HD Radio ( HDR ) [1] es una marca comercial de una tecnología de transmisión de radio digital en banda en canal (IBOC) . La radio HD generalmente transmite simultáneamente una estación de radio analógica existente en formato digital con menos ruido y con información de texto adicional. HD Radio es utilizado principalmente por estaciones de radio AM y FM en los Estados Unidos, las Islas Vírgenes de los EE. UU., Canadá, México y Filipinas, con algunas implementaciones fuera de América del Norte.
El término "en el canal" es un nombre inapropiado porque el sistema en realidad transmite en los canales normalmente no utilizados adyacentes a la asignación de una estación de radio existente . Esto deja intacta la señal analógica original, lo que permite a los receptores habilitados cambiar entre digital y analógico según sea necesario. En la mayoría de las implementaciones de FM, hay disponibles de 96 a 128 kbit/s de capacidad. El audio de alta fidelidad requiere sólo 48 kbit/s, por lo que hay amplia capacidad para canales adicionales, lo que HD Radio denomina "multidifusión".
HD Radio tiene licencia para que la transmisión simultánea del canal principal esté libre de regalías. La empresa gana dinero con las tarifas de canales de multidifusión adicionales. Las estaciones pueden elegir la calidad de estos canales adicionales; Las estaciones de música generalmente agregan uno o dos canales de alta fidelidad, mientras que otras usan velocidades de bits más bajas para noticias y deportes solo de voz. Anteriormente, estos servicios requerían sus propios transmisores, a menudo en AM de baja fidelidad. Con HD, una única asignación de FM puede transmitir todos estos canales, e incluso sus configuraciones de menor calidad suelen sonar mejor que AM.
Si bien normalmente se utiliza junto con un canal existente, también tiene licencia para transmisión totalmente digital. Cuatro estaciones de AM utilizan el formato totalmente digital, una bajo una autorización experimental y las otras tres bajo nuevas reglas adoptadas por la FCC en octubre de 2020. El sistema tiene poco uso en otros lugares debido a su dependencia de la escasa asignación de canales de transmisión de FM en el norte. America; En Europa, las estaciones están más espaciadas.
iBiquity desarrolló HD Radio y el sistema fue seleccionado por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU. en 2002 como método de transmisión de audio digital para Estados Unidos. [2] [3] Se conoce oficialmente como NRSC‑5, siendo la última versión NRSC‑5‑D. [4]
iBiquity fue adquirida por DTS en septiembre de 2015, lo que llevó la tecnología HD Radio bajo el mismo nombre que los sistemas de sonido envolvente de cine del mismo nombre de DTS . [5] Posteriormente , Xperi Holding Corporation adquirió la tecnología y las marcas comerciales de HD Radio en 2016.
HD Radio es uno de varios estándares de radio digital que generalmente son incompatibles entre sí:
En mayo de 2018, iBiquity Digital Co. afirmó que su tecnología HD Radio era utilizada por más de 3500 servicios individuales, principalmente en los Estados Unidos. [6] Esto se compara con más de 2.200 servicios que operan con el sistema DAB .
Se requiere un canal de 400 kHz de ancho para la transmisión híbrida analógica-digital HD FM , lo que hace que su adopción sea problemática fuera de América del Norte. En los Estados Unidos, los canales de FM están separados por 200 kHz , a diferencia de 100 kHz en otros lugares. Además, la antigua práctica de concesión de licencias de la FCC , que data de cuando los receptores tenían una selectividad deficiente de canales adyacentes, asigna estaciones en áreas de cobertura adyacentes o superpuestas geográficamente a canales separados por (al menos) 400 kHz . Por lo tanto, la mayoría de las estaciones pueden transmitir señales digitales cuidadosamente diseñadas en sus canales adyacentes sin interferir con otras estaciones locales y, por lo general, sin interferencia cocanal con estaciones distantes en esos canales. [7] Fuera de los EE. UU., la mayor carga espectral de la banda de transmisión de FM hace que los sistemas IBoC como HD Radio sean menos prácticos.
La FCC no ha indicado ninguna intención de poner fin a la radiodifusión analógica como lo hizo con la televisión analógica , [2] ya que no daría lugar a la recuperación de ningún derecho de espectro de radio que pudiera venderse. Por lo tanto, no existe una fecha límite para que los consumidores deban comprar un receptor HD.
La información digital se transmite mediante OFDM con un formato de compresión de audio llamado HDC ( High-Definition Coding ). HDC es un códec propietario basado en el estándar MPEG-4 HE-AAC , pero incompatible con él . [8] Utiliza un algoritmo de compresión de datos de audio de transformación de coseno discreto modificado (MDCT) . [9]
Las estaciones equipadas con HD pagan una tarifa de licencia única para convertir su canal de audio principal a la tecnología HD Radio de iBiquity y el 3 % de los ingresos netos incrementales por cualquier subcanal digital adicional. [10] El costo de convertir una estación de radio puede oscilar entre $ 100.000 y $ 200.000. [11] Los fabricantes de receptores que incluyen HD Radio pagan una regalía, que es la razón principal por la que no se adoptó plenamente como característica estándar. [12]
Si el receptor HD pierde la señal digital principal (HD-1), vuelve a la señal analógica, proporcionando así un funcionamiento perfecto entre los métodos de transmisión más nuevos y más antiguos. Las transmisiones HD‑2 y HD‑3 adicionales no tienen transmisión simultánea analógica; en consecuencia, su sonido se interrumpirá o "saltará" cuando la recepción digital se degrade (similar a las interrupciones de la televisión digital). Alternativamente, la señal HD puede volver a una transmisión más robusta de 20 kbit/s , aunque la calidad del sonido luego se reduce al nivel AM convencional. También es posible la transmisión de datos , con metadatos que proporcionan títulos de canciones o información del artista.
