FM 방송

3. 기술적 특징

FM 방송은 주파수 변조 방식을 사용하여 AM 방식의 장파 방송, 중파 방송, 단파 방송에 비해 음질이 우수하고 잡음에 강하며, 스테레오 방송에 유리하다는 기술적 특징을 갖는다.

국제전기통신연합(ITU)은 지역에 따라 47~108MHz의 주파수를 방송용으로 할당하고 있다.^[51] 이 중 라디오 방송용으로는 러시아 등 구소비에트 사회주의 공화국 연방 구성 국가를 포함한 동유럽을 제외한 유럽과 미국의 대부분은 87.5~108MHz, 동유럽은 68~74MHz(74~76MHz는 가드 밴드이므로 사용 불가), 일본은 76.1~94.9MHz^[52](종래에는 90.0MHz까지였음)가 할당되어 있다.

주파수의 특성상 송신소에서 도달하는 거리가 짧기 때문에 국내 방송, 그 중에서도 일부 지역(일본의 경우 도도부현내, 시구정촌내 등)을 대상으로 한 방송에 사용된다. 다만, 봄부터 여름 무렵의 낮에는 스포라딕 E층이라는 특수한 전리층이 나타나 평소 들을 수 없는 원격지의 방송이 수신될 수 있는 경우가 있다.

1채널의 반송파 주파수 간격은 200kHz이고, 전송할 수 있는 주파수 대역이 넓으며(점유 주파수 대역폭 허용치는 200kHz), S/N비가 높고 잡음에 강하다. 파일럿 톤 방식은 모노 수신기와 호환되지만, 전파 왜곡에 민감하여 잡음이 발생하기 쉽고, 신호 분리도가 10% 정도 손실되는 단점이 있다. 이러한 단점을 해결하기 위해 엠퍼시스(Emphasis) 방식을 사용한다. 엠퍼시스는 송신측의 '프리엠퍼시스(pre-emphasis)'와 수신측의 '디엠퍼시스(de-emphasis)'로 구성된다.^[6]

3. 1. 변조 방식

3. 2. 엠퍼시스

3. 3. 스테레오 방송

• 50 Hz ~ 15 kHz 주 채널 (모든 4채널의 합계) (LF+LR+RF+RR) 신호 (모노 FM 청취 호환성)
• 23 ~ 53 kHz (사인 정사각파 부반송파) (LF+LR) − (RF+RR) 좌우 차이 신호 (2채널 스테레오 청취자 호환성)
• 23 ~ 53 kHz (코사인 정사각파 38 kHz 부반송파) (LF+RR) − (LR+RF) 대각선 차이 (쿼드라포닉 청취자)
• 61 ~ 91 kHz (사인 정사각파 76 kHz 부반송파) (LF+RF) − (LR+RR) 전후 차이 (쿼드라포닉 청취자)
• 105 kHz SCA 부반송파 (시각 장애인을 위한 읽기 서비스, 배경 음악 등)

3. 4. 다중 방송

• 라디오 데이터 시스템(RDS) : 57kHz 대역을 사용하며, 전송 속도는 1187.5bps로 유럽에서 주로 사용된다.
• 보조적 통신 업무 허가(SCA) : 67kHz 대역을 사용하며, 1955년 미국에서 시작된 최초의 FM 다중 방송 방식이다. KBS 제3라디오가 2000년 중파 방송으로 전환하기 전, 1995년 KBS 제1라디오의 표준FM 방송에서 SCA 방식을 통해 FM 다중 방송으로 송출한 적이 있다.
• 데이터 라디오 채널(DARC) : 76kHz 대역을 사용하며, 16kbps의 대용량 전송이 가능하다. 1986년 일본 NHK에서 개발했으며, 1995년 3월 28일 카시오에서 문자 데이터를 수신하여 화면에 표시하는 수신기인 '카시오 MR-1'을 출시했다.^[85]

4. 대한민국의 FM 라디오 방송

KBS 한민족방송과 AFN Thunder AM을 제외하고, 대한민국의 모든 AM방송은 표준FM과 음악FM을 병행 운용하고 있다.

올림픽이나 세계 박람회와 같은 이벤트 시에는 주최자가 이벤트 방송국을 개설하고, 지진이나 쓰나미와 같은 재해 발생 시에는 시구정촌이 임시 재난 방송국을 개설하기도 한다.

4. 1. 개요

4. 2. 주파수 할당 및 현황

4. 3. 주요 방송사

5. 다른 나라의 FM 라디오

일본은 다른 나라와 달리 76.1~94.9MHz의 주파수를 FM 방송용으로 할당하였다.^[52] 90~108MHz는 FM 방송 실험 단계부터 이미 텔레비전 방송 1~3ch로 사용되었으며, 이 주파수 대역은 일본에서 V-Low 대역이라고 불린다.

NHK 수도권 방송국(도쿄 본부)의 FM 실용화 시험 방송 주파수는 1957년 12월 24일부터 1961년 6월 18일까지 87.3MHz, 출력은 1kW였으나, 1961년 6월 19일 이후 출력을 10kW로 확대하면서 전파 간섭이 발생하여 82.5MHz로 변경되었다.^[57]

1ch(90~96MHz)를 텔레비전 방송에 사용하던 관동 광역권 등에서는 텔레비전 수신 방해가 발생하여 86~89.9MHz는 “가드 밴드”로 사용 할 수 없었다. 80.8~81.2MHz는 군용 항공 무선기의 국제 긴급 주파수(243MHz) 및 그 근처의 1/3 저조파에 해당하여 조난 통신 방해의 원인이 되므로, “가드 밴드”로 취급되어 사용할 수 없다.

