AMステレオ

AM ステレオは、標準的なAM受信機と互換性のある方法でAMバンドでステレオ音声をラジオ放送する ための、互いに互換性のない一連の技術を指す用語です。システムには、主にアメリカの放送技術者Leonard R. Kahnが推進した独立側波帯(ISB) システムと、直交振幅変調(QAM)多重化システム (概念的にはFM ステレオに近い) の 2 つの主要なクラスがあります。

AM ステレオ放送は、1980 年代中期から後半にかけて多くの商業 AM 放送局によって最初に採用されましたが、受信機の不足 (ほとんどの「AM/FM ステレオ」ラジオは FM でステレオのみ受信)、音楽放送局の FM への移行の増加、残った数少ない放送局の所有権が大企業に集中したこと、ニュース/トークやスポーツ放送を優先して AM 局から音楽が削除されたことなどにより、すぐに衰退し始めました。2001 年までに、以前の AM ステレオ放送局のほとんどがステレオ放送をやめたか、AM バンドから完全に撤退しました。

ステレオ AM ラジオの初期の実験では、2 つの別々の放送局 (両方とも AM の場合もあれば、AM と FM が 1 つずつの場合もあります) が左と右のオーディオ チャネルを放送していました。このシステムは、リスナーが 2 つの別々の受信機を使用する必要があったため、あまり実用的ではありませんでした。同期に問題があり、2 つのチャネル間で「ピンポン」効果が生じることがよくありました。受信も 2 つの放送局間で異なる可能性があり、多くのリスナーが不一致の受信機モデルを使用していました。

2 つの放送局による初期の実験の後、標準的な AM 受信機と互換性のある方法でステレオ信号を放送するためのシステムが数多く発明されました。

FM ステレオは1961 年に初めて実装されました。米国では、1970 年代後半から 1980 年代前半にかけて、FM が AM に取って代わり、主要な放送ラジオ帯域となりました。

• 1924年: WPAJ (現在のWDRC )は、コネチカット州ニューヘイブンから2つの送信機を使用してステレオ放送を行いました。1つは1120 kHz、もう1つは1320 kHzでした。^[1]しかし、モノラルリスナーとの互換性を保つため、ステレオ分離は貧弱でした。^[2]
• 1950 年代には、いくつかの AM ステレオ システムが提案されました (1970 年代に Belar システムとなったオリジナルの RCA AM/FM システムを含む) が、当時は AM が FM よりも優勢であったため、FCC はいかなる標準も提案しませんでした。
• 1960年:メキシコのティファナにあるXETRA-AMで、カーン独立サイドバンドシステムを使用したAMステレオが初めて実演されました。
• 1963 年: WHAZ はAM 放送局 8 局 (各チャンネル 4 局) でステレオ番組を放送します。
• 1980年: 5つのシステムを5年間テストした後、米国連邦通信委員会（FCC）はマグナボックスシステムを公式のAMステレオ規格として選択しました。^[3] FCCの研究はすぐに欠陥があり不完全であると非難されました。
• 1982 年: 一連の訴訟と告発の後、FCC は市場の判断に委ねることにし、政治的な理由から AM ステレオ規格としてのMagnavox の認定を取り消しました。Belar は受信機の歪みの問題により AM ステレオ競争から撤退し、Motorola C-QUAM、Harris Corporation、Magnavox、および Kahn/Hazeltine独立サイドバンドシステムが残りました。
• 1984年:ゼネラルモーターズ、フォード、クライスラー、および多くの輸入自動車メーカーが、1985年モデルから自動車にC-QUAM AMステレオ受信機を搭載し始めました。ハリス社はAMステレオシステムを廃止し、C-QUAMのサポートに注力しました(ハリス社は現在もC-QUAM機器の製造を続けています)。
• 1985年: C-QUAM規格に基づき、オーストラリアでAMステレオ放送が正式に開始される。
• 1988年:カナダとメキシコがAMステレオの標準としてC-QUAMを採用。
• 1992年:日本がAMステレオの標準としてC-QUAMを採用。
• 1993 年: FCC は C-QUAM を米国のラジオ局の AM ステレオ標準とし、AM 拡張帯域(1610～1700 kHz) への移行を希望するラジオ局に「ステレオ優先」を許可しました。ただし、このようなラジオ局は実際にはステレオで送信する必要がありませんでした。
• 1993年: AMAX認証プログラムが開始。これは、強力な信号をより忠実に受信するためのより広いオーディオ帯域幅と、オプションでC-QUAM AMステレオを備えた高品質AMラジオ受信機の公式製造標準を設定することでした。ソニー、ゼネラルエレクトリック、デノンなどの企業からAMAX受信機が発売され、国内および日本の自動車メーカーからAMAX認証のカーラジオが発売されたにもかかわらず、ほとんどの電子機器メーカーは、より高価なAMAXチューナー設計をラジオに実装することを望まなかったため、今日のほとんどのAMラジオは忠実度が限られたモノラルのままです。
• 2006 年から現在: HD ラジオ用に設計されたほとんどの受信機で C-QUAM デコードがサポートされるようになり、AM ステレオが新たな命を吹き込まれました。^{[説明が必要]} これらの新しいデジタルラジオは AM ステレオ信号を受信しますが、AM 送信機は現在 10 kHz のオーディオ帯域幅に制限されており、HD 受信機は C-QUAM ステレオのデコード時に左右のチャンネルを反転します。

