FM -sändningar - FM broadcasting
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Amfm3-en-de.gif/250px-Amfm3-en-de.gif)
I AM -sändningar moduleras bärvågans amplitud för att koda originalljudet. I FM -sändningar moduleras bärvågens frekvens för att koda ljudet. En radiomottagare extraherar det ursprungliga programljudet från den modulerade radiosignalen och återger ljudet i en högtalare .
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/22/KWNR_Continental_816R-5B_SN_247.jpg/330px-KWNR_Continental_816R-5B_SN_247.jpg)
FM -sändning är en metod för radiosändning med frekvensmodulering ( FM ). Bredband FM, som uppfanns 1933 av den amerikanska ingenjören Edwin Armstrong , används över hela världen för att tillhandahålla högkvalitativt ljud över radio . FM -sändningar har högre trovärdighet - det vill säga mer exakt återgivning av det ursprungliga programljudet - än andra sändningstekniker, till exempel AM -sändning . Det är också mindre mottagligt för vanliga former av störningar , vilket minskar statiska och poppande ljud som ofta hörs på AM. Därför används FM för de flesta sändningar av musik eller allmänt ljud (i ljudspektrumet). FM -radiostationer använder det mycket höga frekvensområdet för radiofrekvenser .
Sändningsband
Över hela världen faller FM -sändningsbandet inom VHF -delen av radiospektrumet . Vanligtvis används 87,5 till 108,0 MHz, eller någon del därav, med få undantag:
- I de tidigare sovjetrepublikerna och några tidigare östblocksländer används också det äldre bandet på 65,8–74 MHz. Tilldelade frekvenser är med 30 kHz intervall. Detta band, ibland kallat OIRT -bandet, fasas långsamt ut. Där OIRT -bandet används, kallas 87,5–108,0 MHz -bandet CCIR -bandet.
- I Japan används bandet 76–95 MHz.
Frekvensen för en FM -sändningsstation (mer strikt den tilldelade nominella centrumfrekvensen) är vanligtvis en multipel på 100 kHz. I de flesta av Sydkorea , Amerika , Filippinerna och Karibien används endast udda multiplar. Vissa andra länder följer denna plan på grund av import av fordon, främst från USA, med radioapparater som bara kan ställa in dessa frekvenser. I vissa delar av Europa , Grönland och Afrika används endast till och med multiplar. I Storbritannien används udda eller jämna. I Italien används multiplar av 50 kHz. I de flesta länder anges det högsta tillåtna frekvensfelet för den omodulerade bäraren, som vanligtvis bör ligga inom 2000 Hz från den tilldelade frekvensen.
Det finns andra ovanliga och föråldrade FM-sändningsstandarder i vissa länder, med icke-standardiserade avstånd på 1, 10, 30, 74, 500 och 300 kHz. För att minimera interkanalstörningar tenderar stationer som arbetar från samma eller geografiskt nära sändarplatser att hålla åtminstone en 500 kHz frekvensseparation även när närmare frekvensavstånd är tekniskt tillåtet. Den ITU publicerar Skydds Ratio grafer som ger det minsta avståndet mellan frekvenser baserat på deras relativa styrkor. Endast sändningsstationer med tillräckligt stora geografiska avgränsningar mellan sina täckningsområden kan arbeta på nära eller samma frekvenser.
Teknologi
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f0/GE_FM_radio_antistatic_demonstration_1940.jpg/330px-GE_FM_radio_antistatic_demonstration_1940.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/KHTB-FM_broadcasting_antennas_LakeMountain.jpg/130px-KHTB-FM_broadcasting_antennas_LakeMountain.jpg)
Modulation
Frekvensmodulering eller FM är en form av modulering som förmedlar information genom att variera frekvensen för en bärvåg ; den äldre amplitudmodulationen eller AM varierar bärarens amplitud, med dess frekvens kvar. Med FM är frekvensavvikelsen från den tilldelade bärfrekvensen när som helst direkt proportionell mot amplituden för (ljud) insignalen, vilket bestämmer den överförda signalens momentana frekvens. Eftersom överförda FM -signaler använder mer bandbredd än AM -signaler används denna form av modulering vanligtvis med de högre ( VHF- eller UHF ) -frekvenserna som används av TV , FM -sändningsbandet och landradiosystem .
Transportörens maximala frekvensavvikelse specificeras och regleras vanligtvis av licensmyndigheterna i varje land. För en stereosändning är den maximalt tillåtna bäraravvikelsen alltid ± 75 kHz, även om lite högre är tillåtet i USA när SCA -system används. För en monofonisk sändning är återigen den vanligaste tillåtna maximala avvikelsen ± 75 kHz. Vissa länder anger dock ett lägre värde för monofoniska sändningar, till exempel ± 50 kHz.
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Armstrong_prototype_FM_transmitter_1935.jpg)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f9/Waterfall_FM_Broadcast.jpg/220px-Waterfall_FM_Broadcast.jpg)
Förbetoning och avbetoning
Slumpmässigt brus har en triangulär spektral fördelning i ett FM-system, med den effekten att ljud uppstår huvudsakligen vid de högre audiofrekvenser inom basbandet . Detta kan i begränsad utsträckning kompenseras genom att öka de höga frekvenserna före sändning och minska dem med motsvarande mängd i mottagaren. Att minska de höga ljudfrekvenserna i mottagaren minskar också högfrekvensbruset. Dessa processer av att öka och sedan minska vissa frekvenser är kända som pre-emphasis och de-betoning , respektive.
