广播电台

电台广播（英语：Radio broadcasting），又称无线电广播、声音广播或收音机广播，是以无线电波单向传递声音信息的方式，一般是以高频广播。电台发送广播频率后，听众透过收音机来接收。依使用的技术不同，电台广播可分为调幅广播（AM）和调频广播（FM）。不同的电台广播使用不同的的频率范围。大部分电台使用FM广播，部分小规模电台则采用AM广播。除大气电波外，部分则透过有线网络、人造卫星（人造卫星广播（英语：Satellite radio））和互联网广播。1896年，古列尔莫·马可尼（Guglielmo Giovanni Maria Marconi）发明了无线电报，最早的无线电系统是无线电电报（英语：Wireless telegraphy）系统，其中没有包括声音。若要用电台广播来发送声音，需要有侦测声音的电子设备以及信号放大的设备配合才行。热离子管（英语：thermionic valve）是由英国科学家约翰·弗莱明在1904年发明的，他开发了一个设备，称为“振动阀”（因为电流只能以单一方向通过此设备）。其中加热灯丝（即阴极）可以以热发射的方式释放电子，若对应的平板电极（英语：Plate electrode）（即阳极）电压较高，电子会流往阳极。而阳极没有加热，不会产生热发射，因此电子无法逆向流动。此设备可以作为交流电的整流器（之后称为弗莱明管（英语：Fleming valve）），也可以作为无线电波的探测器（英语：Detector (radio)）。对于当时使用早期固态二极管（以矿石和猫须侦测器（英语：cat's whisker）为基础）的矿石收音机，可以显著的提升其性能。不过此时仍需要扩大器。1906年3月4日，奥地利人Robert von Lieben（英语：Robert von Lieben）为充填水银蒸气的真空管三极管申请了专利。而李·德富雷斯特也独立发明了奥迪翁管（英语：Audion tube），在1906年10月25日为奥迪翁管申请了专利。不过一直到1912年研究者了解其放大能力后，才开始实际使用。奥迪翁真空管加速了连续声波的传递与接受。1920年时，真空管的技术已相当成熟，成熟到可以开始无线电广播的程度了。不过最早可以当成是“广播”的早期音频传输可能是在1906年的圣诞夜，由范信达所发送的，只是这部分仍有争议。尽管许多早期的实验者都试图要发明类似无线电话，只允许二方互相通信的设备，不过也有人试图将信号发送给较多的听众。Charles Herrold（英语：Charles Herrold）于1909年在加利福尼亚州开始了广播，隔年开始传放音频（Herrold的电台最后变成了KCBS电台（英语：KCBS (AM)）。）荷兰海牙的PCGG电台（英语：PCGG）在1919年11月6日开始广播，成为第一个商业电台。1916年时，在西屋公司工作的电机工程师法兰克·康拉德（英语：Frank Conrad），开始在宾州Wilkinsburg的车库中发送广播，呼号8XK。这个电台之后移到西屋公司位在East Pittsburgh工厂的屋顶。西屋公司在1920年11月2日重新开始这个电台，叫作KDKA（英语：KDKA (AM)），是美国第一个获得商业许可的电台。广播许可（英语：broadcast license）的类型会决定商业广播的型式，一直到很多年后才开始有广告。美国第一个获得许可的电台就是KDKA，这也是1920年美国总统选举的结果。蒙特利尔电台（后来的CFCF电台（英语：CFCF-AM）在1920年5月20日开始广播节目（英语：broadcast programming），而底特律电台（后来的WWJ电台（英语：WWJ (AM)））在1920年8月20日开始有广播节目，不过这二个电台当时都没有获得许可。娱乐用的广播是在1920年从英国开始的，最早是在切尔姆斯福德附近Writtle（英语：Writtle），马可尼研究中心（英语：Marconi Research Centre）的2MT（英语：2MT）电台。1920年6月15日时，知名女高音内莉·梅尔巴在切尔姆斯福德的马克尼新街工厂制作了著名的广播节目，节目中唱了二首咏叹调，节目中也有以著名的颤音演唱，她是第一个参与广播直播节目的国际知名艺术家。2MT电台在1922年开始有固定的娱乐节目。英国广播公司在1922年合并，在1926年获取皇家特许状，是全世界第一个国立的广播电台，1923年时捷克电台（英语：Czech Radio）以及许多欧洲的电台纷纷成立。1920年8月27日时，位在布宜诺斯艾利斯Teatro Coliseo（英语：Teatro Coliseo）的阿根廷广播电台开始固定的广播播放。因为阿根廷政府没有正式的广播许可程序，广播电台 一直到1923年12月19日才获取许可。此电台继续播放娱乐及文化节目达数十年之久。广播相关的教育很快就出现了，美国的学院也开始将广播相关程放进其课程规划中。