¿Cuál es la diferencia entre la radio AM y FM?

En una reunión con el equipo comercial de la cadena Caracol en Medellín, su jefe les estaba haciendo a sus ejecutivos de ventas una breve explicación de la tecnología usada para llevar la señal de radio hasta los receptores de los oyentes.

Luego de dar una serie de explicaciones, de llevarlos por un recorrido dentro de las instalaciones y de ver de cerca los estudios y la sala de equipos de transmisión, el jefe regresó al salón donde estaba dictando su conferencia y comenzó a tratar de resolver algunas dudas de los participantes.

Entonces preguntó: ¿Cuál es la diferencia entre la radio AM y FM?

Inmediatamente una de las vendedoras más inquietas levantó la mano y respondió: “Muy sencillo, jefe: la radio en FM es la que se escucha Fuera de Medellín y la radio en AM es la que se escucha Adentro de Medellín”.

Muchos se rieron de su respuesta, pero lo cierto es que ninguno de los participantes conocía la respuesta.

Pero este no es un caso único del departamento comercial. Podría apostar que la gran mayoría de quienes trabajan en radio no saben, o al menos, no tienen clara esa diferencia, y es por eso que he querido hablar de este tema.

Las diferencias

Comenzaré por decir que ambos son métodos de codificación y transmisión de señales de radio, pero la diferencia está en cómo lo hacen.

Pero tenemos que entender primero cómo llegan a los receptores.

Las señales de radio viajan como ondas electromagnéticas, invisibles para nosotros, pero tan rápidas como la velocidad de la luz y en el espectro de la radiación electromagnética.

Las ondas de radio están a nuestro alrededor todo el tiempo, pero no podemos detectarlas por nuestra cuenta. El cielo está inundado de estas vibraciones eléctricas y magnéticas producidas tanto de manera natural como artificial, pero nuestros oídos no las escuchan.

Son una forma de radiación electromagnética de onda larga y, por ser eléctricas, las ondas de radio no viajan como las ondas sonoras, sino que hacen parte del mismo espectro que la luz.

Por eso no podemos escucharlas con nuestros oídos. Y por eso viajan tan rápido como la luz.

El calor de un fuego que arde, la luz del sol, los rayos X que utiliza un doctor, así como la energía que utiliza un microondas para cocinar comida, son diferentes formas de la radiación electromagnética.

Repito: las ondas de radio no se pueden “escuchar”, y no tienen nada que ver con las ondas sonoras.

Las ondas electromagnéticas como las de la radio son energía electromagnética y forman parte del mismo espectro que la luz, viajando a una velocidad increíble, a mil millones de kilómetros por hora (1.078.390.655 kilómetros por hora, para ser exactos).

En cambio, las ondas sonoras son vibraciones mecánicas de las partículas del aire, razón por la cual el sonido viaja mucho más lento que la luz, a una velocidad de 1.234 kilómetros por hora, o sea, 324 metros por segundo.

Por eso, cuando cae un rayo, el sonido llega un tiempo después. De hecho, es posible saber a qué distancia cayó el rayo. Solo hay que cronometrar el tiempo transcurrido entre su caída y la llegada del sonido, y hacer el cálculo que nos enseñaron en el colegio:

Distancia = Velocidad x Tiempo.

Ejemplo: si cae un rayo y su sonido se demora 3 segundos en llegar a su oído, podemos saber que cayó, más o menos, a 1 kilómetro de distancia, así:

324 metros por segundo x 3 segundos = 972 metros (casi 1 kilómetro)

Las ondas mecánicas, las que perciben nuestros oídos, necesitan de algún medio para poder atravesar obstáculos, y existen básicamente dos tipos:

1. Las ondas longitudinales, que son ondas sonoras que viajan “de frente” a través del aire, el agua e incluso superficies sólidas, pero tienen que poder mover sus partículas para atravesar esos obstáculos.
2. Las ondas transversales, que se mueven a través del agua y otros medios en oscilaciones perpendiculares, es decir, hacia arriba y hacia abajo.

Por otro lado, las ondas electromagnéticas (la luz, las microondas, los rayos infrarrojos, los rayos X, la luz ultravioleta y la radio) no requieren de un medio a través del cual viajar. Por eso pueden moverse a través del espacio profundo y atravesar barreras físicas.

Transmisión y recepción

Como dije arriba, las ondas de radio nos rodean todo el tiempo, pero la única forma de captarlas es con un receptor de radio.

El término ‘radio’ también se refiere a la tecnología que permite transmitir y recibir información a través de ondas de radio.

Por ejemplo, usted puede tener un par de transmisores y receptores de radio en un solo aparato, lo que permite una conversación en doble vía, tal como lo hacen los radioaficionados, los de banda ciudadana o los walkie-talkies, pero también puede captar transmisiones unidireccionales desde un único transmisor que emite su señal a múltiples receptores, que es como funciona la radio tradicional.