Mängden förbetoning och avbetoning som definieras definieras av tidskonstanten för en enkel RC-filterkrets . I större delen av världen används en 50 µs tidskonstant. I Amerika och Sydkorea används 75 µs. Detta gäller både mono- och stereosändningar . För stereo tillämpas förbetoning på vänster och höger kanal innan multiplexering .
Användningen av förbetoning blir ett problem eftersom många former av samtida musik innehåller mer högfrekvent energi än de musikstilar som rådde vid FM-sändningens födelse. Att förbetona dessa högfrekventa ljud skulle orsaka överdriven avvikelse för FM- bäraren . Modulationskontroll (begränsare) används för att förhindra detta. System som är mer moderna än FM-sändningar tenderar att använda antingen programberoende variabel förbetoning; t.ex. dbx i BTSC TV -ljudsystemet , eller inget alls.
Förbetoning och avbetoning användes under de första dagarna av FM-sändningar. Enligt en BBC -rapport från 1946 ansågs 100 µs ursprungligen i USA, men därefter antogs 75 µs.
Stereo FM
Långt innan FM -stereosändning övervägdes experimenterades med FM -multiplexering av andra typer av ljudnivåinformation. Edwin Armstrong, som uppfann FM, var den första som experimenterade med multiplexing, vid sin experimentella 41 MHz -station W2XDG på 85: e våningen i Empire State Building i New York City .
Dessa FM -multiplexöverföringar startade i november 1934 och bestod av huvudkanalens ljudprogram och tre underbärare : ett faxprogram, en synkroniseringssignal för faxprogrammet och en telegraf "order" -kanal. Dessa ursprungliga FM -multiplex -underbärare var amplitudmodulerade.
Två musikprogram, som består av både röda och blå nätverksprogrammatningar i NBC-radionätverket, sändes samtidigt med samma system för underbärarmodulering som en del av ett studio-till-sändarlänksystem. I april 1935 ersattes AM -underbärarna med FM -underbärare, med mycket förbättrade resultat.
De första FM-underbärarsändningarna som kom från Major Armstrongs experimentstation KE2XCC i Alpine, New Jersey, inträffade 1948. Dessa sändningar bestod av tvåkanals ljudprogram, binaurala ljudprogram och ett faxprogram. Den ursprungliga underbärvågsfrekvensen som användes vid KE2XCC var 27,5 kHz. IF-bandbredden var ± 5 kHz, eftersom det enda målet då var att vidarebefordra ljud i AM-radiokvalitet. Detta överföringssystem använde 75 µs ljudförstärkning som det huvudsakliga mono-ljudet och därefter det multiplexerade stereoljudet.
I slutet av 1950 -talet övervägde FCC flera system för att lägga till stereo till FM -radio . Inkluderade var system från 14 förespråkare inklusive Crosby, Halstead, Electrical and Musical Industries, Ltd ( EMI ), Zenith och General Electric. De enskilda systemen utvärderades för sina styrkor och svagheter under fälttester i Uniontown, Pennsylvania , med KDKA-FM i Pittsburgh som ursprungsstation. Den Crosby systemet avslogs av FCC eftersom det var oförenligt med befintliga dotterbolag kommunikationstillstånd (SCA) tjänster som används olika underbärvågsfrekvenser inklusive 41 och 67 kHz. Många intäktssvultna FM-stationer använde SCA för "storecasting" och andra icke-sändningsändamål. Halstead-systemet avvisades på grund av brist på högfrekvent stereoseparation och minskning av huvudkanalsignal / brusförhållande. GE- och Zenith -systemen, så lika att de ansågs teoretiskt identiska, godkändes formellt av FCC i april 1961 som standard FM -sändningsmetod i USA och senare antagen av de flesta andra länder. Det är viktigt att stereosändningar är kompatibla med monomottagare. Av denna anledning är vänster (L) och höger (R) kanal algebraiskt kodad till summa (L+R) och differens (L − R). En monomottagare använder bara L+R -signalen så att lyssnaren kommer att höra båda kanalerna genom den enda högtalaren. En stereomottagare lägger till skillnadssignalen till summasignalen för att återställa den vänstra kanalen och subtrahera skillnadssignalen från summan för att återställa den högra kanalen.
Signalen (L+R) är begränsad till 30 Hz till 15 kHz för att skydda en 19 kHz pilotsignal. Signalen (L − R), som också är begränsad till 15 kHz, amplitudmoduleras på en 38 kHz dubbel-sideband undertryckt bärare (DSB-SC) -signal, och upptar således 23 kHz till 53 kHz. En 19 kHz ± 2 Hz pilotton , vid exakt halva 38 kHz sub-bärvågsfrekvensen och med ett exakt fasförhållande till den, enligt definitionen i formeln nedan, genereras också. Piloten sänds vid 8–10% av den totala moduleringsnivån och används av mottagaren för att identifiera en stereosändning och för att regenerera 38 kHz sub-bäraren med rätt fas. Den sammansatta stereomultiplexsignalen innehåller huvudkanalen (L+R), pilottonen och (L − R) differenssignalen. Denna sammansatta signal, tillsammans med alla andra underbärare, modulerar FM-sändaren. Termerna komposit , multiplex och till och med MPX används omväxlande för att beskriva denna signal.
