HD Radio ( HDR ) [1] — торговая марка для технологии цифрового радиовещания в полосе на канале (IBOC) . HD radio обычно транслирует существующую аналоговую радиостанцию в цифровом формате с меньшим шумом и с дополнительной текстовой информацией. HD Radio в основном используется радиостанциями AM и FM в США, на Виргинских островах США, в Канаде, Мексике и на Филиппинах, [ требуется ссылка ] с несколькими реализациями за пределами Северной Америки.
In-Band On-Channel (IBOC) HD Radio передает цифровые сигналы в неиспользуемых частях того же канала, что и аналоговые сигналы AM и FM (in-band on-channel). В результате радиоприемники легче проектировать для приема обоих сигналов, поэтому HD в HD Radio означает «гибридный цифровой», а не «высокая четкость». HD Radio сначала настраиваются на аналоговый сигнал станции, а затем ищут цифровой сигнал. Европейская система DRM делит каналы, аналогичные HD Radio, но европейская система DAB использует другие частоты для своей цифровой передачи. [2]
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 подключенным приемникам переключаться между цифровым и аналоговым по мере необходимости. В большинстве реализаций FM доступна емкость от 96 до 128 кбит/с. Для высококачественного звука требуется всего 48 кбит/с, поэтому есть достаточная емкость для дополнительных каналов, что HD Radio называет «многоадресной передачей».
HD Radio лицензировано, поэтому одновременная передача основного канала не облагается роялти. Компания зарабатывает на сборах за дополнительные многоадресные каналы. Станции могут выбирать качество этих дополнительных каналов; музыкальные станции обычно добавляют один или два канала с высокой точностью, в то время как другие используют более низкие скорости передачи данных для голосовых новостей и спорта. Раньше этим службам требовались собственные передатчики, часто на низкокачественном AM. С HD одно распределение FM может нести все эти каналы, и даже его настройки с низким качеством обычно звучат лучше, чем AM.
Хотя обычно он используется в сочетании с существующим каналом, он также был лицензирован для полностью цифровой передачи. Четыре станции AM используют полностью цифровой формат, одна в рамках экспериментального разрешения, остальные три в соответствии с новыми правилами, принятыми FCC в октябре 2020 года. Система мало используется в других местах из-за ее зависимости от редкого распределения каналов вещания FM в Северной Америке; 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. [3] [4] Официально она известна как NRSC‑5, а последняя версия — NRSC‑5‑E. [5]
В сентябре 2015 года компания iBiquity была приобретена компанией DTS, в результате чего технология HD Radio вышла под тем же названием, что и одноименные системы объемного звучания кинотеатров DTS . [6] Впоследствии в 2016 году технология HD Radio и торговые марки были приобретены корпорацией Xperi Holding Corporation .
HD Radio — один из нескольких стандартов цифрового радио, которые, как правило, несовместимы друг с другом:
К маю 2018 года iBiquity Digital Co. заявила, что ее технология HD Radio использовалась более чем 3500 отдельными службами, в основном в Соединенных Штатах. [7] Для сравнения, в системе DAB работают более 2200 служб .
Для аналогово-цифровой гибридной передачи HD FM требуется канал шириной 400 кГц , что делает его принятие проблематичным за пределами Северной Америки. В Соединенных Штатах каналы FM разнесены на 200 кГц , а не на 100 кГц в других местах. Кроме того, давняя практика лицензирования FCC , существующая с тех времен, когда приемники имели плохую селективность соседних каналов, назначает станции в географически перекрывающихся или смежных зонах покрытия каналам, разнесенным (как минимум) на 400 кГц . Таким образом, большинство станций могут передавать тщательно разработанные цифровые сигналы на своих соседних каналах, не мешая другим местным станциям и, как правило, без помех в соседнем канале с удаленными станциями на этих каналах. [8] За пределами США более тяжелая спектральная нагрузка диапазона вещания FM делает системы IBoC, такие как HD Radio, менее практичными.
FCC не заявила о намерении прекратить аналоговое радиовещание, как это было с аналоговым телевидением , [3] , поскольку это не приведет к восстановлению каких-либо прав на радиоспектр , которые могли бы быть проданы. Таким образом, нет крайнего срока, к которому потребители должны купить HD-приемник.