马萨诸塞州米尔顿的库里学院在1932年有第一个主修广播的科系，当时该校与波士顿的WLOE合作，让学生们播放节目。一般是普通收音机能接收的。电台的种类广泛，有由几个人运作的业余电台，亦有数以百计职员的商营、公营电台，或是军用电台。在一些已发展国家，非牟利的校园电台亦甚为常见。电台广播内容有新闻报告、音乐点播、人物专访、戏曲欣赏、体育旁述、广告时间等。电台节目可以直播形式，或采用预先录音形式广播。部分电台更采用全电脑控制形式，播放预先录制的节目内容。虽然现在传统电台的光芒正在逐渐被网路电台所盖过，但是仍有许多使用AM技术的短波频率电台能在数千英里之外被接收到（除开夜晚）。比如说，BBC有一个完整的短波信号传送时刻表。这些广播对大气状况与太阳黑子非常敏感。有关短波及中波、低频（长波）的差异，参见短波广播。短波大部分用在国家广播公司、国际宣传或是宗教电台组织。AM 电台是最早的广播电台，AM表示（Amplitude modulation），即幅度调谐（调幅），这是一种通过变化载波信号的幅度来调节信号的调制方法。AM 广播在全世界范围内使用中波波段，欧洲也使用长波波段，由于20世纪80年代和90年代FM立体声广播电台的兴起，一些北美电台也开始使用AM进行立体声广播，但是这一举措没有赢得很多用户。AM 的优势之一是，它的信号可以使用简单的设备探测到，如果一个信号强度足够大，接收器甚至不需要电源；建设一个不需要电源的收音机也成为了早期 AM 广播的梦想。AM广播起源于北美的中波射电系统，载波信号的频段为 530 到 1700 kHz，在20世纪90年代，这个频段有加入了九个频道，它们的频段为 1620 到 1700 kHz，在美国，每个频道中间间隔 10 kHz，在其它地方大概是 9 kHz。AM 信号容易受到来自闪电和其他电磁干扰的影响。由于大气电离层中D层对信号的强力吸收，AM发射系统无法发射球状的电波，在夜间，这种吸收大幅减小，因此信号可以传播至更远的距离，但是，这也会造成一定的信号衰落，而且在一个频道拥挤的情况下，这意味着占据同一频率的不同频道必须在夜间减小信号功率，或者改变信号传播方向来避免干扰，在北美，电台之间共享一个频率。AM 电波传送设备可以发射的信号频率最多为 15 kHz（注意信号频率和载波频率是两回事，收音机上的标识是载波频率），但是大多数的接收器（收音机）只能接受最大5kHz的信号，在20世纪20年代，这是可以满足当时需求的，因为当时的麦克风的保真度较低，磁带的转速为78转每分钟，扩音器的性能也很低，但随着科技的发展，音频设备的保真度大幅上升，而接收机的最大频率还是 5 kHz，不同AM电台在同一个服务区内不准使用重叠的频段，这避免了信号间的干扰，Bob Carver发明了 AM 立体声调谐器，使得这些接收器的频段可以超过 15 kHz，可是在几年之后，这种调谐器没有发展下去，再有就是，减少接收机的频段减小了制造成本，而且也使它们更耐干扰，减小了开发商开发立体声调谐器的积极性，因此AM的收听效果现在一直不好，比不上具备立体声的 FM。卫星广播（satellite broadcasting）利用广播卫星向地面转播电视或声音广播信号，供一般公众直接接收的广播方式。自从1963年7月美国发射成功世界上第1颗同步通信卫星“同步Ⅱ号”后，卫星通信得到很快发展。到20世纪70年代中期，各国开始发射实验用的广播卫星。到80年代卫星广播进入实用阶段。地下电台是指未经所在地国家批准的电台。地下电台可以是一个由广告支持的针对接受区的听众的商业企业，或是供于私人经营的娱乐，或是为了政治目的，一般情况下只在一个非常小的范围下放送。数字声音广播（Digital Audio Broadcasting，DAB），亦称尤里卡147（EUREKA 147），是当前用于某些国家的电台广播的数字技术。自2006年，全世界有约1,000个电台采用DAB技术作广播之用。DAB技术于1980年代设计，几年内许多国家已有其接收器。支持者声称这标准比模拟FM广播较多好处，例如声音保真度高，以及同一频率可广播更多电台信道，解决对噪音、多径、广播音量时强时弱和同频率干扰的问题；但由英国、丹麦、挪威和瑞士的98%的电台进行的收听测试实验证明DAB的声音质量比FM广播差，原因是他们使用的比特率太低，导致质量上差异。电台节目形式依国家、监管和市场的不同而不同。例如美国联邦通信委员会规定美国在88–92 MHz信道的节目要是非营利或是教育性的，其中不能含有广告。此外，节目形式也会随着时代以及技术的演进而不同。早期的广播设备只允许现场录制节目后直接播放，称为live。后来录音技术进步，越来越多的广播节目是先行制作后，再播放事先录制好的节目。当前的趋势是电台的自动化（广播电台自动化播出系统）。有一些电台已可以在不需人力介入的情形下运作，完全用电脑控制，依序播放事先录制好的内容。 电台节目的主播又分为DJ和电台节目的主持人，DJ主要都是在分享音乐，而电台主持人则会有一个主题(例如:政论或旅游等)主要在分享信息。