Este tutorial apresenta o Rádio Digital, abordando suas características e os padrões existentes.

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1 Rádio Digital Este tutorial apresenta o Rádio Digital, abordando suas características e os padrões existentes. Juarez Quadros do Nascimento Ex-Ministro das Comunicações, é Engenheiro Eletricista. Sócio da Orion Consultores Associados. Ascendeu a várias posições de destaque no setor e tem sido regular colaborador de jornais, livros e revistas especializadas. Foi Presidente do Conselho de Administração da Telebrás e do Conselho Curador do CPqD. No Ministério das Comunicações foi também Secretário Executivo e Secretário de Fiscalização e Outorgas. Dentre outras posições, foi Diretor da Telebrás e Conselheiro dos Correios, Telerj, Telesp e Embratel. Atua também no setor aeronáutico. quadros@orionconsult.com.br Categoria: TV e Rádio Nível: Introdutório Enfoque: Técnico Duração: 15 minutos Publicado em: 04/07/2005 1

2 Rádio Digital: Introdução Com a comprovação da existência das ondas eletromagnéticas pelo alemão Heinrich Hertz, em 1886 e a invenção do rádio transmissor pelo italiano Guglielmo Marconi, em que lhe valeu o prêmio Nobel em onze anos mais tarde, as primeiras estações de rádio iniciaram transmissões. Diante da evolução dos sistemas rádios transmissores, a partir dos anos 80, a tecnologia digital começou a substituir a analógica permitindo inovações nas rádios, fazendo com que o áudio AM (Amplitude Modulation) fique com qualidade de FM (Frequency Modulation) e o áudio de FM com qualidade de CD (Compact Disk). Mas na verdade, tais inovações tecnológicas no setor de radiodifusão proporcionam muito mais que qualidade de som, ao permitir uma fantástica diversificação de novos serviços no mundo das rádios. Com isso, poderiam ir além das músicas e notícias, ao poder receber dados com os mais diversos tipos de informações. Com a tecnologia digital, novos planos de negócios seriam possíveis, mas não parece ser esta a intenção dos empresários de rádio no Brasil, até porque falta regulamentação a respeito. 2

3 Rádio Digital: Uma Breve Abordagem Científica Para facilidade de entendimento é interessante uma breve abordagem científica da questão. Os sons, que são variações de pressão, propagam-se no ar e quando captadas por um microfone e amplificadas por um dispositivo eletrônico transformam-se em variações de tensão. A tensão é então amostrada em um certo número de vezes por segundo pelo quantizador a fim de digitalizar o sinal. Com a utilização conjunta das tecnologias MPEG (Motion Pictures Expert Group) e COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) no rádio digital é possível oferecer programas de áudio com excelente qualidade sonora, livre de interferências e grande capacidade de transmissão de dados. A tecnologia MPEG possibilita a compressão de dados de áudio por um fator maior que sete vezes a capacidade de transmissão utilizada por um CD. Com isso, é reduzida a quantidade de dados para a transmissão com qualidade de CD (em torno de 1,4 Mbps) a uma taxa mais baixa (na faixa de 192 Kbps). A compressão utiliza recursos da ciência "Psico-Acústica" - estudo da forma como o ouvido humano percebe o som - que é de fundamental importância para a alocação de bits necessária à quantização e codificação das freqüências, pois a partir do modelo do sistema auditivo determinam-se as características necessárias para eliminar as fontes de ruídos e freqüências não-audíveis. A modulação OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) em conjunto com a codificação COFDM é responsável pela transmissão de grande quantidade de dados, utilizando as características de um sistema multiportadoras, em que cada subportadora possui uma taxa de transmissão tão baixa quanto maior o número delas empregada, possibilitando uma diminuição da sensibilidade à seletividade em freqüência, eliminando os efeitos de multipercurso. Com essas técnicas de codificação e transmissão de dados, é possível associar o rádio digital aos serviços de valor adicionado (SVA) tais como: informações sobre trânsito, viagens, tempo, localização, notícias e serviços de transmissão de dados em geral, independentemente dos dados fornecidos pelos provedores de serviços, sendo que alguns destes serviços podem alcançar velocidades de transmissão de até 1,7 Mbps, com possibilidade de acesso via terrestre SFN ( Single Frequency Network ), via satélite, híbrido terrestre/satélite e via Internet. 3

