ラジオ放送

電子配信は、電信の発明によって限定的な形で始まった。最も一般的な例は「ティッカー」で、主に株価情報の配信に用いられた。追加の購読サービスとして、時刻信号もあった。音声放送の概念は、電話の発明後に初めて開発された。ヨーロッパを中心に、いくつかの地域では、加入者にニュースや娯楽を提供する電話新聞が設立された。これらのシステムは、個々の顧客から料金を徴収できるという利点があった。しかし、信号を増幅する方法がなかったため、その範囲は一般的に単一の自治体に限られていた。

初期の発明家の中には、無線伝送の可能性を予見していた者もいた。1902年、地中伝導を利用した無線伝送を開発したネイサン・スタブルフィールドは、次のように構想していた。「電話の受話器と数フィートの電線、そして信号用のゴングだけで構成された受信装置さえあれば、ワシントン、あるいは必要に応じてそれより近い送信局からの信号を受ければ、誰でも天気予報を知ることができる。最終的には、あらゆる種類のニュースを広く伝えるために利用されるようになるだろう。」^{[ 1 ]}

ラジオ放送は接続線なしで散在する聴衆に放送できることがすぐに認識されたものの、その財政面については懐疑的だった。1898年に初期のラジオ放送（当時は「ヘルツ電信」として知られていた）をレビューしたある評論家は、「実用的な用途としては、報道機関に政治演説を配信するなど、『世界に叫びたい』という場合があり、そのような目的にはヘルツ波とコヒーラーが役立つかもしれない。しかし、ロッジ教授は、非加入者が無料で利益を得ることを防ぐことができないシステムで、世界に叫びたい人は誰もお金を払いたがらないということを忘れていないだろうか？」と意見を述べた。^{[ 2 ]}もう一つの制約は、多くの国でラジオ受信機を操作するためにリスナーが免許を取得する必要があったことである。

初期のラジオ放送局は、時刻信号や天気予報などの目的で無線電信の点と線を送信したり、船上新聞に掲載するためのニュースの要約を提供したりしていました。モールス符号を理解する必要があったため、これは限られた聴衆にしか届きませんでした。1904年から、アメリカ海軍は毎日時刻​​信号と天気予報を放送し、カナダのノバスコシア州キャンパーダウンにあるマルコーニ局は1907年に時刻信号の送信を開始しました。 ^{[ 3 ]}ヨーロッパでは、フランスのパリにあるエッフェル塔に設置された局が、大陸全体で聞こえる時刻信号を送信していました。^{[ 4 ]}また、モールス符号に不慣れな聴衆が「ビープ音」を聞いて時計を調整できるように時刻信号も送信していました。これらの聴衆は国際的で、ロンドンの家族がエッフェル塔からの時刻信号を受信して​​いたという証拠があります。^{[ 5 ]}天気予報も当時の聴衆にとって一種の娯楽でした。^{[ 6 ]}

1900年代前半の20年間、ほとんどのラジオ局は無線電信による送信方式を採用していたが、振幅変調（AM）信号を用いた音声送信の実験的な開発も行われていた。初期のAM技術には、高周波の火花放電式、交流式、アーク放電式送信機などがあった。しかし、真空管（「バルブ」とも呼ばれる）送信機が開発されるまでは、音声放送が広く実用化されることはなかった。さらに、初期の実験者のほとんどは、私的な通信のための無線電話システムの開発に取り組んでおり、一般大衆向けの情報や娯楽番組の放送に関心を持つ者はほとんどいなかった。

