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デジタルオーディオ放送（DAB）は、世界中の多くの国でデジタルオーディオラジオサービスを放送するためのデジタルラジオ規格であり、 WorldDAB組織によって定義、サポート、マーケティング、およびプロモーションされています。この規格はヨーロッパで主流であり、オーストラリアやアフリカの一部でも使用されており、2025年現在、55か国がアナログFMの代替プラットフォームとしてDAB放送を積極的に運用しています。[ 3 ] [ 4 ]
DABはヨーロッパの研究プロジェクトの成果であり、1995年に初めて一般に公開され、1990年代後半頃には一般消費者向けのDAB受信機が登場しました。 [ 5 ]当初は多くの国で既存のFMサービスがDABに切り替わると予想されていましたが、DABの普及は予想よりもはるかに遅れています。[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 2017年にはノルウェーが全国的なFMラジオの放送停止を実施した最初の国となり、[ 10 ] [ 11 ]スイスは2026年にこれに続き（この決定はその後撤回されました）[ 12 ] [ 13 ]、他の地域[ 14 ]も放送停止を計画中です。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]地上デジタルラジオは、2021 年以降 EU で販売されるすべての新車 (バスとトラックを除く) に必須となった。[ 19 ]
DAB のオリジナルバージョンはMP2オーディオコーデックを使用していました。その後、システムのアップグレード バージョンが開発され、DAB+という名前でリリースされました。DAB+はHE-AAC v2 (AAC+) オーディオ コーデックを使用しており、より堅牢で効率的です。DAB はDAB+ との前方互換性はありません。 [ 20 ]現在、世界中の DAB 放送の大部分はアップグレードされた DAB+ 規格を使用しており、英国だけが依然としてかなりの数の従来の DAB 放送を使用しています。
DABは一般的にアナログFMラジオよりもスペクトルの利用効率が高く[ 21 ]、同じ帯域幅でより多くのラジオサービスを提供できます。放送局は、音楽用の高忠実度信号からトークラジオ用の低忠実度信号まで、任意の音質を選択できます。この場合、音質はアナログFMよりも著しく劣る可能性があります。高忠実度は高ビットレートと高い伝送コストを意味します。DABは、モバイルリスニングにおけるノイズとマルチパスフェージングに対してより堅牢ですが[ 22 ] 、信号強度が臨界閾値を下回るとDABの受信品質は急速に低下します（デジタル放送では一般的です）。一方、FMの受信品質は信号強度の低下に伴ってゆっくりと低下するため、より広い範囲でより効果的なカバレッジを提供します。DAB +は「グリーン」なプラットフォームであり、FM放送と比較して最大85%のエネルギー消費削減を実現できます[ 23 ]（ただし、アナログチューナーはデジタルチューナーよりも効率的であり[ 24 ]、DRM+は小規模な送信に推奨されています）。[ 25 ]
同様の地上デジタルラジオ規格としては、 HD Radio、ISDB-Tb、DRM、および関連するDMBがある。[ 26 ] また、ラジオおよびテレビ放送向けに5G Broadcastが世界的に開発されている。このシステムは、スマートフォンでも地上デジタルラジオの受信を可能にする可能性がある。[ 27 ]
DAB規格は、ヨーロッパの研究プロジェクトとして開始されました。[ 28 ] [ 29 ] 1980年代に西ドイツの放送技術研究所（IRT）とフランスのテレビ・電気通信研究センター（CCETT）の協力により始まりました。[ 30 ] 1986年にコンソーシアムが結成され、BBCなどの他の多くのヨーロッパの放送機関も参加しました。[ 30 ]最終的にユーレカのプロジェクトとなり、 1987年にユーレカ-147 DABプロジェクトと名付けられました。[ 28 ]その目標は、「FMと比較して受信状態が改善され、テキストやその他のデータ、条件付きアクセス、強化されたトラフィックサービス、画像伝送などの追加サービスを提供する可能性のある」システムを開発することでした。[ 31 ]効率的な帯域幅、低い送信電力、車内での良好な受信、 CDに匹敵するオーディオ品質などがその他の目標であった。[ 31 ]
DAB の最初のデモンストレーションは、1988 年にジュネーブで開催された WARC-88 会議で行われ、その後、ヨーロッパの他のいくつかの国で多数の試験が行われました。[ 32 ]また、1991 年に米国で開催された NAB ショーでもデモンストレーションが行われました。 [ 33 ] MPEG -1 オーディオ レイヤー II ("MP2") コーデックは、このプロジェクトの一環として作成されました。DAB は、直交周波数分割多重(OFDM) 変調技術に基づく最初の標準であり、それ以来、現代の広帯域デジタル通信システムで最も人気のある伝送方式の 1 つとなっています。