Цифровая информация передается с использованием OFDM с форматом сжатия звука , называемым HDC ( High-Definition Coding ). HDC — это фирменный кодек , основанный на стандарте MPEG-4 HE-AAC , но несовместимый с ним . [9] Он использует модифицированный алгоритм сжатия аудиоданных с дискретным косинусным преобразованием (MDCT) . [10]
Станции, оборудованные HD, платят единовременный лицензионный сбор за преобразование своего основного аудиоканала в технологию HD Radio от iBiquity и 3% от дополнительных чистых доходов за любые дополнительные цифровые подканалы. [11] Стоимость преобразования радиостанции может составлять от 100 000 до 200 000 долларов США. [12] Производители приемников, которые включают HD Radio, платят роялти, что является основной причиной того, что оно не было полностью принято в качестве стандартной функции. [13]
Если HD-приемник теряет основной цифровой сигнал (HD-1), он возвращается к аналоговому сигналу, тем самым обеспечивая бесперебойную работу между новыми и старыми методами передачи. Дополнительные потоки HD-2 и HD-3 не имеют аналогового симулкаста; следовательно, их звук будет пропадать или «пропускаться» при ухудшении цифрового приема (аналогично пропаданию цифрового телевидения). В качестве альтернативы HD-сигнал может вернуться к более надежному потоку 20 кбит/с , хотя качество звука тогда 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 обеспечивает снижение как помех, так и статики. [14] Однако скорость передачи данных в HD Radio существенно ниже, чем у CD, и цифровые сигналы иногда мешают соседним аналоговым станциям диапазона AM (см. § AM ниже).
Гибридный режим AM («MA1») использует полосу пропускания 30 кГц (±15 кГц ) и перекрывает соседние каналы по обе стороны от назначенного канала станции. [15] Некоторые ночные слушатели выразили обеспокоенность тем, что такая конструкция мешает приему соседних каналов [16] [17] и по этому поводу была подана одна официальная жалоба: владелец WYSL Боб Сэвидж против WBZ в Бостоне.
Пропускная способность канала 30 кГц в диапазоне AM ограничена. Используя репликацию спектральной полосы, кодек HDC+SBR способен имитировать воссоздание звуков до 15 000 Гц, достигая таким образом умеренного качества в диапазоне AM с узкой полосой пропускания . [18] Гибридный режим HD Radio AM предлагает два варианта, которые могут переносить приблизительно 40~60 кбит/с данных, при этом большинство цифровых станций AM по умолчанию используют более надежный режим 40 кбит/с , который обеспечивает избыточность (одни и те же данные транслируются дважды).
Цифровой радиосигнал, принимаемый обычным AM-приемником, настроенным на соседний канал, звучит как белый шум – звук «шипения»., или большой водопад, или сильный, устойчивый ветер, пронизывающий густой полог леса , или что-то подобное.
Полностью цифровая АМ («MA3») допускает два режима: «Расширенный» и «Только основной». [19]
Когда приемник может декодировать только основные несущие в любом из режимов, звук будет моно, и может отображаться только текстовая информация. Более узкая полоса пропускания, необходимая в любом полностью цифровом режиме по сравнению с гибридным режимом, снижает возможные помехи для станций, вещающих на соседних каналах, и от них. [20] Однако полностью цифровому AM не хватает аналогового сигнала для отката, когда сигнал слишком слаб для приемника, чтобы декодировать основную цифровую несущую.
Четыре станции работали как полностью цифровые/только цифровые вещатели:
WWFD экспериментировал с использованием цифрового подканала , работая со вторым каналом (HD2) на низкой скорости передачи данных, одновременно снижая скорость передачи данных основного канала (HD1). [24] В октябре 2020 года FCC сделала вывод из экспериментов WWFD :
FCC требует, чтобы станции, желающие мультиплексировать свои цифровые AM- сигналы, запрашивали и получали разрешение на это; [25] в начале 2020 года она отклонила запрос на мультиплекс от WTLC . [26]
Гибридный цифровой/аналоговый режим FM предлагает четыре варианта, которые могут переносить приблизительно 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 предоставляет несколько чисто цифровых режимов со скоростью до 300 кбит/с и включает дополнительные функции, такие как объемный звук. Как и AM , чисто цифровой FM обеспечивает «запасное» состояние, когда он 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 службы похожи на цифровые подканалы , которые можно найти в цифровом телевидении, совместимом с ATSC, с использованием мультиплексного вещания. Например, некоторые 40 лучших станций добавили горячие AC и классический рок в свои цифровые подканалы , чтобы предоставить слушателям больше разнообразия. [27] Станции могут в конечном итоге стать полностью цифровыми, что позволит транслировать до трех каналов полной мощности и четырех каналов малой мощности (всего семь). В качестве альтернативы они могут транслировать один единственный канал со скоростью 300 кбит/с .
