¿Sabes que las señalas horarias de la radio, los famosos PIP, llevan cien años a nuestro lado? Albalá Ingenieros acaba de publicar un exhaustivo informe sobre estos populares sonidos.
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¿Qué son los PIP de la radio?
Los PIP de la radio son las señales horarias que se emiten en las emisoras de radio, cada hora o cada media hora.
Consisten en seis pitidos breves, que ocurren en los 5 segundos anteriores a la hora y durante el inicio de la hora siguiente. Cada pitido es un tono de 1 kHz, y los cinco primeros tienen una duración de una décima de segundo, mientras que el último pitido dura medio segundo. El momento en que la hora cambia, es cuando empieza a sonar el último pitido.
Historia de los PIP
En la BBC
Los pitidos de la radio en Reino Unido que popularmente se conocen como The PIP (Los pitidos), se corresponden con el Greenwich Time Signal (abreviado como GTS), y consisten en una serie de tonos breves audibles que marcan el tiempo en las transmisiones de la BBC Radio al final de cada hora desde hace más de 100 años. El uso de dichas señales horarias se ha difundido a muchas otras emisoras a nivel mundial.
Antes de la existencia de las señales horarias (PIP), la hora se daba con un gong, con un carillón grabado, o de viva voz.
La primera vez que los oyentes escucharon los PIP en la radio fue exactamente al 5 de febrero de 1924 en la cadena inglesa BBC de radio, que decidió incluirlos después del éxito que tuvo la retransmisión de las campanadas del Big Ben al inaugurar el Año Nuevo 1924.
Su historia se remonta a unos meses atrás, cuando Frank Dyson, astrónomo del Observatorio Real de Greenwich, se había reunido con el director de la BBC John Reith para hablar de la inclusión en la emisión de unas señales acústicas en forma de pitidos que coincidirían con los 5 últimos segundos de cada hora.
La idea original fue de Dyson en colaboración con Frank Hope-Jones, inventor del reloj de péndulo libre, que consistía en un perfeccionamiento de los relojes de péndulo para conseguir una mayor precisión en la medida del tiempo, de calidad tan buena como la que aportan los mejores relojes de cuarzo en la actualidad.
Sugirieron que ya que la BBC tenía los medios para distribuir la hora y no podía obtenerla exacta y como el Observatorio Real de Greenwich tenía la hora exacta y no disponía de medios para distribuirla, la cooperación entre el Observatorio y la BBC podría hacer más asequible la divulgación de la hora oficial.
Al final, por iniciativa de Dyson, decidieron añadirle un sexto pitido un poco más largo que los anteriores, que indicaría el primer segundo de la nueva hora entrante.
Así se desarrolló el formato que ha llegado desde 1924 hasta nuestros días, en el que los pitidos suenan en los segundos 55, 56, 57, 58, 59 y 00.
La hora exacta la proporcionaba el Observatorio Real de Greenwich, que era el responsable de mantener la hora oficial del Reino Unido. La retransmisión de las señales horarias tuvo una gran aceptación en los barcos, ya que con un sencillo receptor de radio podían sincronizar sus relojes, en los que se basaban sus sistemas de navegación. Después de la Segunda Guerra Mundial la transmisión de señales horarias se generalizó en las estaciones de radiodifusión en casi todos los países.
En la actualidad, con estas señales se pretende proporcionar a los radioescuchas una información lo más precisa posible de la hora mantenida por lo que se viene a llamar la escala de tiempos UTC (Tiempo Universal Coordinado), para lo cual, en las emisoras de radio, debe existir una conexión que puede ser de muy distinta naturaleza, por radio o por cable, con la señal generada por un reloj atómico que mantiene la escala UTC con una precisión prácticamente absoluta.
Hasta tiempos relativamente recientes, en que la transmisión de la radio ha sido analógica se podía esperar un error relativamente pequeño entre las señales que los usuarios escuchaban en sus receptores y la señal original referenciada a UTC. Esto era así debido a que los equipos de transmisión y recepción analógica procesaban la señal con unos retardos completamente despreciables, quedando como dominante el retardo de propagación de las ondas de radio, que también era muy pequeño, ya que una onda de radio necesita solo 1 ms para recorrer 300 km.
Hoy en día, los errores son muchísimo mayores debido a los incontables dispositivos con memoria por los que tiene que pasar una señal de radio desde que sale de la consola del estudio hasta que llega al receptor del usuario, ya que, aun cuando los dispositivos fuente y destino sean analógicos, los sistemas digitales de transmisión por satélite o redes IP, producen retardos que pueden llegar a superar los 2 segundos.
