Ricezione Tv Digitale Terrestre nella zona di Roma: problemi veri e presunti

© 2004 www.federicorocchi.it

ABSTRACT

• Molti problemi lamentati per la ricezione digitale in realtà sono soltanto falsi problemi: non è vero che le vecchie antenne non vanno bene, non è vero che serve obbligatoriamente una presa telefonica nelle vicinanze del ricevitore, non è vero che si vedono gli stessi canali dell'analogico, non è vero che i canali digitali trasmettono "più forte": il livello di trasmissione dei canali digitali è inferiore rispetto a quelli analogici.
• Le critiche sono essenzialmente due: "non vedo tutti i canali", "si vede male".
  • La televisione digitale è ovviamente (e non potrebbe essere diversamente) veicolata da normali trasmissioni radioelettriche quindi anche in questo caso se l'antenna non è puntata verso il trasmettitore si rischia di non vedere nessun canale.
  • A differenza della televisione analogica dove ad ogni frequenza (es. canale 45) corrisponde una sola stazione (es. Rai Uno) con la televisione digitale ad ogni frequenza (canale 40) corrispondono cinque, sei oppure sette stazioni (un "multiplex"): è evidente che se l'antenna non funziona per la ricezione della frequenza "canale 40"(622 MHZ) tutte e sei le stazioni che corrispondono al canale 40 non saranno ricevibili.
  • La soluzione per vedere tutte le stazioni digitali è quindi presto detta: controllare la lista delle frequenze (canali) che nella propria zona trasmettono il segnale che porta i dati digitali, e sono al momento cinque o sei, controllare il luogo da cui trasmettono e controllare che la propria antenna, del tipo giusto per quella frequenza, sia effettivamente puntata verso il trasmettitore
• Non è vero che "o si vede o non si vede". Un segnale digitale compresso può anche "vedersi male" in due modi diversi: si vede male cioè si blocca l'immagine di tanto in tanto, si vede male cioè si vedono dei "quadrettoni" .
  • I motivi che sono all'origine dei due disturbi che affliggono l'operazione di decompressione possono essere molti.
  • Il livello del segnale non è tutto: sono importanti anche il livello Segnale Rumore e il BER, in pratica il numero di "errori digitali" corretti dal decodificatore.
  • Un BER normale che garantisce una ricezione senza blocchi è uguale o inferiore a 10E-9
• A Roma la presenza di due siti principali di trasmissione, Monte Mario e Monte Cavo, e la tradizionale tipologia di antenne presenti nei cieli di Roma possono mettere in discussione la buona ricezione di tutti i multiplex.
• La seconda eccezione tipica della nostra città riguarda il can. 43, utilizzato da RaiTre.
• Un buon impianto di ricezione per la zona di Roma della televisione analogica, capace di garantire la ricezione della terza banda da M.Mario e quarta e quinta da M.Cavo, in linea di principio funzionerà egregiamente anche con la televisione digitale.
• Chi è interessato alla qualità visiva dovrebbe usare con il proprio televisore il collegamento RGB al posto di quello standard "videocomposito": di solito basta una regolazione con il telecomando del decoder.

L'avvento della trasmissione televisiva digitale anche in ambito terrestre, oltre che da satellite, può rappresentare la definitiva affermazione della tecnologia digitale che è oramai alla base delle nostre comunicazioni, e la televisione è l'ultimo mezzo di comunicazione rimasto analogico, perlomeno nel suo anello finale: l'ultimo anello analogico sarà spezzato non per decreto del governo, non per interessi particolari ma per l'evidente necessità di dare ragione agli anni che passano.

Purtroppo il decollo della televisione digitale terrestre è complicato da una serie di contingenze che stanno mettendo in difficoltà gli addetti ai lavori anche se, non abbiamo dubbi, le cose cambieranno con l'annuncio di queste ultime ore riguardante la volontà di mettere a disposizione a prezzi contenuti le partite del campionato di calcio. Molte persone sono convinte (o sono state convinte) che il DTT sia macchiato da una serie di problemi soprattutto tecnici che in realtà sono soltanto falsi problemi, o comunque dei problemi che hanno riguardato la ricezione televisiva da sempre. Questo articolo, più pratico che scientifico, prende in considerazione soltanto le problematiche relative alla ricezione e la situazione tipica della Capitale, pur rimanendo valido nelle sue considerazioni generali per tutto il paese. Tralasciando considerazioni del tipo "si vedono gli stessi canali di prima", individuati dalla lettura degli ultimi mesi di forum, articoli, interviste, rispondiamo alle affermazioni: "non vedo tutti i canali", "si vede male".