Правила FCC требуют, чтобы один канал был одновременным вещанием аналогового сигнала, чтобы, когда основной цифровой поток не может быть декодирован, приемник мог вернуться к аналоговому сигналу. Это требует синхронизации двух каналов со значительной задержкой, добавленной к аналоговому сервису. В некоторых случаях, особенно во время событий тропосферного воздуховода , HD-приемник будет фиксироваться на цифровом потоке удаленной станции, даже если на той же частоте есть гораздо более сильная местная аналоговая станция . Без автоматической идентификации станции в аналоговом сигнале у приемника нет возможности распознать, что между ними нет корреляции. [a] Слушатель может отключить HD-прием (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 на передатчике и достигать приемного оборудования одновременно, то, что слушатель слышит через HD-устройство и аналоговое радио, воспроизводимое вместе, может быть отчетливо несинхронизированным. Это происходит потому, что все аналоговые приемники обрабатывают аналоговые сигналы быстрее, чем цифровые радио могут обрабатывать цифровые сигналы. Цифровая обработка аналоговых сигналов в HD-радио также задерживает их. Получающийся в результате безошибочный эффект «реверберации» или эха от воспроизведения цифрового и аналогового радио в одной комнате или доме, настроенного на одну и ту же станцию, может раздражать. Он более заметен при простой передаче голоса, чем при сложном музыкальном программном контенте. [b]
Станции могут передавать HD через свои существующие антенны с использованием диплексера , как на AM , или им разрешено FCC использовать отдельную антенну в том же общем месте или на сайте, лицензированном как аналоговый вспомогательный , при условии, что он находится в пределах определенного расстояния и высоты относительно основного аналогового сигнала. Ограничение гарантирует, что две передачи имеют почти одинаковый диапазон 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 приняты.
HD Radio поддерживает услугу под названием "Artist Experience" [28] , в которой передача обложек альбомов, логотипов и другой графики может отображаться на приемнике. Обложки альбомов и логотипы отображаются по усмотрению станции и требуют дополнительного оборудования. Производитель HD Radio должен пройти сертификацию iBiquity , которая включает в себя правильное отображение обложек.
С 2016 года новые HD-радио поддерживают Bluetooth и оповещения системы аварийного оповещения (EAS) [29], в которых передача трафика, погодные оповещения, AMBER и оповещения о безопасности могут отображаться на радио. Как и в случае с «Artist Experience», оповещения о чрезвычайных ситуациях отображаются по усмотрению станции и требуют дополнительного оборудования.
Стереостанции FM обычно требуют до 280 килогерц спектра . Полоса пропускания сигнала FM определяется путем удвоения суммы пикового отклонения (обычно 75 кГц ) и наивысшей частоты модуляции базовой полосы (около 60 кГц при использовании RBDS ). Только 15 кГц полосы пропускания базовой полосы используются аналоговым монофоническим звуком (базовая полоса), а остальная часть используется для стерео , RBDS , пейджинга , радиочтения , аренды другим клиентам или в качестве передатчика/студийной связи для внутренней телеметрии .
В (обычном) гибридном режиме станция имеет аналоговую полосу пропускания ±130 кГц . Первичные основные цифровые боковые полосы расширяются на ±70 кГц по обе стороны от аналогового сигнала, таким образом занимая полные 400 кГц спектра. В расширенном гибридном режиме аналоговый сигнал ограничен до ±100 кГц . Расширенные первичные боковые полосы добавляются к основным первичным боковым полосам с использованием дополнительных ±30 кГц спектра, созданных путем ограничения аналогового сигнала. [30] Расширенный гибрид обеспечивает дополнительную пропускную способность примерно до 50 кбит/с. [31] Любые существующие службы поднесущих (обычно на 92 кГц и 67 кГц ), которые должны быть отключены для использования расширенного гибрида, могут быть восстановлены с помощью использования цифровых подканалов . Однако это требует замены всего соответствующего оборудования как для вещателей, так и для всех приемников, которые используют службы, переведенные на подканалы HD.
Соотношение 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 низкая мощность, а также равномерная, шумоподобная природа цифровой модуляции — это то, что снижает ее потенциал для помех в совмещенном канале с удаленными аналоговыми станциями. В отличие от поднесущих, где общая модуляция основной полосы частот уменьшается, мощность аналоговой несущей не уменьшается . Национальная ассоциация вещателей (NAB) запросила у FCC увеличение на 10 дБ (10×) [32] цифрового сигнала. Это равносильно увеличению на 10% мощности аналоговой несущей, но не уменьшению аналогового сигнала. Было показано, что это уменьшает аналоговое покрытие из-за помех, но приводит к резкому улучшению цифрового покрытия. Были также протестированы другие уровни, включая увеличение на 6 дБ или четырехкратное увеличение до 4% (−14 дБн или 25:1). National Public Radio выступило против любого увеличения, поскольку это, вероятно, увеличит помехи для их станций-членов, особенно для их трансляторов вещания , которые являются вторичными и, следовательно, остаются незащищенными от таких помех. Другие вещатели также выступают против (или безразличны), поскольку увеличение мощности потребует дорогостоящих изменений в оборудовании для многих, а и без того дорогая система пока не дала им никакой выгоды.