1990 年に、音声コーデック、変調方式、誤り訂正符号化方式の選択と最初の試験放送が行われた。重要な決定事項は、無線スペクトル上の周波数の割り当てであり、FM やAMで使用される周波数とは異なるバンド (バンド I、バンド III、L バンド)でシステムを運用することが決定された。[ 31 ]プロトコル仕様は 1992 年[ 34 ]または 1993 年に最終決定され、 1994 年にITU-R標準化団体、1995 年に欧州共同体、 1997 年にETSIによって採用された。欧州 DAB フォーラム (現在のWorldDAB ) は 1995 年に設立され、Eureka-147 プロジェクト自体は「終了」し、1999 年に WorldDAB に統合された。[ 31 ] [ 35 ]
1995年に試験放送が開始されました。ノルウェー放送協会（NRK）は1995年6月1日に世界初のDABチャンネル（NRK Klassisk）を開設し[ 36 ] 、 BBCとスウェーデンラジオ（SR）は同年9月にそれぞれ英国とスウェーデンで最初の放送を開始しました[ 37 ]。一方、ドイツでは1995年10月にバイエルン州で試験放送が開始されました[ 38 ]。英国の商業放送局は1999年11月にDigital Oneとして放送を開始しました[ 39 ]。
1995年に登場した初期のDAB受信機は、トランクに別箱を取り付けたセミプロ仕様の車載ユニットでした。これらは、評価目的で設計されたAlpine、Bosch、Grundig、Kenwood、Philips、Sonyによって製造されました。[ 37 ]これらは、JESSI（Joint European Sub-micron Silicon Initiative）プロジェクトのDABチャンネルデコーダーチップセット、または汎用DSPに基づいた複雑なシステムでした。[ 40 ]改良されたシリコンを使用した消費者向けDAB受信機のプロトタイプは1997年に初めて発表されましたが、[ 41 ]ドイツでのDABの開始が遅れたこともあり、メーカーはヨーロッパでの受信機の発売に消極的でした。[ 42 ] 1999年までに、ほとんどのDAB受信機は高価な車載用ブラックボックスユニットと少数のHi-Fiホームチューナーのままでした。[ 43 ]
集積回路のさらなる進歩によりDABがより身近になるまでには、もう少し時間がかかりました。特に、2001年に発売されたテキサス・インスツルメンツのDRE200チップは、ボードのコストとサイズを大幅に削減しました。[ 44 ] [ 45 ] [ 46 ]このチップにより、ポータブルDABラジオがようやく実現し、シーメンス傘下のRoke Manor Researchが、パナソニックと共同開発したGoldCard IIというモジュールを使用して、ポケットDABラジオの最初の動作プロトタイプを発表しました。[ 47 ]最終的に、手頃な価格の家庭用DAB受信機の台頭、特に2002年のPure Evoke（将来多くのDABチューナーに電力を供給することになるFrontier Silicon社製のICを使用）[ 48 ]により、 DABが初めて消費者に普及しました。[ 49 ]
しかし、英国とデンマークを除いて、受信機の価格が高いことや受信範囲が限られていることなど、さまざまな理由で、普及は概して遅々として進まなかった。英国では、DABラジオ受信機はよく売れており、2005年時点で世帯の10%がDABラジオを所有していた[ 50 ]。これは、地元のメーカーが手頃な価格の受信機を製造していたことが一因である。ドイツ、フィンランド、スウェーデンなど、他の多くの国では、DABは普及しなかった[ 51 ] 。 2006年までに、世界中で5億人がDAB放送の受信可能エリアにいた。2006年には、世界中で約1,000のDABチャンネルが運用されていた[ 52 ] 。
World DMB Forum (現在のWorldDAB ) は、技術委員会に改良されたデジタルラジオシステムの開発に取り組むよう指示しました。この取り組みにより、2006 年に DAB+ が誕生しました。この新しい規格は DAB をベースにしていますが、MPEG-2の代わりに新しいMPEG-4圧縮を使用しているため、はるかに効率的で、音質を損なうことなくより多くのサービスを放送できます。[ 31 ]
DAB+ にはHE -AAC v2 オーディオ コーデック[ 53 ] ( eAAC+とも呼ばれる) が採用されています。AAC+ は修正離散コサイン変換(MDCT) アルゴリズムを使用しています。[ 54 ] [ 55 ]また、 MPEG Surroundオーディオ フォーマットと、リード・ソロモン符号化の形でより強力な誤り訂正符号化を採用しています。DAB+ は、欧州電気通信標準化機構(ETSI) TS 102 563として標準化されています。