Den omedelbara avvikelsen för sändarens bärfrekvens på grund av stereoljudet och pilottonen (vid 10% modulering) är
där A och B är de förbetonade vänstra och högra ljudsignalerna och = 19 kHz är pilottonens frekvens. Små variationer i toppavvikelsen kan förekomma i närvaro av andra underbärare eller på grund av lokala föreskrifter.
Ett annat sätt att titta på den resulterande signalen är att den växlar mellan vänster och höger vid 38 kHz, med fasen bestämd av 19 kHz pilotsignal. De flesta stereokodare använder denna omkopplingsteknik för att generera 38 kHz underbäraren, men praktiska kodarutformningar måste inkludera kretsar för att hantera omkopplingsharmonikerna. Att konvertera multiplexsignalen tillbaka till vänster och höger ljudsignal utförs av en avkodare, inbyggd i stereomottagare. Återigen kan avkodaren använda en växlingsteknik för att återställa vänster och höger kanal.
Dessutom, för en given RF-nivå i mottagaren, den signal-brusförhållande och flervägsdistorsion kommer för stereosignalen vara sämre än för de mono-mottagaren. Av denna anledning har många stereo FM-mottagare en stereo/mono-omkopplare för att tillåta att lyssna i mono när mottagningsförhållandena är mindre än idealiska, och de flesta bilradioer är anordnade för att minska separationen eftersom signal-brusförhållandet förvärras, så småningom går det till mono medan det fortfarande indikerar att en stereosignal tas emot. Precis som med monoöverföring är det normalt att applicera förbetoning på vänster och höger kanal innan kodning och att använda avbetoning på mottagaren efter avkodning.
I USA föreslogs omkring 2010 modulering av enstaka band för stereobärbäraren. Det teoretiserades för att vara mer spektrumeffektivt och för att ge en förbättring på 4 dB s/n vid mottagaren, och det hävdades att flervägsförvrängning också skulle minska. En handfull radiostationer runt om i landet sänder stereo på detta sätt, under experimentell myndighet från FCC. Det kanske inte är kompatibelt med mycket gamla mottagare, men det påstås att ingen skillnad kan höras med de flesta nyare mottagare. För närvarande tillåter inte FCC -reglerna detta stereoläge.
Kvadrafonisk FM
1969 uppfann Louis Dorren Quadraplex-systemet med enkel station, diskret, kompatibel fyrkanals FM-sändning. Det finns ytterligare två underbärare i Quadraplex -systemet, som kompletterar den enda som används i standard stereo FM. Basbandets layout är följande:
- 50 Hz till 15 kHz huvudkanal (summan av alla 4 kanaler) (LF+LR+RF+RR) -signal, för mono FM -lyssningskompatibilitet.
- 23 till 53 kHz (sinuskvadratur subbärare) (LF+LR) - (RF+RR) vänster minus höger skillnadssignal. Denna signals modulering i algebraisk summa och skillnad med huvudkanalen används för 2 -kanals stereo -lyssnarkompatibilitet.
- 23 till 53 kHz (cosinus kvadratur 38 kHz underbärare) (LF+RR) - (LR+RF) Diagonal skillnad. Denna signals modulering i algebraisk summa och skillnad med huvudkanalen och alla andra underbärare används för den Quadraphonic lyssnaren.
- 61 till 91 kHz (sinuskvadratur 76 kHz underbärare) (LF+RF)-(LR+RR) Skillnad mellan fram och bak. Denna signals modulering i algebraisk summa och skillnad med huvudkanalen och alla andra underbärare används också för den kvadrafoniska lyssnaren.
- 105 kHz SCA-bärare, faslåst till 19 kHz pilot, för lästjänster för blinda, bakgrundsmusik etc.
Den normala stereosignalen kan betraktas som att växla mellan vänster och höger kanal vid 38 kHz, lämpligt bandbegränsat. Den kvadrafoniska signalen kan betraktas som cykling genom LF, LR, RF, RR, vid 76 kHz.
Tidiga ansträngningar att sända diskret fyrkanalig kvadrafonisk musik krävde användning av två FM-stationer; den ena sänder de främre ljudkanalerna, den andra de bakre kanalerna. Ett genombrott kom 1970 när KIOI ( K-101 ) i San Francisco framgångsrikt överförde sant kvadrafoniskt ljud från en enda FM-station med hjälp av Quadraplex-systemet under Special Temporary Authority från FCC . Efter detta experiment föreslogs en långsiktig testperiod som skulle tillåta en FM-station på var och en av de 25 bästa amerikanska radiomarknaderna att sända i Quadraplex. Testresultaten skulle förhoppningsvis bevisa för FCC att systemet var kompatibelt med befintlig tvåkanals stereosändning och mottagning och att det inte störde angränsande stationer.
Det fanns flera variationer av detta system som skickades in av GE, Zenith, RCA och Denon för testning och övervägande under National Quadraphonic Radio Committee -fältförsök för FCC. Det ursprungliga Dorren Quadraplex -systemet överträffade alla andra och valdes som nationell standard för Quadraphonic FM -sändningar i USA. Den första kommersiella FM-stationen för att sända kvadrafoniskt programinnehåll var WIQB (nu kallat WWWW-FM ) i Ann Arbor / Saline, Michigan under ledning av chefsingenjör Brian Jeffrey Brown.
