To świetne pytanie, które dotyka sedna inżynierii telekomunikacyjnej i różnicy między transmisją prostego sygnału audio a złożonego sygnału wideo. Odpowiedź jest prosta i sprowadza się do jednej kluczowej kwestii: przepustowości (szerokości pasma).

Nie ma odpowiednika radiowych fal długich (LW) i średnich (MW) w telewizji naziemnej, ponieważ te pasma częstotliwości są po prostu zbyt wąskie, aby pomieścić sygnał telewizyjny – nawet ten analogowy, a tym bardziej nowoczesny, cyfrowy.

Dlaczego telewizja potrzebuje szerokiego pasma?

Telewizja, niezależnie od tego, czy analogowa, czy cyfrowa (DVB-T/DVB-T2), musi przesyłać znacznie więcej informacji niż radio. Radiofonia nadaje tylko dźwięk, podczas gdy telewizja musi transmitować zarówno dźwięk, jak i obraz (wideo), który jest strumieniem danych o wiele bardziej wymagającym pod względem ilości informacji na sekundę.

1. Szerokość kanału to klucz

• Radio (LW/MW): Fale długie (LW, Low Frequency) i średnie (MW, Medium Frequency) zajmują pasma o bardzo niskich częstotliwościach. Fale długie to zakres od 30 do 300 kHz, a fale średnie od 300 kHz do 3 MHz. Szerokość pojedynczego kanału radiowego w tych pasmach jest bardzo mała, rzędu kilku czy kilkunastu kiloherców (kHz).
• Telewizja (DVB-T/DVB-T2): Naziemna telewizja cyfrowa (NTC) nadaje na znacznie wyższych częstotliwościach, głównie w pasmach UHF (Ultra High Frequency, zakres IV i V, od 470 do 862 MHz) i VHF (Very High Frequency, zakres III, od 174 do 230 MHz). Kluczowe jest to, że pojedynczy kanał telewizyjny (tzw. multipleks, czyli MUX, który przenosi kilka, a nawet kilkanaście programów TV) ma standardową szerokość 8 MHz (megahertzów).

Porównajmy to: 8 MHz to 8000 kHz. Całe pasmo fal średnich (MW) ma szerokość zaledwie 2700 kHz (3000 kHz - 300 kHz), a pasmo fal długich (LW) to tylko 270 kHz (300 kHz - 30 kHz).

Wniosek: Całe pasmo fal długich i średnich razem wzięte nie jest w stanie pomieścić nawet jednego, nowoczesnego multipleksu telewizji cyfrowej!

2. Właściwości fal a jakość sygnału

Fale długie i średnie mają pewne unikalne zalety, ale są one niekorzystne dla telewizji:

Zalety LW/MW (dla radia)

• Duży zasięg: Fale te rozchodzą się jako tzw. fala przyziemna, która podąża za krzywizną Ziemi, a w nocy także jako fala jonosferyczna, co pozwala na pokrycie bardzo dużych obszarów (nawet całego kraju lub kilku krajów) za pomocą jednego nadajnika o dużej mocy.
• Dobra penetracja: Łatwo przenikają przez przeszkody terenowe i ściany budynków.
• Prosty odbiór: Wymagają prostych odbiorników, co jest kluczowe np. w sytuacjach kryzysowych.

Wady LW/MW (dla telewizji)

• Niska jakość dźwięku: Ograniczona szerokość pasma oznacza bardzo ograniczoną jakość dźwięku (brak wysokich tonów), co jest akceptowalne dla mowy, ale nie dla nowoczesnej telewizji.
• Podatność na zakłócenia: Fale te są bardzo wrażliwe na zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez nowoczesne urządzenia elektroniczne, takie jak zasilacze impulsowe, ładowarki, oświetlenie LED, komputery itp. W przypadku telewizji, nawet niewielkie zakłócenia mogłyby całkowicie uniemożliwić odbiór obrazu.

Podsumowanie

Telewizja, aby zapewnić zadowalającą jakość obrazu i dźwięku, wymaga szerokiego pasma częstotliwości, które jest dostępne tylko w zakresie fal ultrakrótkich (UKF), a konkretnie w pasmach VHF i UHF.

Fale długie i średnie, choć idealne do transmisji radiowej na duże odległości i w trudnych warunkach (dzięki czemu wciąż są używane, choć coraz rzadziej), nie mają wystarczającej "pojemności" informacyjnej, aby pomieścić sygnał telewizyjny. To tak, jakby próbować przepuścić autostradę przez wąską, jednokierunkową ścieżkę rowerową.

Dlatego telewizja naziemna od samego początku (analogowa) musiała korzystać z wyższych pasm (VHF/UHF), a cyfrowa (DVB-T/DVB-T2) kontynuuje tę tradycję, jednocześnie wykorzystując pasmo znacznie efektywniej.