HD Radio ( HDR ) [1] является торговой маркой для внутриполосной технологии цифрового радиовещания на канале (IBOC) . Обычно он одновременно транслирует существующую аналоговую радиостанцию в цифровом формате с меньшим уровнем шума и дополнительной текстовой информацией. HD Radio используется в основном AM- и FM -радиостанциями в США, Канаде и Мексике, а также в некоторых случаях за пределами Северной Америки.
Термин «на канале» является неправильным, поскольку система фактически вещает на обычно неиспользуемых каналах, смежных с распределением существующей радиостанции . Это оставляет исходный аналоговый сигнал нетронутым, позволяя приемникам переключаться между цифровым и аналоговым сигналом по мере необходимости. В большинстве реализаций FM доступна пропускная способность от 96 до 128 кбит/с. Для высококачественного звука требуется всего 48 кбит/с, поэтому имеется достаточная емкость для дополнительных каналов, которые HD Radio называет «многоадресной передачей».
HD Radio лицензировано, поэтому одновременная трансляция основного канала не требует лицензионных отчислений. Компания зарабатывает на плате за дополнительные многоадресные каналы. Станции могут выбирать качество этих дополнительных каналов; музыкальные станции обычно добавляют один или два канала с высоким качеством воспроизведения, в то время как другие используют более низкие скорости передачи для только голосовых новостей и спортивных состязаний. Раньше для этих служб требовались собственные передатчики, часто на AM с низкой точностью. С HD одно распределение FM может нести все эти каналы, и даже его настройки более низкого качества обычно звучат лучше, чем AM.
Хотя он обычно используется в сочетании с существующим каналом, он также лицензирован для полностью цифровой передачи. Четыре станции AM используют полностью цифровой формат, одна — в рамках экспериментального разрешения, а три других — в соответствии с новыми правилами, принятыми Федеральной комиссией по связи США в октябре 2020 года. НАС; в Европе станции расположены более плотно.
iBiquity разработала HD Radio, и эта система была выбрана Федеральной комиссией по связи США (FCC) в 2002 году в качестве метода цифрового аудиовещания для Соединенных Штатов. [2] [3] Он официально известен как NRSC‑5 , а последняя версия — NRSC‑5‑D . [4]
iBiquity была приобретена DTS в сентябре 2015 года, что позволило использовать технологию HD Radio под тем же брендом , что и одноименные системы объемного звучания DTS для кинотеатров . [5] Технология HD Radio и товарные знаки впоследствии были приобретены Xperi Holding Corporation в 2016 году.
HD Radio — это один из нескольких стандартов цифрового радио, которые обычно несовместимы друг с другом:
К маю 2018 года iBiquity Digital Co. заявила, что ее технология HD Radio используется более чем 3500 отдельными службами, в основном в США. [6] Для сравнения, в системе DAB работает более 2200 служб .
400 кГц требуется для аналогово-цифровой гибридной передачи HD FM , что делает ее внедрение за пределами США проблематичным. В Соединенных Штатах FM-каналы разнесены на 200 кГц , а не на 100 кГц в других странах. Кроме того, давняя практика лицензирования Федеральной комиссии по связи США, начавшаяся с тех пор, когда у приемников была худшая избирательность по соседнему каналу, назначает станциям в географически перекрывающихся или смежных зонах покрытия каналы, разделенные (как минимум) 400 кГц .. Таким образом, большинство станций могут передавать тщательно разработанные цифровые сигналы по своим соседним каналам, не мешая другим локальным станциям и, как правило, без помех в совмещенном канале с удаленными станциями на этих каналах. [7] За пределами США более тяжелая спектральная нагрузка диапазона FM-вещания делает системы IBoC, такие как HD Radio, менее практичными.
FCC не заявляла о каком-либо намерении прекратить аналоговое радиовещание, как это было с аналоговым телевидением , [2] , поскольку это не приведет к восстановлению каких-либо прав на радиочастотный спектр , которые могут быть проданы. Таким образом, нет крайнего срока, к которому потребители должны купить HD-ресивер.
Цифровая информация передается с использованием OFDM с форматом сжатия звука под названием HDC ( кодирование высокой четкости ). HDC — это проприетарный кодек , основанный на стандарте MPEG-4 HE-AAC , но несовместимый с ним . [8] Он использует модифицированный алгоритм сжатия аудиоданных с дискретным косинусным преобразованием (MDCT) . [9]
Станции, оборудованные HD, платят единовременный лицензионный сбор за преобразование своего основного аудиоканала в технологию HD Radio iBiquity и 3% от дополнительной чистой выручки за любые дополнительные цифровые подканалы. [10] Стоимость преобразования радиостанции может составлять от 100 000 до 200 000 долларов. [11] Производители ресиверов, в состав которых входит HD Radio, платят роялти, что является основной причиной того, что его не удалось полностью принять в качестве стандартной функции. [12]
Если первичный цифровой сигнал (HD-1) потерян, приемник HD вернется к аналоговому сигналу, тем самым обеспечивая бесперебойную работу между более новыми и старыми методами передачи. Дополнительные потоки HD-2 и HD-3 не имеют аналоговой одновременной передачи; следовательно, их звук будет пропадать или «пропускать» при ухудшении цифрового приема (аналогично пропаданию цифрового телевидения). В качестве альтернативы сигнал HD может вернуться к более надежному потоку 20 кбит / с , хотя качество звука при этом снижается до обычного уровня AM. Также возможна передача данных с метаданными , содержащими названия песен или информацию об исполнителе.