マグナボックスPMX、ハリス・コーポレーションV-CPM、モトローラC-QUAM（互換直交振幅変調）はすべて、搬送波の位相と振幅を変調し、ステレオ情報を位相変調部分に配置し、標準モノラル（L + R）情報を振幅変調に配置することを基本としていました。システムはすべて同様の（ただし完全に互換性があるわけではない）方法でこれを行いました。FMステレオと同様に、AMステレオ設計はすべてパイロットトーン（放送信号の聞こえない部分）を使用して、ステレオ信号が着信していることを受信機の電子機器に警告し、受信機を適切なデコードモードに切り替えました。^[4]オリジナルのハリス・コーポレーションシステムは後に、放送局がステレオであることを示すモトローラC-QUAMパイロットトーンと一致するように変更され、すべてのC-QUAM受信機と互換性がありました。

このシステムは、Variable Angle Compatible Phase Multiplex（V-CPM）として知られ、ラジオ/テレビ送信機の大手メーカーであるハリス・コーポレーションによって開発されました。これは、約1kHzで周波数変調された左マイナス右コンポーネントを組み込んでいました。ハリスは、2014年に名前がGates-Airに変更された先駆的なゲイツラジオラインの後継です。ハリスシステムは、C-QUAMがより人気になり、最終的にFCC承認の標準になった後、最終的にパイロットトーンをC-QUAMと互換性があるように変更しました。カナダのオンタリオ州ウィンザーのCKLW （近くのミシガン州デトロイトもサービス中）は、ハリスAMステレオで放送した最初の放送局の1つでした。ハリスシステムは現在、元の形式では使用されなくなりました。

このシステムは電子機器メーカーのマグナボックス社が開発した位相変調システムである。1980年にFCCによってAMステレオ標準として最初に宣言されたが^[5]、FCCは後に放送局が任意のシステムを自由に選択できると宣言した。ハリスシステムと同様に1980年代に人気があったが、ほとんどの放送局はステレオでの放送をやめるか、時が経つにつれてC-QUAMシステムにダウングレードした。インディアナ州フォートウェインの1190 WOWOは（当時）50,000ワットのクリアチャンネルマグナボックスの旗艦局であった。

C-QUAM は、主に双方向無線機器の長年の製造業者であるモトローラによって開発され、推進されました。1980 年代後半には主流のシステムとなり、1993 年に FCC によって公式規格として宣言されました。それ以来、米国の多くの放送局がステレオ放送を中止していますが、ステレオ放送に必要な機器を保有している放送局も数多くあります。C-QUAM は、カナダ、日本、オーストラリアなど、公式規格として宣言された世界の他の地域では今でも人気があります。