iBiquity Digital afirma que el sistema se acerca al audio con calidad de CD y ofrece reducción tanto de interferencias como de estática. [13] Sin embargo, las velocidades de datos en HD Radio son sustancialmente más bajas que las de un CD, y las señales digitales a veces interfieren con estaciones de banda AM analógicas adyacentes . (ver § AM, más abajo).
El modo híbrido AM ("MA1") utiliza 30 kHz de ancho de banda (±15 kHz ) y se superpone a canales adyacentes en ambos lados del canal asignado a la estación. [4] Algunos oyentes nocturnos han expresado su preocupación de que este diseño perjudique la recepción de canales adyacentes [14] [15] con una queja formal presentada sobre el asunto: el propietario de WYSL, Bob Savage, contra WBZ en Boston.
La capacidad de un canal de 30 kHz en la banda AM es limitada. Al utilizar la replicación de banda espectral, el códec HDC+SBR es capaz de simular la recreación de sonidos de hasta 15.000 Hz, logrando así una calidad moderada en la banda AM con ancho de banda reducido . [16] El modo híbrido HD Radio AM ofrece dos opciones que pueden transportar aproximadamente 40~60 kbit/s de datos, y la mayoría de las estaciones digitales AM utilizan de forma predeterminada el modo más robusto de 40 kbit/s , que presenta redundancia (los mismos datos se transmiten). dos veces).
La señal de radio digital recibida en un receptor AM convencional sintonizado en un canal adyacente suena como ruido blanco : el sonido de un "silbido"., o una gran cascada, o un viento fuerte y constante a través de un denso dosel del bosque , o similar.
El AM totalmente digital ("MA3") permite dos modos: "Mejorado" y "solo núcleo". [17]
Cuando el receptor sólo puede decodificar las portadoras primarias en cualquier modo, el audio será mono y sólo se podrá mostrar información de texto. El ancho de banda más estrecho necesario en cualquiera de los modos totalmente digital en comparación con el modo híbrido reduce la posible interferencia hacia y desde estaciones que transmiten en canales adyacentes. [18] Sin embargo, la AM totalmente digital carece de la señal analógica como respaldo cuando la señal es demasiado débil para que el receptor decodifique la portadora digital primaria.
Cuatro estaciones han operado como emisoras totalmente digitales o solo digitales:
WWFD experimentó con el uso de un subcanal digital , operando un segundo canal (HD2) a una velocidad de datos baja mientras reducía la velocidad de datos del canal principal (HD1). [22] En octubre de 2020, la FCC concluyó a partir de los experimentos de WWFD :
La FCC exige que las estaciones que deseen multiplexar sus señales AM digitales soliciten y reciban permiso para hacerlo; [23] a principios de 2020 rechazó una solicitud multiplex de WTLC . [24]
El modo híbrido digital/analógico de FM ofrece cuatro opciones que pueden transportar aproximadamente 100, 112, 125 o 150 kbit/s de datos que transportan audio digital comprimido ( con pérdidas ) dependiendo del presupuesto de energía del administrador de la estación y el rango de señal deseado. HD FM también proporciona varios modos digitales puros con una velocidad de hasta 300 kbit/s y permite funciones adicionales como sonido envolvente. Al igual que AM , la FM puramente digital proporciona una condición de "retroceso" en la que vuelve a una señal más robusta de 25 kbit/s .
Las estaciones de FM pueden dividir su flujo de datos en subcanales (por ejemplo, 88.1 HD‑1, HD‑2, HD‑3) de diferente calidad de audio. Los servicios múltiples son similares a los subcanales digitales que se encuentran en la televisión digital compatible con ATSC que utiliza transmisión multiplexada . Por ejemplo, algunas de las 40 estaciones principales han agregado AC caliente y rock clásico a sus subcanales digitales , para brindar más variedad a los oyentes. [25] Las estaciones podrían llegar a ser totalmente digitales, permitiendo así hasta tres canales de máxima potencia y cuatro canales de baja potencia (siete en total). Alternativamente, podrían transmitir un solo canal a 300 kbit/s .
Las reglas de la FCC requieren que un canal sea una transmisión simultánea de la señal analógica para que cuando la transmisión digital principal no pueda decodificarse, un receptor pueda recurrir a la señal analógica. Esto requiere la sincronización de los dos, con un retraso significativo añadido al servicio analógico. En algunos casos, particularmente durante eventos de conducción troposférica , un receptor HD se fijará en el flujo digital de una estación distante aunque haya una estación local analógica mucho más fuerte en la misma frecuencia . Sin una identificación automática de la estación en la señal analógica, el receptor no tiene forma de reconocer que no existe correlación entre las dos. [a] El oyente posiblemente puede desactivar la recepción HD (para escuchar la estación local o evitar cambios aleatorios entre las dos estaciones), o escuchar las estaciones distantes e intentar obtener una identificación de la estación .