4 Rádio Digital: O Sistema Europeu Feitas as divagações tecnológicas é hora de saber quem já está no ar. A BBC (British Broadcasting Corporation) é a pioneira mundial na introdução dos serviços de rádio digital com uma rede de transmissão nacional no Reino Unido onde explora o potencial do sistema para oferecer uma nova programação, anteriormente impossível usando o sistema analógico. Desde 1995 a BBC utiliza o sistema DAB (Digital Audio Broadcasting), desenvolvido em 1980, dentro do Projeto EUREKA-147 e padronizado pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute). O sistema de radiodifusão digital DAB funciona para as transmissões em FM num ambiente multi-serviços, e foi projetado para possuir uma recepção robusta para estações móveis, portáteis e fixas, usando antena não diretiva. É baseado em dois elementos principais: as tecnologias MPEG e COFDM. São vários os tipos de receptores digitais: veiculares, portáteis, além de combinações com outros equipamentos, incluindo o computador. Para visualizar dados será necessário que o receptor contenha alguns requisitos: para imagens é necessário um decodificador de imagem comprimida e uma tela de 320x240 pixels, para texto é requerida uma tela capaz de representar caracteres alfanuméricos. Na Europa os preços dos receptores variam de acordo como o modelo, marca, faixa de operação e da tecnologia oferecida por eles. Os receptores portáteis mais simples estão em torno de 50 Euros, os modelos mais sofisticados custam até 700 Euros e os veiculares são os que possuem a maior variação de preço, entre 100 e Euros. O sistema DAB pode ser transmitido nas freqüências de FM (88 MHz a 108 MHz), mas os serviços que têm sido introduzidos na Europa, Canadá e Austrália, junto com a Índia, estão usando outras freqüências. Alguns países, incluindo Grã-Bretanha, usam também a Banda III na freqüência de 221 MHz. Diferente destes, Alemanha e Canadá estão usando Banda L, na faixa de a MHz. Além do sistema DAB Terrestre que opera na Banda I, há também o sistema DAB via Satélite também conhecido como DSR (Digital Satellite Radio), que pode operar nas Bandas II, III e IV. Na Europa os sistemas de radio via satélite estão definidos e com suas freqüências regulamentadas pela WARC-92 (World Administrative Radio Conference), que é a conferência internacionalmente reconhecida para designar as radiofreqüências para a radiodifusão. Na Europa duas operadoras, "Global Radio" e "Alcatel/WorldSpace", estão lançando seus sistemas DSR. A "Global Radio" atuará fornecendo os mesmos serviços que as operadoras de DAB Terrestre, utilizando três satélites de órbita inclinada HEO (Highly-inclined Elliptical Orbit) com capacidade de transmissão de 2,1 Mbps, permitindo 60 a 70 canais, com música, notícias, entrevistas e esportes. A " Alcatel/WorldSpace " acompanha a " Global Radio ". 4

5 Rádio Digital: Outros Sistemas Existem outros sistemas, como o DRM (Digital Radio Mondiale) administrado por um consórcio constituído pelas emissoras estatais européias para as transmissões em AM, uma vez que o sistema DAB só se aplica às transmissões em FM; e o japonês ISDB (Integrated Services Digital Broadcast) que diferentemente dos demais permite o rádio no mesmo canal de TV digital. O sistema DRM surgiu em 1996 em uma reunião da qual participaram alguns dos maiores radiodifusores internacionais e fabricantes de equipamentos, com o objetivo de que alguma coisa fosse feita, senão os dias da radiodifusão nacional e internacional em AM, abaixo de 30 MHz, estariam limitados. Em 1998, na China, presentes radiodifusores, centros de pesquisa e fabricantes de transmissores e receptores, foi assinado um memorando de entendimento que fundamentou o sistema DRM. O sistema encontra-se em testes na Europa. O sistema ISDB, ou ISDB-T, tem sido testado em campo e demonstrado nas faixas de MHz e 2,535-2,655 GHz no Japão. Trata-se de um sistema flexível, concebido para prover transmissão digital com alta robustez, mesmo para a recepção móvel, de áudio de alta qualidade e de dados. Não existem notícias de acompanhamento por outros países, especificamente no que se refere ao seu uso para radiodifusão sonora. Destina-se mais à transmissão terrestre de TV digital. 5

