Radio HD
Logotipo de HD Radio.

HD Radio ( HDR ) [1] es un término de marca registrada para la tecnología de radio digital en banda en el canal (IBOC) utilizada por las estaciones de radio AM y FM principalmente en los Estados Unidos, Canadá y México, con algunas implementaciones fuera de América del Norte. . El sistema transmite datos digitales adicionales asociados con las señales analógicas estándar de una estación de radio existente. , retransmitiendo la misma señal en formato digital con menos ruido. Los datos digitales también pueden incluir hasta tres señales de radio digitales adicionales, que pueden usarse para transmitir otras estaciones dentro de la misma asignación de frecuencia.

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 los Estados Unidos, [2] [3] Se conoce oficialmente como NRSC-5 , con la última siendo la versión NRSC-5-D . [4] iBiquity fue adquirido por DTS en septiembre de 2015, llevando la tecnología HD Radio bajo el mismo nombre que los sistemas de sonido envolvente de cine del mismo nombre de DTS. [5] La tecnología y las marcas registradas de HD Radio fueron posteriormente adquiridas por Xperi en 2016.

HD Radio es uno de varios estándares de radio digital que generalmente son incompatibles entre sí. En Europa, Digital Audio Broadcasting (DAB, también conocido como Eureka 147) es el estándar más común, con Digital Radio Mondiale (configuraciones DRM30 y DRM +) diseñado principalmente para aplicaciones de onda corta y Compatible AM-Digital (CAM-D) para radio AM. FMeXtra era un estándar estadounidense de la competencia, pero este estándar se actualizó poco y desde entonces ha quedado inactivo.

HD Radio permite un modo totalmente digital. Tres estaciones de AM lo usan, una bajo autorización experimental, las otras dos bajo las nuevas reglas adoptadas por la FCC en octubre de 2020. Todas las demás estaciones de radio AM y FM que usan HD Radio transmiten simultáneamente audio digital y analógico en la misma frecuencia (un sistema digital híbrido -señal analógica), así como para agregar nuevos subcanales e información de texto. El contenido de las transmisiones de HD Radio es actualmente gratuito ; los oyentes deben comprar nuevos receptores para recibir la parte digital de la señal.

En mayo de 2018, se afirmó que la tecnología HD Radio era utilizada por más de 3500 servicios individuales, principalmente en los Estados Unidos. [6] Esto se compara con más de 2200 servicios que operan con el sistema DAB.

HD Radio aumenta el ancho de banda requerido en la banda FM a 400 kHz para la versión híbrida analógica / digital. Esto hace que la adopción fuera de los Estados Unidos sea problemática. En los Estados Unidos, los canales de la banda de transmisión de FM tienen un espaciado de 200 kHz, a diferencia de los 100 kHz que son normales en otros lugares. El espaciamiento de 200 kHz significa que, en la práctica, las estaciones que tienen áreas de cobertura concurrentes o adyacentes no estarán espaciadas a menos de 400 kHz para respetar las relaciones de protección que no se cumplirían con un espaciado de 200 kHz. [7] Esto también deja espacio para las bandas laterales digitales. Fuera de EE. UU., El espaciado puede ser de 300 kHz, lo que causa problemas con las bandas laterales digitales.

La FCC no ha indicado ninguna intención de interrumpir las transmisiones de radio analógicas como lo hizo con las transmisiones de televisión analógica , [2] porque no daría lugar a la recuperación de ningún derecho de espectro de radio que pudiera venderse. Por lo tanto, no existe una fecha límite en la que los consumidores deban comprar un receptor de HD Radio. Además, hay muchos más receptores de radio AM / FM analógicos que televisores analógicos que dependían de señales por aire, y muchos de ellos son receptores de automóviles o unidades portátiles que no se pueden actualizar.

La información digital se transmite mediante OFDM con un formato de compresión de audio llamado HDC ( codificación de alta definición ). HDC es un códec patentado basado en el estándar HE-AAC de MPEG-4 , pero incompatible con él . [8] Utiliza un algoritmo de compresión de datos de audio de transformada de coseno discreta modificada (MDCT) . [9]

Las estaciones equipadas con HD Radio pagan una tarifa de licencia única por 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 pagan regalías. [12]

Si se pierde la señal digital primaria (HD-1), el receptor de HD Radio volverá a la señal analógica, proporcionando así un funcionamiento perfecto entre los métodos de transmisión más nuevos y más antiguos. Las transmisiones extra HD-2 y HD-3 no se transmiten simultáneamente en analógico, lo que hace que el sonido se interrumpa o "salte" cuando la recepción digital se degrada (similar a las interrupciones de la televisión digital). Alternativamente, la señal de HD Radio puede volver a una transmisión más robusta de 20 kilobits por segundo , aunque el sonido se reduce a una calidad similar a la de AM. La transmisión de datos también es posible, 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 una reducción tanto de la interferencia como de la estática; [13] sin embargo, algunos oyentes se han quejado de una mayor interferencia en la banda de AM analógica (ver AM, más abajo).

SOY

Un ejemplo de información mostrada por el bloqueo de una estación AM HD.