DABはDAB+との前方互換性がないため、古いDAB受信機ではDAB+放送を受信できません。しかし、ファームウェアのアップグレード後に新しいDAB+規格を受信できるDAB受信機は、2007年7月にはすでに販売されていました。マルタは2008年10月にヨーロッパで初めてDAB+放送を開始した国であり[ 56 ]、その後、より多くの国でDAB+放送の試験運用や開始が行われています。DAB+局が既存のDAB国で開始された場合、古いMPEG-1 Audio Layer IIオーディオフォーマットを使用する既存のDAB局と並行して送信することができ、ほとんどの既存のDAB局は、受信機の大多数がDAB+をサポートするまで放送を継続すると予想されています。[ 57 ]
DAB が成功しなかった国々では、後年、より新しい DAB+ 規格を使用して DAB を「再始動」する試みが行われました。[ 58 ] 2010 年代を通じて徐々に普及し始め[ 59 ]、2019 年までにフランスなどの国でついに普及しました。 [ 60 ] DAB+ は、オーストラリア、チェコ共和国、デンマーク、ドイツ、香港 (現在は終了)、イタリア、ノルウェー、ポーランド、スイス、ベルギー[ 61 ] 、イギリス、オランダなどさまざまな国で放送を開始しました。イギリスでの放送開始は 2016 年 1 月で[ 62 ]、新しい全国ネットワークSound Digitalは 3 つの DAB+ ステーションで開始しました。[ 63 ] Classic FMなど多くのステーションが、その後 DAB から DAB+ に切り替えました。[ 64 ] [ 65 ]
この時期に自動車におけるDABの採用がますます一般的になり、2016年までに英国、ノルウェー、スイスで販売されるほとんどの車で標準装備となった。[ 66 ] 2021年以降、地上デジタルラジオは欧州連合（EU）[ 19 ]およびサウジアラビア[ 67 ]で販売される自動車（バスとトラックを除く）に義務付けられている。
2018年現在、世界中で6800万台以上のデバイスが販売され、2270以上のDABサービスが放送されています。[ 4 ]マルタ、モナコ、クウェートは2018年にDABの100%カバー率を達成しました。[ 68 ]
デジタルマルチメディア放送（DMB）とDAB-IPは、移動ラジオとテレビ向けに開発された関連規格であり、それぞれMPEG 4 AVCとWMV9をビデオコーデックとしてサポートしています。ただし、DMBビデオサブチャンネルはDABサブチャンネルで伝送されるように設計されているため、あらゆるDAB伝送に容易に追加できます。韓国のDMB放送では、DMBビデオサービスに加えて、従来のMPEG 1 Layer II DABオーディオサービスも伝送されています。2017年現在DMBは現在、ノルウェー、韓国、タイで放送されている。DAB-IPの試験は2006年にロンドンで「BT Movio」として実施された。[ 69 ] DB-IPは、同じく試験中のDVB-HおよびMediaFLOと競合した。[ 70 ]
55か国が定期的または試験的なDAB(+)放送を提供している。[ 3 ]スペクトル管理では、公共DABサービスに割り当てられているバンドはT-DABと略される。
欧州連合では、欧州電子通信コード（EECC）が2018年12月20日に発効し、加盟国は2020年12月21日までに国内法に移行する必要がある。この指令は、各国のDAB+の状況に関わらず、すべてのEU加盟国に適用される。つまり、2020年末以降、すべてのEU加盟国において、新車のすべてのラジオは地上デジタルラジオを受信および再生できなければならない。[ 71 ]この指令を受けて、ベルギーは2023年1月1日から、DAB+も受信できる場合を除き、国内のアナログラジオ受信機の販売をすべて停止した。 [ 72 ]
ノルウェーは、国営FMラジオ局の完全停止を発表した最初の国でした。停止は2017年1月11日に始まり、2017年12月13日に終了しました。[ 73 ] [ 74 ] 2017年の停止は、コミュニティラジオを含むほとんどのローカルラジオ局には影響を与えませんでした。これらのラジオ局は、少なくとも2031年まではFMで送信を続けることができます。
スイスの公共放送局であるSRG SSRは、2024年12月31日にFM送信インフラを停止した。同社は、DAB+の普及によりFMのみに頼る人の割合が10%未満で減少しているため、DAB+とインターネットストリーミングに加えてFM放送を維持することはもはや費用対効果がないと判断した。 [ 75 ]国内の他のすべてのFM放送局は、2026年12月31日までに停止するかDAB+に移行することが義務付けられていた。[ 13 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 15 ] [ 79 ]
しかし、2025年12月、スイス議会は民間放送局の懸念からFM放送の全面停止を無期限に延期することを決定した。そのため、SRG SSRはFM放送を再開する予定だが、具体的な時期は示されていない。[ 80 ]