Aunque las señales pueden sincronizarse en el transmisor y llegar al equipo receptor simultáneamente, lo que el oyente escucha a través de una unidad HD y una radio analógica reproducidas juntas puede estar claramente desincronizado. Esto se debe a que todos los receptores analógicos procesan señales analógicas más rápido que las radios digitales pueden procesar señales digitales. El procesamiento digital de señales analógicas en una HD Radio también las retrasa. El inconfundible efecto de "reverberación" o eco resultante de reproducir radios digitales y analógicas en la misma habitación o casa, sintonizadas en la misma estación, puede resultar molesto. Se nota más en la simple transmisión de voz que en el contenido complejo de un programa musical. [b]
Las estaciones pueden transmitir HD a través de sus antenas existentes usando un diplexor , como en AM , o la FCC les permite usar una antena separada en la misma ubicación general, o en un sitio autorizado como auxiliar analógico , siempre que esté dentro de una cierta distancia. y altura referenciada a la señal analógica principal. La limitación asegura que las dos transmisiones tengan casi el mismo rango de transmisión y que mantengan la relación adecuada de intensidad de señal entre sí para no causar interferencias destructivas en ningún lugar determinado donde puedan recibirse.
HD Radio admite un servicio llamado "Artist Experience" [26] en el que la transmisión de carátulas de álbumes, logotipos y otros gráficos se pueden mostrar en el receptor. Las carátulas y los logotipos de los álbumes se muestran a discreción de la estación y requieren equipo adicional. Un fabricante de HD Radio debe aprobar la certificación iBiquity , que incluye mostrar la obra de arte correctamente.
Desde 2016, las radios HD más nuevas admiten alertas Bluetooth y del sistema de alerta de emergencia (EAS) [27] en las que se pueden mostrar en la radio la transmisión de tráfico, alertas meteorológicas, ÁMBAR y alertas de seguridad. Al igual que con "Artist Experience", las alertas de emergencia se muestran a discreción de la estación y requieren equipo adicional.
Las estaciones de FM estéreo suelen requerir hasta 280 kilohercios de espectro . El ancho de banda de una señal de FM se calcula duplicando la suma de la desviación máxima (normalmente 75 kHz ) y la frecuencia de modulación de banda base más alta (alrededor de 60 kHz cuando se utiliza RBDS ). Solo 15 kHz del ancho de banda de la banda base se utilizan para audio monoaural analógico (banda base), y el resto se utiliza para estéreo , RBDS , buscapersonas , servicio de lectura de radio , alquiler a otros clientes o como enlace transmisor/estudio para telemetría interna .
En modo híbrido (normal), una estación tiene ±130 kHz de ancho de banda analógico. Las principales bandas laterales digitales principales se extienden ±70 kHz a cada lado de la señal analógica, ocupando así un espectro completo de 400 kHz . En modo híbrido extendido, la señal analógica está restringida a ±100 kHz . Las bandas laterales primarias extendidas se agregan a las bandas laterales primarias principales utilizando los ±30 kHz adicionales de espectro creado al restringir la señal analógica. [28] El híbrido ampliado proporciona hasta aproximadamente 50 kbit/s de capacidad adicional. [29] Cualquier servicio de subportadora existente (generalmente a 92 kHz y 67 kHz ) que deba cerrarse para usar el híbrido extendido se puede restaurar mediante el uso de subcanales digitales . Sin embargo, esto requiere el reemplazo de todos los equipos relacionados tanto para las emisoras como para todos los receptores que utilizan los servicios trasladados a subcanales HD.
La relación de potencia de la señal analógica a la señal digital se estandarizó inicialmente en 100:1 (-20 dBc), es decir, la potencia de la señal digital es el 1% de la potencia de la portadora analógica. Esta baja potencia, más la naturaleza uniforme y similar al ruido de la modulación digital, es lo que reduce su potencial de interferencia cocanal con estaciones analógicas distantes. A diferencia de las subportadoras, donde se reduce la modulación total de la banda base , no hay reducción de la potencia de la portadora analógica . La Asociación Nacional de Radiodifusores (NAB) solicitó a la FCC un aumento de 10 dB (10×) [30] en la señal digital. Esto equivale a un aumento del 10% de la potencia de la portadora analógica, pero no a una disminución de la señal analógica. Se demostró que esto reduce la cobertura analógica debido a la interferencia, pero da como resultado una mejora espectacular en la cobertura digital. También se probaron otros niveles, incluido un aumento de 6 dB o cuatro veces hasta el 4% (−14 dBc o 25:1). La Radio Pública Nacional se opuso a cualquier aumento porque es probable que aumente la interferencia a sus estaciones miembros, particularmente a sus traductores de transmisión , que son secundarios y, por lo tanto, quedan desprotegidos de dicha interferencia. Otros organismos de radiodifusión también se oponen (o son indiferentes), ya que aumentar la potencia requeriría costosos cambios en el equipo para muchos, y el ya costoso sistema hasta ahora no les ha reportado ningún beneficio.
