radiodifusión

La distribución electrónica tuvo su origen, en cierta medida, en la invención del telégrafo . El ejemplo más común, los "tickers", se utilizaban principalmente para distribuir información sobre precios de acciones. Un servicio de suscripción adicional eran las señales horarias. El concepto de radiodifusión se desarrolló tras la invención del teléfono. En algunos lugares, sobre todo en Europa, se establecieron periódicos telefónicos para ofrecer noticias y entretenimiento a los suscriptores. Estos sistemas tenían la ventaja de poder cobrar a cada cliente. Sin embargo, la falta de un sistema para amplificar las señales limitaba su alcance generalmente a un solo municipio.

Algunos inventores pioneros previeron el potencial de la transmisión inalámbrica. En 1902, Nathan Stubblefield , quien había desarrollado transmisiones inalámbricas mediante conducción terrestre, imaginó que: «...cualquiera que tuviera un receptor, que consistiría simplemente en un auricular telefónico, unos pocos metros de cable y un gong de señalización, podría, al recibir una señal de una estación transmisora ​​en Washington, o más cerca si fuera conveniente, ser informado sobre las noticias meteorológicas. Eventualmente se utilizará para la transmisión general de noticias de todo tipo». ^{[ 1 ]}

Aunque pronto se reconoció que las transmisiones de radio podían llegar a una audiencia dispersa sin necesidad de cables de conexión, existía escepticismo sobre su viabilidad financiera. En una reseña de 1898 sobre las primeras transmisiones de radio, entonces conocidas como "telegrafía hertziana", un crítico opinó: "En cuanto a las aplicaciones prácticas, había ocasiones en las que se quería 'gritar al mundo' —como en la distribución de discursos políticos a la prensa— y para tal propósito la onda Hertz y el cohesor podrían ser útiles. Pero ¿acaso el profesor Lodge no olvidó que nadie quiere pagar por gritar al mundo en un sistema que imposibilitaría que los no suscriptores se beneficiaran gratuitamente?". ^{[ 2 ]} Otra limitación era que muchos países exigían que los oyentes tuvieran licencia para operar un receptor de radio.

Las primeras estaciones de radiodifusión transmitían radiotelegrafía ( puntos y rayas) para señales horarias e informes meteorológicos, o proporcionaban resúmenes de noticias destinados a los periódicos de a bordo. Esto tenía una audiencia limitada, debido a la necesidad de comprender el código Morse . A partir de 1904, la Armada de los Estados Unidos transmitió diariamente señales horarias e informes meteorológicos, y una estación Marconi canadiense en Camperdown, Nueva Escocia, comenzó a transmitir señales horarias en 1907. ^{[ 3 ]} En Europa, una estación ubicada en la Torre Eiffel en París, Francia, transmitía señales horarias que se podían escuchar en todo el continente. ^{[ 4 ]} También transmitía señales horarias para que las personas que no conocían el código Morse pudieran escuchar el "pitido" para ajustar sus relojes. Estas audiencias eran internacionales, y existen pruebas de que familias en Londres captaban la señal horaria desde la Torre Eiffel. ^{[ 5 ]} Los informes meteorológicos también servían de entretenimiento para las audiencias de la época. ^{[ 6 ]}

Aunque la mayoría de las emisoras de radio durante las dos primeras décadas del siglo XX utilizaban transmisiones radiotelegráficas, también se desarrolló experimentalmente la transmisión de audio, principalmente mediante señales de modulación de amplitud (AM). Las primeras tecnologías AM incluían transmisores de chispa, alternador y arco de alta frecuencia. Sin embargo, no fue hasta el desarrollo de los transmisores de válvulas (también conocidos como tubos de vacío) que la radiodifusión de audio a gran escala se volvió práctica. Además, la mayoría de los primeros experimentadores trabajaron en la creación de sistemas de radiotelefonía para la comunicación privada, y pocos estaban interesados ​​en transmitir información y entretenimiento al público en general.