Brusreducering
Olika försök att lägga till analog brusreducering till FM -sändningar utfördes under 1970- och 1980 -talen:
Ett kommersiellt misslyckat brusreduceringssystem som användes med FM-radio i vissa länder under slutet av 1970-talet, Dolby FM liknade Dolby B men använde en modifierad 25 µs förbetoningstidskonstant och ett frekvensselektivt kompanderingsarrangemang för att minska buller. Förhandsändringen kompenserar för överdriven diskantrespons som annars skulle göra det svårt att lyssna för dem utan Dolby-avkodare.
Ett liknande system som heter High Com FM testades i Tyskland mellan juli 1979 och december 1981 av IRT . Det baserades på Telefunken High Com bredbandskompanjersystem, men introducerades aldrig kommersiellt i FM -sändningar.
Ännu ett annat system var det CX -baserade brusreduceringssystemet FMX som implementerades i vissa radiosändningsstationer i USA på 1980 -talet.
Andra underbärare tjänster
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cd/RDS_vs_DirectBand_FM-spectrum2.svg/610px-RDS_vs_DirectBand_FM-spectrum2.svg.png)
FM -sändningar har inkluderat tjänster för sub -kommunikationstillstånd (SCA) sedan starten, eftersom den sågs som en annan tjänst som licensinnehavare kan använda för att skapa ytterligare inkomster. Användning av SCA var särskilt populär i USA, men mycket mindre så på andra håll. Användningar för sådana underbärare inkluderar radioläsningstjänster för blinda , vilket blev vanligt och förblir så, privata dataöverföringstjänster (till exempel att skicka börsinformation till börsmäklare eller stulna kreditkortsnummerförnekningslistor till butiker), prenumeration kommersiellt fria bakgrundsmusiktjänster för butiker, personsökningstjänster ("pipare"), programmering av icke-modersmål och tillhandahållande av ett programmatning för AM-sändare av AM/FM-stationer. SCA -underbärare är vanligtvis 67 kHz och 92 kHz. Till en början var användarna av SCA -tjänster privata analoga ljudkanaler som kan användas internt eller leasas, till exempel tjänster av Muzak -typ. Det fanns experiment med kvadrafoniskt ljud. Om en station inte sänder i stereo kan allt från 23 kHz och uppåt användas för andra tjänster. Den skyddsband runt 19 kHz (± 4 kHz) måste fortfarande upprätthållas, så att inte utlösa stereoavkodare på mottagare. Om det finns stereo kommer det vanligtvis att finnas ett skyddsband mellan den övre gränsen för DSBSC -stereosignalen (53 kHz) och den nedre gränsen för någon annan bärare.
Digitala tjänster är nu också tillgängliga. En 57 kHz underbärare ( faslåst till den tredje övertonen i stereopilottonen) används för att överföra en digital radiodatasystemsignal med låg bandbredd , vilket ger extra funktioner som stationsnamn, alternativ frekvens (AF), trafikdata för kommersiell GPS mottagare och radiotext (RT). Denna smalbandssignal körs med endast 1 187,5 bitar per sekund och är därför endast lämplig för text. Några egna system används för privat kommunikation. En variant av RDS är det nordamerikanska RBDS -systemet eller "smart radio" -systemet. I Tyskland användes det analoga ARI -systemet före RDS för att varna bilister om att trafikmeddelanden sändes (utan att störa andra lyssnare). Planer att använda ARI för andra europeiska länder ledde till utvecklingen av RDS som ett mer kraftfullt system. RDS är utformad för att kunna användas tillsammans med ARI trots att identiska subbärvågsfrekvenser används.
I USA och Kanada används digitala radiotjänster inom FM -bandet istället för att använda Eureka 147 eller den japanska standarden ISDB . Detta in-band on-channel- tillvägagångssätt, liksom alla digitala radiotekniker , använder avancerat komprimerat ljud . Den egen iBiquity systemet, branded som " HD Radio ", som för närvarande är godkänt för "hybrid" mod, vari både den konventionella analoga FM bärare och digitala sidband underbärvågor sänds. Så småningom, förutsatt utbredd distribution av HD -radiomottagare, kunde de analoga tjänsterna teoretiskt avbrytas och FM -bandet bli helt digitalt.
Överföringskraft
Utgångseffekten för en FM -sändare är en av parametrarna som styr hur långt en överföring kommer att täcka. De andra viktiga parametrar är höjden hos den sändande antennen och antennförstärkningen . Sändareffekterna bör väljas noggrant så att det erforderliga området täcks utan att orsaka störningar på andra stationer längre bort. Praktiska sändareffekter sträcker sig från några milliwatt till 80 kW. När sändarkraften ökar över några kilowatt blir driftskostnaderna höga och bara lönsamma för stora stationer. Effektiviteten hos större sändare är nu bättre än 70% (växelström till RF -strömavstängning) för endast FM -sändning. Detta kan jämföras med 50% innan högeffektiva switch-mode nätaggregat och LDMOS-förstärkare användes. Effektiviteten sjunker dramatiskt om någon digital HD -radiotjänst läggs till.