初期の音声放送の例としては、以下のようなものがある。

• 1902年、フリオ・セルベラ・バビエラはハビアから音声送信を行い、イビサで受信することに成功した。
• 1906 年 12 月 21 日、レジナルド・フェッセンデンは、米国マサチューセッツ州ブラント ロックでオルタネータ送信機を使用して音声送信の実演に成功した。^{[ 8 ]}フェッセンデンの元同僚であるサミュエル M. キントナーによる、1932 年 12 月号のThe Proceedings of the Institute of Radio Engineers の記事^{[ 9 ]}では、フェッセンデンが 1932 年 1 月 29 日に送った手紙の情報が検証されており、最初の実演の直後、フェッセンデンは 1906 年 12 月 24 日 (クリスマス イブ) の夜にオルタネータ送信機を使用して、音楽と娯楽のラジオ放送を 2 回行ったと報告している。また、2 回目の番組は 12 月 31 日 (大晦日) に放送されたとも述べている。フェッセンデンは、2 つの番組は事前に広く宣伝され、クリスマス イブの放送はバージニア州ノーフォークまで「遠くまで」届き、大晦日の放送は西インド諸島のリスナーに届いたと主張している。^{[ 10 ]}しかし、フェッセンデンはこれらの放送が米国東海岸沿いで広く聞かれたと主張しているにもかかわらず、広範な調査ではこれらの放送の同時代の確認は見つかっていない。^{[ 11 ] [ 12 ]}
• アーク送信機を使用したリー・デ・フォレストの初期の放送は、はるかに詳細に記録されている。1907年2月、彼はニューヨーク市の研究所から電子テルハーモニウムの音楽を送信した。 ^{[ 13 ]}その後、同年後半には、ユージニア・ファラーが「I Love You Truly」を歌う一連のデモンストレーションが行われたが、^{[ 14 ] [ 15 ]}ニューヨーク・ヘラルドがこの放送を報じたという主張は検証されていない。

• 1909年にアメリカ合衆国カリフォルニア州サンノゼにヘロルド無線工学大学を開設したチャールズ・ヘロルドは、1910年に高周波火花送信機を使用して「地元の無線アマチュア向けに無線電話コンサート」を放送したと報告した。 ^{[ 16 ]}彼は後にアーク送信機に切り替え、1912年には毎週コンサートを放送したと報告した。^{[ 17 ] [ 18 ]}
• ロベルト・ゴールドシュミットは、ベルギーのラーケンにある高周波火花送信機を使用して、1914年3月28日に毎週コンサートシリーズを開始した。^{[ 19 ]}
• リー・デ・フォレストは、ニューヨーク市のハイブリッジ地区に実験局2XGを設立した。これは真空管送信機を使用した最初の局の1つだった。この局は毎晩「無線新聞」放送を行っていた。1916年11月7日、この局はニューヨーク・アメリカン紙と共同で米国大統領選挙の結果を放送した。^{[ 20 ]}
• ニューヨーク州ニューロシェルのジョージ・C・キャノンは、1916年12月から翌年2月まで、自身の特別アマチュア無線局2ZKで毎晩娯楽放送を行っていたと報告している。^{[ 21 ]}

第一次世界大戦の勃発により、民生用ラジオの開発はほぼ中断されました。しかし、この期間中に真空管技術は大きく進歩し、戦時規制解除後に実用化されました。以下の例はすべて真空管送信機を使用しています。

• 戦時中の制限が解除された後、リー・デ・フォレストはニューヨーク市の放送局2XGを再認可し、1919年11月に夜間放送を再開した。しかし、デ・フォレストが許可を得ずに局を移転したため、この局は閉鎖された。その後、彼は送信機をサンフランシスコのカリフォルニア劇場に移設し、そこで再認可を受けて6XCとして運用を再開した。1921年、デ・フォレストは6XCを「一般向け放送のみに特化した最初のラジオ電話局」と表現した。^{[ 23 ]}
• オランダのハーグでは、ハンス・イゼルダの放送局PCGGが1919年11月6日に狭帯域周波数変調（FM）を使用して放送を開始し、おそらく最初の商業放送局とな​​った。^{[ 24 ]}
• ラジオ・アルヘンティーナは、1920年8月27日にブエノスアイレスで定期放送を開始し、当初はテアトロ・コリセオから19日間オペラシリーズを放送した。放送局は1923年11月19日に免許を取得した。この遅延は、それ以前のアルゼンチンの正式な免許手続きがなかったためである。この放送局は、数十年にわたり娯楽や文化番組の定期放送を続けた。^{[ 25 ]}
• 1919年初頭、カナダのケベック州モントリオールにあるカナダ・マルコーニ社施設は、余剰の戦時送信機を受け取り、実験局XWAを介した試験送信は、1920年5月20日のコンサートを皮切りに放送へと発展した。^{[ 26 ]}その後、毎週放送が行われた。
• イギリスでの娯楽ラジオ放送は1920年に始まり、イングランドのチェルムズフォード近郊のリトルにあるマルコーニ研究所のラジオ局2MTが時折放送を行っていた。1920年6月15日、ソプラノ歌手のデイム・ネリー・メルバがチェルムズフォードのマルコーニのニュー・ストリート・ワークス工場から広く宣伝された放送を行った。これは国際的に有名なアーティストによるラジオ放送の最初の例だった。しかし、その年の後半、放送が軍事通信を妨害しているという苦情があったため、郵便局によって放送が禁止された^{[ 27 ]}。
• 1920年8月20日、アメリカ合衆国ミシガン州デトロイトのデトロイト・ニュースは、デトロイト・ニュース・ラジオフォンと呼ばれる放送局で毎日放送を開始した。後にWWJ局として認可されたこの放送局は、1945年に「世界初の放送局」であり「商業ラジオ放送が始まった場所」であると主張する広告を掲載した。^{[ 28 ]}
• エリック・バーナウは、戦後の米国における数々の実験的試みを検証した後、「関心は高まっていたが、方向性が定まっていなかった。ピッツバーグで何かが起こるまでは」と述べている。^{[ 29 ]}フランク・コンラッドはウェスティングハウス・エレクトリック社の電気技師だった。彼はまた、ペンシルベニア州ウィルキンスバーグの自宅のガレージに設置した実験局8XKの免許も持っていた。ウェスティングハウスのハリー・P・デイビスは、8XKの放送を受信できるラジオ受信機の地元新聞広告を見て、同社製の受信機に幅広い消費者市場があるかどうかを確かめることにした。ウェスティングハウスは、1920年11月2日の夜、ペンシルベニア州イーストピッツバーグにある本社の8ZZ局（後のKDKA）で選挙結果の定期放送を開始した。これは一般的に、米国で最初の商業免許を受けたラジオ局として認識されている。^{[ 30 ]}

