Em banda no canal - In-band on-channel

Em banda em canais ( IBOC ) é um método híbrido de transmissão de rádio digital e analógico rádio de transmissão de sinais simultaneamente na mesma frequência . O nome se refere aos novos sinais digitais transmitidos na mesma banda AM ou FM (dentro da banda) e associados a um canal de rádio existente (no canal). Ao utilizar subportadoras digitais adicionais ou bandas laterais , a informação digital é " multiplexada " nos sinais existentes, evitando assim a realocação das bandas de transmissão.

O IBOC depende de áreas não utilizadas do espectro existente para enviar seus sinais. Isso é particularmente útil no estilo FM da América do Norte, onde os canais são amplamente espaçados a 200 kHz, mas usam apenas cerca de 50 kHz dessa largura de banda para o sinal de áudio. Na maioria dos países, o espaçamento do canal FM pode ser tão próximo quanto 100 kHz, e no AM é de apenas 10 kHz. Embora todos eles ofereçam algum espaço para transmissões digitais adicionais, a maior parte da atenção no IBOC está na banda FM nos sistemas norte-americanos; na Europa e em muitos outros países, bandas inteiramente novas foram estabelecidas para sistemas totalmente digitais.

Os padrões de rádio digital geralmente permitem que vários canais de programa sejam multiplexados em um único fluxo digital. No FM norte-americano, isso normalmente permite dois ou três sinais de alta fidelidade em um canal, ou um sinal de alta fidelidade e vários canais adicionais em níveis de fidelidade média que são de qualidade muito superior ao AM. Para uma capacidade ainda maior, algumas subportadoras existentes podem ser retiradas do ar para disponibilizar largura de banda adicional na banda base de modulação . No FM, por exemplo, isso pode significar remover o estéreo do sinal analógico, confiar na versão digital desse sinal para fornecer estéreo quando disponível e abrir espaço para outro canal digital. Devido à falta de largura de banda disponível em AM, o IBOC é incompatível com o estéreo analógico, embora raramente seja usado hoje em dia, e os canais adicionais sejam limitados a voz altamente compactada, como tráfego e clima .

Eventualmente, as estações podem passar do modo híbrido digital / analógico para totalmente digital, eliminando o áudio monofônico de banda base .

Métodos FM

Em FM, existem atualmente três métodos de transmissão IBOC em uso, principalmente nos Estados Unidos .

Transmissão de HD Radio

A primeira, e atualmente a única, tecnologia digital aprovada para uso em frequências de transmissão AM e FM pela Federal Communications Commission nos Estados Unidos, é o sistema proprietário de HD Radio desenvolvido pela iBiquity Digital Corporation, que transmite energia além do FM de ± 100 kHz designado canal. Isso cria possíveis problemas de interferência com canais adjacentes. Este é o sistema mais difundido em uso, com aproximadamente 1.556 estações transmitindo rádio HD nos Estados Unidos, além de mais de 800 novos canais multicast (em janeiro de 2010). Há uma taxa de licença única para a iBiquity Digital, para o uso de sua propriedade intelectual, bem como custos para novos equipamentos que variam de $ 50.000 a $ 100.000 US (2010) por estação.

FMeXtra

O outro sistema é o FMeXtra da Digital Radio Express, que em vez disso usa subportadoras dentro do sinal existente. Este sistema foi introduzido mais recentemente. O sistema é compatível com HD Radio no modo híbrido, mas não no modo totalmente digital e com RBDS . A subportadora estéreo pode ser removida para liberar mais espaço para FMeXtra na banda base de modulação. No entanto, o sistema não é compatível com outras subportadoras existentes de 67–92 kHz que, em sua maioria, caíram em desuso. O sistema é muito menos caro e menos complicado de implementar, precisando apenas ser conectado ao excitador existente e não requer taxas de licenciamento. FMeXtra geralmente tem todos os recursos do usuário de HD Radio, incluindo capacidade multicast; a capacidade de transmitir vários programas de áudio diferentes simultaneamente. Ele usa o codec aacPlus (HE-AAC).

FMeXtra pode controlar a audição com acesso condicional e criptografia .