多くの国がデジタル音声放送への移行を期待していた一方で、一部の国は試験運用が失敗に終わった後、逆の方向へと舵を切った。
DABは広帯域放送技術を使用しており、通常、バンドIII（174～240 MHz）とLバンド（1.452～1.492 GHz）にスペクトルが割り当てられていますが、この方式では30～300 MHzの範囲での動作も可能です。米軍はLバンドを米国内でのみ確保し、米国での他の用途での使用を阻止しており、米国は干渉を避けるためにLバンドDABを地上波放送に限定するという協定をカナダと締結しています。[ 123 ]
2017年1月、更新されたDAB仕様（2.1.1）によりモードII、III、IVが削除され、モードIのみが残されました。[ 124 ]
OSIモデルのプロトコルスタックの観点から見ると、DABで使用される技術は以下の層に属します。オーディオコーデックはプレゼンテーション層に属します。その下には、統計的時分割多重化とフレーム同期を担当するデータリンク層があります。最後に、物理層には、誤り訂正符号化、OFDM変調、およびデータの無線送受信の処理が含まれます。これらのいくつかの側面については、以下で説明します。
DABは当初、MPEG-1 Audio Layer IIオーディオコーデックのみを使用していたが、これは広く普及しているMP3（MPEG-1 Audio Layer III）との関連で、しばしばMP2と呼ばれる。
新しいDAB+規格では、LC-AACとHE-AACが採用され、そのバージョン2オーディオコーデックは一般にAAC、AAC+、またはaacPlusとして知られています。AAC+は修正離散コサイン変換（MDCT）アルゴリズムを使用し、[ 54 ] [ 55 ] MP2よりも約3倍効率的です[ 125 ]。つまり、DAB+を使用する放送局は、DABよりもはるかに高いオーディオ品質、またははるかに多くのステーション、あるいはその両方を提供できます。
デジタルラジオ放送システムの設計において最も重要な決定事項の一つは、どのオーディオコーデックを使用するかを選択することである。なぜなら、オーディオコーデックの効率によって、一定のオーディオ品質レベルで、固定容量の多重化装置上でいくつのラジオ局を伝送できるかが決まるからである。
誤り訂正符号化（ECC）は、デジタル通信システムにとって重要な技術です。なぜなら、特定の信号強度における受信の安定性を決定するからです。ECCが強いほど、弱いECCよりも安定した受信が可能になります。
旧バージョンのDABは、ECCにパンクド畳み込み符号化を使用しています。この符号化方式は不均等誤り保護（UEP）を採用しており、可聴ノイズを引き起こすエラーが発生しやすいオーディオビットストリームの部分にはより多くの保護（つまり低い符号化率）が与えられ、そうでない部分にはより多くの保護が与えられます。しかし、DABで使用されているUEP方式では、受信状態が良好な場合と全く受信できない場合の間にグレーゾーンが生じます。これは、信号強度が一定の閾値を下回ると信号が急速に使用できなくなる、いわゆる「デジタルクリフ」が存在する他のほとんどの無線デジタル通信システムとは対照的です。DABリスナーがこの中間強度の信号を受信すると、「ブツブツ」という音が聞こえ、オーディオの再生が中断されます。
DAB+規格では、リード・ソロモンECCを「内側の層」の符号化として採用しており、これはバイトインターリーブされたオーディオフレームの周囲に配置されますが、元のDABシステムで使用されていた畳み込み符号化の「外側の層」の内側に位置します。ただし、DAB+では各ビットが等しく重要であるため、畳み込み符号化ではUEPではなくEEP（等誤り保護）が使用されます。リード・ソロモン符号化を内側の符号化層とし、その外側に畳み込み符号化層を配置するこの組み合わせ（いわゆる「連結符号化」）は、1990年代にECC方式として広く普及し、NASAは深宇宙探査ミッションに採用しました。 DAB+システムで使用される連結符号化と他のほとんどのシステムで使用される連結符号化とのわずかな違いは、より大きなインターリーバ深度を提供するために、フォーニーインターリーブではなく矩形バイトインターリーバを使用している点です。これにより、ビットストリーム内でエラーバーストが分散される距離が長くなり、結果としてリード・ソロモン誤り復号器がより多くのエラーを訂正できるようになります。
DAB+で使用されるECCはDABで使用されるECCよりもはるかに強力であり、他の条件がすべて同じであれば（つまり、送信電力が同じであれば）、現在DABで受信に困難を感じている人々はDAB+送信でははるかに強力な信号を受信できることになる。また、DAB+ははるかに急な「デジタルクリフ」を持ち、リスニングテストでは、信号強度が低い場合、DABの緩やかなデジタルクリフと比較して、人々はこれを好むことが示されている。[ 125 ]
OFDMおよびDQPSK変調方式を用いることで、等化処理なしでフェージングおよびマルチパス伝搬による符号間干渉に対する耐性を実現しています。詳細はOFDMシステム比較表をご覧ください。
