Zawartość
Od koła do samochodu i od pierwszego silnika do procesorów komputerowych, istnieją pewne innowacje technologiczne, które na zawsze zmieniły bieg historii ludzkości. Jeden z największych i najważniejszych skoków technologicznych nastąpił, gdy nadano pierwszy bezprzewodowy sygnał radiowy. Media elektroniczne ewoluowały od czasu pierwszej emisji, rewolucjonizując komunikację dla wojska, firm i domów na całym świecie. Aby zrozumieć, co oznaczają słowa „AM” i „FM”, musisz znać źródła radia i sposób, w jaki dźwięk zaczyna się od stacji radiowej.
Historia
W latach 80. XIX wieku niemiecki fizyk Heinrich Hertz jako pierwszy wysłał i odebrał bezprzewodowy sygnał radiowy, ale tylko w odległości od swojego laboratorium. To włoski naukowiec Guglielmo Marconi jest uznawany za twórcę podwalin pod radio, które znamy dzisiaj. W 1894 r. Marconi zaczął eksperymentować z tzw. „Falami hertzyjskimi” i był w stanie transmitować bezprzewodowe fale radiowe najpierw na kilka mil, a następnie wzdłuż całego Oceanu Atlantyckiego. Te wstępne transmisje były tylko blipami Morse'a, aż w Wigilię Bożego Narodzenia 1906 roku kanadyjski fizyk Reginald Fessenden przekazał dźwięki muzyki i głosu operatorom radiowym na okrętach marynarki wojennej. Pierwszą wykonaną piosenką była skrzypcowa wersja „Silent Night”.
W następnych latach transmitowano transmisje z nowojorskiej Metropolitan Opera, a inżynier Westinghouse o nazwisku Frank Conrad zaczął odtwarzać płyty na antenie. W 1920 roku pierwsza stacja radiowa KDKA Westinghouse zaczęła regularnie nadawać audycje, a radio jako publiczne medium było w drodze. Pierwszymi stacjami były AM; FM został opracowany w latach 40. XX wieku, ale nie wszedł do powszechnego użytku aż do lat siedemdziesiątych.
Modulacja
Aby zrozumieć, co oznacza AM i FM, musisz najpierw zrozumieć pojęcie „modulacji”. Modulacja odnosi się do sposobu standaryzacji fal radiowych w celu przekazania znaczącego sygnału. Uproszczonym przykładem byłoby modulowanie wiązki światła, włączanie i wyłączanie. Jeśli ty i twój przyjaciel zgodziliście się, że krótkie błyski oznaczają „wszystko jest w porządku”, a długie błyski mówią „Proszę o pomoc”, możecie wysłać znajomemu te wiadomości z odległego punktu. Podobnie fale radiowe można modelować, aby przekazywać dźwięk wzdłuż odległości wysyłanych z nadajnika do odbiornika (tj. Z wieży radiowej do radia). AM i FM różnią się sposobem modulacji sygnału.
Radio AM
AM oznacza „modulację amplitudy”, co oznacza, że amplituda lub całkowita siła sygnału zmienia się we wzór, który tworzy sygnał, a więc dźwięki, które słyszy.
Pasmo radiowe AM to grupa częstotliwości, w których sygnały radiowe mogą być wysyłane i odbierane. Liczby widoczne na wyświetlaczu radia AM to częstotliwości od 535 do 1 705 kHz (kHz), a kanały można ustawiać co 10 kHz w tym zakresie, w paśmie AM może być 117 kanałów. Stacje, które są geograficznie blisko siebie, nie mogą transmitować na tej samej częstotliwości, w przeciwnym razie zakłócają się wzajemnie. Ponieważ AM transmituje dźwięk przez zmianę amplitudy sygnału, inne źródła o wysokiej amplitudzie, takie jak uderzenia pioruna i linie elektroenergetyczne, powodują szum mieszany z transmisją.
Radio FM
Stacje FM mogą wytwarzać dźwięk hi-fi, dlatego muzyka brzmi lepiej w FM lub „modulacji częstotliwości”. Podobnie jak fale radiowe AM, fale FM są modulowane, aby utworzyć wzór, który przenosi informacje dźwiękowe. W przeciwieństwie do AM, który moduluje amplitudę, FM moduluje częstotliwość. W przypadku FM amplituda pozostaje stała, a częstotliwość lub przestrzenie między falami radiowymi są zróżnicowane.
Zakres radiowy FM waha się od 88,1 do 108 MHz (megaherców), są to liczby widoczne na monitorze FM. Może być 200 kanałów pasma FM i wszystkie stacje FM nadają na dziwnych częstotliwościach. Federal Communications Commission (FCC) zastrzega pierwsze 20 kanałów FM do celów niekomercyjnych i edukacyjnych. W USA jest 16000 AM i FM, starannie rozmieszczonych, aby nie przeszkadzać sobie nawzajem.
Jak emitowana jest fala radiowa
Jak więc amplituda i częstotliwość modulowanych fal radiowych zaczynają się od stacji radiowej do radia? Według PBS.org sygnał radiowy jest prądem elektrycznym i, jak każdy prąd, składa się z elektronów. Gdy prąd elektryczny płynie przez metalowy drut, atomy tworzące drut zawierają elektrony. Ponieważ nawet najmniejsza ilość energii może wynieść te elektrony z ich atomów, duża ilość energii może wypchnąć wszystkie elektrony z atomów, przenosząc je tam iz powrotem. Jeśli fala radiowa ma częstotliwość 100 000 Hz, oznacza to, że elektrony poruszają się tam iz powrotem 100 000 razy na sekundę. Ten ruch elektronów powoduje powstanie pola elektromagnetycznego wokół drutu. Elektrony poruszają się w taki sam sposób na antenie transmisji radiowej, jak na przewodzie, więc wokół anteny powstaje pole elektromagnetyczne. W przeciwieństwie do drutu, który zawiera pole elektromagnetyczne, antena promieniuje go tak, że porusza się we wszystkich kierunkach z prędkością światła. Podróżuje, dopóki nie zostanie odebrany przez anteny odbiorcze, tak jak w radiu. Antena odbiorcza uzyskuje sygnał radiowy i przetwarza go w dźwięku.