iBiquity Digital утверждает, что система приближается к качеству звука CD и предлагает снижение как помех, так и статического электричества; [13] . Однако скорость передачи данных в HD Radio значительно ниже, чем на компакт-диске, а цифровые сигналы иногда создают помехи для соседних аналоговых станций AM-диапазона . (см. § AM ниже ).
Гибридный режим AM («MA1») использует полосу пропускания 30 кГц (±15 кГц ) и полностью перекрывает соседние каналы по обе стороны от назначенного канала станции. [4] Некоторые ночные слушатели выразили обеспокоенность тем, что такая конструкция вредит приему соседних каналов [14] [15] с одной официальной жалобой, поданной по этому поводу: владелец WYSL-AM Боб Сэвидж против WBZ-AM в Бостоне.
Пропускная способность канала 30 кГц в диапазоне AM ограничена. Используя репликацию спектрального диапазона , кодек HDC+SBR может имитировать воссоздание звуков частотой до 15 000 Гц, достигая тем самым среднего качества в узком диапазоне AM . [16] Гибридный режим HD Radio AM предлагает два варианта, которые могут передавать приблизительно 40–60 кбит/с данных, при этом большинство цифровых AM -станций по умолчанию используют более надежный режим 40 кбит/с с избыточностью (те же данные передаются в дважды).
Цифровой радиосигнал, принимаемый обычным АМ-приемником , настроенным на соседний канал, звучит как белый шум — звук «шипения» ., или большой водопад, или сильный, устойчивый ветер сквозь полог густого леса , или что-то подобное.
Полностью цифровой AM («MA3») допускает два режима: «расширенный» и «только основной». [17]
Когда приемник может декодировать только первичные несущие в любом из режимов, звук будет монофоническим и может отображаться только текстовая информация. Более узкая полоса пропускания, необходимая в любом полностью цифровом режиме по сравнению с гибридным режимом, снижает возможные помехи станциям, вещающим на соседних каналах, и от них. [18] Однако в полностью цифровом AM отсутствует аналоговый сигнал для отката , когда сигнал слишком слаб для того, чтобы приемник мог декодировать первичную цифровую несущую.
Четыре станции работают как полностью цифровые / только цифровые вещатели:
WWFD экспериментировал с использованием цифрового подканала , работая со вторым каналом (HD2) с низкой скоростью передачи данных при одновременном снижении скорости передачи данных основного канала (HD1). [21] В октябре 2020 года FCC пришла к выводу на основании экспериментов WWFD :
FCC требует, чтобы станции, которые хотят мультиплексировать свои цифровые AM -сигналы, запрашивали и получали разрешение на это; [22] в начале 2020 года он отклонил запрос на мультиплексирование от WTLC . [23]
Гибридный цифро-аналоговый режим FM предлагает четыре варианта, которые могут передавать примерно 100, 112, 125 или 150 кбит / с данных, несущих ( с потерями ) сжатый цифровой звук, в зависимости от бюджета мощности менеджера станции и желаемого диапазона сигнала. HD FM также предлагает несколько чисто цифровых режимов со скоростью до 300 кбит/с и позволяет использовать дополнительные функции, такие как объемный звук. Как и AM , чисто цифровая ЧМ обеспечивает «резервное» условие, когда она возвращается к более надежному сигналу 25 кбит/с .
FM-станции могут делить свой поток данных на подканалы (например, 88.1 HD-1, HD-2, HD-3) с различным качеством звука. Множественные услуги аналогичны цифровым подканалам в цифровом телевидении , совместимом с ATSC , с использованием мультиплексного вещания. Например, некоторые из 40 ведущих радиостанций добавили в свои цифровые подканалы горячий АС и классический рок , чтобы предоставить слушателям больше разнообразия. [24] Станции могут в конечном итоге стать полностью цифровыми, что позволит использовать до трех каналов полной мощности и четыре канала малой мощности (всего семь). В качестве альтернативы они могли бы транслировать один единственный канал на скорости 300 кбит/с..
Текущие правила FCC требуют, чтобы один канал одновременно транслировал аналоговый сигнал, чтобы, когда основной цифровой поток не может быть декодирован, приемник мог вернуться к аналоговому сигналу. Для этого требуется их синхронизация со значительной задержкой, добавляемой к аналоговой услуге. В некоторых случаях, особенно во время тропосферных волноводов , HD-приемник будет захватывать цифровой поток удаленной станции, даже если на той же частоте есть гораздо более мощная локальная аналоговая станция . Без автоматической идентификации станции в аналоговом сигнале приемник не может распознать, что между ними нет корреляции. [а]Слушатель может отключить прием HD (чтобы слушать местную станцию или избежать случайного переключения между двумя станциями) или слушать удаленные станции и попытаться получить идентификатор станции .
