Ses, esas itibariyle titreşen havadır. Bir davul tarafından sesin nasıl üretildiğini düşünelim. Davula vurulduğu zaman davul zarı titreşime başlar. Bu titreşim, direk olarak etrafındaki havaya iletilerek zarın içeri girişi veya dışarı çıkışına göre onu kendine çeker veya iter. Bu titreşim havanın yoğunluğunda değişiklikler yaratarak, onun davul zarından dalgalar halinde uzağa yayılmasına sebep olur. Bu, ses dalgaları olarak adlandırılır. Ses dalgaları kulağımıza eriştikleri zaman, kulak zarımıza çarparak onunda benzer şekilde titreşmesine neden olur, ve daha sonra sinir sistemimiz ve beynimiz bu titreşimleri algılanan sese çevirmek için görev alırlar.
Ses dalgasının bir tam gidiş dönüş yolculuğuna-sıfırdan başlayarak yukarı ve sonra sıfırın altına aşağı ve tekrar sıfıra kadar yukarı- dalga şeklinin bir “döngüsü” karşılık gelir. Dalga şeklinin sıfır ile tepesi arasındaki mesafe ise “genlik”tir.
Her gün bizi çevreleyen – tiz, kalın, yüksek ve yumuşak – seslerin temel nitelikleri, frekansı (saniyede döngü sayısı) ve bu seslerin dalga şeklinin genliği tarafından belirlenir. Biz sesleri tiz veya bas tona sahip olarak algılarız, ve bu algı sesin dalga şeklinin her bir saniyede kaç döngü oluşturduğuna göre- sesin frekansı- belirlenir. Saniyedeki döngü sayısı arttıkça frekans yükselir ve algılanan tonda yükselir.
Bir davul grubu olması durumunda, örneğin, büyük bas davul, küçük trampete nazaran daha düşük bir ton üretir. Genellikle, bir müzik aletinin titreşim elemanı büyüdükçe, bu bir büyük davul veya daha uzun bir piyano bağı veya bir üflemeli çalgı aletinin uzun hava sütunu gibi, tonu kalınlaştırır.
Frekansı veya saniyedeki döngü sayısını tanımlamak için kullanılan birim “Heartz” “Hz.”dir. Bir dalga şekli saniyede bir tam döngü oluşturduğunda frekansı 1 Hz, saniyede 10 döngü oluşturuyorsa frekansı 10 Hz’dir. Binler Hz içine girdiğimizde: “kilohertz” kullanırız. “kHz.” “Bin Hertz” (1000 Hz) veya “bir kilohertz (1kHz)” olarak. Ferdi farklılıklar olmakla beraber insan işitme normal aralığı yaklaşık 20 Hz ile 20.000 Hz (20 kHz)’dir. 80 Hz altı kalın tonlu çok düşük frekans, 250 Hz – 4.000 Hz arası orta frekans, bunun üstündeki her şey yüksek frekans olarak adlandırılır. İnsan işitmesinin bir diğer enteresan karakteristiği, ton tize doğru yükseldikçe sesin geldiği istikameti tayin edebilmesinin kolaylaşmasıdır.
Sesler kendi dalga genliğine göre yüksek veya yumuşak olarak algılanır. Yüksek genlik yüksek sese tekabül eder. Bir davula daha güçlü vurursanız, fiziki titreşimin genliği büyüyecek, böylece hava ile iletilen dalga şeklinin genliği artacaktır.
CD’nin, 80’li yılların başında tüketiciler için ilk dijital müzik ortamı olarak ortaya çıkmasından beri, ses dünyasının sayısallaştırılması giderek ilerlemiştir. Ticari ses sistemleri de dijital teknolojinin sayısız yararları ile dizayn edilmektedir. Aşağıda çok kısa olarak dijital sesin temelleri özetlenmektedir.
