Apakah ciri-ciri modulasi FM penyiaran

modulasi

Modulasi frekuensi atau FM adalah satu bentuk modulasi yang menyampaikan maklumat dengan mengubah frekuensi gelombang pembawa; modulasi amplitud lebih tua atau AM berbeza amplitud pembawa, dengan kekerapan yang tinggal tetap. Dengan FM, kekerapan penyimpangan daripada frekuensi pembawa yang diberikan pada sebarang ketika adalah berkadar terus dengan amplitud isyarat input, menentukan kekerapan merta isyarat yang dipancarkan. Kerana isyarat FM dihantar menggunakan lebih daripada lebar jalur AM isyarat, ini bentuk modulasi biasanya digunakan dengan (VHF atau UHF) lebih tinggi frekuensi yang digunakan oleh TV, sistem FM penyiaran band, dan radio mudah alih tanah.

Pra-penekanan dan de-penekanan

Bunyi rawak mempunyai taburan spektrum segi tiga dalam sistem FM, dengan kesan bunyi yang berlaku terutamanya pada frekuensi audio tertinggi dalam jalur asas. Ini boleh mengimbangi, setakat yang terhad, dengan meningkatkan kekerapan yang tinggi sebelum penghantaran dan mengurangkan mereka dengan jumlah yang sama pada penerima. Mengurangkan frekuensi audio yang tinggi dalam penerima juga mengurangkan bunyi frekuensi tinggi. Proses merangsang dan kemudian mengurangkan frekuensi tertentu yang dikenali sebagai pra-penekanan dan de-penekanan masing-masing.

Jumlah pra-penekanan dan de-penekanan digunakan ditakrifkan oleh pemalar masa yang mudah litar penapis RC. Di sebahagian besar dunia yang 50 μs masa yang berterusan digunakan. Di Amerika dan Korea Selatan, 75 μs digunakan. Ini terpakai kepada kedua-dua mono dan penghantaran stereo. Untuk stereo, pra-penekanan digunakan untuk saluran kiri dan kanan sebelum pemultipleksan.

Jumlah pra-penekanan yang boleh digunakan adalah terhad oleh fakta bahawa pelbagai bentuk muzik kontemporari mengandungi lebih banyak tenaga frekuensi tinggi daripada gaya muzik yang wujud pada kelahiran FM penyiaran. Mereka tidak boleh pra-penekanan sebagai banyak kerana ia akan menyebabkan sisihan berlebihan pengangkut FM. Sistem yang lebih moden daripada FM penyiaran cenderung untuk menggunakan sama ada program yang bergantung kepada pemboleh ubah pra-penekanan; contohnya, dbx dalam BTSC sistem TV, atau tiada langsung.

Stereo FM

Dalam 1950s-an, beberapa sistem untuk menambah stereo radio FM telah dipertimbangkan oleh FCC. Termasuk ialah sistem daripada penyokong 14 termasuk Crosby, Halstead, elektrik dan Industri Muzik, Ltd (EMI), Zenith, dan General Electric. Sistem individu telah dinilai untuk kekuatan dan kelemahan mereka semasa ujian lapangan di Uniontown, Pennsylvania menggunakan KDKA-FM Pittsburgh sebagai stesen asal. Sistem Crosby telah ditolak oleh FCC kerana ia adalah tidak sesuai dengan kebenaran komunikasi subsidiari (SCA) perkhidmatan yang menggunakan pelbagai frekuensi subpembawa termasuk 41 dan 67 kHz yang sedia ada. Banyak stesen FM hasil kebuluran digunakan SCAS untuk "storecasting" dan tujuan bukan siaran yang lain. Sistem Halstead telah ditolak kerana kekurangan pemisahan stereo frekuensi tinggi dan pengurangan dalam saluran utama nisbah isyarat-kepada-hingar. PRU dan Zenith sistem, begitu serupa bahawa mereka dianggap secara teori serupa, telah secara rasmi diluluskan oleh FCC pada April 1961 sebagai stereo FM kaedah penyiaran standard di Amerika Syarikat dan kemudiannya diterima pakai oleh kebanyakan negara-negara lain.

