Gioia Sannitica Broadcast

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Onde Radio

Le onde radio, o radioonde, sono radiazioni elettromagnetiche di frequenza compresa tra zero e 300 GHz, ovvero con lunghezza d'onda da 1 mm all'infinito. Il limite di frequenza inferiore è necessariamente asintotico, poiché per definizione non possono esistere onde elettromagnetiche senza variazione di campo (cioè a frequenza zero).

La quantità di informazione che può essere trasportata da un segnale radio è proporzionale alla sua frequenza, per questo le frequenze minime usate nella radiotecnica per trasmettere la voce partono da qualche decina di Khz.

Sebbene questa regione dello spettro elettromagnetico sia di piccole dimensioni rispetto alle altre ( ultravioletto, infrarosso, raggi X ecc) è storicamente la più utilizzata per le comunicazioni radio.. Questo è avvenuto principalmente perché le onde di bassa frequenza sono facilmente generabili con dispositivi elettrici alla portata della fisica della fine del XIX secolo (oscillatori, antenne, rivelatori a risonanza) e quindi disponibili ai tempi di Guglielmo Marconi. Un altro vantaggio delle maggiori lunghezze d'onda è di propagarsi per riflessione ionosferica a distanze intercontinentali, sicuramente interessante in un'epoca in cui non esistevano ponti radio e satelliti per telecomunicazione.

Bande radio

nome e sigla della banda ed esempi di applicazioni	frequenza	lunghezza d’onda
Extremely Low Frequency (ELF) frequenze estremamente basse comunicazioni con i sottomarini	< 3 kHz	> 100 km
Very Low Frequency (VLF) frequenze molto basse segnali per la navigazione marittima	3 ÷ 30 kHz	10 ÷ 100 km
Low Frequency (LF) frequenze basse loran-C e altri sistemi di navigazione	30 ÷ 300 kHz	1 ÷ 10 km
Medium Frequency (MF) frequenze medie radio Am e radio marittima	300 kHz ÷ 3 MHz	100 m ÷ 1km
High Frequency (HF) alte frequenze radio a onde corte e radiotelefono	3 ÷ 30 MHz	10 ÷ 100 m
Very High Frequency (VHF) frequenze molto alte televisione VHF e radio FM	30 ÷ 300 MHz	1 ÷ 10 m
Ultra-High Frequency (UHF) frequenze ultra-elevate televisione UHF, telefoni cellulari, sistemi di localizzazione GPS	300MHz ÷ 3 GHz	10 cm ÷ 1m
Super-High frequency (SHF) frequenze super-elevate comunicazione satellitare e spaziale, sistemi a microonde	3 ÷ 30 GHz	1 ÷ 10 cm
Extremely High frequency (EHF) frequenze estremamente elevate radioastronomia, sistemi a guida radar per l'aeronautica	30 ÷ 300 GHz	1mm ÷ 1cm

La gamma delle onde radio è convenzionalmente suddivisa nelle seguenti bande:

La banda UHF è a cavallo tra la regione delle onde radio e delle microonde, il confine non è netto.

Le bande ELF, SLF, ULF, and VLF hanno frequenze uguali a quelle delle onde sonore ma mentre le prime sono onde elettromagnetiche, le seconde sono invece vibrazioni meccaniche dell'aria.

Le frequenze ultrabasse sono usate per la comunicazione con i sottomarini poiché l'acqua attenua le onde elettromagnetiche in ragione proporzionale alla frequenza, con un coefficiente elevato. Soltanto frequenze bassissime riescono a propagarsi per centinaia di chilometri, ma con la necessità di enormi antenne, costituite da fili immersi lunghi diverse decine di chilometri. Con queste onde è possibile inoltre trasportare pochissima informazione, messaggi scanditi lentamente, certamente non la voce

La ionosfera è quella fascia dell'atmosfera nella quale le radiazioni del sole e in misura molto minore i raggi cosmici provenienti dallo spazio, provocano la ionizzazione dei gas componenti. La ionosfera si estende fra i 60 e i 450 km di altitudine e dunque appartiene parzialmente sia alla mesosfera che alla termosfera. Può essere ulteriormente divisa in strati evidenziandone le diverse proprietà elettriche, dovute alle variazioni di composizione e dell'intensità di radiazione solare ricevuta.