Dijital ses sistemlerinde, analog ses sinyalleri dijital (sayısal) veriye dönüştürülür ve daha sonra dijital şekilde nakledilir ve işlenir. Analog sinyallerin dijital forma dönüştürülmesi A/D dönüştürücülerinde yapılır. Bu dönüşüm sonucu dijital sinyal bir dizi bir (1) ve sıfır (O)’dan oluşur. Birler ve sıfırların bir dizisi olarak temsil edilen değerler ikili (binary) değerler olarak bilinir ve bunlar günlük olarak kullandığımız desimal 10 numaradan oluşan 0-9 sayılarından farklıdır. Bir kez gerekli tüm sinyal iletimi ve işlemesi yerini aldıktan sonra ikili dijital sistem tekrar dönüştürücü ile analog sinyale dönüştürülür. Ses temelde hava yoluyla yayılan titreşimler olması nedeniyle, dijital ses ne kadar gelişmiş olursa olsun, analog sinyal ile başlamak ve sona ermek zorunda kalacaktır. Bu, ses zincirinin sadece orta bölümünde dijital teknoloji kullanmanın ne gibi faydalar sağlayacağı sorusuna yol açar.
Gürültü, herhangi bir ses sisteminin her aşamasında girişte mikrofondan çıkışta hoparlörlere kadar pusuda beklemektedir. Uzun kablonun olduğu her yerde sinyalin bozulmasına sebebiyet verecek gürültünün, sisteme sızma şansı olacaktır. Bu analog ve dijital sistemlerin her ikisinde de aynıdır. Fark şu ki eğer bir analog sinyal gürültü tarafından bozulmuşsa, bu değişiklik tersine çevrilemez ve sistemden çıkıştada bozulmuş kalacaktır. Dijital sinyaller, diğer yandan, sadece belirli bir referans seviyesinin altında veya üstündeki voltaj tarafından temsil edilen birler ve sıfırlar ile oluşur.
Gürültü, voltajda ufak değişikliklere neden olabilir, ancak “yukarıdaki” veya “aşağıdaki” nin referans düzeyi ile ilişkisi değişmeden kaldığı sürece, birler ve sıfırlar hala birler ve sıfırlar olarak tanınabilir, böylece sinyal etkilenmemiş kalır. Bu nedenle dijital ses sistemleri analog sistemlere göre gürültüye çok daha dirençlidir, uzun kabloların kullanıldığı yerlerde bile, sinyalin bozulmasına daha çok dayanıklılık gösterirler.
Dijital sesin bir diğer avantajı kolay işletilmesi ve otomasyonudur. Ayarları hafızaya alma ve ihtiyaç duyulduğunda hatırlatma başka bir dijital faydadır. Her bir olay için bütün sistemin baştan ayarlanması ile mukayese edildiğinde, bu önemli ölçüde zamanda ve uğraşmada tasarruf sağlar.
Dijital sistemler, aynı zamanda, otomatik olarak ters tepkileri(feedback) bastırır ve konuşmacının, mikrofon ile arasındaki mesafeyi korumadığı durumlarda ses şiddetindeki değişimleri telafi edebilir.
Bilgisayar gibi dijital ses sistemleri de programlara göre hizmet ederler. Yani işlevsellik geniş bir yelpazede uygun programlar sağlanarak tek bir cihazda uygulanabilir. Bu komple bir önceden ayarlanmış işleve sahip analog cihazların aksine, dijital cihazlarda kullanılan programlar, sistem tasarımındaki değişiklikleri veya iyileştirmeleri veya sistem tamamlandıktan sonra büyümeye izin vermesini bağdaştıracak şekilde yükleme sırasında değiştirilebilir.
Dijital cihazlar, örneğin kolay erişim ve kontrol sağlayan, harici bilgisayar veya dokunmatik panelli kontrol sistemlerine bağlanabilir. Eklenti genişleme kartlarını destekleyen dijital karıştırıcılar(mixer) ve işlemciler, çeşitli analog ve dijital formatlarda mevcut giriş ve çıkışların sayısını artırmayı mümkün kılar. Bu örneğin, daha fazla esneklik arttırıcı ve toplam maliyeti azaltıcı olarak mevcut analog işlemciler yeni dijital sistemde kullanılabilir demektir.
Dijital radyo sistemlerinde dünya çapında dört standart mevcut: IBOC (In-Band On- Channel), DAB (Digital Audio Broadcasting), ISDB-TSB (Integrated Services Digital Broadcasting) ve DRM (Digital Radio Mondiale). Tümü birkaç açıdan birbirinden farklıdır.
