in ein metallenes Gehäuse zu setzen, es bringt sogar noch einen besseren Empfang. Bei mir machte sich das mit durchschnittlich 2 dB bemerkbar, da sich in der Nähe des Empfängers der Computer-Bildschirm befindet und in die Schaltung Störungen einstreute.

Antenne und SNR (signal noise ratio = Signal-Rausch-Abstand)

Als Antenne nutze ich aufgrund des höheren Pegels gegenüber der Loop lieber einen Langdraht von 15 Metern Länge. Die Signale sind kräftig, aber der SNR noch nicht immer ausreichend. Obwohl sich bei AM-Empfang mein Antennentuner FRG-7700 im 49-Meterband kaum bemerkbar machte, so verhalf er dann an den DRM-Receiver angeschlossen rekordverdächtigen SNRs. Hier dürfte die Vorselektion eine wichtige Rolle spielen.

DReaM und SNR-Verbesserung

Was die Software DReaM betrifft, so kann man weitere bis zu 2 dB SNR rauskitzeln, indem man im 'Evaluation-Dialog' den Regler 'MLC: Number of Interations' ganz nach rechts in Stellung 4 schiebt. Allerdings erfordert dies eine höhere Rechenkapazität und lastet so das Computersystem schneller aus. Überhaupt sollte man während des Empfangs den Computer (mit Ausnahme der DReaM-Software) besser in Ruhe lassen. Beim Start eines anderen Programmes oder Aktivieren und Reaktivieren des Bildschirmschoners kann die Dekodersoftware kurz aussetzen. Dies hat zur Folge, daß das Signal neu eingescannt werden muß, was einige Sekunden dauert.

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