伝送モード I (TM I) の値を使用すると、OFDM変調は並列に送信される 1,536 個のサブキャリアで構成されます。OFDM シンボル周期の有効部分は 1.0 ms であり、この 2 つのパラメータ間の逆相関関係により、 OFDM サブキャリアの帯域幅はそれぞれ 1 kHz となり、OFDM チャネル全体の帯域幅は 1.537 MHz になります。TM I の OFDM ガードインターバルは 0.246 ms であり、これは OFDM シンボル全体の持続時間が 1.246 ms であることを意味します。ガードインターバルの持続時間は、同じ単一周波数ネットワーク (SFN) に属する送信機間の最大分離距離も決定し、TM Iの場合は約 74 km になります。
OFDMは単一周波数ネットワーク（SFN）の使用を可能にする。これは、送信機ネットワークが国ほどの広大な地域をカバーでき、すべての送信機が同じ送信周波数ブロックを使用することを意味する。SFNを構成する送信機は、ネットワーク内の他の送信機と非常に正確に同期する必要があり、そのためには非常に高精度のクロックを使用する必要がある。
受信機がSFNを構成する複数の送信機から送信された信号を受信すると、通常、各送信機からの信号には異なる遅延が生じますが、OFDMにとっては、それらは単に同じ信号の異なるマルチパスとして認識されます。しかし、マルチパスの相対遅延がOFDMガードインターバル期間を超えると、受信に問題が生じる可能性があります。特に、高気圧などの伝搬条件が変化すると、信号が通常よりも遠くまで伝搬するため、OFDMガードインターバルよりも長い相対遅延で信号が到着する可能性が高くなり、この問題による受信困難が頻繁に報告されています。
受信品質を向上させるために、必要に応じて低出力のギャップフィラー送信機をSFNに追加することができる。ただし、英国でこれまでSFNが実装されてきた方法は、コストを抑えるために、主要送信所に高出力の送信機を設置するという傾向があった。
アンサンブルには伝送可能な最大ビットレートがありますが、これは使用されるエラー保護レベルによって異なります。ただし、すべてのDABマルチプレックスは合計864の「容量ユニット」を伝送できます。特定のビットレートレベルに必要な容量ユニット（CU）の数は、上記のように、伝送に追加されるエラー訂正の量によって異なります。英国では、ほとんどのサービスが「保護レベル3」を使用して送信しており、平均ECCコードレートは約1/2で、マルチプレックスあたりの最大ビットレートは1,184 kbit/sに相当します 。
さまざまなサービスが1つのアンサンブル（通常はマルチプレックスとも呼ばれる）に組み込まれています。これらのサービスには以下が含まれます。
従来、ラジオ番組はAMとFMで異なる周波数で放送されており、必要に応じてラジオをそれぞれの周波数に合わせる必要がありました。そのため、比較的少数の放送局に対して比較的多くの周波数帯域が消費され、聴取の選択肢が制限されていました。DABはデジタルラジオ放送システムであり、多重化と圧縮の技術を用いて、複数の音声ストリームをDABアンサンブルと呼ばれる単一の放送周波数を中心とした比較的狭い帯域に統合します。
DABアンサンブル全体の目標ビットレートの範囲内で、個々の放送局には異なるビットレートを割り当てることができます。平均ビットレートを下げることで、DABアンサンブル内のチャンネル数を増やすことができますが、その代償としてストリームの品質が低下します。DAB規格における誤り訂正は信号の安定性を高めますが、ストリームに利用できる総ビットレートを減少させます。
DABは、約1.5MHz幅（約1,184キロビット/秒）の単一のマルチプレックスを放送します。このマルチプレックスは、9～12番組からなる複数のデジタルストリームに分割されます。一方、FM HDラジオは、従来の270キロヘルツ幅のアナログチャンネルにデジタルキャリアを追加し、1局あたり最大300 キロビット/秒（純粋なデジタルモード）の伝送能力を備えています。ハイブリッドモードの全帯域幅は400kHzに迫ります 。
第一世代のDABは、新しいコーデックよりも圧縮効率の低いMPEG-1 Audio Layer II （MP2）オーディオコーデックを使用しています。DABステレオ番組の一般的なビットレートは128 kbit/s以下であるため、DABのほとんどのラジオ局はFMよりも音質が劣り、リスナーから苦情が出ています。[ 128 ]ヨーロッパのDAB+やT-DMBと同様に、FM HDラジオはMPEG-4 HE - AAC規格に基づいたコーデックを使用しています。
HD Radioは、2015年からDTS, Inc.の子会社であるiBiquity Digital Corporationの独自システムであり、DTS, Inc.自体は2016年からXperi Corporationの傘下にある。DABはETSIに登録されたオープンスタンダードである。