El modo híbrido de AM ("MA1") utiliza 30 kHz de ancho de banda (± 15 kHz) y se superpone completamente a los canales adyacentes en ambos lados del canal asignado de la estación. [4] Algunos oyentes nocturnos han expresado su preocupación de que este diseño dañe 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.

Enviar datos digitales a través de un canal de 30 kHz es aproximadamente equivalente a enviar datos a través de dos líneas telefónicas analógicas de 33 kbit / s, lo que limita el rendimiento máximo posible. Mediante el uso de la replicación de banda espectral, el códec HDC + SBR es capaz de simular la recreación de sonidos hasta 15.000 Hz, logrando así una calidad moderada en la banda AM de ancho de banda estrecho. [16] El modo híbrido HD Radio AM ofrece dos opciones que pueden transportar aproximadamente 40 o 60 kbit / s de datos, y la mayoría de las estaciones digitales AM utilizan por defecto 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 de AM convencional sintonizado en un canal adyacente suena como una gran cascada o un silbido similar a un ruido blanco. [ ambiguo ]

AM totalmente digital

La AM totalmente digital ("MA3") permite dos modos: "mejorado" y "solo núcleo". [17] En modo mejorado, las portadoras primaria, secundaria y terciaria se transmiten, lo que permite un rendimiento máximo de 40,2 kbit / s mientras se usa 20 kHz de ancho de banda fuera del contorno de 0,5 mV / m de la estación. Dentro de este contorno, el receptor puede decodificar el audio estéreo junto con los gráficos (logotipo de la estación y la carátula del álbum "experiencia del artista") e información de texto (el distintivo de llamada de la estación, el título, el álbum y el artista). Más allá del contorno de 0,5 mV / m de la estación, normalmente solo se pueden recibir las portadoras primarias, lo que restringe el rendimiento máximo a 20,2 kbit / s mientras que solo requiere 10 kHz de ancho de banda. En el modo de solo núcleo, la estación solo transmite las portadoras primarias. Cuando el receptor solo puede decodificar las portadoras primarias en cualquiera de los modos, el audio será mono y solo se puede mostrar información de texto. El ancho de banda más estrecho necesario en cualquier modo totalmente digital en comparación con el modo híbrido reduce la posible interferencia hacia y desde las estaciones que transmiten en canales adyacentes. [18] Sin embargo, la AM totalmente digital carece de una señal analógica de respaldo cuando la señal digital es demasiado débil para que el receptor decodifique las portadoras primarias.

Tres estaciones operan en totalmente digital. WWFD ha tenido una autoridad temporal especial para hacerlo de la FCC desde julio de 2018, [19] mientras que WMGG (desde enero de 2021) y WFAS (desde mayo de 2021) operan en formato totalmente digital bajo las nuevas reglas adoptadas por la FCC el 27 de octubre de 2020. , lo que permite que cualquier estación de AM elija voluntariamente convertirse a operación totalmente digital. [20]

WWFD ha experimentado con el uso de subcanales digitales , operando un segundo canal a una tasa de datos baja mientras reduce la tasa de datos del canal "HD1". [21] La FCC, en octubre de 2020, concluyó a partir de los experimentos de WWFD: "el registro no establece que un flujo de audio en un subcanal HD-2 sea actualmente técnicamente factible (.)" [22] La FCC requiere estaciones que deseen multiplexar sus señales digitales de AM para solicitar y recibir permiso para hacerlo; [22] Rechazó una oferta de WTLC para multiplexar a principios de 2020. [23]

FM

"> Reproducir medios
HD radio DX durante la apertura de una banda
Transmisor de radio HD
Espectro de emisoras de FM sin HD Radio
Espectro de emisoras de FM con HD Radio
"> Reproducir medios
Prueba de HD Radio EAS con KDKA-FM HD1

El modo híbrido digital / analógico de FM ofrece cuatro opciones que pueden transportar aproximadamente 100, 112, 125 o 150 kbit / s de audio digital comprimido con transmisión de datos ( con pérdida ), según el presupuesto de energía del administrador de la estación y el rango de señal deseado. La HD Radio también ofrece varios modos digitales puros con una tasa de bits de hasta 300 kbit / s, y habilita funciones adicionales como el sonido envolvente. Al igual que la AM, la FM digital pura proporciona una condición de "reserva" en la que vuelve a una señal más robusta de 25 kbit / s.

Las estaciones de FM tienen la opción de subdividir su flujo de datos en subcanales (por ejemplo, 88.1 HD1, HD2, HD3) de calidad de audio variable. 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. [24] Las estaciones pueden eventualmente pasar a ser completamente 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.