DRM

O Digital Radio Mondiale permite a transmissão simultânea de vários fluxos de dados junto com um sinal de áudio. O modo DRM para VHF oferece larguras de banda de 35 kbit / s a ​​185 kbit / se até quatro fluxos de dados simultâneos, permitindo que áudio surround 5.1 com qualidade de DVD seja transmitido junto com outro conteúdo multimídia - imagens, vídeo ou conteúdo HTML são exemplos típicos.

Embora não seja retrocompatível com o equipamento receptor FM existente, com transmissões codificadas digitalmente usando HE-AAC ou xHE-AAC , esta capacidade de operar dentro do espectro FM internacionalmente acordado de 88-108 MHz torna o DRM um candidato viável para adoção futura quando os países começar a desligar suas transmissões analógicas.

Métodos AM

Transmissão de HD Radio

A iBiquity também criou um sistema de rádio HD de ondas médias para AM, que é o único sistema aprovado pela Federal Communications Commission para transmissão digital AM nos Estados Unidos. O sistema HD Radio emprega o uso de bandas laterais digitais injetadas acima e abaixo da parte audível do áudio analógico na portadora primária. Este sistema também modula a fase da portadora em quadratura e injeta mais informações digitais nesta porção modulada em fase da portadora. É baseado no princípio do estéreo AM, onde coloca um sinal digital onde o sistema C-QUAM colocaria as informações de decodificação do estéreo analógico.

DRM

O Digital Radio Mondiale teve muito mais sucesso na criação de um sistema AM, que poderia ser muito mais barato de implementar do que qualquer sistema proprietário de HD Radio, embora requeira uma nova frequência. É o único a ter sido aceito em ondas médias, mas também ondas curtas (e possivelmente ondas longas ) pela União Internacional de Telecomunicações (UIT) para uso nas regiões I e III, mas ainda não na região II, as Américas . O sistema de HD Radio também foi aprovado pela International Telecommunication Union.

CAM-D

CAM-D é outro método, embora seja mais uma extensão do sistema atual. Desenvolvido pelo pioneiro do estéreo AM Leonard R. Kahn , ele codifica os agudos em bandas laterais digitais muito pequenas que não causam interferência em canais adjacentes e os mixa de volta com a banda base analógica. Ao contrário dos outros dois, não pretende ser multicanal, optando pela qualidade em vez da quantidade. Ao contrário do sistema HD que a iBiquity chama de "digital híbrido", o sistema CAM-D é realmente um híbrido direto de analógico e digital. Alguns engenheiros acreditam que o CAM-D pode ser compatível com estéreo AM analógico com a engenharia certa.

Os críticos do CAM-D apontam várias desvantagens:

  1. sendo basicamente analógico, o sistema estará tão sujeito a interferências artificiais e ruído quanto o sistema AM atual
  2. praticamente não há receptores disponíveis para o sistema e, no momento, nenhum grande fabricante anunciou sequer a intenção de iniciar a produção deles; e
  3. o custo do retrofit com CAM-D é mais do que simplesmente comprar um novo transmissor de estado sólido pronto para HD.

IBOC Versus DAB

Enquanto o Reino Unido e muitos outros países escolheram o padrão Eureka 147 de transmissão de áudio digital (DAB) para a criação de um serviço de rádio digital, os Estados Unidos selecionaram a tecnologia IBOC para suas estações digitais AM e FM. A banda comumente usada para DAB terrestre faz parte da banda VHF III, que não sofre de problemas significativos de linha de visão da banda L. No entanto, não está disponível na América do Norte, uma vez que esse intervalo é ocupado pelos canais de TV 7 a 13 e pela banda de rádio amador de 1,25 metros (222 MHz). As estações que atualmente ocupam esse espectro não quiseram ceder seu espaço, já que o VHF oferece vários benefícios sobre o UHF: potência relativamente menor, propagação de longa distância (até 100 milhas (160 km) com uma antena no telhado) e um comprimento de onda maior que é mais robusto e menos afetado por interferências. No Canadá, a Comissão Canadense de Rádio-televisão e Telecomunicações (CRTC) continua a seguir o padrão analógico, de modo que os canais também permanecem indisponíveis lá. Os testes de HD Radio foram autorizados no Canadá, bem como em outros países ao redor do mundo.