Хотя сигналы могут быть синхронизированы в передатчике и достигать приемного оборудования одновременно, то, что слушатель слышит через устройство HD и аналоговое радио, воспроизводимое вместе, может быть явно несинхронизированным. Это связано с тем, что все аналоговые приемники обрабатывают аналоговые сигналы быстрее, чем цифровые радиоприемники могут обрабатывать цифровые сигналы. Цифровая обработка аналоговых сигналов в HD Radio также задерживает их. Возникающий в результате безошибочно узнаваемый эффект «реверберации» или эха от воспроизведения цифровых и аналоговых радиоприемников в одной комнате или доме, настроенных на одну и ту же станцию, может раздражать. Это более заметно при простой передаче голоса, чем при сложном музыкальном программном содержании. [б]
Станции могут передавать HD через свои существующие антенны с использованием дуплексера , как на AM , или FCC разрешает использовать отдельную антенну в том же общем месте или на месте, лицензированном как аналоговый вспомогательный , при условии, что оно находится на определенном расстоянии. и высота относительно основного аналогового сигнала. Ограничение гарантирует, что две передачи имеют почти одинаковую дальность вещания и что они поддерживают надлежащее соотношение мощности сигнала друг к другу, чтобы не вызывать деструктивных помех в любом заданном месте, где они могут быть получены.
HD Radio поддерживает услугу под названием «Artist Experience» [25] , в которой передача обложек альбомов, логотипов и другой графики может отображаться на приемнике. Обложки альбомов и логотипы отображаются по усмотрению радиостанции и требуют дополнительного оборудования. Производитель HD-радио должен пройти сертификацию iBiquity , которая включает в себя правильное отображение обложки.
С 2016 года новые HD-радиостанции поддерживают оповещения Bluetooth и системы экстренного оповещения (EAS) [26] , в которых на радио может отображаться передача трафика, оповещения о погоде, AMBER и оповещения о безопасности. Как и в случае с «Artist Experience», аварийные оповещения отображаются по усмотрению станции и требуют дополнительного оборудования.
Стереостанции FM обычно требуют до 280 кГц спектра . Полоса пропускания FM-сигнала определяется путем удвоения суммы пиковой девиации (обычно 75 кГц ) и самой высокой модулирующей частоты (около 60 кГц при использовании RBDS ). Только 15 кГц полосы модулирующих частот используются для аналогового монофонического звука (модульной полосы), а остальная часть используется для стерео , RBDS , пейджинга , службы чтения радио , сдачи в аренду другим клиентам или в качестве канала связи передатчика/студии для внутренней телеметрии .
В обычном гибридном режиме станция имеет аналоговую полосу пропускания ±100 кГц и добавляет дополнительную защитную полосу ±30 кГц и ±70 кГц для своих цифровых сигналов, таким образом занимая полные 400 кГц . FM-станции также имеют возможность прекратить предоставление существующих услуг поднесущей (обычно на 92 кГц и 67 кГц ) для передачи расширенного HD, хотя такие услуги могут быть восстановлены за счет использования цифровых подканалов , которые затем становятся доступными. Однако это требует замены всего сопутствующего оборудования как у вещателей, так и у всех приемников, которые пользуются услугами, переведенными на субканалы HD.
Отношение мощности аналогового сигнала к цифровому сигналу изначально было стандартизировано на уровне 100:1 (-20 дБн), т. е. мощность цифрового сигнала составляет 1% от мощности аналоговой несущей. Эта малая мощность, а также равномерный, шумоподобный характер цифровой модуляции снижают ее потенциальные помехи в совмещенном канале с удаленными аналоговыми станциями. В отличие от поднесущих, где снижается общая модуляция основной полосы частот , мощность аналоговой несущей не снижается . Национальная ассоциация вещателей (NAB) запросила увеличение на 10 дБ (10×) [27] . в цифровом сигнале от FCC. Это соответствует увеличению до 10% мощности аналоговой несущей, но не уменьшению аналогового сигнала. Было показано, что это уменьшает аналоговое покрытие из-за помех, но приводит к значительному улучшению цифрового покрытия. Также были протестированы другие уровни, включая 6 дБ или четырехкратное увеличение до 4% (-14 дБн или 25:1). Национальное общественное радио выступило против любого увеличения, потому что это может увеличить помехи для их станций-членов, особенно для их трансляционных переводчиков., которые являются второстепенными и поэтому остаются незащищенными от такого вмешательства. Другие вещатели также выступают против (или безразличны), поскольку увеличение мощности потребовало бы для многих дорогостоящих изменений в оборудовании, а и без того дорогая система пока не дала им никакой выгоды.
