放送範囲

放送範囲（ラジオの場合は聴取範囲または聴取エリア、テレビの場合は視聴範囲または視聴エリアとも呼ばれる）は、放送局またはその他の送信局が電波（または密接に関連している赤外線）を介してカバーするサービスエリアである。一般的に、放送局の信号強度がほとんどの受信機で解読できるほど十分なエリアである。ただし、これは他の放送局からの干渉にも左右される。

「主要サービスエリア」とは、放送局の最も強い信号が届くエリアのことです。連邦通信委員会(FCC) の規制によると、米国の FM放送局の「都市レベル等高線」は 70 dBμ (信号強度 1 メートルあたり 1 マイクロボルトに対するデシベル) または 3.16 mV/m (1 メートルあたりミリボルト) です。これは放送法でも重要で、非営利の教育局や低出力局を除き、放送局は免許を受けた都市をこのエリア内に収める必要があります。

法的に保護されている放送局の範囲はこの範囲を超えて、北米のほとんどの放送局では信号強度が 1mV/m と予想される範囲まで広がりますが、クラス B1放送局では 0.7mV/m、フルクラス B 放送局では 0.5mV/m まで低下します (カナダと米国 の人口密集地域で許可されている最大値)。

実際には、電波の伝搬は天候や対流圏のダクトによって変化し、時には太陽黒点や流星群などの他の上層大気の現象によっても変化します。したがって、放送局が正確な境界（一連のベクトルとして定義）を持つエリアに範囲を固定することはありますが、これが真実であることはほとんどありません。異常な状況により放送が意図した範囲をはるかに超えて到達した場合は、DXingが可能です。

地元の地形も、放送範囲を制限する上で大きな役割を果たすことがあります。 山脈は、FM放送、AM放送、テレビ放送、およびVHFと特にUHF範囲のその他の信号をそれぞれブロックします。この地形による遮蔽は、電波が通過できないもの、特に石によって視線がブロックされている場合に発生します。時には、これは天候のために意味をなさない場合があります。たとえば、雷雨のスコールラインの高い積乱雲が、非常に高いラジオ塔のように、上から信号を反射する場合などです。逆に、大雨は地元の放送局の範囲さえも 減衰させる可能性があります。ATSCデジタルテレビは、風や木々の影響を受けます（送信機や受信機の場所を囲んでいなくても）。これは、 COFDMではなく8VSB変調を使用していることに関係しているようです。

AM 放送局は、中波帯域を使用するため、異なる問題を抱えている。これらの局の放送範囲は、地面の導電性と、使用されるマスト ラジエーターのグランド プレーンとして機能する接地ラジアルの適切な使用とメンテナンスによって決まる。夜間、天空波は地表からかなり離れた場所で電離層に反射する。これにより、中波、ほとんどの短波、さらには長波局でさえ、夜間にかなり遠くまで移動することになる。夜間は、太陽風が電離層 (および磁気圏)を昼間のように地球に押し付けるのではなく、地球から遠ざける側である。このため、多くの AM 局は、夜間に電力をカットするか放送を停止する必要がある。ただし、クリア チャンネルがまだ適用されている最古の局は除く。 メキシコ北部の国境ブラスター局も、この効果と非常に高出力の送信機を利用して、夜間の放送範囲を米国とメキシコの国境をはるかに越えて米国のほとんどの地域にまで広げている。

さまざまな放送中継局が、同じチャンネルまたは別のチャンネルで再送信することで、放送局のエリアを拡大するのに役立ちます。アマチュア無線で通常リピーターと呼ばれるものは、アメリカの放送では放送トランスレータ（異なるチャンネル）またはブースター（同じチャンネル）と呼ばれ、カナダの放送（米国で使用される低出力放送だけでなく、それ以上のものを含む）でははるかに広いカテゴリの再放送局と呼ばれます。ブースターは親局の放送範囲内でのみ使用され、ヨーロッパの地域および国の単一周波数ネットワークと同じ機能をローカルで提供します。分散送信も米国でテストされていますが、ホームメディア市場での局の市場シェアを維持するために、これらは単一の大規模局の放送エリアに限定されます。 パラボラアンテナなしで使用できるように設計されている衛星ラジオも、大都市では地上リピーターを使用します。これは、そこに集中している多くの既存および潜在的な顧客にとって、高層ビルが多くの障害物となるためです。

放送局の放送範囲の端にいる人は、通常、アナログ放送の雑音に気付きますが、デジタル信号は、クリフ効果に達して突然完全に消えるまで、 エラー訂正によってクリアに保たれます。FM 局は、キャプチャ効果により前後に切り替わることがあります (移動中は、時々イライラするほど急速に切り替わります)。一方、AM局 (テレビ ビデオを含む) は、互いに重なったりフェードしたりすることがあります。

FM ステレオはサブキャリアを使用しているためモノラルサウンドよりも雑音が入りやすいため、放送局はステレオ ジェネレータを無効にして使用可能範囲を拡張する場合があります。リスナーは受信機でステレオ デコードを無効にすることもできますが、ステレオパイロット トーンが失われると自動的に無効になります。これは受信のしきい値に達するとオンとオフが切り替わる傾向があり、しきい値は製造元の製品設計によって低く設定されていることが多いため、放送範囲の端でこれを手動で無効にすると、煩わしいノイズの多いステレオと静かなモノラルの切り替えを防ぐことができます。

アナログテレビのステレオや副音声番組、さらにはカラーテレビでも同様で、これらはすべて副搬送波を使用しています。 ラジオの朗読サービスやその他の副搬送波サービスも、メインステーションよりも早くドロップアウトが発生する傾向があります。

放送局の放送範囲を離れるときに、同じラジオ番組を運ぶ別の信号に切り替えることを可能にする技術が利用可能です。 ラジオ データ システムでは、同じ識別子を持つ別の FM または放送局、さらには AM 放送局 (必ずしも AM 放送局から切り替える必要はありません) に切り替えることができます。衛星ラジオは、中継器や衛星のいずれかの範囲外に出たときに、それらの間でシームレスに切り替えるように設計 されています。HDラジオは、デジタル範囲の境界に達するとフォールバックとしてアナログ信号に切り替わりますが、リスナーの観点からこれが成功するかどうかは、放送局の放送技術者が 2 つをどれだけうまく同期させたかにかかっています。

デジタル伝送では、アナログ伝送よりも、明瞭に受信するために必要な電力が少なくて済みます。さまざまなモードの正確な数値は、変調、ガード インターバル、前方誤り訂正など、信号がどの程度堅牢であるかによって異なります。これら 3 つの要素のそれぞれにおいて、注意すべき点は、データ信号速度が速くなると、放送範囲が狭くなるというトレードオフがあるということです。DVBで使用される階層変調は、フル解像度信号の範囲を狭める代わりに、ビデオの低解像度部分の使用可能範囲を広げるという特殊なケースです。

北米のデジタル放送局は通常、アナログ側と同じグループによって運営されており、独立した施設を運用しています。このため、FCC は米国のテレビ局に、デジタル信号でもアナログ放送範囲を再現することを義務付けています。ただし、ATSC デジタルテレビでは、同じチャンネルで同じエリアに到達するのに、アナログの約 5 分の 1 の電力しか必要としません。HD ラジオの場合、この数値は放送局のアナログ電力のわずか 1 パーセントです。これは、特に感度や選択性が不十分な古いまたは安価な受信機の場合、隣接チャンネルへの干渉を防ぐ必要があるサイドバンドを使用する帯域内オンチャンネル方式であるためです。