La ionosfera è estremamente rarefatta: pur essendo spessa centinaia di kilometri, essa contiene solamente l'1% circa della massa gassosa atmosferica complessiva. La temperatura diurna varia dai 200 K degli strati più interni ai 1500 K degli strati più esterni, maggiormente esposti al Sole. La presenza dell'illuminazione solare esercita una grande influenza sulle proprietà dei gas ionosferici, che dunque cambiano sensibilmente tra il giorno e la notte. Anche il ciclo molto più lungo dell'attività solare ha effetti sensibili sulla ionosfera.La ionosfera svolge un ruolo importante in alcune applicazioni radio; un'onda a radiofrequenza incidente su uno strato ionizzato può essere totalmente riflessa sotto opportune condizioni, al contrario di quanto accade nell'atmosfera non ionizzata (il cui indice di rifrazione) presenta variazioni generalmente troppo piccole per produrre la riflessione totale di un'onda). Di conseguenza, è possibile utilizzare un modello di propagazione basato su riflessioni multiple fra la superficie terrestre e la ionosfera. Questo tipo di propagazione è abbastanza efficiente per frequenze inferiori ai 30MHz, le cosiddette onde cortetipicamente utilizzate dalle trasmissioni radioamatoriali.

Strati della Ionosfera

Strati della Ionosfera. Di notte sono presenti gli strati E e F. Durante il giorno si forma lo strato D, e gli strati E e F divengono molto più forti. Spesso durante il giorno lo strato F si differenzia in F1 e F2.

Strato D

È lo strato più interno, si estende fra i 60 e i 90 km di altitudine. Il gas ionizzato è principalmente l'ossido di azoto (NO). Gli ioni e gli elettroni si ricombinano velocemente e pertanto l'effetto netto della ionizzazione è piuttosto basso, di giorno insufficiente a supportare la propagazione oltre i 3 MHz, e di notte praticamente nullo. In condizione di quiete questo strato è presente solo di giorno.

Strato E

Si estende fra i 90 e i 130 km di altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno molecolare (O₂). La velocità di ricombinazione è minore rispetto allo strato D, e di notte permane una debole ionizzazione. Lo strato E può essere sfruttato per le trasmissioni fino ai 10 MHz. In condizioni di quiete, è possibile avere un residuo di ionizzazione durante le ore notturne.

Strato E_s

È uno strato sporadico, che compare talvolta alla quota di 100 km, per brevi intervalli di tempo (da pochi minuti a qualche ora). È caratterizzato da nubi elettroniche di forma lamellare e piccolo spessore (2 km circa), fortemente ionizzate, in grado di supportare la propagazione fino a 20 MHz. Attualmente si stanno studiando diverse cause che potrebbero concorrere alla formazione dello strato E_s; per esempio, il calore prodotto dalla disintegrazione di sciami meteorici che entrano nell'atmosfera può creare delle scie di intensa ionizzazione, interpretabili come strati E_s.

Strato F

Si estende fra i 130 e i 450 km di altitudine. Il gas ionizzato è l'ossigeno atomico (O). Di giorno lo strato F si divide in due ulteriori sottostrati, F1 (interno) ed F2 (esterno), nei quali la ionizzazione assume proprietà differenti. Lo strato F1 si estende fino a ~240 km e contiene principalmente ioni NO+, nello strato F2, che si estende oltre i ~240 km, sono presenti soprattutto ioni O+. Lo regione F è la più importante dal punto di vista delle comunicazioni HF perché in essa si raggiungono le massime concentrazioni di densità elettronica, essendo la più spessa e la più riflettiva.

Applicazioni Radio.

Un'onda radio che raggiunge la ionosfera forza gli elettroni liberi ad oscillare alla stessa frequenza del suo campo elettrico. Se l'energia di oscillazione non viene persa per ricombinazione (cioè se la frequenza di ricombinazione è minore della frequenza dell'onda), gli elettroni cesseranno di oscillare reirradiando l'onda verso terra. Maggiore è la frequenza dell'onda incidente, maggiore sarà il numero di cariche libere necessarie per reirradiare l'onda. Nel caso non ci siano abbastanza cariche pronte ad oscillare, la riflessione totale (e quindi la propagazione ionosferica) non può avvenire.

Trattazione matematica

Per riflettere un'onda che si propaga verso la ionosfera con un generico angolo di elevazione ψ, è necessario uno strato con indice di rifrazione n tale che (legge di Snell).