Non vedo tutti i canali!

La stragrande parte degli spettatori televisivi è abituata, per vedere un programma TV, a premere un bottone sul telecomando per accendere il televisore ed il bottone numerato che corrisponde ad uno dei canali memorizzati. Pochissimi curiosi si rendono conto del sistema che c'è dietro all'immagine sullo schermo. In particolare quasi nessuno pensa all' antenna, al suo posizionamento sul tetto del palazzo e al suo puntamento verso il trasmettitore: nel caso in cui l'antenna sia danneggiata, oppure installata male oppure non puntata verso il trasmettitore, ovviamente il segnale relativo al singolo canale può mancare oppure essere basso oppure essere disturbato e questo vale in generale per qualsiasi trasmissione radioelettrica. La televisione digitale è ovviamente (e non potrebbe essere diversamente) veicolata da normali trasmissioni radioelettriche quindi anche in questo caso se l'antenna non è puntata verso il trasmettitore si rischia di non vedere nessun canale.

Come avrete capito, a differenza della televisione analogica dove ad ogni frequenza (es. canale 45) corrisponde una sola stazione (es. Rai Uno) con la televisione digitale ad ogni frequenza (canale 40) corrispondono cinque, sei oppure sette stazioni (un "multiplex") : è evidente che se l'antenna non funziona per la ricezione della frequenza "canale 40" (622 MHz) tutte e sei le stazioni che corrispondono al canale 40 non saranno ricevibili e dato che in questo momento sono accesi al massimo cinque o sei "multiplex" basta non riceverne due o tre per dimezzare il numero assoluto di emittenti classiche ricevibili. La situazione cambia a seconda della zona del paese a cui facciamo riferimento.

La soluzione per vedere tutte le stazioni digitali è quindi presto detta: controllare la lista delle frequenze (canali) che nella propria zona trasmettono il segnale che porta i dati digitali (sono al momento cinque o sei), controllare il luogo da cui trasmettono e controllare che la propria antenna, del tipo giusto per quella frequenza, sia effettivamente puntata verso il trasmettitore . Ora, nella maggior parte dei casi i trasmettitori usati per i canali digitali sono piazzati negli stessi posti dei vecchi analogici e usano frequenze adiacenti quindi tutto dovrebbe funzionare, a patto che l'impianto garantisca la ricezione della frequenza che si vuole decodificare (se il canale 40 non si vedeva neanche prima, col normale sintonizzatore analogico, non sarà ricevibile dopo con il sinto digitale)… A questo proposito, è ovviamente indispensabile sintonizzare il ricevitore digitale, ovvero far partire la ricerca automatica DOPO aver sistemato l'antenna ovvero con antenna collegata, altrimenti il ricevitore non è in grado di sintonizzare e memorizzare alcuna frequenza e conseguentemente mostrarvi alcun canale!

Si vede "male": tra "bene" e "per niente" c'è una via di mezzo

Avrete letto o sentito dire che la tecnologia digitale non consente una ricezione "disturbata". Per intenderci, in ambito televisivo per ricezione disturbata possiamo immaginare il classico "effetto neve", indice di insufficiente livello nel segnale, oppure "doppia immagine" che dipende invece da problemi di puntamento dell'antenna oppure ostacoli fra antenna trasmittente e ricevente. Per essere pratici avrete anche sentito dire che "la televisione digitale o si vede perfettamente oppure non si vede per niente, lo schermo rimane nero". Questo sarebbe vero se oltre che digitale il segnale non fosse anche compresso. Infatti, un segnale digitale non compresso effettivamente "o si vede o non si vede": il compact disc "o si sente o non si sente", e di solito si sente. Ma i dati digitali non compressi sono moltissimi, occorre moltissima larghezza di banda, quindi bisogna comprimerli per riuscire in pratica ad usarla questa tecnologia e decomprimerli un momento prima di visualizzare qualcosa sullo schermo: è la decompressione che può variare in funzione di molti parametri tra cui la qualità del segnale e quindi non è vero che "o si vede o non si vede". Un segnale digitale compresso può anche "vedersi male" in due modi diversi: si vede male cioè si blocca l'immagine di tanto in tanto, si vede male cioè si vedono dei "quadrettoni". Questi tipici disturbi sono gli stessi che si vedono a volte anche nei canali analogici, per esempio quelli Mediaset, se utilizzano ponti radio terrestri digitali o via satellite digitale.