HD Radyo markalı adıyla, iBiquity Digital Corporation adında şirket, IBOCU’u geliştirdi ve hala onu yönetmeye devam ediyor. 2003 yılında düzenli kullanım için başlayan IBOC dijital radyo hizmetlerini bugün ABD’de 2.000 ‘den fazla AM ve FM istasyonları kullanıyor. ABD’de HD radyo istasyonlarının çoğunluğu FM bandını kullanıyor ve bunların çoğu artık bir veya daha fazla yayın hizmeti sunuyorlar. Bugün, IBOC istasyonları ana içeriği analog ve dijital olarak iki uyarlama yayınlamaktadırlar. Böylece aynı yayın kanalını kullanarak eski ve yeni alıcıların her ikisine de hizmet veriyorlar.
ABD’de Eureka 147 olarak da bilinen, ve İngiltere’de Dijital Radyo olarak adlandırılan DAB, IBOC a benzer bir dizi avantajlar ile geliyor. Ama tasarımı temelden farklıdır.
IBOC’ın aksine, DAB bir kanalı analog yayın ile paylaşmaz. Bu yüzden yeni özel bant gerektiriyor. Her DAB yayını çoklu program hizmetinden oluştuğu için (kalite ve taşıdığı veri miktarına bağlı olarak, genellikle 6 ila 10) çok daha fazla banda ihtiyacı var. Bu, tipik bir yerel radyo istasyonunun onu kullanmasını imkansız kılar. Genellikle birkaç yayıncının işbirliği ile veya yayıncılar için servis operatörleri gibi davranan bir üçüncü taraf topluluğu tarafından uygulanır.
Son zamanlarda, DAB + ve DAB-IP olarak bilinen DAB’ın iyileştirilmiş versiyonları geliştirilmiştir. Bu gelişmeler DAB sinyalinin menzilini artırmaktadır. Bugün, dünya çapında hemen hemen 40 ülkede (çoğunlukla Avrupa’da), havada DAB hizmetleri var, ve diğerleri de bunu veya türevlerinden birini benimsemeyi düşünüyorlar.
ISDB-TSB
2003 yılında özellikle Japonya için geliştirilmiş ISDB-TSB, çoklu program hizmeti için bir dijital radyo sistemidir. Halen VHF bandındaki iletim frekanslarını kullanmaktadır. ISDB- TSB’nin benzersiz bir özelliği, benzer yayınlarda dijital radyo kanalları ile ISDB dijital TV kanallarının iç içe olmasıdır.
DRM öncelikle kısa dalga bandında AM uluslararası yayının yerini almak için geliştirilmiş bir sistemdir. DRM, analog hizmetler gibi benzer kanal planını kullanır ve bazı sınırlamalarla ve analog hizmet değişiklikleri ile, analog istasyon ile aynı kanalı paylaşır. DRM tek ses kanallı sistemdir. 2007 yılında tanıtılan iyileştirilmiş DRM+ versiyonu VHF bandı içindir. Bu gelişim iki kanal ve etrafı saran(surround) ses yeteneği sunar.
Sirius XM, iki benzer ancak rakip uydu radyo hizmetlerinin birleşimidir: XM Satellite Radyo ve Sirius Satellite Radio. Perakende düzeyinde hala ayrı çalışan XM ve Sirus abonelik hizmetlidir. Onlar, arabalar, taşınabilir ve sabit alıcılar tarafından alınması amaçlanan 150’den fazla dijital ses kanalları yayınlarlar. Bunlar tam kıta Amerika Birleşik Devletleri, Kanada’nın çoğu ve Meksika’nın bazı parçalarını kapsar.
Birçok radyo istasyonları artık WEB dinleyicileri için kendi havadan sinyal yayınını simüle eden online ses hizmetlerini kullanıyor. Bir yayıncı, aynı zamanda, farklı maksatlı, zaman kaydırmalı, ya da kendi hizmetlerinden tamamen farklı ek çevrimiçi ses akışları sunabilir. Bant genişliği sıkıntısı olmaması veya çevrim içi hizmetler için lisans zorunluluğu bulunmaması, yayıncıların istedikleri gibi bir çok hizmeti vermelerini sağlamaktadır. Ancak havadan yapılan yayınların aksine, web dağıtımı bir ülke ya da dünya çapında üçüncü taraf internet sağlayıcıları tarafından son kullanıcılara dağıtılır.