Também havia a preocupação de que a marca das estações AM e FM, usando suas freqüências atuais, se perdesse para novos números de canais, embora canais virtuais, como na televisão digital, eliminassem isso. Além disso, várias estações concorrentes teriam que compartilhar um transmissor que as multiplexa em um conjunto com a mesma área de cobertura (embora muitas estações FM já sejam diplexadas em grandes cidades como Nova York). [1] Uma outra preocupação para os operadores de estações FM era que as estações AM poderiam repentinamente competir com a mesma alta qualidade de áudio, embora o FM ainda tivesse a vantagem de taxas de dados mais altas (300 kbit / s contra 60 kbit / s no HD Padrão de rádio) devido à maior largura de banda (100 kHz versus 10 kHz).

A vantagem mais significativa do IBOC é sua relativa facilidade de implementação. Os rádios analógicos existentes não se tornam obsoletos e o consumidor e a indústria podem fazer a transição para o digital em um ritmo racional. Além disso, a infraestrutura de tecnologia está em vigor: a maioria dos principais fabricantes de equipamentos de transmissão está implementando a tecnologia IBOC e mais de 60 fabricantes de receptores estão vendendo dispositivos de recepção IBOC. No Reino Unido, Dinamarca, Noruega e Suíça, que são os países líderes no que diz respeito à implementação de DAB, as estações de rádio estéreo com codec MPEG-1 Audio Layer II (MP2) de primeira geração no DAB têm qualidade de som inferior à FM, o que sugere uma série de reclamações. A largura de banda típica para programas DAB é de apenas 128 kbit / s usando o CODEC de primeira geração, o padrão MP2 menos robusto que requer pelo menos o dobro dessa taxa para ser considerado quase qualidade de CD.

Uma versão atualizada do padrão Eureka-147 chamada DAB + foi implementada. Usando o MPEG-4 CODEC HE-AAC v2 mais eficiente e de alta qualidade, este método de compressão permite que o sistema DAB + transporte mais canais ou tenha melhor qualidade de som na mesma taxa de bits do sistema DAB original. É a implementação DAB + que estará sob consideração para novos projetos de estação e não o esquema DAB anterior usando o MUSICAM CODEC. O sistema DAB + foi coordenado e desenvolvido pelo World DAB Forum, formado em 1997 a partir da antiga organização. Ele dá ao sistema Eureka-147 uma qualidade semelhante por taxa de bits do sistema IBOC e, portanto, (indiscutivelmente) uma qualidade de som melhor do que FM.

Desafios

O AM IBOC nos Estados Unidos ainda enfrenta sérios desafios tecnológicos, incluindo interferência noturna em outras estações. A iBiquity inicialmente usou um sistema de compressão de áudio conhecido como PAC (também usado em uma taxa de bits mais alta no rádio via satélite Sirius, consulte Digital Audio Radio Service ), mas em agosto de 2003 uma mudança para HDC (baseado em ACC) foi feita para corrigir esses problemas. O HDC foi customizado para o IBOC e também é provável que os direitos de patente e royalties para cada transmissor e receptor possam ser retidos por mais tempo com a criação de um sistema mais proprietário. A Digital Radio Mondiale também está desenvolvendo um sistema IBOC, provavelmente usado em todo o mundo com rádio AM de ondas curtas e, possivelmente, com transmissão AM e FM. Nenhum deles foi aprovado ainda para a região 2 da UIT (Américas). O sistema, no entanto, ao contrário do HD Radio, não permite que o sinal analógico existente e o sinal digital vivam juntos no mesmo canal. O DRM requer um canal adicional para manter os dois sinais.

Os sinais AM e FM IBOC causam interferência em estações de canais adjacentes, mas não dentro dos contornos protegidos e livres de interferência da estação designados pela Comissão Federal de Comunicações dos EUA (FCC). Isso levou a termos depreciativos como IBAC (canal adjacente em banda) e IBUZ (uma vez que a interferência soa como um zumbido). O alcance de uma estação em um receptor de HD Radio é um pouco menor do que seu sinal analógico. Em junho de 2008, um grupo de emissoras e fabricantes de equipamentos dos Estados Unidos solicitou que a FCC dos Estados Unidos aumentasse a potência permitida do FM IBOC de 1% (atualmente) para um máximo de 10% da potência analógica. Em 29 de janeiro de 2010, a FCC aprovou a solicitação. Além disso, os dutos troposféricos e o e-skip podem reduzir o alcance do sinal digital, assim como o analógico.