DABは、アナログシステムに比べて、MHzあたりおよび送信所あたりの番組数で測定されるスペクトル効率が大幅に向上します。多くの地域では、特に大都市圏以外で、リスナーが利用できる放送局数が増加しています。しかし、効率の悪いMP2コーデックのため、多くの場合、音質と信号の安定性に著しいコストがかかります（帯域幅の制約に対処するために、誤り訂正を減らす必要があります）。DAB+では、はるかに効率的なコーデック（事実上の標準はHE-AAC v1またはv2）を使用しているため、この問題は軽減されます。DAB+では、チャンネルあたりのビットレートを低くしても音質の低下はほとんどなく、より強力な誤り訂正も実現可能です。一部の放送局がモノラルで送信する場合、ステレオ放送に比べてビットレートを下げることができ、効率がさらに向上します。
例えば、アナログFM では番組ごとに0.2MHzが必要です。ほとんどの国では、ステレオ送信の周波数再利用係数は約15（モノラルFMネットワークでは係数は小さくなります）であり、これは（ステレオFMの場合）15の送信所のうち1つだけが、同一チャネル干渉、つまりクロストークの問題なく同じチャネル周波数を使用できることを意味します 。87.5～108.0MHzのバンドIIスペクトルで、帯域幅0.2MHzのFMチャネルが合計102個利用可能であると仮定すると 、各送信所で平均102/15 = 6.8個のラジオチャネルが可能になります（さらに、干渉の少ない低出力のローカル送信所もあります）。これにより、システムのスペクトル効率は1 / 15 / (0.2MHz ) = 0.30番組/送信所/MHzとなります。 192 kbit/s コーデックを使用した DAB では、音声番組 1 つあたり 1.536 MHz * 192 kbit/s / 1,136 kbit/s = 0.26 MHz が必要です。ローカル番組や多周波放送ネットワーク ( MFN )の周波数再利用係数は通常 4 または 5 であり、その結果、1 / 4 / (0.26 MHz) = 0.96 番組/送信機/MHz となります。これは、ローカル局のアナログ FM の 3.2 倍の効率です。たとえば全国番組の単一周波数ネットワーク (SFN) 送信の場合、チャネル再利用係数は 1 であり、その結果、1/1/0.25 MHz = 3.85 番組/送信機/MHz となり、これは全国および地域ネットワークの FM の 12.7 倍の効率です。
上記の容量向上は、Lバンド周波数では必ずしも実現できるとは限りません。Lバンド周波数はVHFバンドII周波数よりも障害物の影響を受けやすく、丘陵地帯や屋内通信ではシャドウフェージングが発生する可能性があるためです。また、これらの周波数では、同一チャネル干渉による制限ではなく、ノイズ制限による制限を避けるために、国全体をカバーするのに必要な送信所の数や送信電力がかなり高くなる可能性があります。
さらに、VHF帯IIIでは、 FM帯と比較して対流圏ダクト伝搬がより頻繁に発生する傾向があります。これは、低い実効再生産数（ERP）であっても、FMと比較して特定の放送局のカバー範囲を向上させる可能性がありますが、同時に、ガードインターバル外の距離差がある同一SFN内の信号、または全く無関係な多重化信号からの干渉リスクも高くなります。
デジタル伝送への変換の当初の目的は、アナログFMラジオよりも高いオーディオ忠実度、より多くの放送局、ノイズ、同一チャネル干渉、マルチパスに対する耐性を実現することでした。音質の向上は、デジタル信号の伝送性能を向上させるCRCおよびFEC技術を使用することで実現されます。 [ 129 ]しかし、多くの国では、ステレオラジオ局でDABを導入する際に、FM放送から受信するよりも音質が低下するほど圧縮を使用しています。これは、ビットレートレベルが低すぎて、MPEG Layer 2オーディオコーデックが高忠実度のオーディオ品質を提供できないためです。[ 130 ]
BBCの 研究開発部門は、高忠実度ステレオ放送には少なくとも192kbpsが必要だと述べている。
256 kbit/s の値は 、高品質なステレオ放送信号を提供すると判断されています。しかし、224 kbit/s にわずかに下げても十分な場合が多く、 特にステレオ信号の冗長性を「ジョイントステレオ」符号化（つまり、ステレオイメージの中央に現れる一部の音を二度送信する必要がない）によって活用する場合、192 kbit/s までさらに下げても許容できる場合があります。192 kbit/s では、重要なオーディオ素材の不完全さが比較的容易に聞き取れます。
— BBC R&D ホワイトペーパー WHP 061 2003年6月[ 131 ]
2006年7月、BBCがクラシック音楽専門局Radio 3の送信ビットレートを192kbit /sから 160kbit/sに引き下げたところ、音質の劣化により同社に多数の苦情が寄せられた。[ 132 ] BBCはその後、この新しい機器のテスト後、帯域幅に対する他の要求がない限り、Radio 3を192kbit/sで送信するという以前の慣行に戻ると発表した 。（比較のために付け加えると、BBC Radio 3と他のすべてのBBCラジオ局は、以前は2つの異なるビットレートで提供されていたが、現在はBBC Radio iPlayerで「HD」と呼ばれる320kbit/sのAACを使用してオンラインでストリーミング配信されている。）