Entre los primeros ejemplos de emisiones de audio se incluyen:

• En 1902, Julio Cervera Baviera pudo realizar transmisiones de audio desde Xàbia y fue recibido en Ibiza .
• El 21 de diciembre de 1906, Reginald Fessenden demostró con éxito las transmisiones de audio utilizando un transmisor de alternador en Brant Rock, Massachusetts, EE. UU. ^{[ 8 ]} Un artículo en la edición de diciembre de 1932 de The Proceedings of the Institute of Radio Engineers, escrito por el ex asociado de Fessenden, Samuel M. Kintner, ^{[ 9 ]} revisó información de una carta del 29 de enero de 1932 de Fessenden, que informaba que poco después de las demostraciones iniciales, Fessenden había realizado la primera de dos transmisiones de radio de música y entretenimiento la noche del 24 de diciembre de 1906 ( Nochebuena ), utilizando el transmisor de alternador. También afirmó que se transmitió un segundo programa el 31 de diciembre ( Nochevieja ). Fessenden afirmó que los dos programas habían sido ampliamente publicitados con anticipación, y la transmisión de Nochebuena se había escuchado "tan lejos" como Norfolk, Virginia , mientras que la transmisión de Nochevieja había llegado a oyentes en las Indias Occidentales . ^{[ 10 ]} Sin embargo, a pesar de la afirmación de Fessenden de que estas transmisiones se escucharon ampliamente a lo largo de la costa este de los Estados Unidos, una extensa investigación no ha encontrado ninguna confirmación contemporánea de estas transmisiones. ^{[ 11 ] [ 12 ]}
• Mucho mejor documentadas están las primeras emisiones de Lee de Forest , utilizando un transmisor de arco. En febrero de 1907, transmitió música electrónica de telharmonium desde su estación de laboratorio en la ciudad de Nueva York. ^{[ 13 ]} A esto le siguió más tarde ese año una serie de demostraciones que incluyeron a Eugenia Farrar cantando "I Love You Truly", ^{[ 14 ] [ 15 ]} aunque la afirmación de que el New York Herald informó sobre esta transmisión no ha sido verificada.

• Charles Herrold , quien abrió el Herrold College of Wireless and Engineering en San José, California, EE. UU. en 1909, informó que en 1910, utilizando un transmisor de chispa de alta frecuencia, había transmitido "conciertos telefónicos inalámbricos para radioaficionados locales". ^{[ 16 ]} Posteriormente cambió a transmisores de arco y en 1912 informó que transmitía conciertos semanales. ^{[ 17 ] [ 18 ]}
• Robert Goldschmidt inauguró una serie de conciertos semanales el 28 de marzo de 1914, utilizando un transmisor de chispa de alta frecuencia ubicado en Laeken, Bélgica. ^{[ 19 ]}
• Lee de Forest estableció la estación experimental 2XG en el barrio de Highbridge de la ciudad de Nueva York, que fue una de las primeras en utilizar un transmisor de tubo de vacío. La estación ofrecía una transmisión nocturna de "periódico inalámbrico". El 7 de noviembre de 1916, la estación, en colaboración con el New York American , transmitió los resultados de las elecciones presidenciales de Estados Unidos. ^{[ 20 ]}
• George C. Cannon, de New Rochelle, Nueva York, informó haber realizado transmisiones de entretenimiento nocturnas a través de su estación de radioaficionados especiales, 2ZK, desde diciembre de 1916 hasta febrero del año siguiente. ^{[ 21 ]}

El estallido de la Primera Guerra Mundial paralizó en gran medida el desarrollo de la radio civil. Sin embargo, durante este periodo se produjeron importantes avances en la tecnología de tubos de vacío, que entraron en servicio tras el fin de las restricciones bélicas. Todos los ejemplos que se presentan a continuación utilizaron transmisores de tubos de vacío:

• Tras el levantamiento de las restricciones de guerra, Lee de Forest renovó la licencia de 2XG, su emisora ​​de Nueva York, que reanudó sus emisiones nocturnas en noviembre de 1919. Sin embargo, esta emisora ​​fue clausurada después de que de Forest la reubicara sin obtener permiso previo. Posteriormente, trasladó su transmisor al California Theater de San Francisco, donde obtuvo una nueva licencia y reanudó sus operaciones como 6XC . En 1921, de Forest describió 6XC como la "primera emisora ​​de radiotelefonía dedicada exclusivamente" a la radiodifusión pública. ^{[ 23 ]}
• En La Haya, Países Bajos, la emisora ​​de Hans Idzerda , PCGG , comenzó a transmitir el 6 de noviembre de 1919, utilizando modulación de frecuencia de banda estrecha (FM), lo que la convierte posiblemente en la primera emisora ​​de radio comercial. ^{[ 24 ]}
• Radio Argentina inició sus transmisiones regulares en Buenos Aires el 27 de agosto de 1920, inicialmente desde el Teatro Coliseo , donde transmitió una serie de ópera durante 19 días. La estación obtuvo su licencia el 19 de noviembre de 1923. La demora se debió a la falta de procedimientos oficiales de licenciamiento en Argentina antes de esa fecha. Esta estación continuó transmitiendo programas de entretenimiento y cultura de forma regular durante varias décadas. ^{[ 25 ]}
• A principios de 1919, la instalación canadiense de Marconi en Montreal, Quebec, Canadá, recibió un transmisor wartme excedente, y sus transmisiones de prueba, a través de la estación experimental XWA , evolucionaron hasta convertirse en emisiones, comenzando con un concierto el 20 de mayo de 1920. ^{[ 26 ]} A esto le siguieron emisiones semanales.
• Las emisiones de radio de entretenimiento en el Reino Unido comenzaron en 1920, con emisiones ocasionales de la estación del Centro de Investigación Marconi , 2MT , en Writtle , cerca de Chelmsford, Inglaterra . El 15 de junio de 1920, la soprano Dame Nellie Melba realizó una emisión muy publicitada desde la fábrica New Street Works de Marconi en Chelmsford. Esta fue la primera artista de renombre internacional en realizar una emisión de radio. Sin embargo, más tarde ese mismo año, las emisiones fueron prohibidas por el Servicio Postal ^{[ 27 ]} debido a quejas de que interferían con las comunicaciones militares.
• A partir del 20 de agosto de 1920, el Detroit News de Detroit, Michigan, EE. UU., comenzó a transmitir diariamente a través de lo que denominó Detroit News Radiophone . Esta emisora, posteriormente autorizada como emisora ​​WWJ, emitió en 1945 un anuncio que afirmaba ser la "Primera emisora ​​del mundo" y donde "comenzó la radiodifusión comercial". ^{[ 28 ]}
• Tras revisar varios esfuerzos experimentales de posguerra en Estados Unidos, en palabras de Erik Barnouw: «Había un gran interés, pero sin rumbo fijo, hasta que algo sucedió en Pittsburgh». ^{[ 29 ]} Frank Conrad era ingeniero eléctrico de Westinghouse Electric Corporation . También tenía licencia para una estación experimental, 8XK, ubicada en el garaje de su casa en Wilkinsburg, Pensilvania . Tras ver un anuncio en un periódico local sobre receptores de radio capaces de captar las emisiones de 8XK, Harry P. Davis, de Westinghouse, decidió comprobar si existía un amplio mercado de consumo para los receptores fabricados por la compañía. Westinghouse comenzó a emitir regularmente los resultados electorales la noche del 2 de noviembre de 1920, a través de la estación 8ZZ (más tarde KDKA ), ubicada en su sede de East Pittsburgh, Pensilvania, EE. UU. Esta ha sido generalmente reconocida como la primera estación de radio con licencia comercial en Estados Unidos. ^{[ 30 ]}

A partir del 1 de diciembre de 1921, el Departamento de Comercio de los Estados Unidos emitió regulaciones que establecían formalmente un servicio de radiodifusión, y para finales de 1922, había más de 500 estaciones con licencia. ^{[ 31 ]} Canadá pronto siguió el ejemplo y comenzó a emitir licencias de estaciones de radiodifusión en abril de 1922. ^{[ 32 ]} 2MT en Gran Bretaña comenzó transmisiones regulares de entretenimiento en 1922, y ese año se formó la British Broadcasting Company y se le otorgó un monopolio nacional de radiodifusión. Recibió una Carta Real en 1926, convirtiéndose en la primera emisora ​​nacional del mundo, ^{[ 33 ] [ 34 ]} seguida por la Radio Checoslovaca y otras emisoras europeas en 1923.