6 Rádio Digital: O Sistema Americano Os EUA divergindo novamente da Europa e do Japão, desta vez no rádio digital, utilizam o padrão "ibiquity" com o processo IBOC ( In Band - On Channel ), que significa "na mesma faixa e no mesmo canal". O processo IBOC foi desenvolvido pelo consórcio americano "ibiquity Digital", tanto para as transmissões em AM como em FM. Transmitem na mesma freqüência atual, de forma simultânea o sinal analógico e o digital, sem a necessidade de faixas adicionais, com transmissão de dados e áudio simultaneamente. De um total de 14 mil estações de rádio, 300 delas já estão digitalizadas a um custo médio de 30 mil dólares para cada conversão. Recentemente várias rádios tradicionais nos EUA e a " Ibiquity Digital Corporation" firmaram um acordo para acelerar a conversão de estações AM e FM para a tecnologia digital. O consórcio "ibiquity Digital" desenvolveu a tecnologia norte-americana de rádio digital permitindo que as transmissões em FM tenham qualidade de CD e que a performance do rádio AM se compare ao FM estéreo de hoje. Além disso, também será possível transmitir dados, como informações em texto diretamente para o display dos aparelhos de rádio. A tecnologia de rádio digital prepara ainda o terreno para a introdução de um crescente número de novos serviços, criados especialmente para levar a radiodifusão sonora para a era digital. No seminário da NAB (National Association of Broadcasters), realizado em Las Vegas - EUA, este ano, em uma demonstração didática a BE (Broadcast Electronics) mostrou soluções práticas de conversão de rádio digital, bem como da mais atual tecnologia de estúdios e de transmissão de dados. Como nos anos anteriores, o seminário fomentou para o radiodifusor discussões sobre técnicas de conversão testadas em campo e de novos desenvolvimentos para o avanço do rádio digital. Dentre os tópicos abordados este ano, encontram-se: soluções de custo eficiente de conversão dos clusters das estações, benefícios da geração da codificação de rádio digital pelo estúdio, preparação de serviços de texto e de áudio secundário, surround sound e d icas de instalação. Os empresários americanos destacam que o radio digital é um bom investimento, especialmente para a audiência móvel e fazem declarações do tipo: "O rádio digital não somente melhora a qualidade do áudio como pode prover informações requeridas pelos usuários"; "Esta nova tecnologia nos permite trazer mais programas locais com qualidade superior como nunca" e "O rádio digital é simplesmente outra ferramenta que nos permite melhor servir os interesses de nossas comunidades locais e mercados de todos os tamanhos irão se beneficiar". Enquanto isso, o presidente da associação NAB ressalta a importância das rádios locais na comunidade e a capacidade de atingir a população como nenhum outro meio de mídia, e o compromisso do melhoramento da qualidade para 175 milhões de ouvintes diários de estações de rádio AM e FM nos EUA. A entidade NRSC (National Radio Systems Committee) patrocinada pela NAB e pela " Consumer Electronics Association", adotou a norma NRSC-5 para a radiodifusão baseada no sistema da "Ibiquity Digital Corporation", denominando o sistema como "HD Radio" que foi aprovada pela FCC (Federal Communications Commission) em 2002, como o sistema digital dos EUA para a radiodifusão digital em AM e FM. Desde 2001 os EUA utilizam, via satélite, sistemas por assinatura (pay-radio) com duas operadoras. A maior 6

7 delas é a "XM Satellite Radio", com mais de quatro milhões de assinantes e que oferece 67 canais de música sem comerciais, 64 de esportes, entrevistas, notícias e entretenimento, e 21 canais de informações sobre o clima e o trânsito das principais áreas metropolitanas americanas. A outra é a "Sirius", com mais de 1,5 milhão de assinantes, que oferece 65 canais de música sem comerciais e mais 55 de notícias, entrevistas e esportes. O principal mercado é o automotivo. O valor mensal da assinatura é da ordem de 13 dólares. 7

8 Rádio Digital: Cobertura no Hemisfério Sul O hemisfério sul é coberto pela operadora "WorldSpace" abrangendo África, Ásia e uma parte da América do Sul e Central. A mesma "WorldSpace" atende a África e Europa Central com o satélite "Afristar", a Ásia com o "Asiastar" e a América do Sul e Central com o "Ameristar", três satélites geoestacionários que possuem uma capacidade de transmissão de 128 Kbps, na faixa de freqüência de a MHz (Banda L), utilizando o sistema DSR. 8

9 Rádio Digital: Comparando os Sistemas Existentes Comparando as vantagens e desvantagens dos sistemas, é possível verificar que o americano IBOC é um sistema flexível, servindo tanto para FM quanto AM, por via terrestre ou por satélite, nas atuais freqüências, sem faixas adicionais e transmitindo áudio e dados simultaneamente, permitindo às emissoras se digitalizarem com um processo rápido e simples de migração. O sistema europeu é constituído na verdade de duas variações, uma para cada serviço: o DAB para FM e o DRM para AM. O sistema japonês ISDB já é uma "convergência tecnológica" de rádio com TV digital que eventualmente poderá confrontar com a "divergência regulatória" em alguns paises. Uma condição comum, e muito relevante até o momento, é a não previsão de interatividade em nenhum dos sistemas existentes, ou seja, não há a facilidade de canal de retorno, não podendo, portanto, o radiouvinte interagir usando qualquer um dos sistemas, a não ser eventualmente por meio de telefonia. 9