I motivi che sono all'origine dei due disturbi che affliggono l'operazione di decompressione possono essere molti, a partire da insufficiente "potenza del motore" di decompressione, cioè del "chip" che sta dentro il ricevitore, oppure limitazioni alla banda passante complessiva dell'intera catena di trasmissione e riproduzione, causate per esempio da avverse condizioni atmosferiche tipiche della ricezione da satellite. Per quanto attiene alla televisione digitale terrestre problemi d'insufficiente capacità del decoder MPEG2 non dovrebbero presentarsi dato che i ricevitori/decoder appena usciti sul mercato sonomoderni e sicuramente in grado di sostenere in hardware (a volte i computer lo fanno via software) la decompressione di flussi digitali compressi MPEG2 con una larghezza di banda ben superiore a quella utilizzata nello standard (che è variabile per ogni canale, rimanendo confinata nei 24 Mbit massimi per ogni multiplex). La possibilità rimanente è che i dati forniti all'ingresso del decompressore siano insufficienti, stante il fatto che i disturbi atmosferici non possono affliggere "il terrestre".

  I moderni ricevitori digitali, a differenza di qualunque sinto analogico o televisore, offrono un rudimentale ma funzionale misuratore di campo cioè un'indicazione dell'intensità del segnale proveniente dall'antenna. Nel nostro caso, l'esempio in figura è catturato da un ricevitore AccessMedia, il livello del segnale è dato in percentuale e l'indicazione non è sufficiente per paragone con un vero misuratore di campo ma per il nostro scopo, controllare il corretto orientamento dell'antenna, è funzionale: maggiore sarà la precisione del puntamento, maggiore sarà il livello mostrato. Ovviamente, usando un amplificatore di linea e un buon cavo il segnale sarà alto e c'è la possibilità di raggiungere anche il 100%. Per paragone con la ricezione analogica tenete presente che scarso livello del segnale significa "effettoneve" sullo schermo.

Il livello del segnale non è tutto: il BER
Ma il livello del segnale non è tutto, anzi. Nel dominio digitale dove si ragiona in termini di bit avere un segnale fortissimo oppure sufficiente non fa nessuna differenza, l'importante è superare un certo livello giudicato accettabile. È vero, però, che avere un buon segnale significa di solito avere un buon sistema di antenna, soprattutto se non ci sono amplificatori di mezzo che possono mascherare difetti aumentando il livello del segnale ma anche il "rumore". Sono importanti per questo le altre due indicazioni che vediamo in figura: il livello Segnale Rumore e il BER cioè il numero di " errori digitali" che il ricevitore sta correggendo. In particolare la seconda misurazione è quella che ci interessa maggiormente, infatti è possibile avere un ottimo segnale, un ottimo rapporto segnale rumore (che di norma è intorno ai 30 dB) ed un pessimo BER.

Avere un pessimo BER significa avere molti errori in decodifica, ed avere molti errori in decodifica significa avere blocchi nell'immagine. Inoltre, è possibilissimo avere un buon segnale, superiore al 75 %, ed un BER troppo alto. Un BER normale che garantisce una ricezione senza blocchi è uguale o inferiore a 10E-9, espresso in notazione scientifica. Con un BER uguale o inferiore a 10E-6 è possibile che il flusso audio e video siano ancora perfettamente intellegibili. Con un BER uguale o superiore a -3 possono verificarsi blocchi nell'immagine fino alla totale scomparsa. Come migliorare il BER? Direttamente non è possibile, infatti il BER è il risultato della bontà dell'operazione di decompressione. Possiamo però dire che un buon livello e un buon rapporto segnale rumore, e quindi in generale un buon impianto di antenna, con antenna puntata verso il trasmettitore ed un cavo di discesa ben collegato e ben funzionante garantiscono (a meno di malfunzionamento del ricevitore decoder) un basso valore di BER e nessun blocco in visione.