Todavía existen algunas preocupaciones de que HD FM aumente la interferencia entre diferentes estaciones, a pesar de que HD Radio al nivel de potencia del 10% encaja dentro de la máscara espectral de la FCC. [31] Los canales de FM de América del Norte están separados por 200 kHz . Una estación de transmisión HD generalmente no causará interferencias a ninguna estación analógica dentro de su contorno de servicio de 1 mV/m , el límite por encima del cual la FCC protege a la mayoría de las estaciones. Sin embargo, la señal IBOC reside dentro de la señal analógica de las estaciones inmediatamente adyacentes. Con el aumento de potencia propuesto de 10 dB, existe la posibilidad de causar la degradación de las segundas señales analógicas adyacentes dentro de su contorno de 1 mV/m . [32] [33] [34]
El 29 de enero de 2010, la FCC de EE. UU. aprobó un informe y una orden para aumentar voluntariamente la potencia radiada efectiva (ERP) digital máxima al 4% de la ERP analógica (-14 dBc ) , frente al máximo anterior del 1% (-20 dBc). ). [35] Las estaciones individuales pueden solicitar hasta el 10% (−10 dBc) si pueden demostrar que no causará interferencias perjudiciales a ninguna otra estación. Si al menos seis quejas verificadas de interferencia de RF en curso a otra estación provienen de ubicaciones dentro de la región geográfica del servicio autorizado de la otra estación , se requerirá que la estación que interfiere reduzca al siguiente nivel de 4%, 2% (-17 dB), o 1%, hasta que la FCC finalmente determine que la interferencia se ha reducido satisfactoriamente. [36] La estación a la que se causa la interferencia soporta la carga de la prueba y sus gastos asociados, y no la estación que causa el problema. Para las estaciones de FM exentas , a las que se les permite permanecer por encima del límite de su clase de transmisión , estos números son relativos a ese límite inferior y no a su potencia real.
Algunos países han implementado Eureka-147 Digital Audio Broadcasting (DAB) o la versión más nueva DAB+ . DAB transmite un único multiplex de aproximadamente 1,5 megahercios de ancho (≈1 megabit por segundo ). Luego, ese multiplex se subdivide en múltiples flujos digitales de entre 9 y 12 programas (o estaciones). Por el contrario, HD FM requiere un ancho de banda de 400 kHz (compatible con el espaciado de canales de 200 kHz utilizado tradicionalmente en los Estados Unidos) con una capacidad de 300 kbit/s en modo exclusivamente digital.
El DAB de primera generación utiliza el códec de audio MPEG-1 Audio Layer II (MP2), que tiene una compresión menos eficiente que los códecs más nuevos. La tasa de bits típica para los programas estéreo DAB es de 128 kilobits por segundo (kbit/s) o menos y, como resultado, la mayoría de las estaciones de radio en DAB tienen una calidad de sonido peor que la de FM en condiciones similares. [37] Muchas estaciones DAB también transmiten en mono. Por el contrario, DAB+ utiliza el códec AAC+ más nuevo y HD FM utiliza un códec basado en el estándar MPEG-4 HE - AAC .
Antes de que se introdujera DAB+, la compresión ineficiente de DAB llevó en algunos casos a "degradar" las estaciones de estereofónicas a monoaurales , para incluir más canales en el ancho de banda limitado de 1 Mbit/s . [38]
La radio digital, como DAB, DAB+ y HD FM, a menudo tiene una cobertura de mercado menor en comparación con la FM analógica, las radios son más caras y la recepción dentro de vehículos y edificios puede ser deficiente, dependiendo de las frecuencias utilizadas. HD Radio comparte la mayoría de estos mismos defectos (consulte las críticas a continuación). Por otro lado, la radio digital permite más estaciones y menos susceptibilidad a perturbaciones en la señal. Sin embargo, en los Estados Unidos, aparte de HD Radio, las tecnologías de transmisión digital, como DAB+, no han sido aprobadas para su uso ni en la banda VHF II ( FM ) ni en la banda de onda media .
DAB se adapta bien a las redes de radiodifusión nacionales que ofrecen varias estaciones, como es común en Europa, mientras que HD es más apropiado para estaciones individuales.
Digital Radio Mondiale (DRM 30) es un sistema diseñado principalmente para transmisiones de onda corta y media con radios compatibles ya disponibles para la venta. DRM 30 es similar a HD AM, en el sentido de que cada estación se transmite a través de canales espaciados 10 kHz (o 9 kHz en algunas regiones) en frecuencias de hasta 30 MHz . Los dos estándares también comparten el mismo esquema de modulación básico (COFDM) y HD AM utiliza un códec propietario. DRM 30 funciona con xHE-AAC , históricamente con cualquiera de varios códecs, incluidos AAC, Opus y HVXC . La sincronización del receptor y la codificación de datos son bastante diferentes entre HD AM y DRM 30. A partir de 2015, hay varios conjuntos de chips de radio disponibles que pueden decodificar AM, FM, DAB , DRM 30 y DRM+ , y HD AM y HD FM.
Al igual que HD AM, DRM permite transmisiones híbridas digital-analógicas o transmisiones digitales puras, DRM permite a las emisoras utilizar múltiples opciones:
En la onda media, las velocidades de bits DRM reales varían dependiendo de la transmisión diurna versus nocturna ( onda terrestre versus onda celeste ) y la cantidad de bits dedicados a la corrección de errores (robustez de la señal).