La radio en la educación no tardó en llegar, y las universidades de todo Estados Unidos comenzaron a añadir cursos de radiodifusión a sus planes de estudio. El Curry College de Milton, Massachusetts, introdujo una de las primeras especializaciones en radiodifusión cuando se asoció con WLOE en Boston para que los estudiantes emitieran programas. ^{[ 35 ]} Para 1931, la mayoría de los hogares estadounidenses poseían al menos un receptor de radio . ^{[ 36 ]}

De conformidad con el Reglamento de Radiocomunicaciones de la UIT (artículo 1.61), cada estación de radiodifusión deberá clasificarse según el servicio en el que opere de forma permanente o temporal.

Las estaciones de AM fueron las primeras en desarrollarse. AM se refiere a la modulación de amplitud , un modo de transmisión de ondas de radio que consiste en variar la amplitud de la señal portadora en función de la amplitud de la señal que se va a transmitir. La banda de onda media se utiliza en todo el mundo para la radiodifusión AM. Europa también utiliza la banda de onda larga . En respuesta a la creciente popularidad de las estaciones de radio FM estéreo a finales de la década de 1980 y principios de la de 1990, algunas estaciones norteamericanas comenzaron a transmitir en AM estéreo , aunque esta modalidad nunca se popularizó y se vendieron muy pocos receptores.

La señal está sujeta a interferencias por tormentas eléctricas ( rayos ) y otras interferencias electromagnéticas (EMI). ^{[ 38 ]} Una ventaja de la señal de radio AM es que puede detectarse (convertirse en sonido) con equipos sencillos. Si la señal es lo suficientemente fuerte, ni siquiera se necesita una fuente de alimentación; construir un receptor de radio de cristal sin alimentación era un proyecto común entre los niños en las primeras décadas de la radiodifusión AM.

Las emisiones de AM se realizan en las ondas de radio norteamericanas en el rango de frecuencia de onda media de 525 a 1705 kHz (conocido como la "banda de radiodifusión estándar"). Esta banda se amplió en la década de 1990 con la adición de nueve canales, desde 1605 hasta 1705  kHz. Los canales están espaciados cada 10  kHz en América y, generalmente, cada 9 kHz en el resto del mundo.

Las transmisiones de AM no pueden propagarse por la ionosfera durante el día debido a la fuerte absorción en la capa D de la ionosfera. En un entorno de canales saturados, esto significa que la potencia de los canales regionales que comparten una frecuencia debe reducirse por la noche o dirigirse a una dirección específica para evitar interferencias, lo que reduce la audiencia potencial nocturna. Algunas estaciones tienen frecuencias exclusivas en Norteamérica; estas se denominan estaciones de canal libre . Muchas de ellas pueden escucharse en gran parte del país por la noche. Durante la noche, la absorción prácticamente desaparece y permite que las señales viajen a lugares mucho más distantes mediante reflexiones ionosféricas. Sin embargo, el desvanecimiento de la señal puede ser severo por la noche.

Los transmisores de radio AM pueden transmitir frecuencias de audio de hasta 15  kHz (ahora limitadas a 10  kHz en EE. UU. debido a las normas de la FCC diseñadas para reducir la interferencia), pero la mayoría de los receptores solo son capaces de reproducir frecuencias de hasta 5  kHz o menos. Cuando comenzó la radiodifusión AM en la década de 1920, esto proporcionaba una fidelidad adecuada para los micrófonos, las grabaciones de 78 rpm y los altavoces existentes. La fidelidad de los equipos de sonido mejoró considerablemente con el tiempo, pero los receptores no. Reducir el ancho de banda de los receptores reduce el costo de fabricación y los hace menos propensos a la interferencia. A las estaciones de AM nunca se les asignan canales adyacentes en la misma área de servicio. Esto evita que la potencia de banda lateral generada por dos estaciones interfiera entre sí. ^{[ 39 ]} Bob Carver creó un sintonizador estéreo AM que empleaba filtrado de muesca que demostró que una transmisión AM puede cumplir o superar el  ancho de banda de banda base de 15 kHz asignado a las estaciones FM sin interferencia objetable. Después de varios años, el sintonizador fue descontinuado. Bob Carver había dejado la empresa y la Corporación Carver posteriormente redujo el número de modelos producidos antes de interrumpir la producción por completo. ^{[ 40 ]}