Mottagningsavstånd
VHF -radiovågor reser vanligtvis inte långt bortom den visuella horisonten , så mottagningsavstånd för FM -stationer är vanligtvis begränsade till 50–60 km. De kan också blockeras av kullar och i mindre utsträckning av byggnader. Individer med mer känsliga mottagare eller specialiserade antennsystem, eller som är belägna i områden med mer gynnsam topografi, kan kanske ta emot användbara FM-sändningssignaler på betydligt större avstånd.
Den knivkanteffekt kan tillåta mottagning där det inte finns någon direkt siktlinje mellan sändaren och mottagaren. Mottagningen kan variera avsevärt beroende på position. Ett exempel är bergskedjan Učka , som möjliggör konstant mottagning av italienska signaler från Veneto och Marche i en bra del av Rijeka , Kroatien, trots att avståndet är över 200 km (125 miles). Andra radioutbredningseffekter som troposfärisk kanalisering och Sporadic E kan ibland tillåta att avlägsna stationer intermittent tas emot över mycket stora avstånd (hundratals miles), men kan inte förlita sig på kommersiella sändningsändamål. Bra mottagande över hela landet är en av de främsta fördelarna jämfört med DAB/+ radio .
Detta är fortfarande mindre än intervallet för AM -radiovågor, som på grund av deras lägre frekvens kan resa som markvågor eller reflektera från jonosfären , så AM -radiostationer kan tas emot vid hundratals (ibland tusentals) miles. Detta är en egenskap hos bärvågens typiska frekvens (och effekt), inte dess modulationsläge.
Området för FM -överföring är relaterat till sändarens RF -effekt, antennförstärkningen och antennhöjden . Störningar från andra stationer är också en faktor på vissa ställen. I USA publicerar FCC kurvor som hjälper till att beräkna detta maximala avstånd som en funktion av signalstyrkan på den mottagande platsen. Datormodellering används mer ofta för detta runt om i världen.
Många FM -stationer, särskilt de som ligger i allvarliga flervägsområden, använder extra ljudkomprimering /bearbetning för att hålla viktigt ljud över bakgrundsbruset för lyssnare, ofta på bekostnad av den övergripande upplevda ljudkvaliteten. I sådana fall är denna teknik dock ofta överraskande effektiv för att öka stationens användbara räckvidd.
Historia
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/33/Armstrong_FM_radio_station_W2XMN_Alpine_NJ_1940.jpg/330px-Armstrong_FM_radio_station_W2XMN_Alpine_NJ_1940.jpg)
Förenta staterna
FM -sändningar började i slutet av 1930 -talet, då den initierades av en handfull tidiga pionjärstationer, inklusive W1XOJ/W43B/WGTR (stängdes 1953) och W1XTG / WSRS , båda sänder från Paxton, Massachusetts (nu listat som Worcester, Massachusetts ) ; W1XSL/W1XPW/W65H/WDRC-FM/WFMQ/WHCN , Meriden, Connecticut; och W2XMN , KE2XCC och WFMN , Alpine, New Jersey (ägs av Edwin Armstrong själv, stängdes vid Armstrongs död 1954). Värt att notera var General Electric stationer W2XDA Schenectady och W2XOY New Scotland, New York-två experimentella FM-sändare på 48,5 MHz-som undertecknades den 1939. De två började vanlig programmering, som W2XOY, den 20 november, 1940. Under de närmaste år fungerade denna station under anropssignalerna W57A, W87A och WGFM och flyttade till 99,5 MHz när FM -bandet flyttades till 88–108 MHz -delen av radiospektrumet. General Electric sålde stationen på 1980 -talet. Idag är denna station WRVE .
Andra pionjärer inkluderade W2XQR/W59NY/WQXQ/WQXR-FM , New York; W47NV/WSM-FM Nashville, Tennessee (undertecknade 1951); W1XER/W39B/WMNE , med studior i Boston och senare Portland, Maine, men vars sändare låg på det högsta berget i nordöstra USA, Mount Washington , New Hampshire (stängdes 1948); och W9XAO/WTMJ-FM Milwaukee, Wisconsin (gick ur luft 1950).
Ett kommersiellt FM -sändningsband bildades formellt i USA från och med 1 januari 1941, men initialt simulerade stationerna i första hand sina AM -systerstationer, förutom att sända frodig orkestermusik för butiker och kontor, klassisk musik till ett exklusivt lyssnande i urban områden och utbildningsprogrammering.
Den 27 juni 1945 meddelade FCC att FM -bandet skulle omplaceras till 80 kanaler från 88–106 MHz (som snart utökades till 100 kanaler från 88–108 MHz). 1961 rapporterades WEFM (i Chicago -området ) och WGFM (i Schenectady, New York ) som de första stereostationerna. I slutet av 1960 -talet hade FM antagits för sändning av stereo "AOR—" Album Oriented Rock "Format", men det var inte förrän 1978 som lyssnandet på FM -stationer översteg AM -stationernas i Nordamerika. Under 1980- och 1990 -talen övergav de 40 bästa musikstationerna och senare även countrymusikstationer i stort sett AM för FM. Idag är AM huvudsakligen bevarad av talkradio, nyheter, sport, religiös programmering, etnisk (minoritetsspråk) sändning och vissa typer av minoritetsintressemusik. Detta skift har förvandlat AM till det "alternativa band" som FM en gång var. (Vissa AM-stationer har börjat simulera på eller byta till FM-signaler för att locka yngre lyssnare och hjälpa till med mottagningsproblem i byggnader, under åskväder och nära högspänningskablar. Några av dessa stationer betonar nu deras närvaro på FM-ratten. )
Europa
Den mellanvåg bandet (känt som AM- bandet eftersom de flesta stationer som använder den utnyttjar amplitudmodulering) var överfulla i Västeuropa, vilket leder till störningsproblem, och som ett resultat av många MW frekvenser är endast lämpliga för tal sändningar.