Aunque DRM ofrece una vía de crecimiento para las emisoras de AM , lamentablemente comparte muchos de los mismos defectos que DAB y HD AM:
DRM+ , un sistema diferente basado en los mismos principios de HD Radio en la banda FM, pero que se puede implementar en todas las bandas VHF ( 1 , 2 y 3 ), [39] ya sea como una transmisión híbrida analógica-digital o solo digital. , pero con un ancho de banda solo digital de 0,1 MHz, permite una velocidad de datos de 186,3 kbit/s [40] [41] (en comparación con HD FM con 0,4 MHz que permite 300 kbps).
Digital Radio Mondiale es un sistema de estándares abiertos , aunque está sujeto a patentes y licencias . HD Radio se basa en la propiedad intelectual de iBiquity Digital Co./Xperi Holding Co. Estados Unidos utiliza DRM para transmisiones de HF / onda corta . [42]
Según una encuesta del 8 de agosto de 2007 realizada por Bridge Ratings, cuando se le preguntó: "¿Compraría una HD Radio en los próximos dos meses?" Sólo el 1,0% respondió "sí" . [43]
Algunos ingenieros de radiodifusión han expresado su preocupación por el nuevo sistema HD. [44] Una encuesta realizada en septiembre de 2008 observó que un pequeño porcentaje de participantes confundía HD Radio con radio satelital . [45]
Muchas radios HD de primera generación tenían receptores insensibles, lo que causaba problemas con la calidad del sonido. El nivel de la señal digital de HD Radio está entre 10 y 20 dB por debajo de la potencia de la señal analógica del transmisor de la estación. Además, los comentaristas han notado que la sección analógica de algunos receptores era inferior en comparación con los modelos más antiguos, solo analógicos. [46]
Sin embargo, desde 2012, la adopción de receptores con capacidad HD ha aumentado significativamente en la mayoría de los automóviles más nuevos, y varios sistemas de radio no originales, tanto para vehículos como para uso doméstico, contienen receptores de HD Radio y características especiales como Full Artist Experience. iBiquity informa que el 78% de toda la escucha de radio se realiza en estaciones que transmiten en HD. [47] Hay un número cada vez mayor de estaciones que cambian a HD o agregan subcanales compatibles con la radio digital, como St. Cloud, Minnesota , donde muchas emisoras de radio locales encuentran un número creciente de oyentes sintonizando sus señales HD, lo que a su vez ha beneficiado las ventas. [48]
Aunque los estándares DAB y DRM son estándares abiertos y anteriores a HD Radio, los receptores HD no se pueden usar para recibir estas estaciones cuando se venden o se trasladan al extranjero (con ciertas excepciones; hay estaciones HD en Sri Lanka , [49] [ necesita actualización ] Tailandia , Taiwán , Japón , Rumania y algunos otros países).
Los receptores DAB y DRM no pueden recibir señales HD en los EE. UU. El sistema HD, que permite a las estaciones AM y FM actualizarse a digitales sin cambiar de frecuencia, es un estándar de transmisión digital diferente. La falta de un estándar común significa que los receptores HD no pueden recibir transmisiones DAB o DRM de otros países, y viceversa, y que los fabricantes deben desarrollar productos separados para diferentes países, que normalmente no son de formato dual.
Mientras que la familia de códecs Advanced Audio Coding (AAC) son estándares documentados públicamente, el códec HDC existe solo dentro del sistema HD y es un secreto comercial de iBiquity .
De manera similar, DAB o DRM son especificaciones abiertas, mientras que la especificación HD de iBiquity es parcialmente abierta, pero en su mayor parte privada. [ se necesita aclaración ] [50]
HD Radio no utiliza ATSC , el estándar para la televisión digital en los Estados Unidos , por lo que no logra recuperar la antigua compatibilidad con TV y radio FM que disfrutaban las emisoras del canal 6 de TV. En la época de la televisión analógica, la franja más baja de la banda de transmisión de FM (87,7–87,9 MHz ) se superponía con la portadora de audio de FM del canal 6 de la televisión analógica de EE. UU.; [d] debido a que el estándar de televisión analógica NTSC utilizaba FM analógica convencional para modular la portadora de audio, el audio de las estaciones de televisión que transmitían en el canal 6 se podía escuchar en la mayoría de los receptores de FM. En los primeros días de la televisión y la radio, varias estaciones de televisión explotaron esta superposición y operaron como estaciones de radio . Las estaciones de televisión de máxima potencia se vieron obligadas a suspender sus transmisiones analógicas en junio de 2009, y las estaciones de baja potencia dejaron de transmitir analógicas en septiembre de 2015. Debido a que la televisión digital y todos los estándares de radio digital son incompatibles, los receptores HD no pueden recibir señales de televisión digital. en la frecuencia de 87,75 MHz , eliminando la antigua compatibilidad de medio dual de las estaciones de televisión del canal 6.