Además de en las bandas de onda media, la modulación de amplitud (AM) también se utiliza en las bandas de onda corta y onda larga . La onda corta se utiliza principalmente para emisoras nacionales, propaganda internacional u organizaciones de radiodifusión religiosa . Las transmisiones de onda corta pueden tener alcance internacional o intercontinental dependiendo de las condiciones atmosféricas. ^{[ 41 ]} La radiodifusión AM de onda larga se produce en Europa, Asia y África. La propagación de la onda terrestre en estas frecuencias se ve poco afectada por los cambios diarios en la ionosfera, por lo que las emisoras no necesitan reducir la potencia por la noche para evitar interferencias con otros transmisores.

FM se refiere a la modulación de frecuencia y se produce en las ondas de radio VHF en el rango de frecuencia de 88 a 108 MHz en todo el mundo, excepto en Japón y Rusia . Rusia, al igual que la antigua Unión Soviética , utiliza frecuencias de 65,9 a 74  MHz además del estándar mundial. Japón utiliza la  banda de frecuencia de 76 a 90 MHz.

Edwin Howard Armstrong inventó la radio FM de banda ancha a principios de la década de 1930 para superar el problema de la interferencia de radiofrecuencia (RFI), que afectaba la recepción de la radio AM. Al mismo tiempo, se logró una mayor fidelidad al espaciar más las estaciones en el espectro radioeléctrico . En lugar de 10  kHz de separación, como en la banda AM de EE. UU., los canales FM están separados por 200  kHz (0,2  MHz). En otros países, un mayor espaciado es a veces obligatorio, como en Nueva Zelanda, que utiliza  un espaciado de 700 kHz (anteriormente 800  kHz). La fidelidad mejorada que se logró superó con creces los equipos de audio de la década de 1940, pero se optó por un amplio espaciado entre canales para aprovechar la capacidad de supresión de ruido de la FM de banda ancha.

No se necesita un ancho de banda de 200 kHz para transmitir una señal de audio ; entre 20  kHz y 30  kHz es suficiente para una señal FM de banda estrecha. El  ancho de banda de 200 kHz permite una desviación de señal de ±75  kHz con respecto a la frecuencia asignada, además de bandas de guarda para reducir o eliminar la interferencia de canales adyacentes. El mayor ancho de banda permite transmitir una  señal de audio de 15 kHz más una subportadora estéreo  de 38 kHz , una señal que se superpone a la señal principal. Algunos radiodifusores utilizan la capacidad adicional no utilizada para transmitir funciones de utilidad, como música ambiental para espacios públicos, señales auxiliares GPS o datos del mercado financiero.

El problema de la interferencia nocturna en la radio AM se abordó de una manera diferente. Cuando se estableció la FM, las frecuencias disponibles eran mucho más altas en el espectro que las utilizadas para la radio AM, aproximadamente 100 veces más altas. El uso de estas frecuencias significaba que, incluso con mucha mayor potencia, el alcance de una señal FM determinada era mucho menor; por lo tanto, su mercado era más local que el de la radio AM. El alcance de recepción por la noche es el mismo que durante el día. Todas las transmisiones de radio FM son de línea de visión, y el rebote ionosférico no es viable. Los anchos de banda mucho mayores, en comparación con AM y SSB, son más susceptibles a la dispersión de fase. Las velocidades de propagación son más rápidas en la ionosfera a la frecuencia de banda lateral más baja. La diferencia de celeridad entre las bandas laterales más alta y más baja es bastante evidente para el oyente. Dicha distorsión ocurre hasta frecuencias de aproximadamente 50  MHz. Las frecuencias más altas no se reflejan en la ionosfera ni en las nubes de tormenta. Se han utilizado reflexiones lunares en algunos experimentos, pero requieren niveles de potencia poco prácticos.

