Blíží se kvalita modulace VKV FM rozhlasu opravdu CD?

Kvalita modulace AM rozhlasu (DV, SV a KV) celkem stačí pro mluvené slovo, při odstupu kanálů 9 kHz na SV by měl mít každý vysílač dolní propust do 4.5 kHz, což není mnoho. K tomu ještě musíme přičíst citlivost na impulsní rušení a další vlivy, nehledě k tomu, že se v Evropě vysílá na SV pouze mono.

V literatuře se uvádí, že VKV rozhlas se svou kvalitou blíží CD. Je tomu opravdu tak? Je pravda, že VKV FM má proti rozhlasu na AM výhody, FM modulace není zdaleka tolik náchylná na rušení, při výskytu více stanic na jednom kmitočtu stačí, když je jedna silnější o několik decibelů a dokonale vymaže slabší stanici. Proti CD má z principu VKV rozhlas shora omezené přenášené pásmo do asi 15 - 17 kHz. Je to tím, že pilotní signál pro spínání stereodekodéru má kmitočet 19 kHz a tak musí být na vysílací straně účinná dolní propust, která potlačí kmitočty 19 kHz a vyšší, ale tuto propust nelze vyrobit tak strmou, a tak je pásmo omezeno na 15 - 17 kHz podle typu vysílače. Pokud jde o odstup, tak kvalitní tunery mají zaručený poměr signál/šum 70 - 80 dB, přeslechy mezi kanály 40 dB a potlačení pilotního signálu 19 kHz o desítky dB. Zkreslení bývá pod 0.1 procenta, což jsou všechno výborné parametry. Většina rozhl. stanic hraje z CDček nebo z počítače, kde má ve zkomprimované formě nejčastěji hrané skladby. Také minidisk a DAT kazety mají kvalitní modulaci.

Přenosová cesta mezi vysílací anténou na vysílači a naší přijímací anténou má také podstatný vliv na výslednou kvalitu modulace. Pokud je signál slabý, zhorší se poměr signál/šum a to hlavně při stereu. Pokud trpí signál vícecestným šířením (odrazy od budov a pod), zhoršují se přeslechy mezi kanály a zkreslení signálu, které může modulaci natolik degradovat, že je stanice neposlouchatelná. Signál je často znehodnocen, pokud používáme opačně polarizovanou anténu, než je ta na vysílači, byť ji máme nasměrovanou na vysílač. Pokud je signál od vysílače silný, v cestě nestojí žádné překážky a příjem není rušen jiným vysílačem na stejném nebo blízkém kmitočtu, může být kvalita opravdu dobrá.

Kde se ale bere ono zkreslení a malá dynamika, kterou pozorujeme na mnoha našich komerčních stanicích? Toto zkreslení je způsobeno zařízením, které se zapojuje do modulační cesty mezi studiem a vysílačem. Bývá umístěno na vysílači nebo ve studiu a vžilo se pro něho označení optimod, neboť slouží (nebo by alespoň mělo) k optimalizaci modulace. Hlavním účelem této krabičky je ořezat špičky a zvětšit průměrný modulační zdvih. Tím dojde pochopitelně vždy ke zmenšení dynamiky signálu. Kdybychom totiž zapojili přímo výstup CD přehrávače do vstupu vysílače, musela by se nastavit malá střední úroveň modulace, neboť hudba má velkou dynamiku a muselo by být zaručeno, aby ani ve špičkách nebyl překročen max. povolený modulační zdvih 75 kHz. Bez tohoto zařízení by se zkrátka nedalo vysílat, modulace bez něho také zní příliš syrově.

Z čeho se tato krabička skládá? Zapojení jsou různá, ale vždy složitá, vyrábějí ji různé firmy, ale dá se říci, ze základem je omezovač dynamiky, který od určité úrovně seřízne modulační špičky na konstantní úroveň. Celé spektrum kmitočtů bývá rozděleno zvlášť na hloubky, středy a výšky a zvlášť zpracováno, zkomprimováno měkce a od určité úrovně i tvrdě a nakonec jsou všechny tři části pásma složeny do výsledného. Samozřejmostí je zdůraznění hloubek a výšek. Modulační procesory dělají se signálem i jiné zázraky, obvykle se uměle zvětšuje stereoefekt např. tím, že se do levého kanálu přidá signál z pravého v protifázi a naopak. Některé mod. procesory mění výsledný zvuk také tím, že přidávají sudé harmonické a tím zvuk obohacují, takže tvarové zkreslení připomíná elektronkové zesilovače a zvuk není tolik syrový. Na zpracování signálu se použivají speciální programy, které umějí vyhodnotit druh hudby a podle toho se signálem pracují, mohou měnit i fázi signálu. Některé mod. procesory dodávají do signálu umělý dozvuk, jakési echo a vůbec dělají se signálem různé jiné divy. To, že výsledný zvuk má již velmi málo společného s CD kvalitou je věc jiná.