La promoción de HD Radio a menudo no deja claro que algunas de sus funciones son mutuamente incompatibles con otras. Por ejemplo, el sistema HD ha sido descrito como "calidad CD"; sin embargo, el sistema HD también permite multiplexar el flujo de datos entre dos o más programas separados. Un programa que utiliza la mitad o menos del flujo de datos no logra la mayor calidad de audio de un solo programa al que se le permite el flujo de datos completo. La FCC ha declarado
Si la FCC no permite la transmisión simultánea analógica, cada estación tendrá disponible un ancho de banda de más de 300 kbit/s , lo que permitirá una buena calidad estéreo o incluso sonido envolvente , junto con múltiples subcanales y, en menor medida, más libertad para transmisiones personales de bajo consumo. Transmisores de FM, para emparejar teléfonos inteligentes , computadoras y otros dispositivos modernos con receptores de FM analógicos heredados.
La industria de la radiodifusión está buscando la aprobación de la FCC para futuros modelos de receptores HD, para acceso condicional ; es decir, permitir que los subcanales adicionales estén disponibles solo mediante suscripción paga . [ cita necesaria ] NDS [e] ha llegado a un acuerdo con iBiquity para proporcionar HD Radio con un sistema de entrega de contenido cifrado llamado "RadioGuard". [52] NDS afirma que RadioGuard "ofrecerá posibilidades adicionales de generación de ingresos".
La mayoría de los receptores de FM existentes sintonizados en un canal que transmite una señal HD son propensos a un aumento de ruido en la señal analógica, llamado "ruido propio de HD Radio", debido a la demodulación analógica de las señales digitales. En algunos receptores de FM de alta fidelidad en sistemas de reproducción de calidad, este ruido puede ser audible e irritante. La mayoría de los receptores de FM existentes requerirán modificaciones en los filtros internos o la adición de un filtro de posdetección para evitar la degradación de la calidad de la señal analógica en las estaciones que transmiten HD Radio.
Las estaciones de radio tienen licencia en los Estados Unidos para transmitir a un nivel de potencia radiada efectiva específico . En 2008, NPR Labs realizó un estudio del funcionamiento previsto de HD Radio si los niveles de potencia digital se aumentaran al 10% de la potencia máxima de la portadora analógica, como lo permite ahora la FCC en determinadas circunstancias, y descubrió que la señal digital aumentaría la interferencia de RF en FM. Sin embargo, la cobertura mejorada de la señal digital HD superaría la cobertura analógica, con un 17% más de población cubierta en vehículos pero un 17% menos en interiores. [53]
Los costos de instalación del sistema, incluidas las tarifas, varían de una estación a otra, según el tamaño de la estación y la infraestructura existente. Los costos típicos son al menos varias decenas de miles de dólares al principio [f] más tarifas anuales por canal (3% de los ingresos anuales de la estación [ cita necesaria ] ) que se pagarán a Xperi por HD-2 y HD-3 ( HD‑1 no tiene cargo de regalías). Las grandes empresas en mercados de medios más grandes , como iHeartRadio o Cumulus Broadcasting , pueden darse el lujo de implementar la tecnología en sus estaciones. Sin embargo, las estaciones de radio comunitarias , tanto comerciales como no comerciales, en muchos casos no pueden pagar la tarifa Xperi de 1.000 dólares anuales que se cobra a las estaciones LPFM . A mediados de 2010 se introdujo una nueva generación de equipos de transmisión de HD Radio, lo que redujo considerablemente los costos iniciales [f] de implementación del sistema.
Los receptores de HD Radio cuestan entre 50 y varios cientos de dólares , en comparación con las radios FM normales que a veces incluso se pueden encontrar en tiendas de un dólar . Aunque históricamente los costos han sido más altos para el hardware HD, a medida que aumentó la adopción, los precios se redujeron y los receptores que contienen HD Radio se están volviendo más comunes, especialmente a medida que más estaciones transmiten en formato HD. [ cita necesaria ]
Los transmisores de FM convencionales únicamente analógicos normalmente funcionan con amplificadores " clase C " , que son eficientes , pero no lineales; HD Radio requiere una clase de amplificador diferente . Un amplificador de clase C puede funcionar con una eficiencia general del transmisor superior al 70%. [g] Los transmisores digitales operan en una de las otras clases de amplificadores, una que es cercana a la linealidad, y la linealidad reduce la eficiencia. Un transmisor FM HD híbrido moderno normalmente logra una eficiencia del 50 al 60 %, mientras que un transmisor FM HD exclusivamente digital debería lograr solo del 40 al 45 %. La reducción de la eficiencia provoca un aumento significativo de los costes de electricidad y refrigeración.
Hasta 2013, HD Digital Radio Alliance, [h] actuó como enlace para que las estaciones eligieran formatos no duplicados para los canales adicionales (HD‑2, HD‑3, etc.). Ahora, iBiquity trabaja con los principales propietarios de estaciones para brindar varias opciones adicionales a los oyentes, en lugar de que varias estaciones decidan crear el mismo formato de forma independiente. Las estaciones HD‑1 transmiten el mismo formato que las estaciones regulares de FM (y algunas AM ), y muchas de estas estaciones ofrecen uno, dos o incluso tres subcanales (designados HD‑2, HD‑3, HD‑4) para complementar su programación principal.