Esperienza diretta: un impianto di antenna funzionale

Oltre venti anni di esperienza pratica ci consentono di suggerire un ideale impianto di antenna singolo per la ricezione digitale terrestre per la zona est della Capitale (adattabile anche ad altre con un minimo di grano salis ). E' il caso di sottolineare che un ottimo impianto di ricezione per la zona di Roma della televisione analogica, capace di garantire la ricezione della terza banda da M.Mario e quarta e quinta da M.Cavo, in linea di principio funzionerà anche con la televisione digitale ma... per la nostra città esistono almeno un paio di eccezioni che rischiano di complicare la situazione.

La prima eccezione riguarda i due siti principali di trasmissione, Monte Mario e Monte Cavo, e la tradizionale tipologia di antenne presenti nei cieli di Roma. E' necessario descrivere l'evoluzione degli impianti di antenna in Roma (ovviamente esistevano ed esistono impianti che si discostano da questi presentati nelle righe che seguono, c'è solo uno standard " defacto ").

La prima fase (anni 70) è contraddistinta da due antenne YAGI a banda stretta per la ricezione dei due canali Rai da M.Mario, alla fine dei '70 si aggiunge un'antenna a pannello a larga banda e ampio lobo di ricezione per le emittenti private in banda quarta e quinta trasmittenti dalla zona Castelli Romani (non soltanto M.Cavo ma anche altri siti distribuiti su un quarto di giro verso sud-est), molti impianti montano amplificatori multiingresso su palo e dopo l'avvio del terzo canale RAI a volte studiati appositamente per la zona di Roma con uno speciale filtro sul can 43. Negli anni '90, sono immesse sul mercato le antenne a larghissima banda "logaritmiche" (quelle a forma di punta di freccia) che vengono in un primo momento utilizzate per sostituire la coppia diretta verso M.Mario, in pratica per la ricezione dei canali RAI che come sottoprodotto rende possibile la ricezione della quarta banda da un sito alternativo ai Castelli. Nel frattempo i punti trasmittenti dei castelli si concentrano su M. Cavo, favorendo l'ultima evoluzione degli impianti di ricezione dalla metà degli anni '90 in poi, caratterizzati da una sola antenna logaritmica verso M. Cavo magari amplificata da un piccolo amplificatore a basso guadagno (10dB) e larga banda. Questo tipo di impianto ha garantito negli ultimi anni una buona qualità di ricezione su tutte le frequenze grazie alla larghezza di banda dell'antenna logaritmica e al fatto che tutti i programmi, anche quelli che si originano da M.Mario, sono comunque ricevibili anche da M.Cavo. Non bisogna tralasciare però che moltissimi, anche in impianti montati soltanto una settimana addietro, continuano ad usare le classiche tre antenne, esattamente come trenta anni fa, ovvero una YAGI per la ricezione di RaiUno sul canale G da M. Mario, una direttiva per la quarta banda verso M.Mario e un' antenna a pannello per la quinta banda verso M.Cavo: qusto tipo di impianto permette la sola ricezione dei multiplex che trasmettono in V banda da M. Cavo, quindi soltanto del multiplex RAI A, Dfree e Telecom Italia!

La seconda eccezione tipica della nostra città riguarda il can. 43, utilizzato da RaiTre: è un canale di banda quinta e quindi sarebbe stato meglio utilizzarlo per trasmissioni da M. Cavo visto che da sempre la quinta banda romana è popolata di emittenti trasmesse dai castelli e le antenne di quinta banda dei romani sono puntate proprio verso quella zona. Invece, il can. 43 è occupato da RaiTre trasmessa da M.Mario e questo costringe a filtrare questo canale elettronicamente per cancellarlo dall'antenna puntata verso M.Cavo e lasciarlo ricevibile dall'antenna verso M.Mario.