Belgien , Nederländerna , Danmark och särskilt Tyskland var bland de första länderna som antog FM i stor skala. Bland orsakerna till detta var:
- Den mellanvåg band i Västeuropa blev överfulla efter andra världskriget, främst på grund av de bästa tillgängliga medelfrekvenser våg som används vid höga effektnivåer av de allierade ockupationsmakten, både för att sända underhållning till sina trupper och för utsändning kalla kriget propaganda över Järnridå .
- Efter andra världskriget omorganiserades och omfördelades sändningsfrekvenser av delegater från de segrande länderna i Köpenhamns frekvensplan . Tyska programföretag hade bara två återstående AM -frekvenser kvar och tvingades söka FM för expansion.
Public service -sändare i Irland och Australien var mycket långsammare att anta FM -radio än i antingen Nordamerika eller kontinentala Europa .
Nederländerna
Hans Idzerda drev en sändningsstation, PCGG , i Haag 1919-1924, som använde smalbandiga FM-sändningar.
Storbritannien
I Storbritannien i BBC genomfört tester under 1940-talet, började då FM-sändningar 1955, med tre nationella nätverk: den ljusa Program , tredje programmet och Home Service . Dessa tre nätverk använde delbandet 88,0–94,6 MHz. Underbandet 94,6–97,6 MHz användes senare för BBC och lokala kommersiella tjänster.
Men först när kommersiell sändning introducerades till Storbritannien 1973 tog användningen av FM fart i Storbritannien. Med gradvis godkännande av andra användare (särskilt Public Services som polis, brand och ambulans) och förlängning av FM -bandet till 108,0 MHz mellan 1980 och 1995 expanderade FM snabbt över hela de brittiska öarna och tog effektivt över från LW och MW som den valda leveransplattformen för fasta och bärbara hushålls- och fordonsbaserade mottagare. Dessutom utfärdar Ofcom (tidigare Radio Authority) i Storbritannien på begäran begränsade servicelicenser på FM och även på AM (MW) för kortsiktiga lokaltäckande sändningar som är öppna för alla som inte har något förbud och kan upp lämpliga licens- och royaltyavgifter. År 2010 utfärdades cirka 450 sådana licenser.
När BBC: s radionätverk döptes Radio 2 , Radio 3 och Radio 4 respektive i 1967 för att sammanfalla med lanseringen av Radio 1 , den nya stationen var den enda av de viktigaste fyra att inte ha en FM-frekvens allokerats, vilket var fallet i 21 år. I stället delade Radio 1 sändningstid med Radio 2 FM, på lördagseftermiddagar, söndagskvällar, vardagskvällar (22:00 till midnatt) och helgdagar, så småningom hade sin egen FM -frekvens med start i London i oktober 1987 på 104,8 MHz på Crystal Palace . Så småningom tilldelades 1987 ett frekvensintervall på 97,6-99,8 MHz när polisreläsändare flyttades från 100 MHz-frekvensen, som började i London innan det i stort sett slutfördes 1989, där Radio 1 i London flyttade från den senare frekvensen till 98,8 MHz till BBC: s Wrotham -sändare. Detta följde när BBC Radio 1 FM -frekvenser rullades ut till resten av Storbritannien.
Italien
Italien antog FM-sändning i stor utsträckning i början av 1970-talet, men de första experimenten som gjordes av RAI daterades tillbaka till 1950, då "rörelsen för fri radio", utvecklad av så kallade "pirater", tvingade erkännande av yttrandefrihet också genom användning av "gratis radiomedia som sändare", och tog ärendet till författningsdomstolen i Italien. Domstolen beslutade slutligen till förmån för Free Radio. Bara några veckor efter domstolens slutliga beslut var det en "FM -radioboom" som involverade små privata radiostationer över hela landet. I mitten av 1970 -talet hade varje stad i Italien ett trångt FM -radiospektrum.
Grekland
Grekland var ett annat europeiskt land där FM-radiospektrumet först användes av de så kallade "piraterna" (både i Aten och Thessaloniki, de två stora grekiska städerna) i mitten av 1970-talet, innan några nationella stationer hade börjat sända på det ; det fanns många AM (MW) -stationer som användes för ändamålet. Senast i slutet av 1977 tog det nationella public service -företaget EIRT (senare även känt som ERT) i drift sin första FM -sändare i huvudstaden Aten. I slutet av 1970 -talet täcktes det mesta av det grekiska territoriet av tre nationella FM -program, och varje stad hade också många FM "pirater". Anpassningen av FM -bandet för privatägda kommersiella radiostationer kom långt senare, 1987.