Cuando falla la señal digital, la señal analógica se utiliza como respaldo para el canal digital principal (normalmente HD1), lo que requiere la sincronización de los dos. Esto requiere que se agregue un retraso significativo al servicio analógico. Las reglas actuales de la FCC requieren que un canal sea una transmisión simultánea de la señal analógica. En algunos casos, particularmente durante eventos de conductos troposféricos , un receptor de HD Radio se bloqueará en las bandas laterales digitales 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 una correlación entre las dos. (La identificación de la estación se envía por voz o como datos RBDS , pero no todas las estaciones usan RBDS). El oyente puede posiblemente apagar la recepción HD (para escuchar la estación local o evitar cambios aleatorios entre las dos estaciones), o escuchar las estaciones distantes e intente obtener una identificación de 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 que se reproducen juntas puede estar claramente desincronizado. Esto se debe a que todos los receptores analógicos procesan señales analógicas más rápido que los radios HD pueden procesar señales digitales. El procesamiento digital de señales analógicas en una radio HD también las retrasa. El inconfundible efecto de "reverberación" o eco resultante de la reproducción de radios de ambos tipos en la misma habitación o casa puede resultar molesto. Es más notorio con la transmisión de voz simple que con el contenido de un programa musical complejo. (Varios receptores HD de la misma marca y modelo, o varios receptores analógicos en la misma habitación o casa, no causarán un eco perceptible).

Las estaciones pueden transmitir HD Radio 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, o en un sitio con licencia como auxiliar analógico , siempre que esté dentro de una cierta distancia y altura referenciada a la señal principal analógica. Esta limitación asegura que los dos tengan aproximadamente el mismo rango de transmisión y que mantengan la proporción adecuada de intensidad de señal entre sí para no causar interferencias destructivas entre sí en cualquier lugar determinado donde puedan recibirse.

Experiencia de artista

Sistema de entretenimiento automotriz que muestra metadatos de canciones, incluida la experiencia de artista de KYXY 96.5 HD2 de San Diego .

HD Radio admite un servicio llamado Artist Experience [25] en el que la transmisión de carátulas de álbumes, logotipos y otras ilustraciones se puede mostrar en el dispositivo receptor. Las carátulas y los logotipos del álbum 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.

Alertas EAS

Desde 2016, las radios HD más nuevas admiten alertas de Bluetooth y EAS [26] en las que la transmisión de alertas de tráfico, meteorológicas, AMBER y de seguridad se puede mostrar en la radio. Al igual que con Artist Experience, las alertas de emergencia se muestran a discreción de la estación y requieren equipo adicional.

Espectro de una estación de HD Radio como lo muestra un dispositivo USB RTL-SDR. El ancho de banda habitual de una estación de FM normal es visible como el ancho del marcador en la imagen superior.

Ancho de banda y potencia

Las estaciones de FM generalmente requieren hasta 280 kilohercios de espectro cuando llevan una transmisión estéreo. El ancho de banda de una portadora de FM se obtiene duplicando la suma de la desviación máxima (generalmente 75 kHz) y la frecuencia de modulación de banda base más alta (alrededor de 60 kHz cuando se usa RBDS). Solo 15 kHz del ancho de banda de banda base se usa para audio monoaural analógico (banda base), y el resto se usa para estéreo , RBDS , buscapersonas , servicio de lectura de radio , alquiler a otros clientes o como enlace de transmisor / estudio para telemetría interna .

En el modo híbrido regular, una estación tiene ± 100 kHz de ancho de banda analógico y agrega una banda de protección adicional de ± 30 kHz y ± 70 kHz para sus señales digitales, tomando así un ancho total de 400 kHz. Las estaciones de FM también tienen la opción de descontinuar los servicios de subportadoras existentes (generalmente a 92 kHz y 67 kHz) para transmitir HD Radio extendido, aunque dichos servicios se pueden restaurar mediante el uso de los subcanales digitales que luego están disponibles. Sin embargo, esto requiere el reemplazo de todo el equipo relacionado tanto para las emisoras como para todos los receptores que utilizan los servicios descontinuados.

La relación de potencia de la señal analógica a la señal digital se estandarizó inicialmente en 100: 1 (-20 dBc), lo que hace que la señal digital sea el 1% de la potencia de la portadora analógica. A diferencia de las subportadoras, donde se reduce la modulación total de la banda base , no se reduce la potencia de la portadora analógica . La Asociación Nacional de Radiodifusores (NAB) solicitó un aumento de 10 dB (10 ×) [27] en la señal digital de la FCC. Esto equivale a un aumento del 10% de la potencia de la portadora analógica, pero sin disminución de la señal analógica. Se demostró que esto reduce la cobertura analógica debido a la interferencia, pero da como resultado una mejora dramática 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). National Public Radio se opuso a cualquier aumento porque es probable que aumente la interferencia a sus estaciones miembros, en particular a sus traductores de radiodifusión , que son secundarios y, por lo tanto, quedan desprotegidos de tal interferencia. Otros organismos de radiodifusión también se oponen (o se muestran indiferentes), ya que aumentar la potencia requeriría cambios costosos en el equipo para muchos, y el sistema ya caro hasta ahora no les ha proporcionado ningún beneficio.