$\cos{\psi} > n\,$

L'indice di rifrazione n visto da un'onda a frequenza f che si propaga in un gas ionizzato dipende dal numero di cariche per unità di volume N secondo la relazione:

$n = \sqrt{1-\frac{Ne^2}{4\pi^{2} f^{2} m\epsilon_0}}\,$

dove m è la massa delle'elettrone, e è la carica dell'elettrone, ed ε₀ è la costante dielettrica del vuoto. La relazione precedente può essere scritta come:

$n = \sqrt{1-\left( \frac{f_c}{f}\right)^2}\,$

da cui si ottiene l'angolo ψ massimo per cui avviene la riflessione totale :

$\psi < \arccos{\sqrt{1-\left( \frac{f_c}{f}\right)^2}}\,$

dove f_c è detta frequenza critica e vale circa:

$f_c \simeq 9 \sqrt{N}$

La frequenza critica è quindi proporzionale a √N; in ultima analisi, essa divide il dominio delle frequenze in due parti:

per frequenze inferiori alla frequenza critica si ha incondizionata riflessione, qualunque sia l'angolo di incidenza; n infatti si annulla.
per frequenze superiori alla frquenza critica, la riflessione avviene solamente sotto un certo angolo di incidenza (che dipende dalla frequenza).

È importante notare che l'angolo di incidenza è limitato inferiormente dalla curvatura terrestre; anche utilizzando un'antenna ad un angolo di elevazione bassissimo, non è possibile ridurre l'angolo di incidenza sotto un certo valore; pertanto, la propagazione ionosferica non ha mai luogo a frequenze maggiori di 3 - 3,5 volte la frequenza critica. Per lo strato F2, che è quello maggiormente ionizzato, questo valore-limite (MUF, maximum usable frequency) vale circa 30 MHz.

Con il termine radioascolto si identifica l'hobby focalizzato sulla ricezione di segnali radio più o meno distanti, generalmente al di fuori del normale bacino di ascolto dei locali servizi di radiodiffusione. A differenza dei radioamatori il radioascolto non ha bisogno di autorizzazione, dal momento che non viene effettuata nessuna trasmissione di segnali radio.

Le attività di radioascolto vengono tradizionalmente classificate in tre principali filoni:

Il BCL o "ascoltatore di emittenti internazionali" è principalmente rivolto all'ascolto della programmazione delle emittenti in onde corte che si rivolgono a un pubblico estero, utilizzando la lingua della nazione d'origine o quelle delle nazioni target
Il DXer tende a privilegiare la ricezione delle emittenti radiodiffusive locali, in onde medie, onde corte, onde lunghe, FM , i cui segnali - non espressamente rivolti all'estero - riescono in particolari condizioni di propagazione a coprire distanze notevoli
L'SWL, o "shortwave listener", è un ascoltatore di radioamatori, nelle gamme di frequenze loro assegnate.

Apparati di ricezione

Ricevitore analogico per LW, MW, SW ed FM (fine anni '70)

Lo strumento di lavoro del radioascoltatore è il ricevitore, un dispositivo commerciale o autocostruito, capace di sintonizzarsi sulle stazioni radio di proprio interesse. Anche una semplice radio a transistor può consentire l'ascolto di emittenti lontane, in particolare in orari serali sulla gamma delle onde medie (MF, da 300 a 3.000 khz).

Taluni esperti radioascoltatori usufruiscono di ricevitori con buone caratteristiche di sensibilità (capacità di ricevere segnali molto deboli) e di selettività (capacità di isolare un segnale rispetto alle interferenze). Esistono inoltre ricevitori per usi speciali ma il loro impiego è praticamente sconosciuto fra i dilettanti sia per mancanza delle prescritte autorizzazioni di legge per l'ascolto su frequenze extra radioamatoriali, sia per i costi elevatissimi: in tali sporadici casi ci si riferisce al possesso di strumenti per radiomisure civili professionali e militari.

Un secondo elemento assolutamente indispensabile è l'antenna ovvero una struttura metallica che agisce come intermediario, o trasduttore tra il campo elettromagnetico generato dal trasmettitore e l'ingresso del ricevitore. L'antenna ricevente usata dal radioascoltatore può essere una semplice antenna telescopica a stilo, incorporata nel ricevitore oppure esterna ad esso, oppure un cavetto in rame isolato, un'asta monolitica metallica o una configurazione più complessa.

Oltre al ricevitore e all'antenna, alcuni radioascoltatori si dotano di accessori atti a migliorare la forza e la qualità del segnale ricevuto. Un primo tipo di accessori lavora solo in radiofrequenza e comprende tutti quei circuiti elettronici attivi o passivi che possono servire per aumentare la sensibilità e la selettività della radio. Un secondo tipo riguarda invece i dispositivi agenti solo sulla audio frequenza.