Due punti di trasmissione
Ecco però irrompere la televisione digitale e subito si nota che la classica difficoltà data dal doppio sito di trasmissione è ancora lì a rovinarci la vita e con una complicazione in più: infatti adesso i due multiplex Rai non sono replicati su entrambi i siti come i vecchi canali analogici ma provengono uno da M. Mario e uno da M. Cavo. La prima conseguenza è questa: tutti gli impianti con una sola antenna logaritmica verso M. Cavo ricevono, dal lato opposto di migliore ricezione dell'antenna, con un livello basso e probabilmente influenzato da disturbi e riflessioni il segnale proveniente da M. Mario e quindi il multiplex B Rai, generando quella sgradevole sensazione di malfunzionamento generale dato che da sempre siamo abituati a scarsa ricezione delle emittenti private ma di solito la Rai si vedeva più o meno sempre bene. Tra l'altro è difficile far sapere che, digitalmente parlando, non possiamo più considerare RaiUno e RaiDue come due canali distinti che possono vedersi qualitativamente in maniera differente: tutte le emittenti (stazioni) veicolate attraverso lo stesso multiplex si vedono ovviamente allo stesso modo (fatte salve differenze dovute alla compressione che varia in funzione del programma effettivamente trasmesso al momento della visione). Ovviamente lo stesso discorso vale per coloro i quali hanno una sola antenna logaritmica puntata verso M. Mario, che garantiva lo stesso la corretta ricezione di tutti i principali canali nazionali: in questo caso a mancare di segnale saranno i multiplex che provengono da M. Cavo. Una situazione particolarmente "fortunata" la vivono coloro i quali vivono nella fascia attraversata dalla linea ideale che unisce M. Mario con M. Cavo (zona sud della città): in questo caso la singola logaritmica ovviamente riceverà bene il segnale dal verso in cui è puntata ma anche dall'altro verso la ricezione sarà condizionata dall'allineamento corretto dell'antenna e quindi migliore della zona est della capitale. Le zone alle spalle di M. Mario, invece, potrebbero avere coperta la visuale verso M. Cavo e quindi pur potendo in linea teorica utilizzare una sola antenna verso una sola direzione e verso probabilmente faranno meglio a puntare altre direzioni, ma non abbiamo esperienza diretta quindi eviteremo di dire sciocchezze. Per finire una considerazione riguardante gli impianti che hanno un'antenna logaritmica verso M. Mario ed un'antenna a pannello verso M. Cavo: come vedremo, dal punto di vista delle antenne sono perfettamente a posto per una corretta ricezione di tutti i multiplex ma potrebbero avere dei problemi a causa dei circuiti usati per miscelare o amplificare le due antenne.

Unione di più antenne
La complicazione introdotta dall'unione di più antenne, miscelate insieme con l'uso di un miscelatore oppure di un amplificatore multiingresso, ha sempre influenzato la ricezione analogica. Nel caso della ricezione digitale alcuni svantaggi, in genere derivanti dalla ricezione della stessa frequenza da due antenne miscelate, vengono magicamente tramutati in opportunità: quelle che molti chiamano "riflessioni" o "ricezioni multiple" che nel mondo analogico sono visibilmente dannose, nel mondo digitale potrebbero addirittura essere un vantaggio quindi non è vero come spessissimo si sente dire che un impianto di antenna pensato per il digitale è molto più sensibile a imperfezioni e complicazioni, anzi è vero il contrario, la televisione analogica ha bisogno di un impianto eccellente a partire dall'antenna ed a finire all'ultima presa la quale va bilanciata accuratamente e tutto il progetto accuratamente disegnato a tavolino. Altra leggenda metropolitana è la necessità dell'uso di un particolare cavo coassiale: le frequenze in gioco (nell'intorno dei 900 MHz al massimo) sono le stesse di sempre quindi il cavo può essere lo stesso di sempre, ovvero caratterizzato da una qualità normale, qualità dei materiali che si riflette essenzialmente nel rapporto segnale/rumore e nella banda passante. Lapalissianamente è cosa buona e giusta utilizzare un cavo coassiale da 75 ohm costruito per il satellite, quindi garantito per frequenze anche superiori a 2GHz ed a basso rumore. Piuttosto si tenga in considerazione il fatto che i cavi coassiali, soprattutto quelli di qualche anno addietro, perdono col tempo e con l'opera degli agenti atmosferici le loro proprietà e possono pregiudicare di molto il rapporto SN del sistema, quindi se il vostro coassiale ha più di dieci anni vi consigliamo di cambiarlo. Ma torniamo alle antenne multiple.