Os rádios digitais IBOC que usam o padrão da iBiquity estão sendo comercializados sob a marca "HD Radio" para destacar a suposta qualidade de recepção. Em junho de 2008, mais de 60 modelos de receptores diferentes foram fabricados e as estações receberam autorização geral (não mais individual e experimental) da FCC dos EUA para transmitir em modo multicanal multiplexado em FM. Originalmente, o uso da transmissão de HD Radio em AM era limitado apenas ao dia e não era permitido à noite devido a possíveis problemas com a propagação do rádio skywave. A FCC suspendeu essa restrição no início de 2007. DRM, no entanto, está sendo usado em toda a Europa em ondas curtas, que é inteiramente AM skywave, sem problemas. Com o receptor adequado, muitas dessas estações também podem ser ouvidas na América do Norte, sem o sinal analógico.

IBOC ao redor do mundo

Argentina

A tecnologia HD Radio foi testada em 2004 com testes iniciais em Buenos Aires. Outros testes da tecnologia começaram no início de 2007.

Bangladesh

A emissora governamental BETAR começou a transmitir HD Radio em sua frequência de 100,0 MHz em 9 de novembro de 2016 de seu site Agargaon em Dhaka. A transmissão usa um sistema GatesAir de 10 kW. O 100.0 MHz carrega programas da BBC World Service, entre outros. HD 1, 2, 3 e 4 estão configurados. Uma segunda transmissão também terá rádio HD adicionado em 88,8 MHz do mesmo site.

Bosnia

Os testes e testes da tecnologia HD Radio começaram em Sarajevo em março de 2007.

Brasil

Os testes de HD Radio e DRM no Brasil começaram em meados dos anos 2000. Não são permitidas transmissões regulares de HD Radio ou DRM no Brasil, pois o padrão de rádio digital naquele país ainda não foi definido. Licenças experimentais de um ou dois anos foram dadas a algumas emissoras. Estudo conjunto do governo (Ministério das Comunicações e ANATEL) e Instituto Nacional de Metrologia (Inmetro) foi feito e o Conselho Consultivo do Rádio Digital concluiu que o HD Radio e o DRM não atendem à mesma cobertura de transmissão analógica com 20 db a menos de potência. Espera-se que novos testes ocorram antes de qualquer decisão sobre o padrão brasileiro de rádio digital. O Brasil está considerando a adoção do Digital Radio Mondiale ou HD Radio.

Canadá

Depois de ter DAB de banda L por vários anos, a Comissão Canadense de Rádio-Televisão e Telecomunicações (CRTC) e a Canadian Broadcasting Corporation (CBC) também analisaram o uso de HD Radio, dado seu progresso gradual nos vizinhos EUA. A CBC começou a HD Teste de rádio em setembro de 2006, com foco nas transmissões de Toronto e Peterborough, Ontário .

Desde então, o CRTC revisou sua política sobre rádio digital para permitir as operações de HD Radio. O uso de HD Radio está agora difundido em densos mercados urbanos como Toronto , Vancouver e Ottawa , com algum uso na banda AM também.

República Checa

Os testes iniciais do sistema HD Radio começaram em Praga em fevereiro de 2007.

China

Na China, a Hunan Broadcasting Company iniciou as transmissões do FMeXtra em Changsha em abril de 2007 e planeja colocar outros em toda a província de Hunan. A SARFT (Administração Estatal de Rádio, Cinema e Televisão) está atualmente testando o HD Radio em Pequim para ser aceito naquele país.

Colômbia

A Caracol Radio começou a testar a tecnologia de HD Radio nas bandas AM e FM no início de 2008.

El Salvador

El Salvador escolherá o HD Radio como seu padrão de rádio digital.

Europa

Em setembro de 2007, a European HD Radio Alliance (EHDRA) foi formada por emissoras e outros grupos interessados ​​para promover a adoção da tecnologia de HD Radio por emissoras europeias, reguladores e organizações de padronização.

França

A França começou a transmitir um sinal de HD Radio em março de 2006 e planeja fazer multicast de dois ou mais canais. As estações de rádio que usam IBOC HD na França são SIRTI e NRJ Group. O proprietário do transmissor é a Towercast. A frequência do rádio IBOC HD é 88,2 MHz. Em maio de 2006, o grupo Towercast adicionou um único canal de áudio digital em 93,9 MHz.

Alemanha

A Radio Regenbogen iniciou as operações de HD Radio em 102,8 MHz em Heidelberg em 3 de dezembro de 2007 de acordo com a autoridade de teste do governo.