C-QUAM エキサイターは、AM 送信機の水晶ステージに代わるものです。C-QUAM 信号は、L+R と LR オーディオ情報の両方で構成される位相変調部分と、振幅変調された従来の L+R (モノラル) 部分で構成されます。C-QUAM は、位相変調オーディオが L+R と LR 部分の両方で構成され、互いに 90 度位相がずれて変調されるという点で、直交変調の修正形式です。

AM ステレオの C-QUAM 方式が、その名の通りモノラル AM ラジオと 100% 互換性があるのは、信号の位相変調部分に L+R オーディオを含めるためです。この技術は、基本的な LR 直交変調方式を使用して左のみまたは右のみのオーディオを送信するときに発生する歪みの問題を解決します。

C-QUAM は、カーン・ヘイゼルタイン システムの考案者であるレナード・カーンによって、彼のシステムより劣っていると長い間批判されてきました。第 1 世代の C-QUAM 受信機は、スカイウェーブ経由で受信した放送局を聴くときに「プラットフォーム モーション」効果に悩まされていました。その後、モトローラによって改良が行われ、プラットフォーム モーション効果は最小限に抑えられ、特に 1990 年代のAMAX認定受信機ではオーディオ品質とステレオ分離が向上しました。

カーン・ヘイゼルタイン方式はISBとも呼ばれ、アメリカの技術者レナード・R・カーンとヘイゼルタイン社によって開発された。この方式は、独立して変調された上側波帯と下側波帯を使用するという、全く異なる原理を採用していた。この方式を使用する局は適切なデコードにより最高の音質が得られるが、2台の標準AMラジオ（1台はプライマリキャリアより高く、もう1台は低くチューニング）を使用してステレオ効果を得ることも可能であった。ただし、適切なカーン方式のAMステレオ受信機と比較すると、ステレオ分離と忠実度は劣る。カーン方式を使用した最も有名な局の1つは、シカゴの890/ WLSである。WLSは後にモトローラC-QUAMシステムを使用し、その後モノラルに戻った。

しかし、カーンのシステムは5kHz以上ではステレオ分離が低いという欠点があり（7kHzではステレオ分離なしになるのに対し、FMステレオは15kHzで40dB以上の分離がある）、指向性AMのラジオアンテナアレイ（多くの夜間局と一部の昼間局で一般的）は、20kHzのAMチャンネル全体にわたってフラットな応答を持たなければなりませんでした。アレイのリアクタンス値が他の周波数よりも高い場合（定在波比が高くなる）、そのチャンネルのオーディオ応答に影響し、ステレオ信号に影響が出ます。また、カーンは自分の設計をラジオ受信機メーカーにライセンス供与することを拒否しましたが、ソニー、サンスイ、三洋などさまざまな会社が、4つのAMステレオシステムのいずれも受信できるマルチシステム受信機を製造していました。

それでも、このシステムは 1980 年代後半まで C-QUAM と競合し続け、カーンはモトローラのシステムに対する利点を声高に主張しました。カーンは、モトローラのシステムが FCC の放射帯域幅仕様を満たしていないと主張して訴訟を起こしましたが、その時点では、C-QUAM はすでに米国で AM ステレオの単一規格として宣言されていました。

カーンの AM ステレオ設計は後にモノラル用に改良され、パワーサイド システムで使用されました。このシステムでは、特に指向性アンテナ アレイで、片側帯域の信号を減らしてカバレッジと音量を改善します。パワーサイドは、レナード カーンが推進し、いくつかの AM 放送局で使用されている新しいデジタル システムであるCAM-D (互換 AM デジタル) の基礎となりました。