Все еще есть некоторые опасения, что HD FM увеличит помехи между различными станциями, даже несмотря на то, что HD Radio при уровне мощности 10% соответствует спектральной маске FCC. [28] Североамериканские FM-каналы разнесены на 200 кГц . Радиовещательная станция высокой четкости, как правило, не будет создавать помех для любой аналоговой станции в пределах ее контура обслуживания 1 мВ / м - предел, выше которого FCC защищает большинство станций. Однако сигнал IBOC находится в пределах аналогового сигнала ближайшей(их) станции(ей). При предложенном увеличении мощности на 10 дБ существует потенциальная возможность ухудшения аналоговых сигналов второго соседа в пределах контура 1 мВ/м . [29] [30] [31]
29 января 2010 г. FCC США утвердила отчет и приказ о добровольном увеличении максимальной цифровой эффективной излучаемой мощности (ERP) до 4% аналоговой ERP (-14 дБ с ), по сравнению с предыдущим максимумом в 1% (-20 дБн). ). [32] Отдельные станции могут подать заявку на компенсацию до 10% (-10 дБн), если они могут доказать, что это не создаст вредных помех для какой-либо другой станции. Если не менее шести подтвержденных жалоб на продолжающиеся радиопомехи другой станции поступили из мест в пределах географического региона лицензированной службы другой станции.мешающей станции потребуется снизить до следующего уровня на 4 %, 2 % (-17 дБ) или 1 % до тех пор, пока FCC окончательно не определит, что помехи были удовлетворительно снижены. [33] Бремя доказывания и связанные с этим расходы несет станция, которой создаются помехи , а не станция, создавшая проблему. Для устаревших FM-станций, которым разрешено оставаться выше предела для их класса вещания , эти числа относятся к этому нижнему пределу, а не к их фактической мощности.
В некоторых странах реализовано цифровое аудиовещание Eureka-147 (DAB) или его преемник DAB+ . DAB вещает одну станцию шириной примерно 1,5 мегагерца (≈1 мегабит в секунду ). Эта станция затем подразделяется на несколько цифровых потоков от 9 до 12 программ. Напротив, для HD FM требуется полоса пропускания 400 кГц , совместимая с разносом каналов 200 кГц , традиционно используемым в Соединенных Штатах, с пропускной способностью 300 кбит/с только в цифровом режиме.
DAB первого поколения использует аудиокодек MPEG-1 Audio Layer II (MP2), который имеет менее эффективное сжатие, чем более новые кодеки. Типичный битрейт для стереопрограмм DAB составляет 128 кбит/с или меньше, и в результате большинство радиостанций в DAB имеют более низкое качество звука, чем FM, в аналогичных условиях. [34] Многие станции DAB также вещают в моно. Напротив, DAB+ использует более новый кодек AAC+ , а HD FM использует кодек, основанный на стандарте MPEG-4 HE-AAC .
До появления DAB + неэффективное сжатие DAB в некоторых случаях приводило к «понижению» станций со стереофонических на монофонические , чтобы включить больше каналов в ограниченную полосу пропускания 1 Мбит/с . [35]
Цифровое радио, такое как DAB , DAB+ и HD FM, в настоящее время часто имеет меньший охват рынков по сравнению с аналоговым FM, радиоприемники дороже, а прием внутри транспортных средств и зданий может быть плохим, в зависимости от используемых частот. HD Radio имеет большинство из этих недостатков ( см. критические замечания ниже ). С другой стороны, цифровое радио позволяет использовать больше станций и меньше подвержено помехам в сигнале. Однако в Соединенных Штатах технологии цифрового вещания, отличные от HD Radio (например, DAB+ ), не были одобрены для использования ни в диапазонах FM , ни в диапазонах AM .
Digital Radio Mondiale (DRM 30) — это система, предназначенная в первую очередь для коротковолнового радио с уже имеющимися в продаже совместимыми радиостанциями. DRM 30 похож на HD AM тем, что каждая станция транслируется по каналам, разнесенным на 10 кГц (или 9 кГц в некоторых регионах) на частотах до 30 МГц . Оба стандарта также используют одну и ту же базовую схему модуляции (COFDM), а HD AM использует проприетарный кодек. DRM 30 работает с любым кодеком, включая AAC, Opus и HVXC. Синхронизация приемника и кодирование данных сильно различаются между HD AM и DRM 30 . По состоянию на 2015 год доступно несколько радиочипсетов, которые могут декодировать AM, FM, DAB., DRM 30 и DRM+ , а также HD AM и HD FM.
Подобно HD AM, DRM позволяет вести либо гибридное цифро-аналоговое вещание, либо чисто цифровое вещание, DRM позволяет вещателям использовать несколько вариантов:
DRM+ , другая система, основанная на тех же принципах, работает в диапазоне ОВЧ с полосой пропускания 100 кГц только для цифровых сигналов, что обеспечивает скорость передачи данных 700 кбит/с .