Все еще существуют некоторые опасения, что HD FM увеличит помехи между различными станциями, хотя HD Radio на уровне мощности 10% укладывается в спектральную маску FCC. [33] Североамериканские каналы FM разнесены на 200 кГц . Вещательная станция HD, как правило, не будет создавать помех ни одной аналоговой станции в пределах своего контура обслуживания 1 мВ/м — предела, выше которого FCC защищает большинство станций. Однако сигнал IBOC находится внутри аналогового сигнала непосредственно соседних станций. При предлагаемом увеличении мощности на 10 дБ существует потенциальная возможность вызвать ухудшение вторых соседних аналоговых сигналов в пределах своего контура 1 мВ/м . [34] [35] [36]
29 января 2010 года Федеральная комиссия по связи США (FCC) одобрила отчет и распоряжение о добровольном увеличении максимальной цифровой эффективной излучаемой мощности (ERP) до 4% от аналоговой ERP (−14 дБ c ), по сравнению с предыдущим максимумом в 1% (−20 дБ c ). [37] Отдельные станции могут подать заявку на до 10% (−10 дБ c ), если они могут доказать, что это не вызовет вредных помех для любой другой станции. Если поступит не менее шести подтвержденных жалоб на продолжающиеся помехи РЧ для другой станции из мест в пределах лицензированного географического региона обслуживания другой станции , то мешающая станция будет обязана снизить уровень до следующего уровня на 4%, 2% (−17 дБ) или 1%, пока Федеральная комиссия по связи (FCC) окончательно не определит, что помехи были удовлетворительно уменьшены. [38] Станция, которой причинены помехи, несет бремя доказательства и связанные с этим расходы, а не станция, вызвавшая проблему. Для устаревших FM-станций, которым разрешено превышать лимит для своего класса вещания , эти цифры относятся к этому нижнему пределу, а не к их фактической мощности.
Некоторые страны внедрили цифровое аудиовещание Eureka-147 (DAB) или более новую версию DAB+ . DAB транслирует один мультиплекс шириной примерно 1,5 мегагерца (≈1 мегабит в секунду ). Затем этот мультиплекс подразделяется на несколько цифровых потоков по 9~12 программ (или станций). Напротив, HD FM требует полосы пропускания 400 кГц — совместимой с разнесением каналов 200 кГц, традиционно используемым в Соединенных Штатах — с пропускной способностью 300 кбит/с в цифровом режиме.
Первое поколение DAB использует аудиокодек MPEG-1 Audio Layer II (MP2), который имеет менее эффективное сжатие, чем более новые кодеки. Типичный битрейт для стереопрограмм DAB составляет 128 килобит в секунду|кбит/с или меньше, и в результате большинство радиостанций на DAB имеют худшее качество звука, чем FM в аналогичных условиях. [39] 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» качества станций со стереофонических до монофонических , чтобы включить больше каналов в ограниченную полосу пропускания в 1 Мбит/с . [40]
Цифровое радио, такое как DAB, DAB+ и HD FM, часто имеет меньший охват рынков по сравнению с аналоговым FM, радио более дорогое, а прием внутри транспортных средств и зданий может быть плохим, в зависимости от используемых частот. HD Radio имеет большинство из этих же недостатков (см. критику ниже). С другой стороны, цифровое радио позволяет принимать больше станций и меньше подвержено помехам в сигнале. Однако в Соединенных Штатах, за исключением HD Radio, технологии цифрового вещания, такие как DAB+, не были одобрены для использования ни в диапазоне VHF II ( FM ), ни в диапазоне средних волн .
DAB хорошо подходит для национальных сетей вещания, которые предоставляют несколько станций, как это принято в Европе, тогда как HD больше подходит для отдельных станций.
Digital Radio Mondiale (DRM 30) — это система, разработанная в первую очередь для вещания на коротких и средних волнах , совместимые радиостанции уже доступны для продажи. DRM 30 похож на HD AM, в котором 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 фирменный кодек. DRM 30 работает с xHE-AAC , исторически с любым из ряда кодеков, включая AAC, Opus и HVXC . Синхронизация приемника и кодирование данных существенно 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 допускает как гибридное цифро-аналоговое вещание, так и чисто цифровое вещание. DRM позволяет вещателям использовать несколько вариантов:
На средних волнах фактическая скорость передачи данных DRM варьируется в зависимости от дневной и ночной передачи ( наземная и небесная волны ) и количества бит, выделенных для исправления ошибок (надежность сигнала).