텔레비전 방송 디지털화로 남은 V-Low 대역은 멀티미디어 방송과 나누는 형태로 FM 방송 디지털화도 검토되었지만 중지되었고, FM 보완 중계국과 커뮤니티 방송에 90~94.9MHz(와이드 FM)가 할당되었다.^[52][59] 99~108MHz는 광역 방송·현역 방송으로 이루어지는 멀티미디어 방송에 할당되고, 디지털화된 커뮤니티 방송에도 할당될 예정이며, 95~99MHz는 FM 방송과의 혼신·간섭을 피하기 위해 “가드 밴드”로 지정되어 원칙적으로 방송에 사용하지 않는다.^[60]

다른 나라에서는 대부분 87.5~108MHz(눈금은 88~108)가 사용되고 있어, 이 주파수 대역만 지원하는 라디오를 해외 여행객이 일본에 가져와 수신하면 수신 가능한 방송국이 적거나 없을 수 있다. 특히 외국어 방송의 경우, 예상 청취자에게 방송이 전달되지 않는 것은 큰 문제이다. InterFM(현:interfm)은 2015년 10월 31일 수신 환경 개선을 겸해 기존 76.1MHz에서 89.7MHz로 주파수를 변경하였다.

해외 사용을 고려하지 않은 일본 사양의 일본차가 중고차로 해외에 판매된 경우, 일본 사양의 카 오디오로는 현지 방송을 수신할 수 없는 문제가 발생한다. 컨버터를 장착하면 대응이 가능하지만, 일부 주파수는 수신할 수 없다고 한다.

벨기에, 네덜란드, 덴마크, 특히 독일은 FM을 광범위하게 채택한 최초의 국가들 중 하나였다.^[39] 제2차 세계 대전 이후, 연합군이 고출력 중파 주파수를 사용하여 군대 오락 방송과 냉전 선전 방송을 송출하면서 서유럽의 중파 대역은 과밀화되었다.^[39] 전쟁 후, 코펜하겐 주파수 계획에서 승전국 대표들은 방송 주파수를 재할당했고, 독일 방송사들은 남은 AM 주파수가 두 개뿐이어서 확장을 위해 FM으로 눈을 돌릴 수밖에 없었다.^[39]

영국에서는 BBC가 1940년대에 시험 방송을 진행했고,^[9] 1955년에 88.0~94.6MHz 주파수 대역을 사용하는 세 개의 전국 네트워크를 통해 FM 방송을 시작했다. 94.6~97.6MHz 대역은 나중에 BBC와 지역 상업 방송국에서 사용되었다. 1973년 상업 방송 도입으로 FM 방송 사용이 늘어났고, 1980년부터 1995년 사이에 FM 대역이 108.0MHz까지 확장됨에 따라, FM 방송은 영국 전역으로 빠르게 확대되어 장파(LW) 및 중파(MW)를 대체했다. 1987년에는 경찰 이동식 무전기가 II 대역에서 이동함에 따라 97.6~99.8MHz 주파수 대역이 BBC 라디오 1에 할당되었고, 런던에서 시작하여 1989년까지 전국적으로 확대되었다.^[41]

이탈리아는 1970년대 초에 FM 방송을 광범위하게 도입했지만, 이탈리아 방송협회(RAI)의 최초 실험은 1950년으로 거슬러 올라간다.^[42] "자유 라디오 운동"은 이탈리아 헌법재판소의 판결을 통해 표현의 자유 권리를 인정받았다. 재판 결과 후, 전국적으로 소규모 민영 라디오 방송국들이 참여하는 "FM 라디오 붐"이 일어났다. 1970년대 중반까지 이탈리아의 모든 도시에서 FM 라디오 주파수 대역은 포화 상태에 이르렀다.

그리스는 1970년대 중반, 전국 방송국이 FM 방송을 시작하기 전에 아테네와 테살로니키를 중심으로 "해적 방송"들이 FM 라디오 주파수를 사용했다. 1977년 말, 국영 방송사 EIRT(이후 ERT)는 아테네에 첫 FM 송신기를 설치했다. 1970년대 말까지 그리스 대부분 지역은 세 개의 전국 FM 프로그램으로 송출되었고, 모든 도시에는 많은 FM "해적 방송"들이 존재했다. 민간 상업 라디오 방송국이 FM 대역을 사용하게 된 것은 1987년이었다.

대부분의 다른 국가들은 1960년대에 FM 방송을 도입하여 1990년대까지 사용을 확장했다. 지리적으로 넓은 국가, 특히 지형이 복잡한 곳을 커버하려면 많은 수의 FM 송신국이 필요하기 때문에 FM은 전국 네트워크보다 지역 방송에 더 적합하다. 그럼에도 불구하고, 주로 동유럽 국가에서는 1960년대 후반과 1970년대에 전국적인 FM 방송 네트워크가 구축되었다. 동독을 제외한 모든 소련 의존 국가에서는 OIRT 대역이 사용되었다. 처음에는 채널 간격 100kHz로 68~73MHz로 제한되었지만, 1970년대에는 결국 채널 간격 30kHz로 65.84~74.00MHz로 확장되었다.^[43]

5. 1. 미국

5. 2. 일본

5. 3. 유럽

6. FM 방송의 미래

FM 방송은 앞으로도 상당 기간 동안 중요한 방송 매체로 남아있을 것으로 예상되지만, 디지털 오디오 방송 기술의 발전과 함께 변화를 겪을 가능성이 있다.

6. 1. 디지털 전환 논의

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