Maggio 2010. Nel nostro Paese registriamo due diverse situazioni: località o intere regioni nelle quali le trasmissioni sono solo digitali, altre dove sono ancora presenti trasmissioni miste analogiche e digitali.
Nel primo caso le soluzioni da adottare possono essere considerate “risolutive”, mentre nel secondo caso si deve accettare che possano essere solamente “temporanee” fino a quando non ci saranno più canali analogici.
Soluzioni definitive
Nelle località dove c’è già stato lo switch-off l’adeguamento degli impianti Tv esistenti richiede una prima valutazione sul nuovo assetto dei canali di trasmissione che può essere differente da quello precedente. Possono esserci nuovi canali ricevibili anche da direzioni diverse e con diverse potenze. Questo richiede una prima indagine sui canali disponibili in zona eseguendo un rilievo con un’antenna di prova e un misuratore di campo o analizzatore di segnali Tv (figura 1).
Figura 1. Prima di procedere all’adeguamento degli impianti è opportuno indagare sui canali disponibili in zona eseguendo un rilievo con un’antenna di prova ed un misuratore di campo o analizzatore di segnali Tv.
Dopo questo rilievo potremo scegliere eventuali antenne aggiuntive per quelle direzioni del tutto nuove dalle quali provengono i segnali digitali (figura 2).
La convivenza di più antenne può generare interferenze tra i canali (figura 3) valutabili solo strumentalmente.
Figura 2. I canali digitali possono provenire da direzioni diverse con potenze diverse. In questi casi per riceverli sono necessarie antenne aggiuntive.
Figura 3. L’impiego di più antenne può generare interferenze tra i canali ricevuti che si traducono in riflessioni sulle immagini analogiche e perdite di dati nei segnali digitali con effetto mosaico o assenza di immagini anche sporadicamente. Una soluzione è usare antenne più direttive.
Ciò disorienta chi era abituato, con i canali analogici, ad apprezzare eventuali disturbi direttamente sulle immagini dei programmi ricevuti.
Con i canali digitali ciò non è possibile perché la qualità delle immagini non è proporzionale a quella del segnale ricevuto. I parametri da tenere d’occhio sono la potenza del segnale, il MER (Modulation Error Ratio), il C/N o SNR (rapporto segnale-rumore) e il BER (figura 4).
Figura 4. Con i canali digitali la qualità delle immagini non è proporzionale alla qualità del segnale ricevuto, cosa che invece accade con i canali analogici. I parametri da tenere d’occhio sono la potenza del segnale, il MER (Modulation Error Ratio) il C/N o SNR (rapporto segnale-rumore) e il BER, misurabili con un analizzatore di segnali Tv.
Trovata la configurazione di antenne migliore, si può procedere con l’adeguamento del centralino.
Questa operazione richiede una stima dei livelli che i segnali ricevuti dovranno avere all’uscita del centralino, calcolando le attenuazioni introdotte dalla rete alla presa più lontana e alla frequenza più alta (figura 5). Il valore ottenuto è utile per stabilire se il guadagno introdotto dal centralino è sufficiente o è necessario provvedere alla sua sostituzione.
Figura 5. L’impianto Tv per funzionare correttamente richiede che ad ogni presa Tv vengano forniti segnali analogici e digitali con un livello, rispettivamente, di almeno 60 e 50 dBµV. A questi valori vanno aggiunte le perdite della rete di distribuzione per fissare quale deve essere il livello minimo di segnale che il centralino deve fornire.
In ogni caso si deve prendere nota del massimo livello d’uscita di cui il centralino è capace (rilevabile dalla targa adesiva sovrapposta) e a questo sottrarre un valore dipendente dal numero di canali da distribuire (ad esempio con poco più di 20 canali distribuiti si sottrae 10 dB).
Se il valore ottenuto è superiore al livello richiesto per pilotare correttamente la rete condominiale, il vecchio centralino a larga banda potrà ancora funzionare anche con i canali analogici.
Se invece nel condominio è presente un centralino modulare, vale lo stesso discorso per la potenza che esso dovrà fornire, ma cambiano le condizioni di filtraggio dei singoli moduli per i quali è richiesto l’intervento di un tecnico specializzato chiamato a correggere la curva di risposta dei filtri o a sostituirli con modelli adatti ai canali digitali.
Soluzioni temporanee
Nella prima fase in cui saranno presenti sia canali analogici sia quelli digitali si dovrà gestire la convivenza dei due segnali. Valgono tutte le considerazioni fatte per la soluzione definitiva appena descritta, ma il riferimento da prendere è il segnale più sfavorito nella rete, ovvero si deve tenere conto che il livello di riferimento sia preso per i segnali analogici, avendo cura che i canali digitali non siano troppo alti di potenza, (almeno a 10 dB sotto il livello dei segnali analogici).
Ciò vale anche per i valori in antenna e all’uscita del centralino.
Se questo è a larga banda potrà essere necessaria una verifica dei livelli in uscita con un eventuale aggiustamento.
Se, invece, il centralino è modulare si devranno eventualmente aggiungere nuovi moduli per i canali digitali che prima non c’erano.