Хотя DRM предлагает путь роста для AM-вещателей , к сожалению, ему присущи многие из недостатков DAB и HD AM:
DRM+ — это другая система, основанная на тех же принципах HD Radio в диапазоне FM, но ее можно реализовать во всех диапазонах VHF ( 1 , 2 и 3 ) [41] , либо как гибридную аналого-цифровую, либо как цифровую трансляцию, но с цифровой полосой пропускания 0,1 МГц она обеспечивает скорость передачи данных 186,3 кбит/с [42] [43] (по сравнению с HD FM с 0,4 МГц, допускающей 300 кбит/с.)
Digital Radio Mondiale — это система открытых стандартов , хотя и подлежащая патентованию и лицензированию . HD Radio основано на интеллектуальной собственности iBiquity Digital Co. / Xperi Holding Co. Соединенные Штаты используют DRM для вещания на КВ / коротких волнах . [44]
Согласно опросу Bridge Ratings от 8 августа 2007 года, на вопрос «Купили бы вы HD-радио в ближайшие два месяца?» только 1,0% ответили «да» . [45]
Некоторые инженеры вещания выразили обеспокоенность по поводу новой системы HD. [46] Опрос, проведенный в сентябре 2008 года, выявил небольшой процент участников, которые путали HD Radio со спутниковым радио . [47]
Многие HD Radio первого поколения имели нечувствительные приемники, что вызывало проблемы с качеством звука. Уровень цифрового сигнала HD Radio на 10–20 дБ ниже мощности аналогового сигнала передатчика станции. Кроме того, комментаторы отметили, что аналоговая часть некоторых приемников была хуже по сравнению со старыми, только аналоговыми моделями. [48]
Однако с 2012 года приемники с поддержкой HD значительно возросли в большинстве новых автомобилей, а несколько дополнительных радиосистем как для автомобилей, так и для домашнего использования содержат приемники HD Radio и специальные функции, такие как Full Artist Experience. iBiquity сообщает, что 78% всего прослушивания радио осуществляется на станциях, вещающих в формате HD. [49] Растет число станций, переключающихся на HD или добавляющих подканалы, совместимые с цифровым радио, например, Сент-Клауд, Миннесота , где многие местные радиостанции обнаруживают растущее число слушателей, настраивающихся на их сигналы HD, что, в свою очередь, благоприятно сказывается на продажах. [50]
Несмотря на то, что стандарты DAB и DRM являются открытыми стандартами и появились раньше HD Radio, HD-приемники не могут использоваться для приема этих станций при продаже или перевозке за границу (за некоторыми исключениями; HD-станции есть в Шри-Ланке , [51] [ требуется обновление ] Таиланде , Тайване , Японии , Румынии и нескольких других странах).
Приемники DAB и DRM не могут принимать сигналы HD в США. Система HD, которая позволяет станциям AM и FM обновляться до цифровых без изменения частот, является другим стандартом 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 документированными стандартами, кодек HDC существует только в системе HD и является коммерческой тайной iBiquity .
Аналогично DAB или DRM являются открытыми спецификациями, в то время как спецификация HD от iBiquity частично открыта, но в основном закрыта. [ необходимо разъяснение ] [52]
HD Radio не использует ATSC , стандарт цифрового телевидения в Соединенных Штатах , и поэтому не может восстановить прежнюю совместимость ТВ и FM-радио, которой пользовались вещатели телеканала 6. Во времена аналогового телевидения самая низкая полоса диапазона вещания FM (87,7–87,9 МГц ) перекрывалась с несущей FM аудиоканала 6 американского аналогового телевидения; [d] поскольку стандарт аналогового телевидения NTSC использовал обычную аналоговую FM для модуляции несущей аудиосигнала, звук телевизионных станций, вещающих на канале 6, можно было услышать на большинстве FM-приемников. В ранние дни телевидения и радио несколько телевизионных станций использовали это перекрытие и работали как радиостанции . Телевизионные станции с полной мощностью были вынуждены прекратить аналоговое вещание в июне 2009 года, а маломощные станции прекратили аналоговое вещание к июлю 2021 года. Поскольку цифровое телевидение и все стандарты цифрового радио несовместимы, HD-приемники не могут принимать цифровые телевизионные сигналы на частоте 87,75 МГц , что исключает прежнюю совместимость двух сред телевизионных станций канала 6. Текущие маломощные станции ATSC 3.0 канала 6, которые транслируют звуковой носитель на частоте 87,75, не имеют HD Radio. [ необходима цитата ]
Реклама HD Radio часто не дает ясно понять, что некоторые из ее функций несовместимы с другими функциями. Например, система HD была описана как «качество CD»; однако система HD также позволяет мультиплексировать поток данных между двумя или более отдельными программами. Программа, использующая половину или меньше потока данных, не достигает более высокого качества звука одной программы, допускающей полный поток данных. FCC заявила
Если FCC запретит аналоговое одновременное вещание, каждая станция будет иметь доступную полосу пропускания более 300 кбит/с , что позволит обеспечить хорошее качество стерео или даже объемный звук вместе с несколькими подканалами и, в меньшей степени, большую свободу для маломощных персональных FM-передатчиков для сопряжения современных смартфонов , компьютеров и других устройств с устаревшими аналоговыми FM-приемниками.