En la actualidad, la forma más sencilla de conseguir en una emisora de radio una señal horaria referenciada a UTC, es mediante un receptor GNSS (GPS, Galileo,…) que controla directamente dispositivos reproductores de audio que generan las señales horarias que se van a insertar en el programa.
En España y resto del mundo
En el libro editado en el año 2006 por el Colegio Oficial de Ingenieros de Telecomunicación (COIT), titulado “De las señales de humo a la sociedad del conocimiento”, se menciona la Conferencia Internacional de Radiotelegrafía de Berlín de 1906, en la que se decide que las señales horarias y los partes meteorológicos debían utilizar frecuencias por debajo de 188 kHz, correspondientes a las emisiones de onda larga, que se caracterizan por tener un gran alcance y una propagación por onda de superficie siempre presente, independiente de condiciones ambientales eventualmente desfavorables.
Investigando en diferentes publicaciones de la época, podemos deducir que este tipo de señales horarias ya se emitían en España en los años 20.
No hemos encontrado ningún registro documental anterior a 1926, que haga referencia a la transmisión de señales horarias en estaciones de radiodifusión comercial, explican desde Albalá.
En un ejemplar de la revista Ondas, en 1926, se decía que la emisora EAJ 9 radio Bilbao emitía señales horarias, tan solo dos años después del inicio de los PIP en la BBC. Mientras que en un ejemplar de 1936 de la revista QRA aparecía un anuncio de un vademécum que habla de las señales horarias de 29 estaciones junto con siete diagramas para facilitar su recepción. También en la revista Ondas de enero de 1926 se habla de algunas decisiones adoptadas sobre las señales horarias.
Es costumbre en los programas de radio, que inmediatamente después de la emisión de los tonos de radio, el presentador del programa diga la hora correspondiente. En este caso, cada locutor, personaliza el mensaje al libro de estilo de la cadena. En España, además, se da la complejidad añadida de que tienen que dar la hora peninsular y la hora insular canaria, lo cual ha dado lugar a incontables anécdotas.
Las dos primeras emisoras de radiodifusión en disponer de autorización fueron Radio España, inaugurada el 10 de noviembre de 1924, en Madrid, y Radio Barcelona, precursora de la Cadena SER.
María Sabater comenzaba la andadura de la radio en España con las conocidas palabras “La estación radiodifusora EAJ-1 de emisiones Radio Barcelona”, el 14 de noviembre de 1924. Tal fue el interés que despertó esta primera emisión que un mes después en la ciudad ya había más de 80.000 receptores.
En la cadena SER, antes de incorporar la emisión de señales horarias mediante tonos, emitían las campanadas del reloj de la Puerta del Sol de Madrid. Los operarios de este reloj recibían la información horaria del Real Observatorio Astronómico de Madrid (ROAM), entidad encargada de gestionar la información del tiempo en España. Se enviaba un aviso unos cinco minutos antes de la hora, mediante una línea telegráfica instalada en 1856, para que el relojero estuviera listo para bajar el péndulo a la hora exacta. Este sistema funcionó hasta los años 20 del siglo pasado.
Para contrastar y ampliar la información, hicimos una visita personalizada a la sala del tiempo del Real Observatorio Astronómico de Madrid, donde nos atendió el Dr. Miguel Querejeta, astrónomo de la mencionada entidad.
Nos explicó que, en un principio, era el telescopio de tránsito meridiano el que daba la referencia horaria. Este telescopio fue adquirido por los astrónomos del Real Observatorio Astronómico, J. Aguilera y E. Novellas en I854, convirtiéndose en el principal instrumento meridiano de este organismo para la medida de posiciones estelares y la determinación de la hora.
La operación del sistema requería tres astrónomos, uno miraba por el telescopio, otro tomaba nota de los datos y el último observaba los relojes para determinar y anotar la desviación de cada uno de ellos. No los ajustaban, para mantener la continuidad en su funcionamiento.
Posteriormente llegó la conexión telegráfica con la Puerta del Sol.
En 1942, José Tinoco Acero, director del Real Observatorio Astronómico de Madrid, propone la instalación de un “reloj parlante” en dicho observatorio. En 1947, Mariano Martín Lorón, que unos años más tarde también sería director de dicha institución, visita el Real Observatorio de Greenwich y vuelve convencido de lo apropiado de esa misma idea. En 1949 se solicita información técnica e incluso José Tinoco redacta un proyecto de “reloj parlante español”. Pero tal reloj, no se llegó a adquirir ni a construir.