Il registratore a cassetta o il minidisc sono altri utili accessori perché oltre a consentire il riascolto di segnali particolarmente disturbati servono anche a costituire un archivio delle stazioni ricevute e identificate. Oggi sono sempre più diffusi i sistemi di trattamento del segnale basati su personal computer.

Numerosi programmi amatoriali consentono per esempio di ottimizzare la resa qualitativa del suono registrato o di rallentare o accelerare la riproduzione audio per facilitare il riconoscimento di termini non perfettamente comprensibili. Il computer svolge un ruolo sempre più importante in ogni aspetto del monitoraggio delle frequenze radio fino al punto di rimpiazzare interi stadi di ricezione e decodifica dei segnali prima realizzati con componenti elettronici discreti.

Identificazione delle stazioni radio

Una fase importante del radioascolto è quella della chiara identificazione della stazione ascoltata. L'identificazione può avvenire sulla base di un effettivo annuncio da parte del conduttore del programma, grazie a un jingle musicale o cantato, o a un insieme di indizi riferiti al contenuto del programma, lingua utilizzata, località geografiche e personaggi politici citati, eventi e personaggi sportivi, inni nazionali, spot pubblicitari, segnali orari, numeri telefonici e così via).

La caccia alle stazioni lontane e l'ascolto di programmi per l'estero sono facilitati dall'esistenza di repertori che contengono le liste di stazioni attive sulle rispettive frequenze o, nel caso delle broadcast internazionali, dalla disponibilità di guide alla programmazione (in inglese program schedule) con l'indicazione degli orari e delle frequenze utilizzate per le diverse fasce di programmazione in lingua.

Quando la lista non può essere risolutiva e su una determinata frequenza e in un determinato orario è teoricamente possibile l'ascolto di due o più stazioni, sono utili le considerazioni sui meccanismi della propagazione radioelettrica e sugli aspetti storico-statistici che favoriscono la ricezione di una stazione piuttosto che un'altra. Se anche questi fattori non sono determinanti, non resta che una accurata analisi del segnale ascoltato e possibilmente registrato, ai fini di individuare espliciti annunci o indizi per l'identificazione. Anche così, un certo numero di segnali rimane non identificato e come tale viene normalmente riportato su un log, il diario di bordo che il radioascoltatore è solito tenere come traccia della sua attività.

Come avviene per i radioamatori, anche i radioascoltatori possono contattare la stazione ricevuta per ottenere una conferma di ricezione chiamata QSL. La QSL, che il radioascoltatore invia alle emittenti, può essere una comune cartolina su un lato della quale vengono riportati i dettagli tecnici dell'ascolto effettuato, con l'indicazione della data, dell'ora, della frequenza ricevuta e di altri dati che comprovino il reale ascolto dell'emittente. L'emittente radiofonica, alla ricezione di una QSL correttamente compilata, potrebbe rispondere con una cartolina ufficiale che conferma il rapporto d'ascolto.

Le principali bande di frequenza

Il radioascolto viene praticato nei tre ambiti tradizionalmente assegnati alle stazioni radiodiffusive e amatoriali: onde medie, corte e in FM. Le emittenti commerciali in onde medie, in Europa, sono comprese tra la frequenza di 531 e quella di 1.611 kHz. Le emittenti commerciali su onde corte sono comprese tra i 2.000 e i 30.000 kHz.

Gli organi regolatori, in particolare l'ITU (International Telecommunications Union) di Ginevra, assegna alle emittenti locali e internazionali le seguenti bande operative:

Gamme di frequenza in kHz

1.830 - 1.850 (banda dei 160 metri radioamatoriali)
2.300 - 2.495 (banda dei 120 m)
3.200 - 3.400 (banda dei 90 m)
3.500 - 3.800 (banda degli 80 m radioamatoriali)
3.900 - 4.000 (banda dei 75 m)
4.750 - 5.060 (banda dei 60 m)
5.900 - 6.200 (banda dei 49 m)
7.000 - 7.100 (banda dei 40 m radioamatoriali)
7.100 - 7.350 (banda dei 41 m)
9.400 - 9.990 (banda dei 31 m)
10.100 - 10.150 (banda dei 30 m radioamatoriali)
11.600 - 12.100 (banda dei 25 m)
13.500 - 13.870 (banda dei 21 m)
14.000 - 14.350 (banda dei 20 m radioamatoriali)
15.100 - 15.800 (banda dei 19 m)
17.480 - 17.900 (banda dei 16 m)
18.900 - 19.020 (banda dei 15 m)
21.000 - 21.450 (banda dei 15 m radioamatoriali)
21.450 - 21.750 (banda dei 13 m)
25.600 - 26.100 (banda dei 12 m)
26.100 - 27.500 (banda degli 11 m CB)
28.000 - 29.700 (banda dei 10 m radioamatoriali)