カーン受信機チップは、同期検波技術を備えた 高周波（ワールドバンド）受信機を提供するための安価な方法として使用されてきました。

Belarシステムは、 WJRなどの限られた数の放送局で使用されていました。Belarシステムは、1950年代にRCAによって最初に設計されたもので、単純なFM/AM変調システムでした^[6]。減衰されたLR信号が中心周波数の+/- 320 Hzの範囲でキャリアを周波数変調し（400μsのプリエンファシス付き）、L + Rが通常の「高レベル」AM変調を行います（最終段階で真空管を使用する送信機では、オーディオが真空管のプレート電圧に適用されるプレート変調と呼ばれることがよくあります。ソリッドステート送信機では、より低い電力レベルでより効率的なさまざまな異なる手法が利用できます）。Belarシステム（同名の会社による）は、他のシステムよりも実装がはるかに簡単でしたが、設計上の問題により廃止されました。このシステムとカーンのシステムはプラットフォーム モーション (プラットフォーム モーションとは、ステレオ バランスが一方から他方へ移動し、その後中央に戻ること) の影響を受けませんでしたが、低レベルの周波数変調を使用したため、L チャンネルと R チャンネルの高度な分離は実現できませんでした。

1975年、連邦通信委員会（FCC）は、競合する5つの標準規格のうちどれが採用されるかを決定するために、5年間にわたる一連のテストを開始しました。テスト期間の終了までに、Belarシステムは廃止されました。1980年4月、FCCはMagnavoxシステムを標準にすると発表した。この発表は厳しい批判と一連の訴訟に直面しました。1980年9月、FCCはMagnavoxに関する決定を撤回し、最初からやり直し、2人の上級技術コンサルタントを5か月間フルタイムで問題に取り組ませました。1982年3月4日、FCCは市場に決定を委ねることを決定し、4つの標準規格すべてが認められました。^[7] 1982年の決定後、多くの放送局が4つの標準規格のいずれかを実装しました。当初はすべてのシステムが競争力を維持していましたが、1980年代後半までには、モトローラ C-QUAMが放送局と受信機の明確な多数派を占めていました。この間、ラジオ製造業者は、1 つのシステムだけをデコードする受信機、または 4 つすべてをデコードする受信機を製造していました。複数のシステムが使用されていたため、消費者は大いに混乱し、消費者の採用に深刻な影響を及ぼしました。この混乱と FM バンドの継続的な成長の結果、AM ステレオへの関心は薄れていきました。

1993 年、FCC は Motorola の C-QUAM システムを標準として宣言しました。すべての AM ステレオ受信機が同じ音質を維持することを保証するために、全米放送事業者協会と電子工業会はAMAX認定プログラムを開始しました。

1980 年代初頭、カナダ、オーストラリア、日本などの国々が AM ステレオ システムを承認し、導入しました。ほとんどの政府は、通常はモトローラの C-QUAM という単一の規格を承認したため、混乱が大幅に軽減され、ユーザーの採用が増加しました。

イギリス沖でアメリカ人所有の船舶ベースの海賊ラジオ局Laser 558が開局した後、Laser に隣接する周波数で AM ステレオを使用する、暫定的に Stereo Hits 576 と呼ばれる別のラジオ局がすぐに続くと発表されました。このプロジェクトは結局何も実現せず、代わりにRadio Carolineが 576 kHz を採用しました。

AM バンドがまだ優勢であった多くの国では、AM ステレオラジオは引き続き製造・販売され、放送局は依然としてステレオ信号を放送していた。最後に製造された C-QUAM 互換モデルは、 2011 年に製造中止となったソニー・ジャパンのポータブル モデル SRF-A300 と、 2013 年に製造中止となったパイオニアのコンポーネント オーディオ用チューナー F-D3 であった。^[要出典]

世界的に、多くの音楽局がFMバンドに移行し続けたため、1990年代以降、AMステレオへの関心と使用は着実に減少しています。その結果、AM局の大部分はニュース/トークまたはスポーツ/スポーツトークのフォーマットを放送しています。最初にAMステレオを実装した局の多くは、クリアチャンネル50,000ワット局であり、ステレオサウンドよりも聴取範囲を重視しています（ただし、AMステレオの使用が聴取範囲に影響を与えるという証拠はありません）。^[8]その結果、これらの局はステレオで放送するために必要な機器をまだ持っていますが、使用されていない（またはHDラジオに変換されている）。また、多くの元AMステレオ局は放送コングロマリットに買収されましたが、これらは一般的にAMステレオ放送を推奨していません。米国では、現在AMステレオを使用しているほとんどの局は小規模で独立所有であり、さまざまな音楽フォーマットを放送しています。