Todavía existen algunas preocupaciones de que HD Radio en FM aumente la interferencia entre diferentes estaciones, aunque HD Radio con un nivel de potencia del 10% se ajusta a la máscara espectral de la FCC. [28] Los canales de FM de América del Norte están separados por 200 kHz. Una estación de HD Radio generalmente no causará interferencia 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 la primera estación adyacente. Con el aumento de potencia propuesto de 10 dB, existe la posibilidad de provocar la degradación de las segundas señales analógicas adyacentes dentro de su contorno de servicio de 1 mV / m . [29] [30] [31]

El 29 de enero de 2010, la FCC de EE. UU. Aprobó un informe y orden para aumentar voluntariamente la potencia radiada efectiva digital máxima (ERP) al 4% del ERP analógico (−14 dB c ), frente al máximo anterior de 1% (−20 dBc). [32] Las estaciones individuales pueden solicitar hasta un 10% (−10 dBc) si pueden demostrar que no causará interferencia perjudicial a ninguna otra estación. Si al menos seis quejas verificadas de interferencia de RF en curso a otra estación provienen de ubicaciones dentro del contorno de servicio de la otra estación , la estación interferente deberá reducir al siguiente nivel de 4%, 2% (−17 dB) o 1 %, hasta que la FCC tome una determinación final. [33] La estación a la que se causa la interferencia soporta la carga de la prueba y los gastos asociados, en lugar de la estación que causa el problema. Para las estaciones de FM con derechos adquiridos que pueden permanecer por encima del límite de su clase , estos números son relativos a ese límite inferior en lugar de su potencia real.

HD Radio versus DAB

Algunos países han implementado Eureka-147 Digital Audio Broadcasting (DAB) o su sucesor DAB +. DAB transmite una sola estación que tiene aproximadamente 1500 kilohercios de ancho (≈1000 kilobits por segundo). Luego, esa estación se subdivide en múltiples flujos digitales de entre 9 y 12 programas. Por el contrario, la radio FM HD, que requiere un ancho de banda de 400 kHz, se asigna al espaciado de canal tradicional de 200 kilohercios utilizado en los Estados Unidos, con una capacidad de 300 kbit / s en modo digital puro.

La 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 kbit / so menos y, como resultado, la mayoría de las estaciones de radio en DAB tienen una calidad de sonido más baja que la de FM en condiciones similares. [34] Muchas emisoras DAB también emiten en mono. En contraste, DAB + usa el códec AAC + más nuevo y FM HD Radio usa un códec basado en el estándar MPEG-4 HE-AAC .

Antes de que se introdujera DAB +, la compresión ineficaz de DAB llevó en algunos casos a "degradar" las estaciones de estereofónicas a monoaurales , con el fin de incluir más canales en el ancho de banda limitado de 1000 kbit / s. [35] La radio digital, como la radio DAB, DAB + y FM HD a menudo tiene una menor cobertura de mercados 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 ( vea las críticas a continuación ). Por otro lado, la radio digital permite más estaciones y menos susceptibilidad a perturbaciones en la señal. En los Estados Unidos, sin embargo, otras tecnologías de transmisión digital además de la radio HD (como DAB +) no han sido aprobadas para su uso en la banda FM o AM.

HD Radio frente a DRM

Digital Radio Mondiale (DRM 30) es un sistema diseñado principalmente para radio de onda corta con radios compatibles ya disponibles para la venta. DRM 30 es similar a AM HD Radio en que cada estación se transmite a través de canales espaciados a 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 AM HD Radio utiliza un códec patentado. DRM 30 funciona con cualquiera de varios códecs, incluidos AAC, Opus y HVXC. La sincronización del receptor y la codificación de datos son bastante diferentes entre HD Radio y DRM 30. A partir de 2015, hay varios conjuntos de chips de radio disponibles que pueden decodificar AM, FM, ([DAB]) HD Radio DRM + y DRM 30.

Similar a HD Radio, DRM permite transmisiones híbridas digitales-analógicas o transmisiones digitales puras, DRM permite a las emisoras usar múltiples opciones:

  • Modo híbrido (digital / analógico): el ancho de banda analógico de 10 kHz más digital de 5 kHz permite una velocidad de datos de 5–16 kbit / s;
  • El ancho de banda digital de 10 kHz confinado a ± 5 kHz del centro del canal permite 12–35 kbit / s;
  • El ancho de banda de 20 kHz solo digital con ± 10 kHz (incluida la mitad de los canales adyacentes) permite 24–72 kbit / s.

DRM + , un sistema diferente basado en los mismos principios, opera en la banda VHF con un ancho de banda solo digital de 100 kHz que permite una velocidad de datos de 700 kbit / s.

Las tasas de bits reales de DRM varían según la transmisión diurna o nocturna ( onda terrestre contra onda aérea ) y la cantidad de bits dedicados a la corrección de errores (robustez de la señal). Para las estaciones de AM, DRM ofrece una ruta de crecimiento para las emisoras. Desafortunadamente, DRM comparte muchos de los mismos defectos que la tecnología DAB y HD Radio: el modo híbrido tiene una distancia de transmisión más corta en comparación con una señal AM analógica; mala recepción en el interior de vehículos y edificios; e interferencia con canales adyacentes cuando se usa el modo de 20 kHz, aunque en el modo totalmente digital la señal encaja dentro de la máscara de canal designada .