10 Rádio Digital: O Rádio Digital no Brasil Assim como os demais países em desenvolvimento, o Brasil também enfrenta dificuldades frente à inclusão digital. Em proporções maiores na área de radiodifusão, onde faltam informações e recursos para investir em tecnologia digital para a grande maioria dos radiodifusores brasileiros de AM e FM. Enquanto isso, as operadoras de telecomunicações estão em processo de planejamento estratégico para ampliação de atuação, pois já utilizam tecnologia digital que lhes permite o triple play com a transmissão de voz, dados e imagem e diligenciam buscando a liberação de regulamentação. Para que seja adotada a radiodifusão sonora digital no Brasil, a ANATEL conduz um planejamento com duas linhas de ação: uma utilizando a faixa de freqüência da tecnologia analógica, em que haveria melhoria da qualidade do som na faixa de AM, porém pequena melhoria na faixa de FM, além da limitada capacidade de transmissão de dados; a outra, utilizando novas faixas de freqüências, certamente mais onerosa e mais complexa, por requerer, além do uso da Banda L, um minucioso estudo de viabilidade e coordenação de freqüências. Revitalizar o Rádio no Brasil, melhorando a qualidade de áudio, ampliando as oportunidades de negócios e otimizando o espectro radioelétrico, será um grande desafio para as emissoras de rádio, das quais operam em Freqüência Modulada (FM), em Ondas Médias (OM) e, ainda existem, 76 em Ondas Tropicais (OT) e 62 em Ondas Curtas (OC), segundo dados do Ministério das Comunicações, relativos a Na opinião dos radiodifusores brasileiros é importante debater a questão da convergência tecnológica, especialmente no que se refere à atuação das operadoras de telecomunicações. Foi o que se viu no recente 23 Congresso Brasileiro de Radiodifusão da ABERT. No congresso em destaque, foi levantada a hipótese de a "tecnologia atropelar a Constituição" uma vez que, constitucionalmente, há condicionamentos à participação de brasileiros natos ou naturalizados e de capital estrangeiro no setor de radiodifusão, o que não existe para o setor de telecomunicações. A questão é polêmica, pois a radiodifusão, tradicionalmente protegida pela Constituição Brasileira, refuta a condição de ser tratada como telecomunicações e sob o mesmo ambiente regulatório. 10

11 Rádio Digital: Considerações Finais Há 50 anos, foi dito que a TV iria acabar com rádio. Não acabou. Há 20 anos, foi dito que os videoclipes acabariam com as FM. Também não aconteceu. Com o surgimento dos tocadores de "MP3" como o "ipod", a questão ressurgiu. Também não foi desta vez. A inovação da tecnologia digital, dependendo dos fatos e do foco de análise, poderá ser, acreditem, uma terrível ameaça ou uma ótima oportunidade de negócios para o rádio. São várias as faces que se apresentam. Uma das mais vigorosas é a ascensão das chamadas rádios por satélite. Uma outra face é o "podcast" - um arquivo de áudio digital via Internet - que na verdade não é rádio. É fato também que fabricantes de celulares e tocadores de "MP3" estão embutindo receptores de canais de rádio em seus handsets. E ainda assim, as tradicionais emissoras de FM e AM não serão deixadas para trás, principalmente se com a digitalização houver mais qualidade de som, pois as aplicações de portabilidade e mobilidade já existem. O Rádio no Brasil, assim como a TV - um dos mais influentes veículos de comunicação social existente - é de suma importância não apenas pela ampla cobertura geográfica dos serviços, como também pela qualidade e instantaneidade com que pode transmitir informações e entretenimento. Entretanto, o Rádio pode ficar à margem do movimento de digitalização dos meios de comunicação, e a convergência tecnológica que os aproxima pode afastá-los, uns dos outros e dos seus consumidores em um admirável mundo já não tão novo. Eis um desafio interessante para focar a questão da necessidade de uma política pública para a Radiodifusão no Brasil. Mais uma vez a sociedade brasileira irá esperar por uma decisão que garanta ao radiouvinte, ao radiodifusor e à indústria, que a adoção do padrão de rádio digital será feita mediante um estruturado modelo de negócios, com escala de plano nacional e mercado global, com tecnologia e produtos de classe mundial, sem ter que inventar a roda, e os brasileiros brevemente possam dizer "no ar: a rádio digital". Referências

12 Rádio Digital: Teste seu Entendimento 1. A BBC oferece o serviço de Rádio Digital utilizando o seguinte sistema: DRM (Digital Radio Mondiale); DAB (Digital Audio Broadcasting); DUB (Digital Unbundled Broadcast). 2. Que sistema permite a transmissão de rádio no mesmo canal da TV digital? DAB (Digital Audio Broadcasting); DRM (Digital Radio Mondiale); ISDB (Integrated Services Digital Broadcast). 3. O IBOC é um sistema flexível, servindo tanto para FM quanto AM, por via terrestre ou por satélite, nas atuais freqüências, sem faixas adicionais e transmitindo áudio e dados simultaneamente, permitindo às emissoras se digitalizarem com um processo rápido e simples de migração. Verdadeiro; Falso. 12