Indonésia

A Forum Radio Jaringan Indonesia testou a transmissão IBOC HD de março de 2006 a maio de 2006. A estação IBOC HD em Jacarta era a Delta FM (99,1 MHz). Em abril de 2006, a Radio Sangkakala (em Surabaya), a primeira estação de rádio AM HD na Ásia, foi ao ar em 1062 kHz.

Jamaica

A Rádio Jamaica começou a operar em tempo integral com sinais HD Radio AM e FM na cidade de Kingston em 2008.

México

Todas as estações de rádio mexicanas num raio de 320 km da fronteira com os Estados Unidos têm permissão para transmitir seus programas nas bandas AM e FM utilizando a tecnologia HD Radio. Aproximadamente seis estações AM e FM mexicanas já estão operando com tecnologia HD Radio ao longo da área de fronteira do México com os Estados Unidos. O Grupo Imagen iniciou as transmissões de HD Radio em XHDL-FM e XEDA-FM, bem como o Instituto Mexicano de la Radio em XHIMR-FM, XHIMER-FM e XHOF-FM na Cidade do México em junho de 2012.

Nova Zelândia

A transmissão do HD Radio em Auckland, Nova Zelândia foi iniciada em 19 de outubro de 2005. A frequência do rádio IBOC HD é 106,1 MHz. O transmissor está localizado na Skytower. Após o teste bem-sucedido, a Radio Broadcasters Association (RBA) iniciou um teste abrangente da tecnologia de HD Radio em dezembro de 2006. O objetivo do teste era avaliar o potencial de cobertura do sistema de HD Radio e fazer uma recomendação sobre a adequação da tecnologia para adoção.

Filipinas

A primeira estação de HD Radio nas Filipinas começou a transmitir em 9 de novembro de 2005. A Comissão Nacional de Telecomunicações das Filipinas finalizou suas regras para operações de rádio digital FM em 11 de novembro de 2007.

Polônia

Um teste do HD Radio começou em Varsóvia em 2006 para demonstrar a tecnologia para estações de rádio locais.

Porto Rico

WPRM FM é a primeira estação em San Juan, Porto Rico (parte dos EUA) a adotar o HD Radio, em abril de 2005. WRTU em San Juan também começou a transmitir em tecnologia HD Radio em 2007.

Suíça

Os testes de FM patrocinados pela Radio Sunshine e Ruoss AG começaram em Lucerna em abril de 2006. As operações de HD Radio na Suíça continuam e são destacadas todos os anos durante “HD Radio Days”, um encontro anual em Lucerna de emissoras e fabricantes europeus com o objetivo de discutir o implantação da tecnologia na Europa.

A Radio Sunshine agora mudou para DAB + devido à alta penetração de DAB + e à falta de interesse em HD Radio. A penetração do DAB + na Suíça atingiu agora 99,5% em 2018.

Tailândia

A transmissão do HD Radio na Tailândia foi iniciada em abril de 2006. A Radio of Thailand criou uma rede pública de rádio IBOC HD voltada para os passageiros do transporte coletivo na capital da Tailândia, Bangkok. Para receber as transmissões, mais de 10.000 receptores de HD Radio foram instalados nos ônibus.

Ucrânia

As primeiras transmissões de FM HD Radio em Kiev foram ao ar em outubro de 2006 em duas estações FM operadas pelo First Ukrainian Radio Group.

Vietnã

A Voz do Vietnã (VOV) iniciou as transmissões de AM e FM HD Radio em Hanói em junho de 2008, incluindo multicast, na expectativa de tornar a tecnologia de HD Radio um padrão.

Estados Unidos

Em junho de 2008, mais de 1.700 estações de HD Radio transmitiam 2.432 canais de HD Radio. A tecnologia HD Radio é a única tecnologia digital aprovada pela FCC para transmissão digital AM e FM nos Estados Unidos. Mais de 60 receptores de HD Radio diferentes estão à venda em mais de 12.000 lojas em todo o país, incluindo Apple, Best Buy, Target e Wal-Mart.

Em maio de 2007, o FMeXtra estava em várias dezenas de estações. Várias centenas de estações pertencentes ao consórcio Banco de Idéias também terão FMeXtra instalado. [2]

Veja também

Referências

links externos