• アメリカ合衆国: 放送局の一覧については、(テンプレート:米国のAMステレオラジオ局)を参照してください。
• 日本: 1992年から1996年にかけて、日本の民間放送局16社がC-QUAMを採用した。これは、当時の日本のFM帯域が、世界の他の地域で使用されている20.5MHz (87.5-108MHz) ではなく、わずか14MHz (76-90MHz) しかカバーしていなかったためである。しかし、AMステレオ放送局の減少と、主に人口密集地での放送エリアの制限により、現在では日本の家電量販店でステレオ機能付きAMラジオを見かけることは非常に稀である。16のステレオ放送局のうち14局がモノラル放送に戻り、2010年初頭以降は12局がモノラル放送に戻ったため、 AMでステレオ放送を行っているのはラジオ大阪と和歌山放送の2局のみとなった。また、2021年には、AM商業放送局のFM中継を可能にするためにFM帯域を5MHz（90-95MHz）拡大し、2028年までにほとんどのAM商業放送局をFMに移行することが決定されました。^[9]
• オーストラリア:オーストラリアではAMステレオが人気があった。その理由は、AMはFMに比べて広い地域をカバーしていること、政府が米国よりも数年早く単一規格（モトローラC-QUAM）を採用したこと、オーストラリアがFMを採用するのが比較的遅かったこと（FMバンドの周波数はもともとテレビ用に割り当てられていた）などがある。2008年6月現在、メルボルンのAM局はC-QUAM AMステレオを放送していない。1980年代後半の人気のピーク時には、ほとんどの局が放送していた。現在、オーストラリアでAMステレオを放送しているのは4WKだけである。^[10]
• ヨーロッパ: 1980 年代にいくつかの実験が行われた後、AM ステレオはヨーロッパの AM 放送に関連する混雑した帯域状況と狭い帯域幅には不向きであると判断されました。しかし、モトローラC-QUAM AM ステレオは、イタリアとギリシャの少数の放送局で現在も使用されています。France Bleu は、 2019 年に AM ネットワークが閉鎖されるまで AM ステレオで放送していました。
• カナダ: AM ステレオは、米国よりもカナダで広く採用されています。これは、カナダ政府が単一の標準を使用する決定を下したこと、およびカナダ放送通信委員会(CRTC) がフォーマットと FM のヒット/非ヒット規則に基づいて放送局を認可したこと (そのため、AM に音楽放送局が多くある) によるものと考えられます。ただし、米国とは異なり、以前の AM ステレオ放送局の中には、単にモノラルに戻るのではなく、FM バンドに移行し、AM バンドから完全に離脱したものもあります。
• ブラジル：AMステレオは90年代に検討されたが、経済的な理由から導入されることはなかった。^[11]

2010 年 2 月 26 日、アイオワ州コーラルビルのKCJJ (AM 1630) は、ロブ スペワック ショーの 4 時間にわたる4 チャンネルラジオ放送を放送しました。この番組は、アメリカでの 4 チャンネル フォーマットのリリース 40 周年を記念して 4 チャンネル時代の音楽にスポットライトを当て、タブ パターソンがエンジニアを務めました。すべての音楽は個別の 4 チャンネル テープから録音され、その後ドルビー プロロジック IIにエンコードされ、ステレオ C-QUAM トランスミッターを使用して送信されました。

世界中のラジオ局は、 Digital Radio Mondiale、DAB、HD Radio (米国)など、さまざまなデジタルラジオシステムに移行しています。これらのデジタルラジオ システムの一部、特にHD Radioには、「ハイブリッド モード」があり、放送局はデジタル情報とともに標準 AM 信号を放送できます。これらの送信モードでは標準 AM を使用できますが、AM ステレオ システムとは互換性がありません (つまり、両方を同時に放送することはできません)。

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• AM HD/IBOCの技術データ
• [2] AMステレオを使ったアマチュア実験
• アラバマメディアページ。