Индустрия вещания добивается одобрения FCC для будущих моделей HD-ресиверов для условного доступа ; то есть, предоставления дополнительных подканалов только по платной подписке . [ требуется ссылка ] NDS [e] заключила сделку с iBiquity , чтобы предоставить HD Radio зашифрованную систему доставки контента под названием «RadioGuard». [54] NDS утверждает, что RadioGuard «предоставит дополнительные возможности получения дохода».
В основном все существующие FM-приемники, настроенные на канал, транслирующий HD-сигнал, склонны к повышенному шуму на аналоговом сигнале, называемому "собственным шумом HD Radio", из-за аналоговой демодуляции цифрового сигнала(ов). В некоторых FM-приемниках высокой точности в качественных системах воспроизведения этот шум может быть слышимым и раздражающим. Большинству всех существующих FM-приемников потребуется модификация внутренних фильтров или добавление постдетекторного фильтра для предотвращения ухудшения качества аналогового сигнала на станциях, транслирующих HD Radio.
Радиостанции лицензируются в США для вещания на определенном уровне эффективной излучаемой мощности . В 2008 году NPR Labs провела исследование прогнозируемой работы HD Radio, если бы уровни цифровой мощности были увеличены до 10% от максимальной аналоговой мощности несущей, как это сейчас разрешено FCC при определенных обстоятельствах, и обнаружила, что цифровой сигнал увеличит помехи RF на FM. Однако усиленное покрытие цифрового HD-сигнала тогда превзойдет аналоговое покрытие, с охватом на 17% большего количества населения в транспортных средствах, но на 17% меньшего количества в помещениях. [55]
Расходы на установку системы, включая сборы, различаются от станции к станции в зависимости от ее размера и существующей инфраструктуры. Типичные расходы составляют не менее нескольких десятков тысяч долларов в начале [f] плюс ежегодные сборы за канал (3% от годового дохода станции [ необходима ссылка ] ), которые необходимо выплатить Xperi за HD‑2 и HD‑3 (HD‑1 не имеет роялти). Крупные компании на более 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 позволить себе ежегодный сбор Xperi в размере 1000 долларов США , установленный для станций LPFM . В середине 2010 года было представлено новое поколение вещательного оборудования HD Radio, что значительно снизило начальные затраты [f] на внедрение системы.
Приемники HD Radio стоят от 50 до нескольких сотен долларов США , по сравнению с обычными FM-радио, которые иногда можно найти даже в магазинах за доллар . Хотя исторически стоимость HD-оборудования была выше, по мере роста популярности цены снизились, и приемники, содержащие HD Radio, становятся все более распространенными, особенно по мере того, как все больше станций вещают в формате HD. [ необходима цитата ]
Обычные аналоговые FM- передатчики обычно работают с усилителями « класса C » , которые эффективны , но не линейны; для HD Radio требуется другой класс усилителя . Усилитель класса C может работать с общей эффективностью передатчика выше 70%. [g] Цифровые передатчики работают в одном из других классов усилителей — близком к линейному, а линейность снижает эффективность. Современный гибридный HD FM-передатчик обычно достигает эффективности 50–60%, тогда как HD цифровой FM-передатчик должен справляться только с 40–45%. Снижение эффективности приводит к значительному увеличению расходов на электроэнергию и охлаждение.
До 2013 года HD Digital Radio Alliance [h] выступал в качестве связующего звена для станций, чтобы выбирать недублированные форматы для дополнительных каналов (HD‑2, HD‑3 и т. д.). Теперь iBiquity работает с основными владельцами станций, чтобы предоставлять слушателям различные дополнительные возможности выбора, вместо того, чтобы несколько станций независимо 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 HD‑2, HD‑3, HD‑4) для дополнения их основной программы.