Australien
FM -sändningar startade i australiensiska huvudstäder 1947 på "experimentell" basis, med hjälp av ett ABC -nätverksflöde , som till stor del består av klassisk musik och parlament, som en programkälla. Den hade en mycket liten publik och stängdes av 1961 för att tydligen rensa tv -bandet: TV -kanal 5 (102.250 videobärare) om tilldelat skulle falla inom VHF FM -bandet (98–108 MHz). Den officiella politiken för FM vid den tiden var att så småningom introducera den på ett annat band, vilket skulle ha krävt FM-mottagare specialbyggda för Australien. Denna policy vändes slutligen och FM -sändningar öppnades igen 1975 med hjälp av VHF -bandet, efter att de få inkräktande TV -stationerna hade flyttats. Därefter utvecklades den stadigt tills många AM -stationer på 1980 -talet överfördes till FM på grund av dess överlägsna ljudkvalitet och lägre driftskostnader. Idag, liksom på andra håll i den utvecklade världen, är de flesta urbana australiensiska sändningarna på FM, även om AM -talstationer fortfarande är mycket populära. Regionala programföretag driver fortfarande vanligtvis AM -stationer på grund av det extra intervall som sändningsmetoden erbjuder. Vissa stationer i större regionala centra simulerar på AM- och FM -band. Digital radio med DAB+ -standarden har rullats ut till huvudstäder.
Nya Zeeland
Liksom Australien antog Nya Zeeland FM -formatet relativt sent. Som var fallet med privatägd AM-radio i slutet av 1960-talet tog det en skur av "pirat" -sändare för att övertyga en kontrollorienterad, teknologiskt avskyvärd regering att tillåta FM att introduceras efter minst fem års konsumentkampanj som började i i mitten av 1970-talet, särskilt i Auckland. En experimentell FM-station, FM 90,7 , sändes i Whakatane i början av 1982. Senare samma år, Victoria University of Wellington 's Radio Active började heltid FM-sändningar. Kommersiella FM-licenser godkändes slutligen 1983, med Auckland-baserade 91FM och 89FM som de första som tog upp erbjudandet. Nya Zeelands pirater . Sändningarna avreglerades 1989.
Liksom många andra länder i Afrika och Asien som kör till vänster, importerar Nya Zeeland fordon från Japan. Standardradion i dessa fordon fungerar på 76 till 90 MHz, vilket inte är kompatibelt med 88 till 108 MHz intervallet. Importerade bilar med japanska radioer kan ha FM-expanderare installerade som nedkonverterar de högre frekvenserna över 90 MHz. Nya Zeeland har inga inhemska biltillverkare.
Trinidad och Tobago
Trinidad och Tobagos första FM -radiostation var 95,1 FM, nu märkt som 951 Remix , lanserades i mars 1976 av TBC Radio Network .
Kalkon
I Turkiet började FM -sändningen i slutet av 1960 -talet med flera program från TV -nätverket One som överfördes från AM -frekvensen (även känd som MW i Turkiet). Under de följande åren överfördes långsamt fler MW -stationer till FM, och i slutet av 1970 -talet hade de flesta radiostationer som tidigare fanns på MW flyttats till FM, även om många samtal, nyheter och sport, men mestadels religiösa stationer, fortfarande finns kvar på MW.
Andra länder
De flesta andra länder implementerade FM -sändningar genom 1960 -talet och utökade deras användning av FM genom 1990 -talet. Eftersom det krävs ett stort antal FM -sändningsstationer för att täcka ett geografiskt stort land, särskilt när det finns terrängsvårigheter, är FM mer lämpad för lokal sändning än för nationella nätverk. I sådana länder, särskilt när det finns ekonomiska eller infrastrukturella problem, kan det vara en långsam och dyr process att "rulla ut" ett nationellt FM -sändnät för att nå majoriteten av befolkningen. Trots detta, mestadels i östeuropeiska län, upprättades nationella FM -sändnät i slutet av 1960- och 1970 -talen. I alla sovjetberoende länder utom DDR användes OIRT-bandet. Först begränsad till 68–73 MHz med 100 kHz kanalavstånd, sedan på 1970 -talet så småningom utökat till 65,84–74,00 MHz med 30 kHz kanalavstånd.
Användningen av FM för inhemsk radio uppmuntrade lyssnare att skaffa billiga FM-mottagare och minskade därmed antalet som kunde lyssna på utländska radiosändare med längre räckvidd. Liknande överväganden ledde till att inhemsk radio i Sydafrika bytte till FM på 1960 -talet.
ITU -konferenser om FM
Frekvenserna för FM bestämdes av några viktiga ITU -konferenser . Milstolpen för dessa konferenser är Stockholmsavtalet från 1961 bland 38 länder. En konferens i Genève 1984 gjorde några ändringar av det ursprungliga Stockholmavtalet, särskilt i frekvensområdet över 100 MHz.
FM-sändning avstängd
År 2017 blev Norge det första landet hittills som helt övergick till digital ljudsändning , undantaget är att några lokala stationer finns kvar på FM fram till 2022 och kan komma att förlängas till 2031. Övergången till DAB+ innebar att särskilt landsbygden fick mycket mer varierat radioinnehåll jämfört med FM-perioden; flera nya radiostationer hade börjat sända på DAB+ under åren före FM-avstängningen.