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 Corporation. Estados Unidos utiliza DRM para transmisiones de HF o "onda corta". [36]

Sensibilización y cobertura

Según una encuesta del 8 de agosto de 2007 realizada por Bridge Ratings, cuando se le preguntó: "¿Compraría una radio HD en los próximos dos meses?" 1.0% respondió "sí". [37] Algunos ingenieros de radiodifusión han expresado su preocupación por el nuevo sistema. [38] Una encuesta realizada en septiembre de 2008 vio un pequeño porcentaje de participantes que confundían la radio HD con la radio por satélite . [39]

Muchos sintonizadores de HD Radio de primera generación tenían sintonizadores insensibles, lo que causaba problemas con la calidad de recepción. La señal de HD Radio está de 10 a 20 dB por debajo de la señal analógica de una estación. Además, se ha observado que la sección analógica de algunos sintonizadores muestra capacidades de recepción inferiores en comparación con los modelos no digitales más antiguos. [40]

Sin embargo, desde 2012, la adopción de receptores con capacidad HD ha aumentado significativamente en la mayoría de los automóviles nuevos, y varios sistemas de radio del mercado de accesorios, tanto para vehículos como para uso doméstico, contienen receptores de radio HD 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. [41] Hay un número creciente de estaciones que cambian a HD o agregan subcanales compatibles con la radio digital, como St. Cloud, Minnesota, donde muchos medios de radio locales encuentran un número creciente de oyentes que sintonizan sus señales HD, lo que a su vez ha ventas beneficiadas. [42]

Diferentes estándares de formato y compatibilidad

Aunque los estándares DAB y DRM son estándares abiertos y son anteriores a HD Radio, los receptores de HD Radio no se pueden usar para recibir estas estaciones cuando se venden o se trasladan al extranjero (con ciertas excepciones; hay estaciones de HD Radio en Sri Lanka, [43] Tailandia , Taiwán, Japón, Rumania y algunos otros países). Los receptores DAB y DRM no pueden recibir señales de HD Radio en los EE. UU. El sistema HD Radio, que permite que las estaciones de AM y FM se actualicen a digitales sin cambiar las frecuencias, es un estándar de transmisión digital diferente. La falta de un estándar común significa que las radios HD no pueden recibir transmisiones en formato DAB 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 AAC ( codificación de audio avanzada ) son estándares documentados públicamente, el códec HDC solo existe dentro del sistema HD Radio y es un secreto comercial de iBiquity . De manera similar, DRM y DAB son especificaciones abiertas, mientras que la especificación HD Radio de iBiquity es en parte abierta pero en su mayoría privada. [44] [ aclaración necesaria ]

HD Radio no usa ATSC , el estándar para televisión digital en los Estados Unidos . En los días de la televisión analógica, el extremo inferior de la banda de transmisión de FM (87,7 a 87,9 MHz) se superponía con la subportadora de audio del canal 6 de la televisión analógica (que ocupaba el extremo superior de la banda baja de VHF-TV); Debido a que el estándar de televisión analógica NTSC usaba FM analógica ordinaria para modular la subportadora de audio, el audio de las estaciones de televisión que transmiten en el canal 6 se podía escuchar en la mayoría de las radios FM. En los primeros días de la televisión y la radio, varias estaciones de televisión explotaron esta superposición y operaron como estaciones de radio (un proceso que aún continúa con algunas estaciones de baja potencia, a las que todavía se les permite transmitir en analógico por el momento). Las estaciones de televisión de alta potencia se vieron obligadas a suspender la transmisión analógica en junio de 2009, y las estaciones de baja potencia debían suspender la transmisión analógica en septiembre de 2015. Debido a que los estándares de televisión digital y radio digital son incompatibles entre sí, las radios HD no pueden recibir señales de televisión digital en la frecuencia de 87,75 MHz, eliminando la compatibilidad anterior de doble medio de las estaciones de televisión del canal 6.

Preocupaciones por la calidad reducida

La promoción de HD Radio no siempre deja en claro que algunas de sus capacidades son mutuamente incompatibles con otras de sus capacidades. Por ejemplo, el sistema FM se ha descrito como "calidad de CD"; sin embargo, el sistema FM 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 alcanza la calidad de audio más alta de un solo programa que permite el flujo de datos completo. La FCC ha declarado que "un flujo digital gratuito por aire [debe ser] de calidad igual o superior a la señal analógica existente de la estación". [45] (Si la FCC interrumpe la transmisión simultánea analógica, cada estación tendrá un ancho de banda de más de 300 kbit / s disponible, lo que permitirá una buena calidad estéreo o incluso audio de sonido envolvente junto con múltiples subcanales y, en menor medida, más libertad para FM personal transmisores para emparejar teléfonos inteligentes modernos , computadoras y otros dispositivos con receptores FM analógicos heredados).

La industria de la radiodifusión está buscando la aprobación de la FCC para el acceso condicional , es decir, permitir que los programas adicionales estén disponibles solo mediante suscripción paga (en futuros modelos de HD Radio). [ cita requerida ] NDS , un fabricante de tecnología de encriptación de medios digitales , tiene un acuerdo con iBiquity para proporcionar HD Radio con un sistema de entrega de contenido encriptado llamado RadioGuard. [46] NDS afirma que RadioGuard "proporcionará posibilidades adicionales de generación de ingresos".