Фактические скорости передачи данных DRM различаются в зависимости от дневной и ночной передачи ( наземная волна или небесная волна ) и количества битов, выделенных для исправления ошибок (надежность сигнала).
Хотя DRM предлагает путь роста для AM-вещателей , к сожалению, он имеет многие из тех же недостатков, что и DAB и HD AM:
Digital Radio Mondiale — это система открытых стандартов , хотя и подпадающая под действие патентов и лицензий . HD Radio основано на интеллектуальной собственности iBiquity Digital Co. / Xperi Holding Co. Соединенные Штаты используют DRM для ВЧ / коротковолнового вещания. [36]
Согласно опросу, проведенному Bridge Ratings 8 августа 2007 г., на вопрос «Купите ли вы HD-радио в следующие два месяца?» Только 1,0% ответили «да» . [37]
Некоторые инженеры вещания выразили обеспокоенность по поводу новой системы HD. [38] Опрос, проведенный в сентябре 2008 г., выявил небольшой процент участников, которые перепутали HD Radio со спутниковым радио . [39]
Многие HD-радиоприемники первого поколения имели нечувствительные приемники, что вызывало проблемы с качеством звука. Цифровой сигнал HD Radio на 10–20 дБ ниже аналогового сигнала в передаче станции. Кроме того, комментаторы отметили, что аналоговая часть некоторых приемников уступала по сравнению со старыми аналоговыми моделями. [40]
Однако с 2012 года использование приемников с поддержкой HD значительно увеличилось в большинстве новых автомобилей, и несколько радиосистем послепродажного обслуживания как для автомобилей, так и для домашнего использования содержат приемники HD Radio и специальные функции, такие как Full Artist Experience. iBiquity сообщает, что 78% всех радиослушаний приходится на станции, вещающие в формате HD. [41] Растет число станций, переключающихся на HD или добавляющих подканалы, совместимые с цифровым радио . выгодные продажи. [42]
Несмотря на то , что стандарты DAB и DRM являются открытыми стандартами и предшествуют HD Radio, приемники HD нельзя использовать для приема этих станций при продаже или перемещении за границу (за некоторыми исключениями; есть станции HD в Шри-Ланке, [43] Таиланде, Тайване). , Япония, Румыния и некоторые другие страны).
Приемники DAB и DRM не могут принимать сигналы HD в США. Система HD, которая позволяет станциям AM и FM переходить на цифру без изменения частот, представляет собой другой стандарт цифрового вещания. Отсутствие общего стандарта означает, что приемники HD не могут принимать передачи DAB или DRM из других стран и наоборот, и что производители должны разрабатывать отдельные продукты для разных стран, которые обычно не являются двухформатными.
В то время как семейство кодеков Advanced Audio Coding ( AAC ) является публично задокументированными стандартами, кодек HDC существует только в системе HD и является коммерческой тайной iBiquity .
Точно так же DAB или DRM являются открытыми спецификациями, в то время как спецификация iBiquity HD является частично открытой, но в основном частной. [ требуется уточнение ] [44]
HD Radio не использует ATSC , стандарт цифрового телевидения в Соединенных Штатах , и поэтому не может восстановить прежнюю совместимость с телевидением и FM-радио, которой пользовались вещатели телеканала 6. Во времена аналогового телевидения самая нижняя часть диапазона FM-вещания (87,7–87,9 МГц ) перекрывалась со звуковой поднесущей 6-го канала аналогового телевидения США; [d] поскольку стандарт аналогового телевидения NTSC использовал обычный аналоговый FM для модуляции звуковой поднесущей, звук телевизионных станций, вещающих на канале 6, можно было услышать на большинстве FMприемники. В ранние дни телевидения и радио несколько телевизионных станций использовали это перекрытие и работали как радиостанции (процесс, который все еще продолжается с некоторыми маломощными станциями, которым пока разрешено вещание в аналоговом режиме). Телевизионные станции с полной мощностью были вынуждены прекратить аналоговое вещание в июне 2009 г., а маломощные станции должны были прекратить аналоговое вещание к сентябрю 2015 г. Поскольку цифровое телевидение и все стандарты цифрового радио несовместимы, приемники HD не могут принимать цифровые Телевизионные сигналы на частоте 87,75 МГц , устраняя прежнюю совместимость с двумя средами телевизионных станций 6 канала.
Продвижение HD Radio часто не дает понять, что некоторые из его функций взаимно несовместимы с другими функциями. Например, система FM была описана как «качество компакт-диска»; однако система FM также позволяет мультиплексировать поток данных между двумя или более отдельными программами. Программа, использующая половину или меньше потока данных, не достигает более высокого качества звука, чем одна программа, разрешенная для полного потока данных. FCC заявила
Вещательная индустрия требует одобрения FCC для будущих моделей HD-ресиверов для условного доступа ; то есть сделать дополнительные подканалы доступными только по платной подписке . [ править ] NDS [f] заключила сделку с iBiquity , чтобы предоставить HD Radio зашифрованную систему доставки контента под названием «RadioGuard». [46] NDS утверждает, что RadioGuard «предоставит дополнительные возможности для получения дохода».