1921年12月1日、米国商務省は放送サービスを正式に確立する規則を発行し、1922年末までに500以上の認可局が誕生した。^{[ 31 ]}カナダもすぐにこれに続き、1922年4月に放送局の免許の発行を開始した。^{[ 32 ]}イギリスの2MTは1922年に定期的な娯楽放送を開始し、同年、英国放送協会（BBC）が設立され、全国放送の独占権を与えられた。1926年に王室勅許状を受け、世界初の国営放送局とな​​った。 ^{[ 33 ] [ 34 ]} 1923年にはチェコスロバキア放送やその他のヨーロッパの放送局がそれに続いた。

ラジオ教育はすぐに普及し、全米の大学がカリキュラムにラジオ放送のコースを追加し始めた。マサチューセッツ州ミルトンのカリー大学は、ボストンのWLOEと提携して学生に番組を放送させることで、最初の放送専攻の1つを導入した。^{[ 35 ]} 1931年までに、米国の世帯の大多数が少なくとも1台のラジオ受信機を所有していた。^{[ 36 ]}

ITU無線通信規則（第1.61条）に従い、各放送局は、恒久的または一時的に運用するサービスによって分類されるものとする。

AM放送局は、最初に開発された放送局です。AMとは振幅変調の略で、送信する信号の振幅に応じて搬送波信号の振幅を変化させることで電波を放送する方式です。AM放送は世界中で中波帯で行われています。ヨーロッパでは長波帯も使用されています。 1980年代後半から1990年代初頭にかけてFMステレオラジオ局の人気が高まるにつれ、北米の一部の放送局はAMステレオ放送を開始しましたが、これは普及せず、受信機の販売台数もごくわずかでした。

信号は雷雨やその他の電磁干渉（EMI）の影響を受けやすい。 [ 38 ] ^{AMラジオ信号}の利点の1つは、簡単な機器で検出（音に変換）できることである。信号が十分に強ければ、電源さえ必要ない。電源不要の鉱石ラジオ受信機を作ることは、AM放送の初期の数十年間、子供たちの一般的なプロジェクトだった。

AM放送は、北米の電波において、525～1,705kHzの中波周波数帯（「標準放送帯」として知られる）で行われている。この帯域は1990年代に拡張され、1,605～1,705kHzに9つのチャンネルが追加された。チャンネル間隔は、南北アメリカ大陸では10kHzごと、その他の地域では概ね9kHzごととなっている。  

AM放送は、電離層のD層における強い吸収のため、日中は電離層伝搬できません。混雑したチャンネル環境では、これは、周波数を共有する地域チャンネルの出力を夜間に下げるか、干渉を避けるために指向性ビームを使用する必要があることを意味し、夜間の潜在的な聴取者を減少させます。北米には、他の局と共有しない周波数を持つ局があり、これらはクリアチャンネル局と呼ばれます。これらの多くは、夜間でも国内の広範囲で聴取できます。夜間は吸収がほぼなくなり、電離層反射によって信号がはるかに遠くまで伝搬できるようになります。ただし、夜間は信号の減衰が激しくなることがあります。