Algunos sintonizadores de FM existentes sintonizados en un canal que transmite una señal de HD Radio son propensos a aumentar el ruido en la señal analógica, llamado "ruido propio de HD Radio", debido a la demodulación analógica de las señales digitales. En algunos sintonizadores de FM de alta fidelidad en sistemas de reproducción de calidad, este ruido puede ser audible e irritante. Algunos sintonizadores de FM existentes pueden requerir modificaciones internas importantes en los filtros internos o puede ser necesario agregar un filtro de detección posterior para evitar la degradación de la calidad de la señal analógica en las estaciones que transmiten con HD Radio.

Señal analógica reducida

Las estaciones de radio tienen licencia en los Estados Unidos para transmitir a un nivel de potencia radiada efectivo específico . NPR Labs realizó recientemente un estudio de la operación de radio HD prevista si los niveles de potencia se aumentaran al 10% de la potencia máxima como ahora lo permite la FCC en ciertas circunstancias, y descubrió que la señal digital aumentaría la interferencia de RF en FM. Sin embargo, la cobertura de la señal HD digital aumentada superaría la cobertura analógica, con un 17% más de población cubierta en vehículos pero un 17% menos en interiores. [47]

Altos precios

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 (incluido el transmisor, el diplexor o la antena / línea de alimentación y la mano de obra), más las tarifas anuales por canal (3% de los ingresos anuales de la estación [ cita requerida ] ) a pagar a Xperi para HD-2 y HD-3 (HD-1 no tiene ningún cargo por regalías). Las grandes empresas en los mercados de medios más grandes (como iHeartRadio o Cumulus Broadcasting ) pueden permitirse implementar la tecnología para sus estaciones. Sin embargo, las estaciones de radio comunitarias, tanto comerciales como no comerciales, en muchos casos no pueden pagar la tarifa de Xperi anual de $ 1,000 que se aplica a las estaciones LPFM. A mediados de 2010 se introdujo una nueva generación de equipos de transmisión de HD Radio que redujeron considerablemente los costos técnicos de implementación del sistema.

Los receptores de HD Radio actuales cuestan entre $ 50 y varios cientos de dólares, en comparación con las radios FM normales que a veces incluso se pueden encontrar en las tiendas de dólar . Aunque los costos históricamente han sido más altos para el hardware de HD Radio, a medida que aumenta la adopción, los precios están bajando y los receptores que contienen HD Radio se están volviendo más comunes, especialmente a medida que más estaciones de radio transmiten en HD Radio. [ cita requerida ]

El consumo de energía

Los transmisores de solo FM normalmente funcionarán en una configuración de clase C no lineal. Esto significa que la eficiencia general del transmisor (entrada de CA a salida de RF) puede ser superior al 70%. Los transmisores digitales deben operar en un modo casi lineal, lo que reduce la eficiencia. Un transmisor híbrido de FM / HD moderno logrará una eficiencia del 50-60%, mientras que un transmisor solo HD debería alcanzar el 40-45%. Esto conduce a un aumento significativo de los costes de refrigeración y electricidad.

Hasta 2013, HD Digital Radio Alliance, un consorcio de importantes propietarios como ABC, CBS e iHeartMedia (entonces conocido como Clear Channel Communications), actuó como enlace para que las estaciones eligieran formatos no duplicados para los canales adicionales (HD2, HD3, etc.). Ahora, iBiquity trabaja con los principales propietarios de las estaciones para proporcionar varias opciones adicionales para los oyentes en lugar de tener varias estaciones que decidan independientemente crear el mismo formato. Las estaciones HD1 transmiten el mismo formato que las estaciones FM (y algunas AM) normales, y muchas de estas estaciones ofrecen uno, dos o incluso tres subcanales (designados HD2, HD3, HD4) para complementar su programación principal.

iHeartRadio está vendiendo programación de varios géneros musicales diferentes a otras estaciones de la competencia, además de transmitirlos en sus propias estaciones. Algunas estaciones están transmitiendo simultáneamente sus transmisiones locales de AM o FM de menor potencia en los canales HD2 o HD3 de las estaciones hermanas, como KMBZ-FM en Kansas City, transmitiendo simultáneamente la programación de 610 KCSP en 96.5-HD2. Es una práctica común transmitir un formato antiguo y descontinuado en canales HD2; por ejemplo, con la reciente desaparición del formato smooth jazz del dial de radio analógico en muchos mercados, estaciones como WDZH en Detroit, Michigan (anteriormente WVMV), WFAN-FM en la ciudad de Nueva York y WNWV en Cleveland, Ohio, programan sin problemas jazz en sus bandas HD2 o HD3. Algunas estaciones HD2 o HD3 son incluso la difusión simultánea de la hermana de AM. En St. Louis, Missouri, por ejemplo, KMOX AM de canal claro (1120 kHz analógico y HD) se transmite simultáneamente en KEZK FM 102.5 HD3. KBCO en Boulder, Colorado, utiliza su canal HD2 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 en Florida y KFRG y KSCF en Los Ángeles) a través de los canales HD2 y HD3.