L'estensione della modulazione di frequenza è compreso fra 88 a 108 MHz, con diversa spaziatura tra i canali (50 kHz per l'Europa, 200 kHz per il Nord America). Un'altra gamma di frequenze utilizzata dalle emittenti commerciali solo in Europa, parte dell'Asia e dell'Africa settentrionale sono le onde lunghe, comprese tra 153 e 279 kHz. Nell'intero continente americano, le onde medie sono comprese tra 540 e 1610 kHz, con spaziatura tra i canali pari a 10 kHz (contro i 9 kHz di Europa, Africa, Asia e Oceania). In Nord America e in alcuni Stati del Sud America, le onde medie sono state ampliate nella extended band compresa tra 1610 e 1700 kHz. Anche in modulazione di frequenza esistono alcune eccezioni. In Giappone la banda FM speciale è compresa tra 76 e 90 MHz, mentre nelle nazioni dell'ex blocco orientale europeo viene ancora utilizzata, anche se in progressivo smantellamento, la banda compresa tra i 66 e i 72 MHz. detta anche OIRT.

Nelle onde corte dette anche HF, sono state assegnate bande distinte alle stazioni radioamatoriali e ai servizi non commerciali di tipo civile e militare, per esempio per gli aiuti alla navigazione aerea o marittima e ad altre attività di pronto intervento, sicurezza e coordinamento (il cosiddetto traffico utility o utilitario). L'ascolto su tali bande da parte dei radioascoltatori è vietato dai disposti delle leggi nazionali.

Tali servizi non commerciali operano anche su brevi distanze, o su aree regionali moderatamente estese, copribili tramite reti di ripetitori) su frequenze in banda VHF, o UHF. Anche i satelliti vengono utilizzati per il traffico utilitario su frequenze via via più elevate (bande SHF e EHF). Per il monitoraggio delle frequenze VHF o superiori vengono normalmente impiegati ricevitori a larga banda, detti anche scanner (per la capacità di esplorare rapidamente porzioni di spettro molto estese). Tuttavia Il loro uso è legale solo per la ricerca di emittenti di tipo commerciale, radioamatoriale e di tempo e frequenze campioni.

Un'ulteriore specializzazione del radioascolto riguarda la ricezione a lunga distanza dei segnali televisivi terrestri trasmessi in gamme VHF (banda I e III) e UHF (banda V). Tra i 48 e i 65 MHz, i segnali televisivi in banda I possono essere ricevuti a distanze notevoli, superiori ai 2.000 km, durante la stagione estiva, in condizioni propagative particolari.

La propagazione

I segnali radio si propagano a distanza attraverso mezzi propagativi diversi. Le onde elettromagnetiche possono per esempio propagarsi su terra, grazie alle proprietà conduttive del suolo o via cielo, giungendo all'antenna ricevente per via diretta (portata ottica) o attraversando, come nel caso delle onde corte, diversi strati della ionosfera. Le frequenze molto elevate nelle bande delle VHF e UHF possono anche propagarsi per via troposferica. I meccanismi della propagazione ionosferica sono generalmente molto complessi dal punto di vista fisico, perché comportano l'interazione tra le onde elettromagnetiche e le particelle cariche della ionosfera.

A loro volta, queste particelle subiscono l'interazione con diverse forme di radiazione, in particolare quella proveniente dal sole, la cui attività elettromagnetica è complessa e legata a particolari ciclicità. La propagazione delle onde medie e corte è particolarmente legata alle ore di insolazione e alla temporanea presenza di specifici substrati nella ionosfera. Le frequenze più basse, per esempio, in genere quelle inferiori a 5 MHz, si propagano a lunga distanza nelle ore a insolazione bassa o nulla, cioè in prossimità o dopo il tramonto (e prima del completo sorgere del sole). È per questa ragione che la banda europea delle onde medie con l'arrivo dell'oscurità si popola di segnali provenienti da stazioni lontane, che durante il giorno vengono completamente assorbiti dalla ionosfera. Sulle onde corte, dove la maggior parte delle emittenti internazionali concentrano le loro trasmissioni per l'estero, è piuttosto agevole ricevere i programmi diffusi da stazioni molto lontane, anche da distanze antipodali.