Ayrıca dijital radyo ve yüksek çözünürlüklü radyo olarak da bilinen Dijital Ses Yayını (DAB), analog sesin dijital sinyale dönüştürülerek, AM içinde veya (daha genel olarak) FM frekans aralığında tahsis edilmiş bir kanal üzerinden iletilen bir ses yayınıdır. DAB’ın, FM (frekans modülasyonu) yayın bandında CD kalitesinde ve AM (genlik modülasyonu) yayın bandında FM kalitesinde ses sunduğu söylenir.
Dijital ses yayın sinyalleri (IBOC) olarak iletilir. Çeşitli istasyonlar, aynı frekans aralığında gerçekleştirilebilir. Dinleyiciler, DAB sinyallerini işleyebilecek şekilde donatılmış bir alıcıya sahip olmalılar. Yayınlama sahasında sinyal MPEG algoritması kullanılarak sıkıştırılır ve kodlu ortogonal frekans bölmeli çoğullama(COFDM) kullanılarak modüle edilir. Bir dijital sinyal, geleneksel analog iletim üzerinde; gelişmiş ses kalitesi, indirgenmiş sönümleme etkileri(fading and multipath effects), gelişmiş hava, gürültü ve diğer parazitlere bağışıklık, tahsis edilen frekans bandında yayın yapabilecek istasyon sayısını artırarak dinleyici tabanının genişletilmesi dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar. Bazı DAB istasyonları son dakika haberleri, spor, ve hava durumu ana başlıklarını veya kaydırılan metin biçiminde bültenleri alıcının ekranında sunabilirler. Bunlar alıcılardaki küçük ekranlardan izlenebilir.
DAB standardı 1980’lerde bir Avrupa araştırma projesi olarak başlatılmıştır. Norveç Yayın Kurumu (NRK), 1 Haziran 1995 tarihinde dünyada ilk DAB kanalını başlattı(NRK Klasik). BBC ve SR’de ilk DAB dijital radyo yayınlarını Eylül 1995’de gerçekleştirdiler. Bugün, Avustralya, İtalya, Malta, İsviçre dahil 40’dan fazla ülke, DAB yayını sağlamaktadır. Almanya ve Hollanda DAB+ istasyonları ile yayın yapmaktadırlar. DAB yayınında sinyal kuvveti bir kritik eşik değerin altına düştüğünde alış kalitesi hızla düşer. FM yayında ise azalan sinyal ile alış kalitesi daha yavaş bozulur. Ancak DAB yayınında istasyon ayarı ve ayarlamadaki FM’de olan “hiss” sesi yoktur. İstasyona direk olarak en iyi konumda bağlanılır.
Ses kalitesi, kullanılan saniyedeki bit sayısına ve ses malzemesine bağlı olarak değişir. İstasyonların çoğu MP2 ses kodeği ile 128 kbit/s, ya da daha az bit hızı kullanırlar ki FM kalitesi algılama elde etmek için 160 kbit /s gerekir. 128 kbit /s bit hızı, FM radyodan daha iyi bir dinamik aralık ve sinyal-gürültü oranı verir, ancak FM radyodaki 15 kHz’e tekabül eden 14 kHz üst kesme frekansı steryo hissini bozar. MP2 ile “CD ses kalitesi” ancak “256 … 192 kbps” bit hızları ile mümkündür”.
DAB + olarak adlandırılan sistemin geliştirilmiş versiyonu Şubat 2007‘de, piyasaya çıktı. DAB, DAB+ ile uyumlu değildir. Bu, DAB alıcılarının DAB+yayınları alamayacağı demektir. Bununla beraber yayıncılar, aynı iletim içine DAB ve DAB+ programlarını katabilirler. AAC+ ses kodeğinin uygulanması nedeniyle DAB+, DAB’tan takriben iki kat daha fazla verimlidir. DAB+, 64 kbit/s’ e kadar düşük bit hızlarında dahi yüksek kalitede ses sağlar. Alış kalitesi, Reed- Solomon hata düzeltme kodlamasının eklenmesi nedeniyle, DAB’dan daha güçlüdür.
sayral.com 