iHeartRadio продает программы нескольких различных музыкальных жанров другим конкурирующим станциям, в дополнение к их трансляции на своих собственных станциях. Некоторые станции одновременно транслируют свои местные AM или маломощные FM- передачи на каналах HD‑2 или HD‑3 родственных станций, например, KMBZ-FM в Канзас-Сити одновременно транслирует программы 610 AM KCSP‑AM на 96,5 FM ‑HD2. Распространенной практикой является трансляция старого, снятого с производства формата на каналах HD‑2; например, с недавним исчезновением формата smooth jazz из аналогового радиоприемника на многих рынках, такие станции, как WDZH‑FM в Детройте, штат Мичиган (ранее WVMV), WFAN-FM в Нью-Йорке и WNWV-FM в Кливленде, штат Огайо , транслируют smooth jazz на своих диапазонах HD‑2 или HD‑3. Некоторые станции HD‑2 или HD‑3 даже одновременно транслируют родственные станции AM . Например, в Сент-Луисе чистый канал KMOX‑AM (аналог 1120 кГц и HD) транслируется одновременно на KEZK-FM 102.5 FM ‑HD3. KBCO‑FM в Боулдере, штат Колорадо , использует свой канал HD‑2 для трансляции эксклюзивных записей в прямом эфире из своей частной студии звукозаписи. CBS Radio реализует планы по выводу своих более популярных суперстанций на отдаленные 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 открыла первую станцию с подканалом HD4, WJFK-FM в Вашингтоне, округ Колумбия , спортивную радиостанцию , которая также транслирует родственные спортивные операции WJZ-FM из Балтимора ; WTEL-AM и WIP-FM из Филадельфии ; и WFAN-AM из Нью-Йорка . [i] [56] С тех пор многие другие каналы также внедрили подканалы HD-4, хотя и с почти 100% разговорными форматами из-за сниженного качества звука. Например, KKLQ-FM в Лос-Анджелесе использует сигнал HD-4 и транслирует The Mormon Channel, который на 99% состоял из разговоров. [57]
Общественные вещатели также принимают HD Radio. Minnesota Public Radio предлагает несколько услуг: KNOW-FM , станция новостей MPR в городах-побратимах , предлагает музыкальный сервис Radio Heartland на частоте 91,1 FM ‑HD2 и дополнительную новостную программу под названием « BBC News and More» на частоте 91,1 FM ‑HD3; KSJN-FM , классическая станция MPR в городах-побратимах , предоставляет услугу « Classical 24 » на частоте 99,5 FM ‑HD2; и KCMP-FM , на частоте 89,3 FM в городах-побратимах , предлагает «Wonderground Radio», музыку для детей и их родителей, на частоте 89,3 FM ‑HD2. [58]
KPCC-FM (Southern California Public Radio) , вещающее на частоте 89,3 FM в Лос-Анджелесе , предлагает цифровую одновременную трансляцию своего аналогового канала на частоте 89,3 FM -HD1 и музыкального сервиса MPR KCMP-FM на частоте 89,3 FM -HD2 в Лос-Анджелесе. [59]
New York Public Radio в Нью-Йорке , WNYC (AM) и WNYC-FM ( dba WNYC ) ретранслирует локально запрограммированную, полностью классическую службу из WQXR-FM под названием « Q2 » на частоте 93,9 FM ‑HD2. Служба была запущена в марте 2006 года. [60] 8 октября 2009 года формат был перенесен на WQXR‑HD2 ( WXNY-FM ) на частоте 105,9 FM , когда WQXR-FM была приобретена New York Public Radio в рамках обмена частотами с Univision Radio на их прежнюю частоту. Программирование на канале WNYC-FM ‑HD2 теперь является ретрансляцией WQXR-FM , чтобы дать полный охват программирования WQXR-FM в той или иной форме, поскольку сигнал 105,9 FM слабее и не охватывает всю область.
Радиостанция WMIL-FM в Милуоки предлагает одновременную аудиотрансляцию дочерней компании Fox WITI‑TV на своем подканале HD‑3 с августа 2009 года в рамках соглашения о новостном и прогнозируемом контенте между iHeartRadio и WITI‑TV . Это восстановило аудиосигнал WITI‑TV на радиоприемнике Милуоки после двухмесячного перерыва после перехода на цифровое вещание; как аналоговая телевизионная станция 6-го канала WITI‑TV использовала особенность аудиосигнала 87,7 FM как преимущество, чтобы позволить зрителям слушать выпуски новостей станции и программы Fox по своим автомобильным радиоприемникам.
KYXY‑FM , оператор CBS в Сан-Диего на частоте 96,5 FM , предлагает свой канал HD‑2 как один из немногих независимых христианских музыкальных форматов «subchannel only» на HD Radio. Под брендом «The Crossing» он управляется Azusa Pacific University .