Le stazioni non commerciali

Sperimentata da Marconi per applicazioni molto diverse dalla diffusione sonora (inventata molti anni dopo), la radio viene utilizzata a supporto di un grande numero di attività professionali, pronto intervento ed emergenza, in ambiti civili e militari. Inoltre le applicazioni radiotelefoniche, dove la trasmissione in radiofrequenza sostituisce una linea fisica come un cavo in rame o in fibra ottica. Sono in contatto radio tra loro i piloti e gli addetti al controllo del traffico aereo, o gli agenti di pubblica sicurezza con le centrali operative. Ma anche le squadre di riparazione tecnica o gli equipaggi delle ambulanze si servono di ponti radio per gestire comunicazioni fondamentalmente punto-punto, che avvengono cioè tra due interlocutori o tra un interlocutore con ruolo di coordinamento (il dispatcher) e un gruppo ristretto o localizzato di singoli agenti/operatori.

Esistono anche applicazioni ancora più specifiche come la trasmissione di notizie e contenuti professionali (per esempio le mappe meteorologiche) o segnali diffusi per agevolare il posizionamento geografico delle persone o dei veicoli che ricevono tali segnali. Tutto questo tipo di traffico non diffusivo rientra tra le applicazioni cosiddette utilitarie della radio (dal termine inglese utility) e possono avvenire in modalità voce o radiotelegrafica, sfruttando anche nuove tecniche di modulazione dei segnali. Le reti radiomobili di telefonia civile e militare, basate per esempio su standard come il GSM, possono in un certo senso essere assimilate alla radio utilitaria e in genere sono classificate anch'esse nell'ambito dei servizi non broadcast, o non diffusivi.

Ascolto e regolamentazione legale

L'intero spettro delle onde radio prevede opportune suddivisioni destinate alla radiodiffusione circolare, a quella amatoriale e di altri servizi pubblici e privati a volta impropriamente definiti col termine unificante di "utilità". La regolamentazione dell'intero spettro viene coordinata a livello internazionale dall'ITU, agenzia delle Nazioni Unite, nel corso di periodiche World Radio Conference.

Si rilevano casi di ascoltatori dediti all'intercettazione sistematica di alcune tipologie di servizi utilitari, in particolare sulle frequenze delle onde corte senza averne titolo.

L'intercettazione volontaria (vale a dire con la dichiarata intenzione di intercettare le emissioni) e la divulgazione dei contenuti ad opera dei non autorizzati, può prefigurare un reato penale. Per tale motivo il monitoraggio delle stazioni utilitarie, altrimenti noto come Utility DXing troverebbe punibilità ai sensi delle vigenti leggi in varie Nazioni.

Le uniche stazioni di utilità che possono essere ascoltate senza tema di incorrere in sanzioni, in quasi tutte le Nazioni, sono quelle adibite ai servizi di diffusione del tempo e frequenza campione.

La radio digitale

I servizi radiofonici locali e internazionali si servono essenzialmente di due tipi di modulazioni per diffondere i loro contenuti sonori: la modulazione di ampiezza (AM) e la modulazione di frequenza (FM). In entrambi i casi la frequenza del segnale portante viene modificata direttamente dal segnale sonoro analogico e trasmessa dall'impianto emittente. In ricezione, il segnale misto viene demodulato per estrarre dalla portante ricevuta il segnale sonoro originario. Naturalmente è possibile modulare il segnale della portante con un segnale sonoro che sia stato digitalizzato in precedenza. Il flusso di informazione digitale può quindi andare a modulare la portante attraverso modulazioni molto complesse, che sfruttano la variabilità della portante stessa in domini di ampiezza, tempo, frequenza e fase. Nuovi tipi di modulazione digitale sono stati inventati per applicazioni broadcast e non broadcast. Il già citato GSM è uno standard che prevede la modulazione digitale delle portanti. Nel corrispettivo ambito televisivo esiste lo standard DVB.