Småskalig användning av FM-sändningsbandet
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/d/d2/Harumphy.belkin.tunecast_ii.jpg/220px-Harumphy.belkin.tunecast_ii.jpg)
Konsumentanvändning av FM -sändare
I vissa länder finns småskaliga ( del 15 i USA-termer) sändare tillgängliga som kan överföra en signal från en ljudenhet (vanligtvis en MP3-spelare eller liknande) till en vanlig FM-radiomottagare; sådana enheter sträcker sig från små enheter byggda för att transportera ljud till en bilradio utan ljud-in-kapacitet (ofta tidigare tillhandahållna av speciella adaptrar för ljudkassettdäck , som inte längre är vanliga på bilradiodesign) upp till fullstora, nära- professionella sändningssystem som kan användas för att överföra ljud till en fastighet. De flesta sådana enheter sänder i full stereo, även om vissa modeller som är utformade för nybörjare hobbyister kanske inte gör det. Liknande sändare ingår ofta i satellitradiomottagare och några leksaker.
Lagligheten för dessa enheter varierar beroende på land. Den amerikanska Federal Communications Commission och Industry Canada tillåter dem. Från och med den 1 oktober 2006 blev dessa enheter lagliga i de flesta länder i Europeiska unionen . Enheter som tillverkats enligt den harmoniserade europeiska specifikationen blev lagliga i Storbritannien den 8 december 2006.
FM -sändningsbandet används också av några billiga trådlösa mikrofoner som säljs som leksaker för karaoke eller liknande, så att användaren kan använda en FM -radio som utgång snarare än en dedikerad förstärkare och högtalare. Professionella trådlösa mikrofoner använder vanligtvis band i UHF- regionen så att de kan köras på dedikerad utrustning utan störningar.
Vissa trådlösa hörlurar sänder i FM -sändningsbandet, med hörlurarna inställda på endast en delmängd av sändningsbandet. Trådlösa hörlurar av högre kvalitet använder infraröd överföring eller UHF ISM-band som 315 MHz, 863 MHz, 915 MHz eller 2,4 GHz istället för FM-sändningsbandet.
Hjälpmedel
Vissa hjälpmedel är baserade på FM -radio, mestadels med 72,1 till 75,8 MHz band. Förutom de assisterade lyssnarmottagarna kan bara vissa typer av FM -mottagare ställa in detta band.
Mikroöverföring
Lågeffektsändare som de som nämns ovan används också ibland för närområdes- eller campusradiostationer, även om campusradiostationer ofta körs över bärström . Detta anses allmänt vara en form av mikroöverföring . Som en allmän regel är efterlevnaden mot lågeffekt-FM-stationer striktare än för AM-stationer, på grund av problem som fångningseffekten , och som ett resultat når FM-mikrobudsändare i allmänhet inte så långt som sina AM-konkurrenter.
Hemlig användning av FM -sändare
FM-sändare har använts för att konstruera trådlösa miniatyrmikrofoner för spionage och övervakning ( hemliga lyssningsanordningar eller så kallade "buggar"); fördelen med att använda FM -sändningsbandet för sådana operationer är att den mottagande utrustningen inte skulle anses vara särskilt misstänkt. Vanlig praxis är att ställa in bugens sändare från ändarna av sändningsbandet till vad i USA skulle vara TV -kanal 6 (<87,9 MHz) eller flygnavigeringsfrekvenser (> 107,9 MHz); de flesta FM-radioer med analoga mottagare har tillräckligt med täckning för att fånga upp dessa något utanför de yttersta frekvenserna, även om många digitalt inställda radioapparater inte har det.
Att konstruera en "bugg" är ett vanligt tidigt projekt för elektronikhobbyister, och projektkit för detta är tillgängliga från en mängd olika källor. De konstruerade enheterna är dock ofta för stora och dåligt skärmade för användning i hemlig aktivitet.
Dessutom sänds mycket piratradioaktivitet i FM -serien, på grund av bandets större tydlighet och lyssnare, den mindre storleken och lägre kostnaden för utrustning.
Se även
FM -sändning per land
- FM -sändning i Australien
- FM -sändning i Kanada
- FM -sändningar i Egypten
- FM -sändning i Indien
- FM -sändning i Japan
- FM -sändning i Nya Zeeland
- FM -sändning i Pakistan
- FM -sändning i Storbritannien
- FM -sändningar i USA
FM -sändning (teknisk)
- AM -sändning
- AM stereo (relaterad teknik)
- FM -sändningsband
- FM -stereo
- Frekvensmodulering
- FM-mottagning över långa avstånd (FM DX)
- Rippar musik från FM -sändningar
- RDS (Radio Data System)
Listor
- Lista över radiostationer
- Lista över FM -radiostationer i Bangalore
- Lista över indianspråkiga radiostationer
- Listor över radiostationer i Nordamerika
- Listor över radiostationer i Ghana
Historia
Band
Referenser
externa länkar
Bibliotekets resurser om FM -sändningar |
- Relaterat tekniskt innehåll
- US patent 1 941 066
- US patent 3 708 623 kompatibelt fyrkanals FM -system
- Introduktion till FM MPX
- Frekvensmodulering (FM) Handledning
- Stereomultiplexering för dummies Grafer som visar vågformer på olika punkter i FM Multiplex -processen
- Faktaboklista över stationer över hela världen
- Uppfinningshistoria - Fadern till FM
- Audio Engineering Society
- FM -sändning och TV -sändning av hörselbärare - Clifton Laboratories