iHeartRadio vende programación de varios géneros musicales diferentes a otras estaciones competidoras, además de transmitirlas en sus propias estaciones. Algunas estaciones transmiten simultáneamente sus transmisiones locales de AM o FM de menor potencia en los canales HD-2 o HD-3 de estaciones hermanas, como KMBZ-FM en Kansas City que transmite simultáneamente la programación de 610 AM KCSP-AM en 96.5 FM -HD2. Es una práctica común transmitir un formato antiguo y descontinuado en canales HD-2; por ejemplo, con la reciente desaparición del formato smooth jazz del dial de radio analógico en muchos mercados, estaciones como WDZH‑FM en Detroit, Michigan (anteriormente WVMV), WFAN-FM en la ciudad de Nueva York y WNWV-FM en Cleveland, Ohio , programa smooth jazz en sus bandas HD‑2 o HD‑3. Algunas estaciones HD‑2 o HD‑3 incluso transmiten simultáneamente estaciones AM hermanas . En St. Louis , por ejemplo, KMOX-AM de canal claro (1120 kHz analógico y HD) se transmite simultáneamente en KEZK-FM 102.5 FM -HD3. KBCO‑FM en Boulder, Colorado , utiliza su canal HD‑2 para transmitir grabaciones en vivo exclusivas desde su estudio de grabación privado. CBS Radio está implementando planes para introducir sus superestaciones más populares en mercados distantes ( KROQ-FM en la ciudad de Nueva York, WFAN-AM en Florida y KFRG-FM y KSCF-FM en Los Ángeles) a través de canales HD-2 y HD-3. .
El 8 de marzo de 2009, CBS Radio inauguró la primera estación con un subcanal HD4, WJFK-FM en Washington, DC , una estación de radio deportiva que también transmite las operaciones deportivas hermanas WJZ-FM de Baltimore ; WTEL‑AM y WIP-FM de Filadelfia ; y WFAN-AM de Nueva York . [i] [54] Desde entonces, muchos otros canales también han implementado subcanales HD-4, aunque con formatos casi 100% basados en conversación, debido a la calidad de audio reducida. Por ejemplo, KKLQ-FM en Los Ángeles opera una señal HD-4 y transmitió The Mormon Channel, del que se habló en un 99%. [55]
Las emisoras públicas también están adoptando la HD Radio. Minnesota Public Radio ofrece algunos servicios: KNOW-FM , la estación de noticias MPR en Twin Cities , ofrece servicio de música Radio Heartland en 91.1 FM -HD2 y programación de noticias adicional llamada " BBC News and More" en 91.1 FM -HD3; KSJN-FM , la estación MPR clásica en Twin Cities , brinda servicio " Clásico 24 " en 99.5 FM -HD2; y KCMP-FM , en 89.3 FM en Twin Cities , ofrece "Wonderground Radio", música para niños y sus padres, en 89.3 FM -HD2. [56]
KPCC-FM (Radio Pública del Sur de California) , que se escucha en 89.3 FM en Los Ángeles , ofrece una transmisión digital simultánea de su canal analógico en 89.3 FM -HD1 y el servicio de música de MPR KCMP-FM en 89.3 FM -HD2 en Los Ángeles. [57]
New York Public Radio en la ciudad de Nueva York , WNYC-AM y WNYC-FM , ( dba WNYC ) retransmite un servicio totalmente clásico , programado localmente desde WQXR-FM llamado " Q2 ", en 93.9 FM -HD2. El servicio se lanzó en marzo de 2006. [58] El 8 de octubre de 2009, el formato se trasladó a WQXR-HD2 ( WXNY-FM ) en 105.9 FM cuando WQXR-FM fue adquirida por New York Public Radio como parte de un intercambio de frecuencia con Univision. Radio por su antigua frecuencia. La programación en el canal WNYC-FM -HD2 ahora es una retransmisión de WQXR-FM , para brindar cobertura completa de la programación de WQXR-FM de alguna forma, ya que la señal de 105.9 FM es más débil y no cubre toda el área.
WMIL-FM en Milwaukee ha ofrecido una transmisión simultánea de audio de WITI-TV , afiliada de Fox, en su subcanal HD-3 desde agosto de 2009 como parte de un acuerdo de contenido de noticias y clima entre iHeartRadio y WITI-TV . Esto restauró el audio de WITI-TV al dial de radio de Milwaukee después de una pausa de dos meses, luego de la transición digital; Como estación de televisión analógica del canal 6 , WITI-TV aprovechó la peculiaridad del audio 87.7 FM como una ventaja para permitir a los espectadores escuchar los noticieros de la estación y la programación de Fox en las radios de sus automóviles.
KYXY‑FM , operado por CBS en San Diego en 96.5 FM y ofrece su canal HD‑2 como uno de los pocos formatos independientes de música cristiana "solo subcanal" en HD Radio. Con la marca "The Crossing", es operado por la Universidad Azusa Pacific .
La radio universitaria también se ha visto afectada por HD Radio; estaciones como WBJB-FM, que es una estación pública en un campus universitario, ofrecen una estación dirigida por estudiantes como uno de los canales de multidifusión. WKNC-FM en Raleigh, Carolina del Norte , transmite programación de radio universitaria en HD-1 y HD-2, y música electrónica de baile en WolfBytes Radio en WKNC-FM -HD3.