El servicio de radio FM original en los EE. UU. fue la Yankee Network , ubicada en Nueva Inglaterra . ^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]} La transmisión regular de FM comenzó en 1939, pero no representó una amenaza significativa para la industria de la radiodifusión AM. Requería la compra de un receptor especial. Las frecuencias utilizadas, de 42 a 50  MHz, no eran las que se usan hoy. El cambio a las frecuencias actuales, de 88 a 108  MHz, comenzó después del final de la Segunda Guerra Mundial y fue impuesto en cierta medida por las emisoras de AM como un intento de debilitar lo que para entonces se reconocía como una amenaza potencialmente seria.

La radio FM en la nueva banda tuvo que empezar desde cero. Como empresa comercial, siguió siendo un medio poco utilizado por los aficionados al audio hasta la década de 1960. Las emisoras de AM más prósperas, o sus propietarios, adquirieron licencias de FM y a menudo emitían la misma programación en la emisora ​​de FM que en la de AM (lo que se conoce como " transmisión simultánea "). La FCC limitó esta práctica en la década de 1960. Para la década de 1980, dado que casi todas las radios nuevas incluían sintonizadores tanto de AM como de FM, la FM se convirtió en el medio dominante, especialmente en las ciudades. Debido a su mayor alcance, la AM siguió siendo más común en las zonas rurales.

La radio pirata es una transmisión de radio ilegal o no regulada. Se usa comúnmente para describir la radiodifusión ilegal con fines de entretenimiento o políticos. A veces se utiliza para la operación ilegal de radio bidireccional. Su historia se remonta a la naturaleza no autorizada de la transmisión, pero históricamente ha habido un uso ocasional de embarcaciones marítimas —que se ajustan a la percepción más común de un pirata— como bases de transmisión. Las normas y regulaciones varían mucho de un país a otro, pero a menudo el término radio pirata describe la transmisión no autorizada de señales de radio FM, radio AM o de onda corta en un amplio rango. En algunos lugares, las estaciones de radio son legales donde se transmite la señal, pero ilegales donde se recibe, especialmente cuando las señales cruzan una frontera nacional. En otros casos, una transmisión puede considerarse "pirata" debido al tipo de contenido, su formato de transmisión o la potencia de transmisión (vatios) de la estación, incluso si la transmisión no es técnicamente ilegal (como una transmisión por internet o una transmisión de radioaficionado). Las estaciones de radio pirata a veces se denominan radios clandestinas o de contrabando.

La radiodifusión digital surgió primero en Europa ( Reino Unido en 1995 y Alemania en 1999) y posteriormente en Estados Unidos, Francia, Países Bajos, Sudáfrica y muchos otros países del mundo. El sistema más sencillo se denomina DAB (Radiodifusión Digital de Audio ) y utiliza el sistema EUREKA 147 (Banda III) de dominio público . El DAB se utiliza principalmente en el Reino Unido y Sudáfrica. Alemania y Países Bajos utilizan los sistemas DAB y DAB+, y Francia utiliza el sistema de banda L de la radio digital DAB.

Los organismos reguladores de radiodifusión de Estados Unidos y Canadá han optado por utilizar la radio HD , un sistema de transmisión digital en frecuencias adyacentes a las de la transmisión analógica. La radio HD es propiedad de un consorcio de empresas privadas llamado iBiquity . El consorcio internacional sin ánimo de lucro Digital Radio Mondiale (DRM) ha introducido el sistema DRM de dominio público , utilizado por un número relativamente reducido de emisoras en todo el mundo.

Los elevados costes iniciales de los transmisores satelitales y las restricciones en las licencias de espectro radioeléctrico disponibles han limitado el crecimiento de las emisiones de radio por satélite . En Estados Unidos y Canadá , solo existen dos servicios: XM Satellite Radio y Sirius Satellite Radio . Tanto XM como Sirius pertenecen a Sirius XM Satellite Radio , empresa que se formó mediante la fusión de XM y Sirius el 29 de julio de 2008. En Canadá , XM Radio Canada y Sirius Canada permanecieron como compañías independientes hasta 2010. Worldspace en África y Asia, y MobaHO! en Japón y Corea del Sur, fueron dos operadores de radio por satélite que fracasaron y quebraron.