En 1950, el Real Observatorio Astronómico de Madrid, adquiere un reloj eléctrico (Regulador astronómico eléctrico Brillié)(Fig 7), provisto de contactos especiales, capaz de enviar señales horarias a las emisoras de radio para su emisión, siendo la primera conexión una línea telefónica directa punto a punto con Radio Nacional (Fig 8). En la misma sala del tiempo se disponía de un
Más tarde, se sustituyó el reloj Brillié por un reloj de cuarzo del tipo XSZ de la marca Rodhe & Schwarz, que estuvo funcionando hasta el verano de 1960, y se conectaron a él un buen número de emisoras para transmitir las señales horarias.
Entre las emisoras que se fueron conectando a lo largo del tiempo a las señales horarias, estaban las siguientes:
- Radio Nacional de España (Radio 1, radio 2, Radio 3, radio 5).
- Radio Cadena Española
- Radio Madrid
- Radio Intercontinental
- Radio España
- Emisora de la Comunidad Autonómica de Madrid
- Radio Antena 3
- Radio El País
- Radio Popular
Además, durante varias décadas, el Observatorio proporcionaba un sistema de información horaria… ¡por teléfono! Hasta los años 60, se recibían más de 400 llamadas cada día para preguntar qué hora era.
En la década de 1960 se desarrollaron relojes atómicos más precisos que la rotación de la Tierra. Desde entonces, la hora oficial se mantiene con relojes atómicos y la unidad fundamental de tiempo, el segundo, se define en función de las propiedades cuánticas de los electrones del átomo de cesio.
Para sustituir al reloj de cuarzo, el ROAM adquirió un reloj atómico de cesio, concretamente, el modelo 3200 de la marca Oscilloquartz, que estuvo proporcionando el servicio hasta 1970.
En 1970 se encomendó “la determinación, mantenimiento y difusión de las escalas de tiempo físico y astronómico, de acuerdo con los requisitos internacionales” al Instituto y Observatorio de la Marina de San Fernando en Cádiz, dejando de depender del ROAM.
Descripción técnica de los PIP
Cada pitido de 1 kHz dura una décima de segundo. El último, el que inicia la hora, dura medio segundo. Los PIP tal y como los conocemos, esos 6 pitidos de 1 KHz, tienen ya más de 100 años.
Normativa relativa a los PIP
Los PIP están perfectamente definidos en cuanto a cantidad, duración y tono.
Además, para los entornos de producción profesionales se ha desarrollado una normativa específica, habitualmente asociada a fabricantes de relojes patrón y sistemas de relojería. En algunos casos son normas abiertas y en otros casos son cerradas y se requiere licencia de los fabricantes si se pretende desarrollar un generador de código de tiempos que incluya generación y reproducción de señales horarias.
Entre las diferentes normas de fabricantes destacan las siguientes:
- Wharton w482
Desarrollada por el fabricante inglés Wharton, cuya oferta incluye un conjunto de módulos de relojería patrón y sincronización.
- AFNOR NF S87-500/IRIG-B120
Desarrollada por el fabricante francés AFNOR y se corresponde con la norma militar IRIG STANDARD 200-04.
También es posible proporcionar las señales horarias en los siguientes fomatos estándar, que derivan del anterior estándar SMPTE 12M, uno de los más antiguos desarrollados por este organismo:
- SMPTE ST 12-1
Definido para sistemas analógicos con frecuencias de hasta 60 cuadros por segundo.
Esta norma define las estructuras de transporte de datos primarios para el código de tiempo lineal (LTC) y el código de tiempo de intervalo vertical (VITC). Esta norma define la modulación y la temporización del LTC para todos los formatos de vídeo. Esta norma también define la modulación y la ubicación del VITC solo para sistemas de componentes y compuestos analógicos 525/59.94 y 625/50.
- SMPTE ST 12-2
Definido para sistemas digitales con frecuencias de hasta 60 cuadros por segundo, para la transmisión del código de tiempo en el espacio de los datos auxiliares.
- SMPTE ST 12-3
Definido para sistemas digitales con señales de alta velocidad de cuadros por segundo, para la transmisión del código de tiempo en el espacio de los datos auxiliares.