Algunas emisoras comerciales también utilizan sus canales HD-2 para transmitir la programación de emisoras no comerciales. Bonneville International utiliza sus canales HD‑2 y HD‑3 para transmitir Mormon Channel , que no es en absoluto comercial y opera únicamente como un servicio público del propietario de Bonneville, la Iglesia de Jesucristo de los Santos de los Últimos Días . Esta red de ocho estaciones HD‑2 y HD‑3 se puso en marcha el 18 de mayo de 2009 y estaba en pleno funcionamiento en dos semanas. Además, en Detroit, WMXD-FM , una estación urbana contemporánea para adultos , transmite el formato cristiano contemporáneo K-Love en su banda HD-2 (el HD-2 también alimenta a varios traductores analógicos en el área metropolitana; ver más abajo), debido a un acuerdo entre iHeartMedia y Educational Media Foundation (EMF), propietaria de K-Love , que permite a EMF programar el canal HD-2 de WMXD-FM . En una nota similar, la señal KRRL 92.3 FM -HD3 de Los Ángeles retransmite Air1 de EMF , y en Santa Bárbara, KLSB 97.5 FM transmite K-Love en su frecuencia principal y retransmite Air1 en HD-2 (aunque ninguno admite "Artist Experience "). En St. Louis, Missouri, WFUN 96.3 -HD2 retransmite K297BI para la estación de música clásica Classic 107.3.
En julio de 2018, como parte de un experimento proyectado de un año de duración, WWFD-AM en Frederick, Maryland , se convirtió en la primera estación de AM en eliminar sus transmisiones analógicas y transmitir exclusivamente en digital. [59]
Aunque a los traductores de radiodifusión se les prohíbe crear su propia programación, la FCC ha permitido, de manera controvertida, que las estaciones de traducción retransmitan en FM analógica estándar el audio de un canal de HD Radio de la estación principal a la que está asignado el traductor. Esto también permite a los propietarios de estaciones, que normalmente ya poseen varias estaciones a nivel local y nacional, evitar el proceso de reglamentación de cambiar la tabla de asignaciones como sería necesario para obtener una nueva estación con licencia separada, y evitar exceder los límites de participación de control destinados a Prevenir la concentración excesiva de la propiedad de los medios . Estas nuevas estaciones traductoras pueden impedir que nuevas estaciones LPFM salgan al aire en el mismo espacio. A las estaciones traductoras se les permite un mayor alcance de transmisión (mediante limitaciones de altura y potencia menos restrictivas) que las estaciones LPFM de origen local , por lo que pueden ocupar un espacio en el que, de otro modo, varias LPFM podrían haber obtenido licencia.
Además de la controvertida práctica de convertir los canales de radio secundarios de alta definición de una estación principal en FM analógicos en áreas donde la señal de la estación principal ya se puede recibir fácilmente, los traductores también se pueden utilizar de una manera más tradicional para ampliar el alcance de el contenido completo de la estación principal, incluida la señal principal sin modificar y cualquier subcanal de HD Radio, en áreas donde la estación tiene mala cobertura o recepción, como se hace a través del transmisor remoto K202BD en Manti, Utah , que retransmite tanto la señal analógica y señales digitales de KUER-FM de Salt Lake City .
Para hacer esto, HD Radio puede transmitirse desde la estación principal a través de una configuración de " tubo doblado ", donde el traductor simplemente hace un cambio de frecuencia de todo el canal, a menudo mediante una simple heterodinación . Esto puede requerir un aumento en el ancho de banda tanto en el amplificador como en la antena de radio si cualquiera de ellos es de banda demasiado estrecha para pasar la señal de HD Radio más amplia, lo que significa que es posible que sea necesario reemplazar uno o ambos. Los traductores de banda base que utilizan un receptor y un transmisor separados requieren un transmisor HD Radio, al igual que la estación principal. Los traductores no están obligados a transmitir una señal digital de HD Radio, y la gran mayoría de los traductores existentes que repiten estaciones de FM que ejecutan señales híbridas de HD no repiten la parte HD de la transmisión de radio, debido a limitaciones técnicas en los equipos diseñados antes de la llegada de HD. Tecnología radiofónica.
En 2012, había varios receptores HD disponibles en el mercado. Un modelo básico cuesta alrededor de 50 dólares .
Los fabricantes de receptores HD para automóviles incluyen:
La mayoría de los fabricantes de automóviles ofrecen receptores HD como paquetes de audio en automóviles nuevos, que incluyen:
Varias empresas ofrecen equipos de escucha para el hogar y la oficina, tanto en modelos de receptor de componentes como de mesa, entre los que se incluyen:
Inicialmente, los receptores HD portátiles no estaban disponibles debido a que los primeros conjuntos de chips eran demasiado grandes para un gabinete pequeño y/o necesitaban demasiada energía para ser prácticos para un dispositivo que funciona con baterías. Sin embargo, en enero de 2008, en el Consumer Electronics Show (CES) de Las Vegas , iBiquity presentó un prototipo de un nuevo receptor portátil, aproximadamente del tamaño de un paquete de cigarrillos. Dos empresas fabricaron conjuntos de chips de bajo consumo para receptores HD:
Al menos cinco empresas fabricaron receptores HD portátiles:
En 2012, iBiquity estaba intentando incorporar conjuntos de chips HDR a los teléfonos móviles .
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