Несколько существующих FM -приемников, настроенных на канал, транслирующий сигнал HD, подвержены повышенному шуму аналогового сигнала, называемому «собственным шумом HD Radio», из-за аналоговой демодуляции цифрового сигнала (сигналов). В некоторых высококачественных FM -приемниках в системах качественного воспроизведения этот шум может быть слышимым и раздражающим. Для некоторых существующих FM -приемников могут потребоваться серьезные внутренние модификации внутренних фильтров или может потребоваться добавление фильтра после обнаружения, чтобы предотвратить ухудшение качества аналогового сигнала на станциях, транслирующих HD Radio.
В США радиостанции имеют лицензию на вещание с определенным эффективным уровнем излучаемой мощности. Лаборатории NPR недавно провели исследование прогнозируемой работы HD Radio, если уровни цифровой мощности были увеличены до 10% от максимальной мощности несущей, как теперь разрешено FCC при определенных обстоятельствах, и обнаружили, что цифровой сигнал увеличит радиочастотные помехи на FM . Однако расширенное покрытие цифрового HD-сигнала превысит аналоговое покрытие: на 17% больше населения будет охвачено транспортными средствами, но на 17% меньше в помещениях. [47]
Стоимость установки системы, включая сборы, варьируется от станции к станции, в зависимости от размера станции и существующей инфраструктуры. Типичные затраты составляют не менее нескольких десятков тысяч долларов на начальном этапе [g] плюс ежегодные сборы за каждый канал (3% от годового дохода станции [ необходима ссылка ] ), которые должны быть выплачены Xperi за HD-2 и HD-3 ( HD-1 не требует авторских отчислений). Крупные компании на крупных медиарынках , такие как iHeartRadio или Cumulus Broadcasting , могут позволить себе внедрить эту технологию на своих станциях. Однако общественные радиостанции , как коммерческие, так и некоммерческие, во многих случаях не могут позволить1000 ежегодных сборов Xperi для станций LPFM . В середине 2010 года было представлено новое поколение радиовещательного оборудования высокой четкости, что значительно снизило начальные затраты [g] на внедрение системы.
Текущие приемники HD Radio стоят от 50 до нескольких сотен долларов США по сравнению с обычными FM - радиоприемниками, которые иногда можно найти даже в магазинах за доллары . Хотя стоимость аппаратного обеспечения HD исторически была выше, по мере роста внедрения цены снижались, а приемники, содержащие HD Radio, становятся все более распространенными, особенно по мере того, как все больше станций вещают в формате HD. [ нужна ссылка ]
Обычные аналоговые FM- передатчики обычно работают с усилителями « класса C » , которые эффективны , но нелинейны; Для HD Radio требуется усилитель другого класса . Усилитель класса C может работать с общей эффективностью передатчика выше 70%. [h] Цифровые передатчики должны работать в одном из других классов усилителей .– тот, который близок к линейному, а линейность стоит эффективности. Современный гибридный HD FM-передатчик обычно достигает эффективности 50–60%, тогда как HD-цифровой FM-передатчик должен обеспечивать только 40–45%. Снижение эффективности приводит к значительному увеличению затрат на электроэнергию и охлаждение.
До 2013 года Альянс HD Digital Radio Alliance [i] выступал в качестве связующего звена для станций по выбору недублируемых форматов для дополнительных каналов (HD‑2, HD‑3 и т. д.). Теперь iBiquity работает с основными владельцами станций, чтобы предоставить слушателям различные дополнительные возможности вместо того, чтобы несколько станций независимо друг от друга принимали решение о создании одного и того же формата. Станции HD‑1 вещают в том же формате, что и обычные станции FM (и некоторые AM ), и многие из этих станций предлагают один, два или даже три подканала (обозначаемые как HD‑2, HD‑3, HD‑4) в дополнение к своим вещательным каналам. основное программирование.
iHeartRadio продает программы нескольких различных музыкальных жанров другим конкурирующим станциям, а также транслирует их на своих собственных станциях. Некоторые станции одновременно транслируют свои местные передачи AM или FM с меньшей мощностью на каналах родственных станций HD-2 или HD-3, например, KMBZ-FM в Канзас-Сити одновременно транслирует программы KCSP-AM в 6:10 утра на 96,5 FM ‑HD2. Распространенной практикой является трансляция более старого, снятого с производства формата на каналах HD-2; например, с недавним исчезновением формата Smooth Jazz из аналоговых радиоприемников на многих рынках такие станции, как WDZH-FMв Детройте, штат Мичиган (ранее WVMV), WFAN-FM в Нью-Йорке и WNWV-FM в Кливленде, штат Огайо, программируют плавный джаз на своих диапазонах HD-2 или HD-3. Некоторые станции HD-2 или HD-3 даже одновременно транслируют родственные AM-станции . В Сент-Луисе , например, чистый канал KMOX-AM (1120 кГц аналоговый и HD) одновременно транслируется на KEZK-FM 102.5 FM - HD3. KBCO‑FM в Боулдере, штат Колорадо, использует свой канал HD‑2 для трансляции эксклюзивных живых записей из своей частной студии звукозаписи. Радио Си-Би-Эсреализует планы по выводу своих наиболее популярных суперстанций на удаленные рынки ( KROQ-FM в Нью-Йорке, WFAN-AM во Флориде и KFRG-FM и KSCF-FM в Лос-Анджелесе) через каналы HD-2 и HD-3.