Cómo se generan y emiten los PIP
Tomando un reloj atómico como referencia de tiempos, se han utilizado diferentes sistemas y dispositivos reproductores de audio a lo largo de la historia, desde la invención del primer reloj atómico en 1948.
En 1955, Louis Essen construye el primer reloj atómico exacto. Este reloj está basado en las transiciones del átomo de Cesio-133. Posteriormente, también se utilizaría Rubidio-87 e hidrógeno-1. El primer reloj atómico comercial y portable, Atomichron, apareció en la década de los 50.
En las décadas de los 60, 70 y 80, la compañía Hewlett-Packard (HP) desarrolló diferentes modelos, convirtiéndose en un estándar del mercado.
Posteriormente, en los 90, el fabricante HP lanzó la línea de relojes atómicos HP5071A, ampliamente utilizada hasta nuestros días.
El Reloj Estándar de Frecuencia Primaria 5071A de Cesio fue desarrollado por Hewlett-Packard (HP) en la década de 1990. En 1999, una empresa derivada de HP, Agilent Technologies, continuó fabricando el 5071A. En agosto de 2005, Agilent vendió el 5071A a Symmetricom, Inc., que luego se convirtió en el proveedor. Finalmente, Microsemi Corporation adquirió Symmetricom en octubre de 2013.
En la actualidad, la compañía continúa ofreciendo la gama de relojes atómicos de precisión 5071A y otros modelos y accesorios de Microsemi Corporation.
El 5071A es el reloj atómico comercial más preciso disponible. Tiene una precisión mejor que 5×10-13 bajo todas las condiciones ambientales y no tiene deriva de frecuencia determinística. Las capacidades y la confiabilidad del 5071A lo convierten en el mayor contribuyente individual de relojes de cesio, más de la mitad de todos los relojes contribuyentes, al Tiempo Universal Coordinado (UTC). El 5071A es la solución de temporización líder en el mundo para activos de defensa estratégica e infraestructura civil y gubernamental crítica, con la capacidad de proporcionar una retención de submicrosegundos durante meses seguidos cuando no es posible recibir la señal del Sistema de Navegación por Satélite Global (GNSS) por cualquier incidencia o es interferida intencionadamente por el enemigo.
Además de estos relojes de precisión, se requieren dispositivos reproductores de audio sincronizados con ellos, que proporcionan la señal de audio a la emisora de radio, para su emisión cada hora o media hora.
Actualmente, existen múltiples sistemas de relojería y equipos específicos de diferentes fabricantes, que permiten generar y reproducir los PIP con precisión, al disponer de capacidad de sincronización a partir de señales externas.
Incluso se pueden generar los PIP como un clip de audio en cualquier editor profesional, sin más que utilizar los parámetros que los definen. Obviamente, el dispositivo que los reproduzca debe estar perfectamente sincronizado.
¿Son necesarios los PIP en el mundo digital?
Con motivo del centenario de los pitidos, la BBC Radio 4, dedicó un programa de radio completo para debatir la eliminación de los seis pitidos después de que el cambio a digital los volviera mucho menos precisos.
En el programa, se resaltaron los principales hitos y se comentaron momentos históricos, anécdotas relevantes y diversas opiniones.
Podemos resaltar los siguientes puntos:
• Desde el 5 de febrero de 1924, los ‘pip’ se han emitido al final de cada hora en la radio.
• Durante exactamente un siglo, los ‘pip’ han sido transmitidos a millones en las estaciones de radio de la BBC en todo el Reino Unido.
• Desde el 5 de febrero de 1924, los pitidos se han escuchado al comienzo de cada hora, salvo en ocasionales contratiempos.
• Pero después de cien años, ahora se están planteando preguntas sobre si finalmente deberíamos deshacernos de los PIP, ya que la amplia adopción de la radio digital los hace inexactos por varios segundos.
Al programa fueron invitados varias estrellas de la BBC Radio, con programas de gran audiencia entre los oyentes.
Durante más de sesenta años, la señal horaria fue generada por dos relojes en el Real Observatorio de Greenwich. Pero en 1990, la BBC se hizo responsable de ella.
El retraso que actualmente se produce para los usuarios que sintonizan en digital es causado por el tiempo que tarda en codificarse y decodificarse la señal.
Sin embargo, para los oyentes que aún sintonizan en radios analógicas, los PIP siguen siendo muy precisos. Se generan utilizando un reloj atómico que se encuentra en el sótano de Broadcasting House.
Eso sí, a lo largo de las décadas, ha habido raros fallos técnicos y anécdotas.
