FM-радио и цифровое радиовещание¶

FM-радио — это способ наземного радиовещания в диапазоне ультракоротких волн (УКВ) с частотной модуляцией (англ. Frequency Modulation, FM) несущего сигнала. В отличие от амплитудной модуляции (АМ), где информация заложена в изменении амплитуды, в FM информация кодируется изменением частоты несущей. Это обеспечивает высокую помехоустойчивость и низкий уровень шумов, что сделало FM стандартом для качественного музыкального и разговорного вещания в диапазоне 87,5–108 МГц.

¶История развития

Технология частотной модуляции была разработана американским инженером Эдвином Армстронгом в 1930-х годах. В 1935 году он представил первую FM-систему, а к 1940 году в США начались первые регулярные коммерческие FM-передачи. Долгое время FM-вещание оставалось в тени АМ-станций, но к 1960–1970-м годам, благодаря росту популярности стереофонического звука, FM-радио стало доминирующим форматом в большинстве развитых стран.

В России и странах постсоветского пространства активное развитие FM-диапазона началось в 1990-х годах, когда коммерческие радиостанции пришли на смену государственному проводному и УКВ-вещанию. К началу 2000-х FM-вещание полностью вытеснило АМ-станции из популярного сегмента, оставив за последними нишу разговорных программ и вещания на дальние расстояния.

¶Технические характеристики

FM-сигнал передается в стереофоническом режиме с пилот-тоном (стандарт пилот-тон 19 кГц). Ширина полосы канала составляет 200 кГц (в России — 100–150 кГц в зависимости от сетки частот). Основные параметры:

• Диапазон частот: 87,5–108 МГц (в некоторых странах, включая Японию, используется 76–90 МГц);
• Дальность приема: в пределах прямой видимости, обычно 50–100 км для мощных передатчиков;
• Помехоустойчивость: высокая, за счет эффекта захвата и подавления слабых сигналов;
• Качество звука: ограничено полосой 15 кГц, что достаточно для высококачественного стерео.

¶Цифровое радиовещание

Цифровое радиовещание — это способ передачи радиосигнала в цифровом виде, обеспечивающий более высокое качество звука, устойчивость к помехам и возможность передачи дополнительных данных (текстовой информации, обложек альбомов, трафика).

¶Стандарты цифрового радио

Существует несколько конкурирующих стандартов цифрового радиовещания:

• DAB/DAB+ (Digital Audio Broadcasting) — европейский стандарт, работающий в диапазонах 174–240 МГц (Band III) и L-диапазоне. DAB+ использует кодек HE-AAC и позволяет передавать до 18 программ в одном мультиплексе. Широко внедрен в Великобритании, Германии, Норвегии, Швейцарии и других странах Европы.
• DRM (Digital Radio Mondiale) — стандарт для диапазонов ниже 30 МГц (короткие, средние и длинные волны), а также для УКВ. Позволяет цифровое вещание на большие расстояния.
• HD Radio — американский стандарт, использующий in-band on-channel (IBOC) технологию, то есть передачу цифрового сигнала в тех же каналах, что и аналоговое FM/AM. Разработан компанией iBiquity Digital, распространен в США и Канаде.
• ISDB-T (для радиовещания) — японский стандарт цифрового телевидения, включающий режим цифрового радио.

¶Преимущества и недостатки

Преимущества цифрового радио включают:

• Более высокое качество звука (вплоть до 5.1-канального звука в DAB+);
• Эффективное использование спектра: в полосе одной FM-станции можно разместить несколько цифровых программ;
• Устойчивость к интерференции и многолучевому распространению;
• Возможность передачи текстовой информации и данных;
• Меньшее энергопотребление передатчиков при равной зоне покрытия.

Недостатки:

• Необходимость приобретения новых приемников (в отличие от FM, цифровые сигналы не принимаются старыми устройствами);
• Более быстрое затухание сигнала при удалении от передатчика (эффект «обрыва» вместо плавного ухудшения);
• Сложность организации регионального и локального вещания из-за мультиплексной структуры.

¶Ситуация в России

В России цифровое радиовещание развивается медленно. В 2021 году Роскомнадзор объявил о планах внедрения стандарта DRM в диапазонах 65,9–74 МГц (УКВ OIRT) и 87,5–108 МГц (FM), однако массового внедрения не произошло. Основным препятствием является отсутствие доступных приемников с поддержкой DRM и низкий спрос со стороны населения и рекламодателей. Тем не менее, в ряде регионов проводятся тестовые передачи, а в 2023 году были объявлены конкурсы на получение лицензий для цифрового вещания в стандарте DRM.

¶Перспективы развития

Несмотря на развитие цифровых технологий, FM-радио остается доминирующим форматом наземного радиовещания в большинстве стран мира. Это связано с массовым парком приемников, развитой инфраструктурой и низкой стоимостью вещания. Однако в ряде европейских стран (Норвегия, Швейцария) аналоговое FM-вещание было полностью отключено, а в Великобритании и Германии цифровые станции составляют значительную долю эфира. Эксперты отмечают, что полный переход на цифровое радио в России возможен не ранее 2030-х годов.