La tecnología de radio HD permite a los emisores participantes proporcionarle una señal AM y FM digital de mayor fidelidad. Adicionalmente, las emisoras de Radio HD ofrecen a menudo canales adicionales de contenido que no está disponible en emisiones FM estándar.

La señal digital se emite utilizando un códec de compresión de audio patentado llamado HDC (High-Definition Coding: Codificación de alta definición). Las normas FCC actuales también requieren que las estaciones transmitan simultáneamente la misma señal de audio también en analógico, de forma que si se pierde la señal digital primaria, el receptor de Radio HD volverá a la señal analógica, brindando así un funcionamiento fluido.

Para emisiones AM HD, las emisoras pueden escoger velocidades de emisión entre 40-60 kbps, utilizando la mayoría de emisoras 40 kbps, ya que este método es más robusto y es menos probable que cause deserciones debido a problemas de fuerza de la señal. En teoría la anchura de banda aumentada de la banda de AM permite radio AM a una calidad de radio FM.

Las emisiones FM HD permiten opciones para transportar 100, 112, 125 o 150 kbps de datos en caso de transmisión simultánea con una señal analógica. El sistema también tiene la capacidad de varios modos digitales puros de hasta 300 kbps, sin embargo, por el momento esto necesitaría un cambio en las normas FCC actuales requiriendo que la emisora emitiese simultáneamente la señal en analógico antes de que las emisoras puedan emitir en digital puro.

Las emisoras FM tienen también la opción de subdividir los flujos de audio digital en subcanales (p. ej. 87,5 HD1, HD2, etc.), lo cual se hace a menudo para permitir más variedad desde una estación. Cada subcanal individual puede tener su propia calidad de audio desde calidad CD (100 kbps), calidad FM (25-50 kbps), calidad AM (12 kbps) o calidad conversación (5 kbps).

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