Anche per la diffusione radiofonica si stanno sperimentando diverse alternative digitali alle tradizionali modulazioni analogiche, anche se il grado di accettazione da parte del mercato varia in funzione di considerazioni di allocazione delle porzioni di frequenza, disponibilità della componentistica per la costruzione di impianti trasmissivi e apparati riceventi e costi di implementazione e transizione dai vecchi ai nuovi sistemi. A volte, le necessità di impiego delle frequenze prevedono infatti la vera e propria sostituzione o aggiornamento dei precedenti servizi. In altri casi i nuovi servizi digitali possono essere sperimentati in situazioni che non impattano sullo status quo. Un esempio ormai consolidato viene dalla televisione digitale, sperimentata inizialmente attraverso frequenze satellitari che hanno per così dire affiancato sia le trasmissioni televisive satellitari analogiche, sia le trasmissioni analogiche terrestri. Lo standard DVB-S è quindi meno "rivoluzionario" del più recente DVB-T, usato in Europa per le nuove trasmissioni televisive digitali terrestri. Queste ultime utilizzano canali di una banda UHF, assegnata anche al servizio televisivo analogico e tutto ciò implica la creazione di accordi preliminari per la gestione dei canali da assegnare ai due tipi di modulazione del segnale, eventualmente nell'ottica di una sostituzione graduale ma completa del vecchio servizio da parte dei nuovi.

La trasformazione della radio diffusiva analogica procede a ritmi molto variabili e in questo momento si concentra su almeno tre standard, due sviluppati in Europa (il DAB e il DRM), uno negli Stati Uniti (IBOC). Il DAB, Digital Audio Broadcast, basato su standard Eureka 147, era stato pensato per l'evoluzione della radio in modulazione di frequenza ed è al tempo stesso il sistema più consolidato, diffuso e utilizzato commercialmente. In Europa è in uso ufficiale da tempo in Gran Bretagna e in misura inferiore in Germania. Altre nazioni hanno avviato reti sperimentali e alcune hanno già deciso, sulla base degli esperimenti, di non utilizzare il DAB in futuro. Solo recentemente, ad inizio 2005, l'Italia ha deciso per l'assegnamento di licenze DAB, che utilizza due diverse bande di frequenza: in VHF (banda III dai 174 ai 240 MHz) e UHF (banda satellitare L-band dai 1452 ai 1492 MHz). In Italia, Agcom ha deciso di assegnare le licenze per impianti terrestri DAB a partire dalla banda L e solo in subordine nella banda III oggi utilizzata per la sperimentazione in corso da alcuni anni da parte di network radiofonici e stazioni pubbliche e private.

All'inizio del 2007 il consorzio internazionale per il DAB ha approvato alcune modifiche allo standard, in particolare nel dominio dei codec audio, che sono stati aggiornati allo stato dell'arte delle tecnologie di compressione. Il consorzio ha anche cambiato nome e ora si chiama World DMB Forum. La sigla DMB, Digital Media Broadcasting, deriva da una variante di Eureka 147 studiata e applicata in Corea del Sud. Nel mese di febbraio 2007, la stessa Rai ha avviato una sperimentazione del DMB attraverso l'attuale sistema di impianti utilizzati (in Banda III) per il DAB. Il test prevede anche la trasmissione di immagini prevista dal sistema DMB (che è anche in grado di trasmettere video digitale di tipo televisivo).

Il DRM o Digital Radio Mondiale è uno standard affine al DAB pensato inizialmente per l'evoluzione qualitativa dei segnali trasmessi sulle onde corte dalle emittenti internazionali. In seguito sono state avviate sperimentazioni sulle attuali frequenze delle onde medie e onde lunghe analogiche ed è allo studio una versione del DRM per la banda della modulazione di frequenza (88-108). Utilizzando bande condivise, il DRM comporta però alcune problematiche di interferenza nei confronti dei servizi analogici. Oggi il DRM viene utilizzato da un gruppo di emittenti internazionali e da alcune stazioni in onde medie europee.

L'IBOC, sviluppato negli USA per l'evoluzione dei servizi analogici in onde medie (AM) e FM, si basa su standard diversi che consentono la modulazione ibrida delle portanti, con una componente analogica affiancata a una componente digitale. In questo modo IBOC consente una sperimentazione parallela anche in assenza di apparecchi commerciali capaci di ricevere questo standard. Come il DRM anche IBOC comporta tuttavia complesse problematiche di interferenza ai segnali analogici tradizionali su frequenze adiacenti a quelle utilizzate, soprattutto sulle frequenze delle onde corte e delle onde medie (che subiscono in condizioni di oscurità un rafforzamento propagativo importante). I problemi di interferenza sono legati al fatto che nei ricevitori analogici le modulazioni digitali tendono a essere percepite come fastidiosi spettri rumorosi, che possono coprire o alterare lo spettro sonoro originale. Il vantaggio della ricezione digitale sull'analogico è però dato da una maggiore resa qualitativa (specie nei casi in cui il segnale analogico sia disturbato da rumori elettrici ed evanescenze propagative) e spesso da un impiego più razionale delle frequenze disponibili.