Del estudio a su casa

Entonces, si usted está escuchando a una persona hablando en una emisora, lo que oye se produjo a través de las ondas sonoras que salieron de la garganta del locutor y que fueron capturadas por el micrófono, que, a su vez, las convirtió en una señal eléctrica.

Esa señal se transmite inmediatamente al aire desde el estudio o se almacena como una grabación para ser usada más tarde, pero aquí es donde se decide si la señal se emitirá en AM o en FM.

Para poder transmitir estas señales eléctricas que llegan de la consola, del procesador de audio o del enlace, es necesario unirlas o ‘pegarlas’ a una onda de radio ya existente y que se conoce como ‘onda portadora’.

Probablemente usted ha escuchado esa ‘portadora’.

Digamos que hay un corte de energía o hay un daño en el puesto de transmisión. Si usted trata de sintonizar la emisora solo escuchará ruidos o interferencia en la frecuencia de la estación, y no podrá sintonizarla.

Pero si el corte de luz o el daño de los equipos ocurre en los estudios, o si el operador de la emisora se queda dormido y deja de transmitir la programación, usted sintoniza su radio en la frecuencia de la emisora y sentirá un silencio absoluto. Esa es la ‘portadora’.

Ese proceso de ‘pegar’ o embeber lo que emite desde el estudio dentro de la onda portadora se llama ‘modulación’.

Hablemos de la modulación de la señal

Hay dos formas de modular (o cambiar) la onda portadora:

1. Afectando la amplitud o altura de la onda portadora. Es decir, la modulación se ejerce sobre la amplitud de la onda. Por eso se dice que la amplitud está siendo modulada (AM)
2. Afectando la frecuencia o velocidad a la que viaja la onda portadora. Es decir, la modulación se ejerce sobre la frecuencia de la onda. Por eso decimos que la frecuencia está siendo modulada (FM)

Desde el puesto de transmisión, posiblemente a kilómetros de distancia de los estudios, la antena que situada en la parte superior de torre transmite la señal en forma de ondas electromagnéticas. Luego, el receptor de su radio personal capta las ondas, las amplifica y las convierte nuevamente en sonido a través del altavoz.

Como dije atrás, si a la portadora no le llega ninguna señal desde los estudios, usted no oirá nada porque la onda portadora no ha sido modulada.

Aunque las ondas de radio provenientes de muchas estaciones nos rodean constantemente, su receptor de radio no las recibe todas al mismo tiempo, porque las estaciones transmiten en diferentes frecuencias específicas.

Usted tiene que sintonizar una frecuencia específica para encontrar la señal correcta.

Los números en el dial de su radio representan las frecuencias utilizadas por las emisoras locales. Si el dial de FM está sintonizado en 89.1, la señal de radio que escuchará está siendo transmitida a 89.1 megahercios (MHz), o 89.100.000 ciclos por segundo.

Diferencias en la calidad del sonido

La forma como se codifiquen las señales de AM y FM marca diferencias en la calidad del sonido, el rendimiento y el alcance de transmisión entre los dos tipos de modulación. Esto explica por qué las estaciones de FM suenan mejor que las de AM, pero también por qué las emisoras de AM se pueden escuchar desde más lejos.

La radio AM modula o varía la amplitud de la señal de transmisión, por lo que la potencia a la que se transmite esa señal también cambia, ya que la amplitud representa la fuerza de la señal. Algunos receptores no pueden captar ninguna señal de baja amplitud.

Por el contrario, la radio FM siempre permanece en amplitud constante, por lo que la intensidad de la señal no cambia.

La modulación de la frecuencia, o FM, utiliza un rango de frecuencia más alto y un ancho de banda mayor que la de AM. La radio AM opera desde 535 kHz (kiloHertz) hasta 1.605 kHz. Cuando usted sintoniza el dial de su radio, el número cambia 10 kHz cada vez. Esto significa que cada estación tiene un espacio de 10 kHz de ancho de banda para transmitir.

La radio FM, por otro lado, funciona entre 88 MHz (MegaHertz) y 108 MHz, y el ancho de banda ocupa 200 kHz.

Ventajas y desventajas

A cada estación de FM se le asignan 150 kHz de ancho de banda, que es 15 veces mayor que el de una estación de AM. Esto significa que una emisora de FM puede transmitir 15 veces más información que una emisora de AM y explica por qué la música suena mucho mejor en FM.

Ahora, lo cierto es que las frecuencias más bajas, como las de AM, tienden a tener longitudes de onda más largas y pueden penetrar edificios, montañas y otras obstrucciones de manera más efectiva.

Sin embargo, las ondas AM no siempre son la mejor opción. Su frecuencia más baja también la hace más vulnerables a las interferencias y al ruido de otros dispositivos electrónicos, incluidos cables eléctricos, motores y otros equipos eléctricos.

Esta interferencia puede resultar frustrante para los oyentes, especialmente en zonas urbanas con una alta concentración de dispositivos electrónicos.

Por el contrario, las ondas FM operan a frecuencias más altas, lo que da como resultado una longitud de onda más corta y señales más estables. Como resultado, las estaciones de radio FM pueden transmitir un sonido más claro y de mayor calidad y se ven menos afectadas por las interferencias, lo que las convierte en la opción preferida de las estaciones de radio locales.