AM ラジオ送信機は最大 15  kHz の音声周波数を送信できます (現在、 米国では干渉を減らすための FCC 規則により 10 kHz に制限されています) が、ほとんどの受信機は 5  kHz 以下の周波数しか再生できません。 1920 年代に AM 放送が始まった当時は、既存のマイクロホン、78 rpm レコード、スピーカーには十分な忠実度が得られました。 その後、音響機器の忠実度は大幅に向上しましたが、受信機はそうではありませんでした。 受信機の帯域幅を狭めることで製造コストが削減され、干渉を受けにくくなります。 AM 局には、同じサービス エリアで隣接するチャンネルが割り当てられることはありません。 これにより、2 つの局によって生成されるサイドバンド パワーが互いに干渉するのを防ぎます。^{[ 39 ]}ボブ カーバーは、ノッチ フィルタリングを使用したAM ステレオチューナーを作成し、AM 放送が、不快な干渉なしにFM局に割り当てられた 15 kHz のベースバンド帯域幅を満たすか、それを超えることができることを実証しました。ボブ・カーバーは会社を去り、カーバー社はその後生産モデル数を減らし、最終的に生産を完全に中止した。^{[ 40 ]} 

中波帯と同様に、振幅変調（AM）は短波帯と長波帯でも使用されています。短波は主に国営放送、国際プロパガンダ、または宗教放送組織で使用されています。短波送信は、大気の状態に応じて国際的または大陸間の範囲を持つことができます。^{[ 41 ]}長波AM放送はヨーロッパ、アジア、アフリカで行われています。これらの周波数での地表波伝搬は電離層の日々の変化の影響をほとんど受けないため、放送局は他の送信機との干渉を避けるために夜間に出力を下げる必要はありません。

FMとは周波数変調のことで、日本とロシアを除く世界各地で88～ 108MHzのVHF帯の電波で使用されています。ロシアは旧ソ連と同様に、世界標準周波数に加えて65.9～74MHzの周波数帯を使用しています。日本は76～90MHzの周波数帯を使用しています。  

エドウィン・ハワード・アームストロングは、 AMラジオの受信を悩ませていた無線周波数干渉（RFI）の問題を克服するために、1930年代初頭に広帯域FMラジオを発明しました。同時に、無線周波数スペクトル上で放送局の間隔を広げることで、より高い忠実度を実現することが可能になりました。 米国におけるAMバンドのように10kHz間隔ではなく、FMチャンネルは200kHz  （0.2MHz  ）間隔です。ニュージーランドのように700kHz 間隔（以前は800kHz  ）を採用している国など、他の国ではさらに広い間隔が義務付けられている場合もあります。この改良された忠実度は、1940年代のオーディオ機器をはるかに凌駕するものでしたが、広帯域FMのノイズ抑制機能を活用するために、広いチャンネル間隔が選ばれました。

音声信号を伝送するのに200kHzの帯域幅は必要ありません。狭帯域FM信号に必要なのは20kHzから30kHzだけです。200kHzの帯域 幅は、割り当てられた周波数からの±75kHzの信号偏差を許容し、さらに隣接チャネル干渉を低減または排除するためのガードバンドを確保します。この広い帯域幅により、15kHzの帯域幅の音声信号と、メイン信号に重畳される38kHzのステレオ「サブキャリア」を放送することが可能になります。余剰の帯域幅は、一部の放送局によって、公共エリアのBGM 、 GPS補助信号、金融市場データなどのユーティリティ機能の送信に使用されています。     

AMラジオの夜間の干渉問題は、別の方法で対処されました。FMが導入された当時、利用可能な周波数はAMラジオで使用されていた周波数よりもはるかに高い周波数帯域にあり、その約100倍でした。これらの周波数を使用することで、出力がはるかに高くても、特定のFM信号の到達距離ははるかに短くなり、AMラジオよりも市場がローカルになりました。夜間の受信範囲は昼間と同じです。すべてのFM放送送信は見通し線で行われ、電離層反射は利用できません。AMやSSBと比較して帯域幅がはるかに広いため、位相分散の影響を受けやすくなります。伝搬速度は、最も低い側波帯周波数で電離層で最速になります。最も高い側波帯と最も低い側波帯の速度差は、リスナーにとって非常に明白です。このような歪みは、約50MHzまでの周波数で発生します 。より高い周波数は、電離層や嵐雲から反射しません。月の反射はいくつかの実験で使用されていますが、非現実的な出力レベルが必要です。