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 desde Baltimore ; Philadelphia 's WTEL y WIP ; y WFAN de Nueva York (aunque en algún momento, la transmisión simultánea de WJZ-FM fue reemplazada por una transmisión simultánea de la estación de deportes hermana de Dallas , Texas , KRLD-FM ). [48] Desde entonces, muchos otros canales también han implementado subcanales HD4, aunque con casi un 100% de formatos basados ​​en conversación debido a la calidad de audio reducida. Por ejemplo, KKLQ en Los Ángeles opera una señal HD4 y transmitió The Mormon Channel, que fue 99% hablado. [49]

Las emisoras públicas también están adoptando HD Radio. Minnesota Public Radio ofrece algunos servicios: KNOW , la estación de MPR News en Twin Cities , ofrece el servicio de música Radio Heartland en 91.1 HD2 y programación de noticias adicional llamada BBC News y más en 91.1 HD3; KSJN , la estación Classical MPR en Twin Cities, ofrece servicio Classical 24 en 99.5 HD2; y The Current , en 89.3 en Twin Cities, ofrece Wonderground Radio, música para niños y sus padres, en 89.3 HD2. [50]

Southern California Public Radio , que se escucha en 89.3 FM en Los Ángeles , ofrece una transmisión simultánea digital de su canal analógico en 89.3 HD1 y el servicio de música de MPR The Current en 89.3 HD2 en Los Ángeles. [51]

WNYC en la ciudad de Nueva York transmite un servicio de música clásica programado localmente llamado Q2 , en 93.9 HD2. El servicio se lanzó en marzo de 2006. [52] El 8 de octubre de 2009, el formato se trasladó a WQXR -HD2 en 105.9 cuando WQXR fue adquirido por WNYC como parte de un intercambio de frecuencia con Univision Radio por su frecuencia anterior. La programación en el canal WNYC HD2 ahora es una retransmisión de WQXR para brindar una cobertura completa de la programación WQXR de alguna forma, ya que la señal 105.9 es más débil y no cubre toda el área.

WMIL-FM en Milwaukee ha ofrecido una transmisión simultánea de audio de WITI, afiliada de Fox , en su subcanal HD3 desde agosto de 2009 como parte de un acuerdo de contenido de noticias y clima entre iHeartRadio y WITI. Esto restauró el audio de WITI al dial de radio de Milwaukee después de un descanso de dos meses después de la transición digital; Como estación de televisión analógica del Canal 6 , WITI aprovechó la peculiaridad del audio 87.7 FM como una ventaja para permitir a los televidentes escuchar los noticieros de la estación y la programación de Fox en las radios de sus automóviles.

KYXY , operado por CBS en San Diego en 96.5 FM y ofrece su canal HD-2 como uno de los pocos formatos independientes basados ​​en música cristiana 'solo subcanal' en HD Radio. Con el nombre de The Crossing, es operado por la Universidad Azusa Pacific .

La radio universitaria también se ha visto afectada por la radio HD, estaciones como WBJB, que es una estación pública en un campus universitario, ofrecen una estación dirigida por estudiantes como uno de los canales de multidifusión. WKNC en Raleigh , NC, ofrece programación de radio universitaria en HD-1 y HD-2 y EDM WolfBytes Radio en HD-3.

Algunas emisoras comerciales también utilizan sus HD2 para transmitir la programación de emisoras no comerciales. Bonneville International utiliza sus canales HD2 y HD3 para transmitir el Canal Mormón, que no es completamente comercial y opera únicamente como un servicio público del propietario de Bonneville, La Iglesia de Jesucristo de los Santos de los Últimos Días . Esa red de ocho estaciones HD2 y HD3 se lanzó el 18 de mayo de 2009 y estuvo en pleno funcionamiento en dos semanas. Además, en Detroit, WMXD , una estación urbana contemporánea para adultos , transmite el formato contemporáneo Christian K-Love en su banda HD2 (el HD2 también alimenta a varios traductores analógicos en el área metropolitana, ver más abajo), debido a un acuerdo entre iHeartMedia y K -Love propietario Educational Media Foundation que permite a EMF programar el HD2 de WMXD. En una nota similar, la señal HD3 de KRRL 92.3 de Los Ángeles retransmite Air1 de EMF y en Santa Bárbara KLSB 97.5, que transmite K-Love en su frecuencia principal, retransmite Air1 en HD2 aunque ninguno de los dos admite 'Artist Experience'.

En julio de 2018, como parte de un experimento proyectado de un año, WWFD en Frederick, Maryland, se convirtió en la primera estación de AM en eliminar sus transmisiones analógicas y emitir exclusivamente en digital. [53]

Traductores

Aunque se prohíbe a los traductores de radiodifusión crear su propia programación, la FCC ha permitido polémicamente que las estaciones traductoras 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 ya son propietarios de múltiples 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 por separado, y evitar exceder los límites de participación controladora previstos para prevenir la concentración excesiva de la propiedad de los medios . Estas nuevas estaciones traductoras pueden impedir que las nuevas estaciones LPFM salgan al aire en el mismo espacio. A las estaciones de traducción se les permite un mayor alcance de transmisión (a través de limitaciones de altura y potencia menos restrictivas) que los LPFM de origen local, por lo que pueden ocupar un espacio en el que varios LPFM podrían haber tenido licencia de otro modo.