Радио колледжей также пострадало от HD Radio, такие станции, как WBJB-FM , которая является общественной станцией на территории колледжа, предлагают студенческую станцию в качестве одного из многоадресных каналов. WKNC-FM в Роли, Северная Каролина , транслирует программы студенческого радио на HD‑1 и HD‑2, а электронную танцевальную музыку на 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 трансляции Mormon Channel , который является полностью некоммерческим и работает 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 года и полностью заработала в течение двух недель. Кроме того, в Детройте WMXD-FM , городская современная станция для взрослых, транслирует современный христианский формат K-Love на своем диапазоне HD‑2 (HD‑2 также обслуживает несколько аналоговых трансляторов по всему столичному региону — см. ниже), благодаря соглашению между iHeartMedia и владельцем K-Love Educational Media Foundation (EMF), позволяющему EMF программировать канал HD‑2 WMXD-FM . Аналогично, сигнал KRRL 92.3 FM ‑HD3 в Лос-Анджелесе ретранслирует Air1 от EMF , 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 Сент-Луисе, штат Миссури, WFUN 96.3 -HD2 ретранслирует K297BI для станции классической музыки Classic 107.3.
В июле 2018 года в рамках запланированного годичного эксперимента WWFD-AM во Фредерике, штат Мэриленд , стала первой станцией AM, отказавшейся от аналоговых передач и перешедшей на вещание исключительно в цифровом формате. [61]
Хотя трансляторам запрещено создавать собственные программы, FCC спорно разрешила трансляционным станциям ретранслировать в стандартном аналоговом FM аудиоканала HD Radio основной станции, за которой закреплен транслятор. Это также позволяет владельцам станций, которые обычно уже владеют несколькими станциями на местном и национальном уровнях, избегать процесса разработки правил изменения таблицы распределения , что было бы необходимо для получения новой отдельно лицензированной станции, и избегать превышения лимитов контрольного пакета, предназначенных для предотвращения чрезмерной концентрации владения средствами массовой информации . Такие новые трансляционные станции могут блокировать выход новых станций LPFM в эфир в том же районе. Трансляционным станциям разрешен больший диапазон вещания (за счет менее строгих ограничений по высоте и мощности), чем локально созданным станциям LPFM , поэтому они могут занимать район, в котором в противном случае могли бы быть лицензированы несколько LPFM .
Помимо спорной практики преобразования вторичных радиоканалов HD-only первичной станции в аналоговые FM-каналы в областях, где сигнал первичной станции уже может быть легко принят, трансляторы также могут использоваться более традиционным способом для расширения диапазона полного контента первичной станции, включая неизмененный основной сигнал и любые подканалы HD Radio, в областях, где станция имеет плохое покрытие или прием, как это делается с помощью удаленного передатчика K202BD в Манти, штат Юта , который ретранслирует как аналоговые, так и цифровые сигналы KUER-FM из Солт-Лейк-Сити .
Для этого HD Radio может передаваться с главной станции через установку « изогнутой трубы », где транслятор просто делает сдвиг частоты всего канала, часто с помощью простого гетеродинирования . Это может потребовать увеличения полосы пропускания как усилителя , так и радиоантенны, если какой-либо из них слишком узкополосен для передачи более широкого сигнала HD Radio, что означает, что один или оба могут быть заменены. Трансляторы основной полосы , которые используют отдельный приемник и передатчик, требуют передатчика HD Radio, как и главная станция. Трансляторы не обязаны передавать цифровой сигнал HD Radio, и подавляющее большинство существующих трансляторов, которые ретранслируют FM-станции , работающие с гибридными сигналами HD, не ретранслируют часть HD радиопередачи из-за технических ограничений в оборудовании, разработанном до появления технологии HD Radio.
К 2012 году на рынке появилось несколько HD-ресиверов. Базовая модель стоит около 50 долларов США .
Производители автомобильных HD-ресиверов включают в себя:
Большинство автопроизводителей предлагают HD-ресиверы в качестве аудиокомплектов в новых автомобилях, в том числе:
Оборудование для прослушивания музыки в домашних условиях и в офисах предлагается рядом компаний в виде как компонентных ресиверов, так и настольных моделей, в том числе:
Первоначально портативные HD-приемники не были доступны из-за того, что ранние чипсеты были слишком большими для небольшого корпуса и/или требовали слишком много энергии, чтобы быть практичными для устройства с батарейным питанием. Однако в январе 2008 года на выставке бытовой электроники (CES) в Лас-Вегасе iBiquity представила прототип нового портативного приемника, размером примерно с пачку сигарет. Две компании производили маломощные чипсеты для HD-приемников:
По крайней мере пять компаний производили портативные HD-ресиверы:
К 2012 году iBiquity пыталась внедрить чипсеты HDR в мобильные телефоны .
{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ){{cite web}}: |author=имеет общее название ( помощь ){{cite web}}: |author=имеет общее название ( помощь ){{cite news}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite news}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}: |author=имеет общее название ( помощь )