8 марта 2009 года CBS Radio открыло первую станцию с подканалом HD4, WJFK-FM в Вашингтоне, округ Колумбия , спортивную радиостанцию , которая также ведет родственные спортивные операции WJZ-FM из Балтимора ; WTEL -AM и WIP-FM в Филадельфии ; и WFAN-AM из Нью-Йорка . [j] [48] С тех пор многие другие каналы также внедрили подканалы HD-4, хотя и с почти 100% форматами, основанными на разговоре, из-за снижения качества звука. Например, KKLQ‑FMв Лос-Анджелесе работает сигнал HD-4 и транслируется канал Mormon Channel, который на 99% состоит из разговоров. [49]
Общественные вещатели также используют HD Radio. Общественное радио Миннесоты предлагает несколько услуг: KNOW-FM , новостная станция MPR в городах- побратимах , предлагает музыкальный сервис Radio Heartland на 91.1 FM ‑HD2 и дополнительные новостные программы под названием « Новости BBC и многое другое» на 91.1 FM ‑HD3; KSJN-FM , классическая станция MPR в городах- побратимах , предоставляет услугу « Классическая 24 » на частоте 99,5 FM -HD2; и KCMP-FM на 89,3 FM в городах-побратимах ., предлагает "Wonderground Radio", музыку для детей и их родителей, на частоте 89,3 FM ‑HD2. [50]
KPCC‑FM (Общественное радио Южной Калифорнии) , которое можно услышать на частоте 89,3 FM в Лос-Анджелесе , предлагает одновременную цифровую трансляцию своего аналогового канала на частоте 89,3 FM -HD1 и музыкальной службы MPR KCMP-FM на частоте 89,3 FM -HD2 в Лос-Анджелесе. [51]
Общественное радио Нью-Йорка в Нью-Йорке , WNYC-AM и WNYC-FM ( dba WNYC ) ретранслирует местную классическую службу WQXR-FM под названием « Q2 » на частоте 93,9 FM -HD2. Служба была запущена в марте 2006 г. [52] 8 октября 2009 г. формат был перемещен в WQXR-HD2 ( WXNY-FM ) на 105,9 FM , когда WQXR-FM был приобретен New York Public Radio в рамках обмена частотами с Univision . Радиодля их прежней частоты. Передача на канале WNYC-FM ‑HD2 теперь является ретрансляцией WQXR-FM , чтобы в той или иной форме полностью охватить программу WQXR-FM , поскольку сигнал FM 105,9 слабее и не охватывает всю территорию.
WMIL-FM в Милуоки предлагает одновременную аудиотрансляцию WITI-TV , дочерней компании Fox , на своем подканале HD-3 с августа 2009 года в рамках соглашения о новостях и погоде между iHeartRadio и WITI-TV . Это восстановило звук WITI-TV на циферблате радио Милуоки после двухмесячного перерыва после перехода на цифру; В качестве аналоговой телевизионной станции 6-го канала WITI-TV использовала особенность звука 87,7 FM в качестве преимущества, чтобы позволить зрителям слушать выпуски новостей станции и программы Fox по своим автомобильным радиоприемникам.
KYXY‑FM , управляемый CBS в Сан-Диего на частоте 96,5 FM , предлагает свой канал HD‑2 как один из немногих независимых форматов, основанных на христианской музыке, «только подканал» на HD Radio. Имея название «Перекресток», он находится в ведении Тихоокеанского университета Азуза .
На студенческое радио также повлияло HD Radio , такие станции, как WBJB-FM , общественная станция в кампусе колледжа, предлагают студенческую станцию в качестве одного из многоадресных каналов. WKNC-FM в Роли, Северная Каролина , транслирует радиопрограммы колледжей на HD-1 и HD-2 и электронную танцевальную музыку на радио WolfBytes Radio на WKNC-FM- HD3.