Non linearità dei circuiti elettronici
L'altro problema legato all'unione di più antenne chiama in causa le non linearità dei circuiti elettronici che realizzano l'unione: miscelatori e amplificatori (ovvero miscelatori più stadio amplificatore). La risposta in frequenza dei circuiti attivi che amplificano il segnale è spesso poco lineare, soggetta a cambiamenti dovuti agli effetti del clima sui tetti delle case e a tutta una serie di altri problemi che non possiamo affrontare qui. Le frequenze all'incrocio fra le varie antenne sono quelle critiche: è possibile che a quelle frequenze l'amplificatore introduca addirittura delle attenuazioni più che amplificazioni e, per essere espliciti, nella nostra città il canale 40 usato da RTI è quello più a rischio perchè si trova al limite fra quarta e quinta banda. Non solo, può anche essere affetto da non linearità (imprecisioni) del filtro che spesso è introdotto nell'amplificatore o miscelatore da palo per eliminare il canale 43 dall'antenna di quinta banda puntata verso M. Cavo, canale che viene invece "aggiunto" all'ingresso di quarta banda di solito collegato ad una antenna puntata verso M. Mario, per permettere la ricezione di RaiTre. Abbiamo tralasciato di dire che anche le antenne, dispositivi passivi per eccellenza, hanno la loro risposta in frequenza e quindi si comportano diversamente secondo la frequenza e le loro prestazioni degradano col tempo, atmosferico e non. In genere sono tarate per comportarsi meglio al centro della banda per la quale sono costruite, quindi i multiplex che sono trasmessi sui canali "al limite" delle bande TV sono più a rischio di quelli che invece sono posizionati al centro: Scopus sul canale 29 e Dfree sul canale 63 sono sicuramente ricevute con un livello basso negli impianti più vecchi,con componenti usurati.

L'impianto vincente per la zona est della città di Roma

Stanti tutte le premesse viste finora ci sentiamo di consigliare un impianto singolo semplice ed economico. In pratica bisogna garantirsi la ricezione dai due siti in azione gia adesso, M. Cavo e M. Mario, e bisogna avere antenne a larga banda, capaci di ricevere sia in banda VHF (bande I e III, canali dallo 0 al 20, frequenze fino a 200 MHz) che UHF (bande IV e V, canali dal 21 a 69, frequenze da 470 a 850 MHz) anche in relazione al fatto che siamo in periodo sperimentale e quindi le frequenze utilizzate potrebbero variare. Le due antenne logaritmiche potrebbero essere accoppiate addirittura con un semplice accoppiatore a larga banda, ma in questo caso la ricezione analogica ne soffrirebbe con immagini multiple poco gradevoli. Abbiamo ottenuto buoni risultati utilizzando un amplificatore Emmeesse non progettato per Roma e quindi privo di "trappole" sul canale 43, a due ingressi, uno filtrato per lasciar passare le bande III e IV e l'altro per lasciar passare la V banda, dedicando l'antenna collegata al primo a M. Mario e la seconda a M. Cavo. I risultati sono stati eccellenti, garantendo un ottimo rapporto SN e BER fisso a 10E-9 ed offrendo anche un segnale pulito (tranne una interferenza verticale su C5 e I1 sulla quale indagheremo, presente anche in altri impianti...) anche alla ricezione analogica, pur tagliando fuori tutte le emittenti di IV banda che trasmettono da M. Cavo (poco male visto che sono tutte ripetute in banda V anche da M. Cavo).

Tabella canali vs livello segnale/BER/ per tipologia di impianto

Canali di trasmissione DTT in italia

CRIT Centro ricerche RAI Torino