Como mencioné anteriormente, las longitudes de onda de las ondas AM y FM difieren, y esto tiene un impacto significativo en la calidad y confiabilidad de las señales.

La longitud de onda es simplemente la distancia entre dos puntos correspondientes en ondas adyacentes, como la distancia entre los picos o los valles de las ondas.

En el caso de las ondas AM, la longitud de onda es mucho más larga que la de las ondas FM, midiendo entre 600 y 300 metros entre pico y pico. Esto significa que las ondas tienen una frecuencia más baja y, por tanto, se puede transportar menos información en ellas.

Las ondas FM, en cambio, tienen una longitud de onda mucho más corta, entre 3 y 10 metros entre pico y pico. Esto las hace capaces de transportar más información, lo que resulta en una mejor calidad de sonido/señal.

Por eso es que, dado que la música contiene más información eléctrica que una señal de audio de voz monofónica, una emisora con su frecuencia modulada generalmente transmite música, mientras que una estación con la amplitud modulada generalmente se limita a programas hablados.

Y aunque eso es una desventaja para la radio AM, su principal ventaja es que al estar en una banda de frecuencia más baja tiene una longitud de onda mayor y, por lo tanto, un rango de transmisión mucho más largo.

Esto es lo que ha permitido que la radio AM siga viva, a pesar de que muchos consideran que ya es una tecnología que está de salida. Cuando se piensa en información importante que debe llegar a una amplia área de cobertura, como advertencias de catástrofes naturales o cualquier tipo de emergencias, en lo primero que se piensa es en la radio AM.

Es que el alcance de una onda de radio depende de su longitud de onda. Con longitudes de onda entre 600 y 300 metros, como hemos visto, las ondas AM pueden viajar más lejos sin atenuarse (perdiendo intensidad de señal).

Esto hace que la radio AM sea una mejor opción para transmisiones de larga distancia. Esto puede resultar ventajoso para los oyentes de las zonas rurales, ya que es posible que no tengan acceso a otras formas de medios.

Las ondas AM viajan más lejos gracias a que rebotan en la ionosfera, un conjunto de capas de la atmósfera que están por encima de los 80 kilómetros del suelo y presentan fuerte ionización causada por la radiación solar, afectando de modo importante a la propagación de las ondas radioeléctricas.

Es decir, las ondas van rebotando entre el suelo y las capas más altas de la atmósfera, lo que les permite llegar a todo el mundo sin equipos de retransmisión, a diferencia de las ondas FM que se disipan en el espacio.

Sin embargo, este mayor alcance también hace que la radio AM sea más propensa a sufrir interferencias de otros dispositivos, como otros transmisores y líneas eléctricas.

Por esto es que la radio FM supera a la radio AM cuando se trata de resistencia a las interferencias. Esto se debe a que la modulación de frecuencia de la radio FM es menos susceptible a las interferencias que la modulación de amplitud de la radio AM.

En términos más simples, el método de la radio FM para codificar información en la frecuencia de la onda portadora significa que cualquier interferencia en la amplitud de la onda no afectará la información transmitida.

Esto da como resultado una calidad de sonido más clara y confiable, con menos distorsión y ruido. La radio AM, en cambio, codifica información en la amplitud de la onda portadora, haciéndola más vulnerable a las interferencias. Esto puede provocar estática, crujidos y otros sonidos no deseados que pueden interferir con la experiencia auditiva.

Conclusión

Como hemos visto, el aplicar la modulación a la amplitud de las ondas de radio (AM) o a su frecuencia (FM) produce características distintas que hacen que cada tecnología sea, inherentemente, más adecuada para ciertos contenidos.

La radio AM ha sido durante mucho tiempo la opción preferida para las transmisiones de noticias y programas de radio, gracias a su capacidad para cubrir un rango más amplio y su menor susceptibilidad a las interferencias.

Esto es particularmente útil para anuncios de emergencia y mensajes de servicio público que deben llegar rápidamente a un área amplia. Las ondas AM viajan más lejos que las ondas FM debido a su reflejo en la ionosfera.

Esto les permite llegar a lugares más distantes sin necesidad de impulsores terrestres. Además, las ondas AM superan fácilmente muchos obstáculos físicos, lo que las hace ideales para comunicaciones de emergencia. La radio AM también es generalmente más accesible, con una mayor cantidad de receptores de bajo costo disponibles.

Pero es indudable que la calidad del sonido que ofrece la modulación de la frecuencia de la señal de una estación de radio es mucho mejor, y al permitir transmitir contenidos más ricos como la música y los elementos de producción usados en la actualidad, se convierte en la opción favorita de quienes escuchan radio.

La radio FM ha sido tradicionalmente la opción preferida para las emisoras musicales debido a su menor susceptibilidad al ruido y su calidad de sonido superior, lo cual es esencial cuando la fidelidad y la claridad son imperativas para la experiencia del oyente final.