Некоторые коммерческие вещатели также используют свои каналы HD-2 для трансляции программ некоммерческих вещателей. Bonneville International использует свои каналы HD-2 и HD-3 для вещания канала Mormon Channel , который является полностью некоммерческим и действует исключительно как общественная служба от владельца Bonneville, Церкви Иисуса Христа Святых последних дней . Эта сеть из восьми станций HD-2 и HD-3 была запущена 18 мая 2009 г. и полностью заработала в течение двух недель. Кроме того, в Детройте WMXD-FM , современная городская радиостанция для взрослых , транслирует современную христианскую K-Love .формат на своем диапазоне HD‑2 (HD‑2 также поддерживает несколько аналоговых трансляторов в столичном регионе — см. ниже) благодаря соглашению между iHeartMedia и владельцем K-Love Educational Media Foundation (EMF), позволяющему EMF программировать WMXD- Канал FM HD‑2. Аналогичным образом, сигнал KRRL 92.3 FM ‑HD3 в Лос-Анджелесе ретранслирует EMF Air1 , а в Санта-Барбаре KLSB 97.5 FM транслирует K-Love на своей основной частоте и ретранслирует Air1 на HD‑2 (хотя ни один из них не поддерживает «Artist Experience»). ").
В июле 2018 года в рамках запланированного годичного эксперимента WWFD-AM во Фредерике, штат Мэриленд , стала первой станцией AM , которая отказалась от аналоговых передач и начала вещание исключительно в цифровом формате. [53]
Хотя переводчикам вещания запрещено создавать свои собственные программы, FCC по спорным вопросам разрешила станциям-переводчикам ретранслировать в стандартном аналоговом FM звук канала HD Radio основной станции, на которую назначен переводчик. Это также позволяет владельцам станций, которые уже обычно владеют несколькими станциями на местном и национальном уровне, избежать процесса нормотворчества по изменению таблицы выделений , который был бы необходим для получения новой станции с отдельной лицензией, и избежать превышения пределов контрольного пакета акций, предназначенных для предотвратить чрезмерную концентрацию собственности СМИ. Такие новые станции-трансляторы могут блокировать выход в эфир новых станций LPFM на той же площади. Станциям-переводчикам разрешен больший диапазон вещания (за счет менее строгих ограничений по высоте и мощности), чем местным станциям LPFM , поэтому они могут занимать площадь, на которой несколько LPFM могли бы быть лицензированы в противном случае.
В дополнение к противоречивой практике преобразования вторичных радиоканалов основной станции только для HD в аналоговые FM в областях, где сигнал основной станции уже может быть легко принят, трансляторы также могут использоваться более традиционным способом для расширения диапазона. полный контент основной станции, включая немодифицированный основной сигнал и любые подканалы HD Radio, в районах, где станция имеет плохое покрытие или прием, как это делается с помощью удаленного передатчика K202BD в Манти, штат Юта , который ретранслирует как аналоговые и цифровые сигналы КУЭР-FM из Солт-Лейк-Сити .
Для этого HD-радио может передаваться от главной станции через установку « изогнутой трубы », где транслятор просто сдвигает частоту всего канала, часто путем простого гетеродинирования . Это может потребовать увеличения полосы пропускания как усилителя , так и радиоантенны , если одна из них слишком узкополосная для передачи более широкого сигнала, а это означает, что одну или обе придется заменить. Для трансляторов основной полосы частот , которые используют отдельные приемник и передатчик, требуется передатчик HD Radio, как и для основной станции. Переводчики не обязаны проходить через HD Radio, и подавляющее большинство существующих переводчиков, которые повторяют FM-станцииработающие гибридные HD-сигналы не повторяют HD-часть радиовещания из-за технических ограничений оборудования, разработанного до появления технологии HD Radio.
К 2012 году на рынке было доступно несколько HD-ресиверов. Базовая модель стоит около 50 долларов США .
В список производителей автомобильных HD-ресиверов входят:
Большинство производителей автомобилей предлагают HD-ресиверы в качестве аудиопакетов в новых автомобилях, в том числе:
Домашнее и офисное оборудование для прослушивания в настоящее время [ когда? ] доступны примерно у дюжины компаний, как в компонентных ресиверах, так и в настольных моделях, в том числе:
Первоначально портативные HD-ресиверы не были доступны из-за того, что ранние наборы микросхем были слишком большими для небольшого корпуса и / или требовали слишком большой мощности, чтобы их можно было использовать для устройства с батарейным питанием. Однако в январе 2008 года на выставке Consumer Electronics Show (CES) в Лас-Вегасе компания iBiquity представила прототип нового портативного приемника размером примерно с пачку сигарет. В настоящее время две компании производят чипсеты с низким энергопотреблением для HD-ресиверов:
В настоящее время портативные HD-ресиверы производят как минимум четыре компании:
К 2012 году iBiquity пыталась внедрить чипсеты HDR в мобильные телефоны .
По состоянию на 10 июня 2017 года на GitHub был создан проект под названием NRSC‑5 [61] , позволяющий принимать HD Radio через USB - устройства RTL-SDR [62] .
{{cite web}}
: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ){{cite web}}
: |author=
имеет общее имя ( помощь ){{cite web}}
: |author=
имеет общее имя ( помощь ){{cite news}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite news}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}
: |author=
имеет общее имя ( помощь )Программно определяемые радионовости и проекты;
также с Airspy, HackRF, FCD, SDRplay и другими.