Además de la controvertida práctica de convertir los canales secundarios exclusivos de HD Radio de una estación principal en FM analógica 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 los subcanales de radio HD, en áreas donde la estación tiene poca cobertura o recepción, como se hace en K202BD en Manti, Utah , que retransmite tanto las señales analógicas como las digitales de KUER de Salt Lake City . Para hacer esto, HD Radio puede transmitirse desde la estación principal a través de una configuración de " tubería doblada ", donde el traductor simplemente hace un cambio de frecuencia de todo el canal, a menudo heterodinándolo mediante el uso de una frecuencia intermedia . Esto puede requerir un aumento en el ancho de banda tanto en el amplificador como en la antena de radio si son de banda demasiado estrecha para pasar la señal más amplia, lo que significa que uno o ambos tendrían que ser reemplazados. Los traductores de banda base que utilizan un receptor y un transmisor independientes requieren un transmisor de HD Radio, al igual que la estación principal. No se requiere que los traductores pasen por HD Radio, y la gran mayoría de los traductores existentes que repiten estaciones de FM con señales híbridas de HD Radio no repiten la parte de HD Radio de la transmisión debido a limitaciones técnicas en el equipo diseñado antes de la prominencia de HD Radio.

Automotriz y hogar / profesional

Señal HD-1 en KOST 103.5 en un receptor Volkswagen RCD-510
Receptor portátil Sangean HDR-14 que reproduce el canal KPBS HD-2 de San Diego, Classical 24.

En 2012, había varios receptores de HD Radio disponibles en el mercado. Un modelo básico cuesta alrededor de $ 50.

La lista de fabricantes de receptores automotrices HD Radio incluye Alpine Electronics , Clarion , Delphi Corporation , Directed Electronics , Dual , Harman , Hirschmann Car Communication GmbH (ahora parte de TE Connectivity), Insignia, Jensen , JVC , Kenwood , Pioneer , Sony (descontinuado) y Visteon .

La mayoría de los fabricantes de automóviles ofrecen receptores de HD Radio como paquetes de audio en automóviles nuevos, incluidos Ford , Honda , Hyundai , Kia , Mazda , Subaru , [54] Tesla Motors , Toyota , Volkswagen y Nissan .

El equipo de escucha para el hogar y la oficina es actualmente [ ¿cuándo? ] disponible en aproximadamente una docena de empresas, tanto en modelos de sintonizador de componentes como de sobremesa, incluidos Audio Design Associates, Boston Acoustics (descontinuado), DaySequerra, Denon , DICE Electronics, Directed Electronics , Insignia, Jensen Electronics , LG (descontinuado), Marantz , McIntosh , Onkyo , Polk Audio , Radiosophy (descontinuado), Radio Shack (descontinuado), Rotel , Sangean , Sony (descontinuado), TEAC , Visteon y Yamaha .

Portátil

Anteriormente, los receptores de radio HD portátiles no estaban disponibles debido a que los primeros conjuntos de chips eran demasiado grandes para un gabinete portátil 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 una cajetilla de cigarrillos. Actualmente, dos empresas fabrican conjuntos de chips de baja potencia para receptores de radio HD: Samsung, [55] y la empresa SiPort de Santa Clara , adquirida por Intel en 2011. [56] [57]

La unidad portátil Coby HDR-700 recibe emisoras AM HD y FM HD. [58] Griffin Technology produjo un sintonizador de HD Radio diseñado para conectarse al conector de base de un iPod o iPhone de Apple , con funcionalidad de sintonización proporcionada a través del software a través de la pantalla multitáctil del dispositivo . Este producto ahora está descontinuado.

El 12 de julio de 2009, Best Buy comenzó a vender una unidad portátil de marca propia , la Insignia NS-HD01, que fue la segunda radio HD portátil en llegar al mercado general y cuenta con reproducción de FM solamente y una batería recargable no extraíble que se carga. a través de mini USB . Coby produjo la primera radio HD portátil (HDR-700). La unidad Insignia se vendió en 2009 por alrededor de $ 50, el receptor menos costoso disponible, [59] y continúa vendiéndose a partir de febrero de 2019. Para septiembre de 2019, Insignia descontinuó esta unidad.

El 15 de septiembre de 2009, Microsoft lanzó Zune HD , que incluye un receptor de HD Radio dentro del dispositivo multimedia. [60] El Zune HD ahora está descontinuado.

iBiquity estaba intentando incorporar chipsets HDR a los teléfonos móviles en 2012.

Receptor definido por software de código abierto (SDR)

A partir del 10 de junio de 2017, se creó un proyecto alojado en GitHub llamado nrsc5 [61] para permitir la recepción de HD Radio a través de dispositivos USB rtl-sdr [62] .

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  • Sitio oficial de HD Radio
  • Página de IBOC de la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU.
  • Sitio con documentos de estándares para los formatos NRSC de HD Radio
  • My HD Radio: estaciones de radio HD canadienses
  • WOR Transmitter Tour , que contiene información sobre una instalación temprana de IBOC
  • Desafíos de marketing para la radio HD
  • Open Geek: clips de HD Radio Muestras de audio de transmisiones reales de HD Radio