Se, invece, i canali digitali hanno preso il posto di alcuni canali analogici è necessario provvedere alla taratura dei moduli per adattare la loro curva di risposta a quelli digitali.
In caso di problemi, sarà necessario l’impiego di “processori di canale” al posto dei semplici “filtri di canale”.
Trovato il giusto equilibrio si terrà conto che quando sarà fatto lo switch-off sarà necessario un controllo e una nuova regolazione dei livelli dei segnali distribuiti che saranno quindi tutti digitali.
I componenti dell’impianto digitale
Per allestire l’impianto Tv per il Digitale terrestre sono oggi disponibili le seguenti apparecchiature:
– antenne speciali, concepite per una migliore direttività e immunità ai disturbi impulsivi;
– centralini a larga banda, adatti a situazioni dove i canali sono disponibili in antenna con dislivelli poco accentuati e senza interferenze:
– centralini componibili, confezionati con moduli filtranti speciali, amplificatori e miscelatore finale assemblati per risolvere economicamente specifiche problematiche di ricezione;
– centralini modulari, con moduli a celle filtranti assegnati ai singoli canali per risolvere situazioni problematiche di ricezione e amplificazione dei segnali;
– convertitori di canale COFDM, per poter gestire la collocazione dei canali digitali in porzioni di banda più “sicure” rispetto ai disturbi da e verso altri canali analogici o digitali.
Le soluzioni
L’impianto centralizzato Tv nelle molteplici versioni può essere classificato secondo alcune tra le applicazioni e tipologie più diffuse in:
– impianti Tv condominiali a larga banda, solitamente presenti in piccoli edifici la dove il basso numero di prese Tv e là ridotta estensione della rete permette di gestire i segnali con centralini a larga banda;
– impianti Tv condominiali modulari, solitamente adottati in edifici più grandi con reti di distribuzione articolate che alimentano un numero di prese Tv medio grande;
– impianti per alberghi e comunità, nei quali l’obiettivo primario è quello di portare a tutte le camere dell’albergo i canali Tv terrestri e satellitari in modo che siano ricevibili esclusivamente con un comune televisore;
In ognuna di queste applicazioni, il trattamento e la distribuzione dei canali digitali terrestri richiede interventi di diversa entità che proviamo a riassumere di seguito.
Impianti a larga banda
Sono sistemi dove in testa all’impianto, cioè tra le antenne riceventi e la rete di distribuzione, è posto un centralino a larga banda.
La presenza di canali digitali può introdurre problematiche del tutto nuove (dislivelli accentuati tra canali analogici e digitali o tra gli stessi canali digitali) che nei casi peggiori richiedono la sostituzione dell’intero centralino con un modello dotato di moduli filtranti per intervenire in modo selettivo su quei canali troppo bassi di potenza o troppo alti rispetto agli altri.
Tuttavia, non si può generalizzare in quanto ogni condominio e ogni impianto ha in pratica le sue problematiche che possono essere semplici ma anche molto articolate e così diverse tra loro da richiedere ogni volta una soluzione diversa.
Possono svilupparsi situazioni imprevedibili che solo i tecnici più esperti sanno gestire e risolvere. Indicativamente, si possono ipotizzare alcune soluzioni temporanee.
La prima consiste nel liberare porzioni di banda Tv da assegnare ai canali digitali.
Utilizzando un filtro, è possibile liberare lo spazio necessario mentre i canali analogici eventualmente presenti in quello spazio possono essere convertiti in frequenza su altri spazi liberi.
I canali digitali al di fuori di quella porzione di banda sono convertiti con appositi moduli convertitori di canale COFDM. A conti fatti questi accorgimenti possono essere convenienti per rendere il centralino a larga banda ancora funzionante per un po’ di tempo, evitando di affrontare subito la spesa per un nuovo centralino modulare.
Una configurazione di questo genere produce un “centralino componibile” composto, quindi, da componenti ad hoc per gestire una particolare situazione come illustrato nella figura 6 dove, ad un centralino modulare sono stati aggiunti alcuni filtri e convertitori esterni al fine di equilibrare i diversi segnali.
Figura 6. Impianto Tv a larga banda nel quale, per risolvere le problematiche di ricezione dei canali digitali terrestri sono stati inseriti alcuni filtri e convertitori di canale. Si tratta di una soluzione temporanea per ricevere i primi canali digitali, gestire la convivenza con i canali analogici in attesa di rivedere la configurazione quando non ci saranno più canali analogici.
Impianti modulari
In tutti gli impianti Tv dove già oggi è installato un centralino modulare, se il centralino è ben regolato e i moduli non hanno perso la loro caratteristica di selettività, non dovrebbero esserci grandi problemi, a patto che i canali digitali siano collocati là dove erano presenti canali analogici e che il filtro multicelle presente in ogni modulo abbia una curva di risposta compatibile con il segnale digitale.