Podle některých techniků v rádiích má být zvuk pořadně nadupaný, tedy řádně zkomprimovaný, aby jejich rádio mohlo více modulovat až k hranici 75 kHz a bylo subjektivně hlasitější, než konkurence. Posluchači prý při prolaďování stupnice zarazí na rádiu, které je hlasitější (já asi nejsem normální posluchač, protože když narazím na takové rádio, tak ladím rychle pryč). Díky tomu dochází k překřikování stanic a zvyšují se úrovně modulace. Zvyšování modulačních zdvihů až na samou hranici normy (nebo i přes) má sice výhodu v tom, že se zvětšuje dosah stanice, neboť tam, kde již stanice začíná šumět je slabý šum maskován díky většímu zdvihu. Zvyšování modulačního zdvihu má také několik neblahých důsledků. Jednak se zvyšuje zkreslení již na vysílací straně a tím se nevratně snižuje celková kvalita modulace. Stanice s větším zdvihem jsou širší a tak se ty kmitočtově blízké vzájemně více ruší a tím ztrácejí posluchače - kdo dokáže poslouchat stanici, do které proprskává jiná?

Další problém je, že posluchači, kteří díky zaplněnému VKV pásmu poslouchají na užší MF pásmo (u lepších tunerů funkce NARROW) a zde dochází při zvětšování zdvihu k prudkému nárůstu zkreslení na přijímací straně, toto zkreslení je na poslech dost nepříjemné. Bohužel se ukazuje, že poslechovost rádia prý nezávisí na kvalitě modulace, naopak, vysokou poslechovost má v Praze třeba Kiss 98 FM, který hraje z pásků, nikoli z CDček a některé často hrané písničky trpí drop-outy (úniky) a jsou dost zkreslené.

Kvalita modulace tedy závisí hlavně na tom, jaký je použit modulační procesor a jak je nastaven. Mnozí si všimli sudové modulace, kterou mělo R. Vysočina, má FM Plus, stejně jako slovenské Rock FM. Nápadně zkreslenou modulaci mělo odjakživa Radio Alfa a teď ji má i Radio Impuls. A že i s modulačním procesorem lze vysílat v solidní kvalitě bez znatelné degradace modulace dokazuje tradičně vynikající modulace Radio Bonton nebo stanic Českého rozhlasu.

Další degradace kvality signálu může vzniknout v modulační cestě mezi studiem a vysílačem, pokud je tato dlouhá a drátová. Stačí, že v cestě je jeden vadný zesilovač, který má omezené pásmo (třeba vyschlý vazební kondenzátor) nebo limituje či šumí a tím zkazí celkové parametry trasy. Český rozhlas měl tyto problémy s trasami, ale díky satelitní distribuci modulace je již po problémech, všechny vysílače ČRo již mají stejně kvalitní modulaci. Ale je modulace přes satelit vždy opravdu kvalitní? Digitál je sice digitál, ale modulace je zkomprimovaná a pokud je datový tok jen např. 128 kB/s je modulace velmi hrubá a nepříjemná na poslech. Frekvence 1 a ČRo v rámci Czech linku mají 196 kB/s, což je již dobré, ale určitá degradace tam je stále znát, teprve při 256 kB/s je již modulace dobrá.

Zhoršení modulace může vzniknout ballempfangem. Tento způsob je levný, proto se běžně používá a spočívá v tom, že se modulace pro jiný vysílač stejného programu přijímá z hlavního vysílače přímo na VKV CCIR tunerem nebo specielním přijímačem - odpadají tak drahé modulační linky. Samotný přijímač je kvalitní, často má vyveden MPX signál takže nevnáší do modulace žádné zkreslení, ale problémy jsou v tom, že vysílače jsou na vysokých kótách, kde se objevuje rušení vzdálenými vysílači na stejném nebo blízkém kmitočtu.

Pokud si poslechneme kvalitu modulace některých našich rádií, ladíme raději dál. V zahraničí je situace na VKV podobná, i když v některých zemích jsou modulace lepší, jako ve V. Británii nebo ve Skandinávii, Naproti tomu v Itálii, Řecku a Španělsku se vysílá velkými zdvihy a modulace je zkreslená i na běžný tuner. U nás modulují nejvíce R. Děčín, North Music, Zlatá Praha a Šumava, na tyto rádia bychom potřebovali filtry široké 350 kHz. Pokud si ale poslechneme v zahraničí nebo při sporadické vrstvě Es modulaci některých rádií v Tunisu, Egyptě a dalších, hlavně arabských zemích (silné zkreslení, že řeči již není rozumět, nebo 50 procent brumu - i tak se někde vysílá na VKV) musíme konstatovat, že na tom nejsme tak nejhůř.

Když uvážíme všechny tyto vlivy, které degradují kvalitu modulace na VKV, musíme se pousmát, když čteme testy tunerů v nějakém časopise, co se zabývá Hi-Fi a dočteme se, např. že tento tuner má lepší přesnost podání prostoru a jiné, podobné věty. Přitom se často nedočteme, kterou stanici měl autor testu naladěnou.