上記にもかかわらず、2007年のDABリスナー（モバイルを含む）の調査では、ほとんどの人がDABの音質はFMと同等かそれ以上だと感じていることが示されています。[ 133 ]
2019年までに、一部の放送局はDAB+にアップグレードしたが、音質を向上させるどころか、32kbit /sまたは64kbit /sに低下させ、多くの場合モノラルにした。[ 134 ]
DAB機器は周波数帯域全体をスキャンし、ユーザーが選択できるようにすべての放送局を単一のリストに表示します。
DABは、音声ストリームとともにメタデータを提供することができます。メタデータにより、放送局名やロゴ、プレゼンター、曲名、アルバムアートワークなどの視覚情報、テキスト、グラフィックを放送中に表示できます。ラジオ局は、特に大型ディスプレイパネルを備えたカーレシーバーにおいて、リスニング体験を向上させるためにメタデータを提供できます。[ 135 ]
DABは、放送局から「ラジオテキスト」（DAB用語ではダイナミックラベルセグメント、略してDLS）を送信することができ、曲名、音楽ジャンル、ニュースや交通情報などのリアルタイム情報を最大128文字まで表示できます。これは、最大64文字のラジオテキストを可能にするFMのRDSと呼ばれる機能に似ています。
DAB放送には現地時刻が含まれているため、機器はこれを利用して、タイムゾーン間を移動する際や、夏時間への切り替え時などに、内部時計を自動的に修正することができます。
DABは、特定の送信機のMHzあたりの番組数（いわゆるリンクスペクトル効率）で測定した場合、アナログよりも帯域幅効率が高いわけではありませんが、同一チャネル干渉（クロストーク）の影響を受けにくいため、再利用距離を短縮し、つまり同じ無線周波数チャネルをより高密度に利用することが可能になります。システムスペクトル効率（送信機1台あたりの平均ラジオ番組数）は、ローカルラジオ局の場合、アナログFMよりも3倍効率的です。全国および地域のラジオネットワークでは、 SFNの使用により効率が1桁以上向上します。この場合、隣接する送信機は同じ周波数を使用します。
特定の地域、特に農村部では、DABの導入によりラジオ聴取者の選択肢が拡大した。例えば、ノルウェー南部では、2006年11月にDABが導入されたことで、聴取可能なラジオ局の数が6局から21局に増加した。
DAB規格は、既存のアナログシステムを悩ませるマルチパスフェージングや信号ノイズの悪影響を軽減するための機能を統合している。
また、DABはデジタル音声を送信するため、FMのように信号が弱い場合に発生するノイズ（ヒスノイズ）はありません。ただし、DAB信号の受信範囲の端にあるラジオでは、音声が途切れたり、「泥が泡立つような」ノイズが発生したりすることがあります。
ドップラーシフトに対する感度とマルチパス伝搬の組み合わせにより、DABの受信範囲（ただし音声品質は変わらない）は、搬送周波数に応じて、時速120～200kmを超える速度での移動時に低下する 。[ 22 ]
モノラルのトークラジオ、ニュースや天気予報チャンネル、その他の音楽以外の番組は、一般的な音楽ラジオ局に比べて必要な帯域幅が大幅に少ないため、DABはこれらの番組を低いビットレートで配信することができ、他の番組に使える帯域幅をより多く確保できる。
しかし、この結果、一部の放送局がモノラル放送されるという事態が生じました。詳しくは「 音声品質」の項を参照してください。
DAB送信機は、FM送信機に比べて必然的に高価になります。DABはFMよりも高い周波数を使用するため、単一のFM送信機と同じカバレッジを実現するには、より多くの送信機が必要になる場合があります。DABは通常、放送局とは別の会社によって送信され、その容量が複数のラジオ局に販売されます。このコスト共有方式は、個別のFM送信機を運用するよりも安価になる可能性があります。
この効率性は、DABネットワークが送信機/ネットワークあたりより多くのチャンネルを放送できる能力に由来します。1つのネットワークは、6～10チャンネル（MP2オーディオコーデック使用時）または10～18チャンネル（HE AACコーデック使用時）を放送できます。したがって、FMラジオとFM送信機を新しいDABラジオとDAB送信機に置き換えるコストは、新しいFM設備と比較して高くならないと考えられています。また、単一のDABマルチプレックスで送信される放送局の消費電力は、個別のアナログ送信機と比較して低くなるとも主張されています。[ 136 ]
いったん適用されれば、DAB送信はFM送信の19分の1のコストで済むと、ある事業者は主張している。[ 137 ]
DABの導入初期段階では、サービスエリア内に住んでいる人でも受信品質が悪かった。これは、DABが弱い誤り訂正符号を使用しているため、受信データに多くの誤りがあると、十分な誤り訂正ができず、「泥が泡立つ」ような音が発生するためである。場合によっては、信号が完全に途絶えることもあった。この問題は、より強力な誤り訂正符号を使用し、送信機を増設した新しいDAB+バージョンで改善されている。