米国で最初にFMラジオ放送を開始したのは、ニューイングランドに拠点を置くヤンキー・ネットワークでした。^{[ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}通常のFM放送は1939年に始まりましたが、AM放送業界に大きな脅威を与えることはありませんでした。専用の受信機を購入する必要がありました。使用されていた周波数は42～50MHzで、現在使用されている周波数とは異なっていました。現在の周波数である88～108MHzへの変更は第二次世界大戦終結後に始まり、AM放送局が潜在的に深刻な脅威であると認識したFM放送を弱体化させようとする試みとして、ある程度強制的に行われたものでした。  

新周波数帯のFMラジオは、まさにゼロからのスタートでした。商業的な事業としては、1960年代まで、オーディオ愛好家向けのメディアとして細々と利用されていました。経営が好調なAM局、あるいはそのオーナーはFM免許を取得し、AM局と同じ番組をFM局でも放送することがよくありました（「同時放送」）。FCCはこの慣行を1960年代に規制しました。1980年代までには、ほとんどすべての新型ラジオにAMとFM両方のチューナーが搭載されるようになり、特に都市部ではFMが主流のメディアとなりました。一方、AMは受信範囲が広いため、農村部では依然として広く使われていました。

海賊ラジオとは、違法または規制されていないラジオ放送のことです。一般的には、娯楽目的または政治目的での違法放送を指す言葉として使われます。時には、違法な双方向無線通信にも使われます。その歴史は、無許可の放送という性質に遡りますが、歴史的には、海賊の一般的なイメージに合致するように、船舶が放送拠点として使われることもありました。規則や規制は国によって大きく異なりますが、海賊ラジオという用語は、広範囲にわたるFMラジオ、AMラジオ、または短波信号の無許可放送を指すことが多いです。地域によっては、ラジオ局は信号が送信される場所では合法でも、受信される場所では違法となる場合があります。特に信号が国境を越える場合はそうです。また、放送内容の種類、送信形式、または送信局の送信電力（ワット数）によっては、技術的には違法ではない放送（ウェブキャストやアマチュア無線など）であっても、「海賊」とみなされることがあります。海賊ラジオ局は、ブートレッグラジオや秘密放送局と呼ばれることもあります。

デジタルラジオ放送は、まずヨーロッパ（ 1995年のイギリスと1999年のドイツ）で始まり、その後、アメリカ、フランス、オランダ、南アフリカ、そして世界中の多くの国々に広まりました。最もシンプルなシステムはDABデジタルラジオ（Digital Audio Broadcasting ）と呼ばれ、パブリックドメインのEUREKA 147（バンドIII）システムを使用しています。DABは主にイギリスと南アフリカで使用されています。ドイツとオランダはDABとDAB+システムを、フランスはDABデジタルラジオのLバンドシステムを使用しています。

米国とカナダの放送規制当局は、アナログ放送の周波数帯に隣接する周波数帯でデジタル放送を行うインバンド・オンチャンネル方式であるHDラジオを採用した。HDラジオは、iBiquityと呼ばれる民間企業のコンソーシアムが所有している。国際的な非営利コンソーシアムであるデジタル・ラジオ・モンディアル（DRM）は、パブリックドメインのDRMシステムを導入しており、これは世界中の比較的少数の放送局によって使用されている。

宇宙空間に設置する衛星送信機の莫大な初期費用と、利用可能な無線周波数帯ライセンスの制限により、衛星ラジオ放送の普及は阻害されてきた。米国とカナダでは、 XM Satellite RadioとSirius Satellite Radioの2つのサービスしか存在しない。XMとSiriusはどちらも、2008年7月29日にXMとSiriusが合併して設立されたSirius XM Satellite Radioが所有しているが、カナダでは、XM Radio CanadaとSirius Canadaは2010年まで別々の会社として存続していた。アフリカとアジアのWorldspace、そして日本と韓国のMobaHO!は、いずれも事業に失敗した衛星ラジオ事業者であり、現在は廃業している。