Tra i sistemi di tipo IBOC, In Band-On Channel, attualmente in funzione si segnalano HD Radio di Ibiquity, già on air da numerose stazioni in onde medie e FM e il FMeXtra, sviluppato sempre negli Stati Uniti da Digital Radio Express. Se HD Radio è caratterizzato da una complessa struttura spettrale in cui le componenti analogiche e digitali si mescolano tra loro, FMeXtra sfrutta il principio delle sottoportanti dello spettro FM emesso da una stazione per inserire, accanto alla normale modulazione analogica, un flusso di informazioni digitali corrispondente a uno o più programmi distinti (fino a due programmi stereofonici o quattro monofonici).

Non è ancora possibile dire se i segnali digitali del DRM o dell'IBOC consentiranno una attività di ricezione a lunga distanza simile a quella che per almeno 80 anni ha caratterizzato le stazioni analogiche. Per quanto disturbato e debole, un segnale analogico viene fondamentalmente decodificato dall'orecchio umano, che è capace di interpretare i contenuti anche in casi di forte compromissione del segnale originario; mentre su una modulazione digitale devono intervenire strumenti software caratterizzati da una ben definita soglia di intelligibilità. Quando la ricostruzione di un segnale digitale è possibile, la resa qualitativa può essere eccellente. Ma se la percentuale di informazione chiara non è sufficiente, la resa può addirittura essere nulla.

Maggiore è la preoccupazione riguardante l'impatto che un segnale digitale può avere su una banda occupata anche da segnali analogici. Il rischio di questa fase di sperimentazione, caratterizzata dalla scarsa disponibilità di apparecchi in grado di demodulare standard come il DRM, è che i segnali analogici vengano disturbati dalle interferenze digitali anche oltre la soglia di intelligibilità di questi ultimi.

Fonti e le organizzazioni di radioascolto

Fin dagli albori della radiodiffusione circolare, che ha fatto il suo debutto negli Stati Uniti nei primi anni venti del XX secolo, si è diffusa la passione per la "caccia" alle emittenti più lontane. Il primo pubblico della radio era costituito da appassionati in grado di costruirsi da soli apparecchi riceventi molto costosi nelle prime versioni commerciali e soprattutto in grado di sperimentare sul campo la disponibilità di stazioni e programmi in una fase pionieristica sostanzialmente priva di fonti informative sul nascente mercato dell'offerta di contenuti radiofonici.

Prima dell'avvento di pubblicazioni per dilettanti come l'italiano Radio Orario, gli appassionati privi di una specifica preparazione tecnica potevano attingere a pubblicazioni non professionali equivalenti alle attuali fanzine. Ancora oggi esiste, nell'ambito delle associazioni di appassionati, una produzione di informazioni come segnalazioni di stazioni ascoltate, liste di frequenze, tecniche, recensioni e prove degli apparati più adatti all'ascolto. Oggi tale informazione si può ottenere principalmente tramite Internet, con la possibilità di scambio e di coordinamento fra le associazioni costituite e i singoli radioascoltatori.

L'informazione basilare e l'organizzazione teorica e pratica del radioascolto di solito è fornita da manuali e riviste su carta realizzate per scopi professionali. A queste fonti tradizionali e alla loro eventuale versione elettronica si aggiungono le informazioni ufficiali pubblicate sui siti Web delle emittenti che spesso mettono a disposizione i programmi in streaming e sono quindi particolarmente utili per l'identificazione dei segnali ascoltabili contemporaneamente attraverso la radio.

Vi sono anche libri dedicati al radioascolto e temi affini, come per esempio quelli sull'emittenza internazionale o sulla storia della programmazione radiofonica. Tra le pubblicazioni più note si ricorda il World Radio Handbook. Pubblicato in lingua inglese nell'immediato dopoguerra in Danimarca, il World Radio Handbook, successivamente World Radio Tv Handbook, oggi viene pubblicato in Gran Bretagna. Il volume raccoglie ogni anno tutti i dettagli sugli enti radiotelevisivi nazionali e le stazioni pubbliche e private mondiali, segnalando per ciascuna emittente le frequenze operative e gli orari della programmazione, eventualmente nelle diverse lingue nazionali e internazionali

elpibe81@tin.it

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