他のデジタルシステムと同様に、信号が弱い場合や深刻な干渉を受ける場合は、全く動作しません。また、受信したい信号が、より強力な信号と隣接している場合、受信機にとってDAB受信が問題となることがあります。これは、初期の低価格受信機で特に顕著でした。
2010年代半ばまで、リスナーからよく聞かれる不満は、放送局が推奨するよりも多くの放送局をアンサンブルに「詰め込んでいる」というものでした[ 131 ]。
単一周波数ネットワーク(SFN)の性質上、ネットワーク内の送信機は同じ信号を同時に送信する必要があります。同期を実現するには、放送局は、マルチプレクサから各送信機への信号伝送に関わるさまざまな方法と距離によって生じる伝搬時間の差を相殺する必要があります。これは、マルチプレクサで生成されたタイムスタンプに基づいて送信機の入力信号に遅延を適用することによって行われます。このタイムスタンプは、想定される最大伝搬時間を考慮し、安全マージンを十分に確保して作成されます。デジタル処理 (例えば、デインターリーブ) によるオーディオエンコーダと受信機での遅延は、リスナーが知覚する全体の遅延に加算されます。[ 22 ]信号は通常 1 ～ 4 秒程度遅延しますが、DAB+ の場合はかなり長くなる可能性があります。これには次のような欠点があります。
受信機の内蔵時計などに使用されるシステム時刻信号は、DABマルチプレクサが分散時刻情報にオフセットを追加するため、固定遅延のあるネットワークでは問題になりません。システム時刻は音声フレーム内に埋め込まれていないため、時刻情報は受信機の音声復号遅延とは独立しています。
DABは、複数の放送局からなるネットワークにとってコスト削減につながる可能性があります。DABの開発は、当初、複数の拠点から多数のチャンネルを送信する全国規模のネットワーク事業者によって推進されました。しかし、従来は自社ビルに独自のFM送信機を設置して運用していた小規模なコミュニティ放送局やローカル放送局などの個々の放送局にとって、DAB送信のコストはアナログ放送よりもはるかに高くなります。単一の放送局のためにDAB送信機を運用することは、周波数帯域や電力の効率的な利用とは言えません。とはいえ、DVB-T/DVB-T2でローカルTV局に対して行われているように、複数のローカル放送局を1つのDAB/DAB+多重化することで、この問題はある程度解決できます。
世帯における受信機の普及率。2021年時点: [ 138 ]
DAB サービスを導入しているほとんどの国では、FM のカバー範囲が DAB のカバー範囲を上回っていますが、デジタル移行を進めている多くの国では、DAB ネットワークの大規模な展開が行われています。2022 年現在、WorldDAB では以下のカバー範囲が示されています。[ 18 ]
2006年に、 DAB+向けに大幅に改良されたHE-AACコーデックを使用したテストが開始されました。しかし、2008年以前に製造された受信機のほとんどは新しいコーデックをサポートしていないため、DAB+放送が開始されると部分的に時代遅れになり、MP2エンコードされたすべての放送局がなくなると完全に時代遅れになります。ほとんどの新しい受信機はDABとDAB+の両方に対応していますが、DAB+放送が現在行われていない国で販売される際にライセンス料を節約するために、互換性のあるラジオでDAB+機能を無効にしているメーカーがあるため、問題はさらに悪化しています。
DABは、受信したデジタル符号化信号をアナログ音声コンテンツに変換するためにデジタル信号処理技術を必要とするため、この変換に必要な電子回路の複雑さが増します。これは、アナログFMから音声への変換と比較して、この変換に必要な電力が増大することを意味します。つまり、携帯型受信機器のバッテリー寿命は大幅に短くなり、より高い電力（したがって、より大きなサイズ）が必要になります。これは、アナログのバンドII VHF受信機よりも多くのエネルギーを消費することを意味します。しかし、集積度の向上（無線チップ搭載）により、DAB受信機の消費電力は削減され、携帯型受信機の使いやすさが向上しています。
デジタル ラジオ放送の概念が米国のラジオ業界に知られるようになってからちょうど 1 年後、DAB は 1991 年の NAB ショーで華々しいデビューを飾りました。
{{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク){{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク){{cite web}}: CS1 maint: タイトルとしてアーカイブされたコピー (リンク)私たちにとって、DAB+はFMよりも19倍効率的です。
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