Vignetage - Catch a Waves Radio Wave et comment ils fonctionnent
Fréquemment utilisé et souvent négligé, la radio a joué un rôle important dans nos vies et la vie de ceux qui nous. Les mystères de la radio sont abandonnés parce que nous attendons simplement son merveilleux émaner des haut-parleurs lorsque l'appareil est sous tension. Il est rare que nous réfléchissons la physique derrière la façon dont la radio est en mesure de fournir un son de diffusion. Encore plus rarement pouvons-nous demander ce que les ingénieurs ont fait pour nous aider à utiliser et exploiter la puissance des ondes radio. Explorer le phénomène des ondes radio, vous serez plus au courant de ce qui se passe dans les coulisses à chaque fois que vous réglez ce cadran.
introduction
Technobabble, Matthewcieplak / WikiM # 8203; édias Commons
Figure 1: Votre station préférée - Une émission de radio technobabble avec vignetage. (L'audio)
Vous conduisez sur la route, pas de soins dans le monde. C'est une journée d'été ensoleillée et vous avez les vitres de la voiture vers le bas. Tout semble presque parfait, mais il manque quelque chose. Vous allumez la radio, syntonisez votre station préférée (voir Fig. 1), et instantanément la voiture remplit avec le son. Tout à coup, tout se sent bien. La radio est quelque chose plupart d'entre nous tiennent pour acquis. Avez-vous jamais demandé comment fonctionne la radio? Comment une radio sait quelle station à jouer? Quelle est AM, ce qui est FM, et comment sont les deux différents? Pourquoi le son FM mieux, mais AM peut être entendu plus loin? Vous avez probablement connu une époque où trouver une station de radio particulière a été difficile. Il y a beaucoup de facteurs impliqués dans la recherche et les stations de réception, des facteurs tels que la modulation, la puissance de diffusion, l'heure et l'emplacement géographique. La clé pour tirer le meilleur parti de votre radio est de comprendre comment fonctionne la radio et de la façon dont le génie a joué un rôle dans le développement d'un dispositif dont la plupart d'entre nous utilisent tous les jours.
Principes de base de la radio
Différences AM et FM
Figure 2: AM vs modulation FM.
La modulation Explained
Afin de comprendre pourquoi la modulation est nécessaire, imaginez une situation où vous envoyez un message avec des drapeaux sémaphores. (Sémaphore est une façon de représenter des lettres et des chiffres en tenant deux drapeaux, un dans chaque main, et en faisant varier les positions des drapeaux sur la base des lettres ou des chiffres que vous souhaitez communiquer.) Tout d'abord imaginer qu'au lieu de faire varier les positions des drapeaux , vous tenez toujours vos bras tendus sur les côtés, peu importe ce que vous essayez lettre à envoyer.
Maintenant que vous avez lu l'analogie sémaphores, l'idée de la modulation radio devrait être facile à comprendre. Si une station de radio devait transmettre une onde sinusoïdale simple, il n'y aurait aucun moyen de coder les informations, car l'onde radio serait toujours le même aspect. Pour envoyer toute information utile, la station de radio devrait changer en quelque sorte la forme de l'onde radio. Comment peuvent-ils changer la forme? En utilisant l'une des deux formes de modulation. Examinons d'abord à de la modulation d'amplitude.
Modulation d'amplitude (AM)
Comment alors des informations codées en fait pour la radio AM? Pour commencer, vous avez besoin d'un signal porteur. Ceci est une simple onde sinusoïdale non modulée, ce qui signifie une onde sinusoïdale constante sans changement d'amplitude ou de la fréquence. Ensuite, vous avez besoin d'une vague qui représente le message que vous souhaitez envoyer. L'amplitude de cette onde changera en fonction des informations envoyées. Par souci de simplicité, supposons que vous envoyez des lettres au lieu de sons. Ensuite, la lettre « A » peut être représentée par une très faible amplitude et la lettre « Z » avec une amplitude très grande, avec le reste de l'alphabet tombant respectivement entre les deux.
Une fois que vous avez à la fois le support et les signaux de message, vous multipliez les deux ensemble. En multipliant les deux, l'amplitude du signal de porteuse est modifiée en fonction de l'amplitude de l'onde signal.This de message combiné est le signal de diffusion réelle. Lorsqu'une radio capte ce signal, tout ce qu'il a à faire est de déterminer les différentes amplitudes du signal et convertir ces amplitudes retour aux lettres.
Modulation de fréquence (FM)
Figure 3: Une animation d'une onde sinusoïdale avec une fréquence croissante.
Qualité et performance sonore
Le choix entre la radio FM et la radio AM a un impact sur la qualité du son, en raison à la fois des différences physiques et réglementaires entre les deux. La section suivante étudiera ces différences, ainsi que les avantages qui en résultent et les inconvénients. En plus des différences dans la façon dont les informations sont codées, AM et radio FM diffèrent par leurs performances, en particulier en ce qui concerne la qualité sonore et la plage de diffusion. Vous avez probablement remarqué tout en écoutant la radio que les stations FM ont tendance à sonner mieux que les stations AM, mais les stations AM peuvent généralement être entendu plus loin.
Force du signal
Il y a trois raisons pour lesquelles sons FM mieux que AM. La première raison est que la radio AM a tendance à avoir une intensité de signal plus faible que FM. En raison de la Federal Communications Commission (FCC), les stations AM ne peuvent pas diffuser plus de 50 kilowatts de puissance [2].
Gamme de fréquences
Ingérence
La troisième raison radio AM ne semble pas aussi bonne que la radio AM a tendance à avoir beaucoup d'interférences. Il existe de nombreuses sources naturelles d'ondes radio, dont la plupart sont des ondes AM, et votre radio est incapable de faire la différence entre les ondes naturelles AM et celles qui sont diffusées par les stations de radio. Peut-être que vous avez remarqué que la radio AM a tendance à sonner mieux la nuit que le jour. La raison est que le soleil est une grande source d'ondes radio AM naturelles.