Diversamente, se i canali digitali sono trasmessi su canali nuovi, basta aggiungere idonei moduli di canale a quelli già esistenti. Se i filtri già presenti non hanno una curva compatibile con i canali digitali, nel caso che i canali digitali prendano il posto di quelli analogici, si possono sostituire solo i moduli destinati ai canali digitali e tarare nuovamente quelli che ancora dovranno trattare i canali analogici, al fine di ridurre eventuali interferenze tra canali adiacenti.
Anche nell’impianto modulare i canali digitali possono essere distribuiti su canali diversi da quelli con cui sono trasmessi in etere utilizzando idonei convertitori di canale digitale (o “processori” di canale), questa soluzione permette di sfruttare spazi liberi nella banda Tv, maggiormente “sicuri” per l’integrità del segnale digitale. Una possibile configurazione dell’impianto è rappresentata nella figura 7.
Figura 7. Configurazione possibile per l’impianto modulare nel quale sono stati aggiunti moduli di canale compatibili con i canali digitali COFDM ai moduli analogici esistenti.
Alberghi e comunità
Negli alberghi, nella maggior parte dei casi, i segnali televisivi sono distribuiti nelle camere nel formato analogico AM-TV. Anche i segnali Tv satellitari vengono convertiti da FM (se analogici) o QPSK (se digitali) in segnali analogici AM-TV. Quest’ultimo è il formato standardizzato con il quale i segnali televisivi analogici oggi sono trasmessi dai ripetitori Tv terrestri. Tale formato è quello che i vecchi televisori a tubo catodico CRT e i primi display LCD anche HD Ready, possono ricevere.
I nuovi segnali del Digitale terrestre sono trasmessi con il formato previsto dalla norma DVB-T che usa uno schema di modulazione COFDM e la compressione video Mpeg-2 entrambi non compatibili con i televisori analogici, pertanto è richiesto l’uso di un decoder per effettuare la conversione.
Negli alberghi dove non si voglia procedere alla sostituzione di tutti i televisori con nuovi modelli digitali, si può installare in testa all’impianto un centralino che decodifichi i principali canali Tv digitali e li trasferisca nell’impianto sotto la forma di normali canali televisivi analogici AM-TV.
Questa soluzione impiega centralini transmodulatori COFDM-PAL per estrapolare un singolo programma Tv da un multiplex di canali digitali al fine di applicarlo ad un modulatore RF che ha il compito di generare un segnale Tv compatibile con i televisori analogici installati. Lo schema di questa configurazione è illustrato nella figura 8.
Figura 8. Schema di un impianto per trasferire segnali digitali in un normale impianto centralizzato Tv come quello che si può avere in un albergo dove i televisori delle camere sono tutti analogici.
Un nuovo impianto Tv
In tutti quei casi dove si dovesse decidere di sostituire il centralino oppure nei nuovi edifici dove sia necessario allestire l’impianto Tv ex novo, è consigliabile prevedere l’adozione di un centralino modulare già compatibile con i canali digitali. Questi centralini sono caratterizzati da una maggiore qualità complessiva e soprattutto delle celle filtranti in grado di lasciare passare il canale digitale senza deteriorarlo.
Sicuramente una maggiore qualità è sinonimo di un maggiore costo, ma la spesa fatta in partenza ripagherà per la longevità dell’impianto. Ovviamente anche con un nuovo centralino dotato di requisiti di qualità ottimali, ha un grande peso la regolazione finale.
Se il guadagno dei singoli moduli e il livello d’uscita generale sono regolati in modo approssimativo si possono innescare fenomeni di distorsione o rumore sufficienti a distruggere il segnale digitale.
Per compiere le regolazioni in modo ottimale è opportuno utilizzare idonei strumenti di misura come analizzatori Tv, analizzatori di spettro, o i classici misuratori di campo dotati di funzionalità dedicate ai segnali digitali come la misura di BER, di MER, della potenza di canale, del C/N e del “noise margin”: in aggiunta si potrà usare la visualizzazione della costellazione digitale per evidenziare particolari problematiche di ricezione o distribuzione.
In alternativa, si possono usare centralini componibili o “programmabili” là dove non sono presenti problematiche complesse nelle ricezione dei canali.
Una guida essenziale
Per ottenere impianti funzionanti e installati a regola d’arte si deve ovviamente rispettare una serie di normative e metodologie di progettazione delle varie soluzioni, partendo da una profonda conoscenza degli argomenti di base.
Oggi più che mai è, quindi, importante l’aggiornamento tecnico soprattutto per chi opera già nel settore e si trova a dover trattare segnali del tutto nuovi con problematiche di ricezione e distribuzione nuove.
Il nostro consiglio per i tecnici chiamati ad affrontare il nuovo mercato del Digitale terrestre è di partecipare ad un corso di aggiornamento “ad hoc” sulla televisione digitale terrestre per apprendere le nozioni indispensabili alla risoluzione dei problemi pratici dell’installazione.
Per quanto riguarda gli aspetti normativi, le norme oggi che si devono seguire per la progettazione, la realizzazione e il collaudo dell’impianto Tv sono riassunte in una guida specifica per gli impianti televisivi classificata come CEI 100-7 e che indica anche tutti i parametri da rispettare per la distribuzione dei segnali digitali negli impianti collettivi centralizzati.