Ia adalah penting bahawa siaran stereo serasi dengan penerima mono. Atas sebab ini, kiri (L) dan kanan (R) saluran yang algebra dikodkan ke dalam jumlah (L + R) dan perbezaan (L-R) isyarat. Seorang penerima mono akan menggunakan hanya L + R isyarat supaya pendengar akan mendengar kedua-dua saluran menerusi pembesar suara tunggal. Seorang penerima stereo akan menambah isyarat perbezaan kepada isyarat sejumlah wang untuk mendapatkan semula saluran ke kiri, dan tolak isyarat perbezaan dari jumlah yang pulih saluran yang betul.

(L + R) isyarat saluran utama dihantar audio jalur terhad kepada julat 30 Hz hingga 15 kHz. Isyarat (L-R) ialah amplitud termodulat ke sebuah 38 kHz dua jalur sisi ditindas-carrier (DSB-SC) isyarat berkongsi pelbagai jalur asas daripada 23 untuk 53 kHz.

Satu nada juruterbang 19 kHz, tepat pada separuh 38 frekuensi kHz sub-pembawa dan dengan hubungan fasa tepat kepadanya, seperti yang ditakrifkan oleh formula berikut, juga dihasilkan. Ini dihantar di 8-10% daripada tahap modulasi keseluruhan dan digunakan oleh penerima untuk menjana semula 38 kHz sub-pembawa dengan fasa yang betul.

Isyarat multipleks akhir dari penjana stereo mengandungi Channel Utama (L + R), nada juruterbang, dan sub-saluran (L-R). Isyarat komposit, bersama-sama dengan mana-mana sub-pembawa, memodulatkan pemancar FM.

Sisihan merta daripada frekuensi pembawa pemancar kerana audio stereo dan nada juruterbang (pada 10% modulasi) adalah


di mana A dan B adalah isyarat audio pra-menekankan kiri dan kanan dan f_p = 19 kHz adalah kekerapan nada perintis. Sedikit perbezaan di dalam sisihan puncak boleh berlaku di hadapan subpembawa lain atau kerana peraturan tempatan.

Menukar isyarat multipleks kembali kepada isyarat audio kiri dan kanan dilakukan oleh penyahkod, dibina ke penerima stereo.

Dalam usaha untuk memelihara pemisahan stereo dan isyarat-kepada-hingar parameter, adalah menjadi amalan biasa untuk memohon pra-penekanan kepada saluran kiri dan kanan sebelum pengekodan, dan untuk memohon de-penekanan pada penerima selepas penyahkodan.

Isyarat FM stereo lebih mudah terdedah kepada bunyi bising dan gangguan daripada pelbagai arah adalah isyarat FM mono.

Di samping itu, untuk tahap RF yang diberikan pada penerima, nisbah isyarat-kepada-hingar isyarat stereo akan lebih buruk daripada untuk penerima mono. Atas sebab ini ramai penerima FM stereo termasuk suis stereo / mono untuk membolehkan mendengar dalam mono apabila keadaan penerimaan kurang daripada yang ideal dan radio kereta yang paling disusun untuk mengurangkan pemisahan sebagai nisbah isyarat-kepada-hingar menjadi lebih teruk, akhirnya akan mono sementara masih menunjukkan isyarat stereo sedang diterima.

Quadraphonic FM

Dalam 1969, Louis Dorren mencipta sistem Quadraplex bagi stesen tunggal, diskret, serasi empat saluran FM penyiaran. Terdapat dua subpembawa tambahan dalam sistem Quadraplex itu, menambah satu tunggal digunakan dalam FM stereo standard. Susun atur jalur asas adalah seperti berikut:

50 Hz hingga 15 kHz Channel Utama (jumlah semua saluran 4) (LF + LR + RF + RR) isyarat, untuk mono FM mendengar keserasian.
23 untuk 53 kHz (kosinus kuadratur subpembawa) (LF + LR) - (RF + RR) Kiri tolak isyarat perbezaan kanan. Modulasi ini signal dalam jumlah algebra dan perbezaan dengan saluran yang utama digunakan untuk saluran 2 keserasian pendengar stereo.
23 untuk 53 kHz (sinus kuadratur 38 kHz subpembawa) (LF + RF) - (LR + RR) Front tolak Kembali isyarat perbezaan. Modulasi ini signal dalam jumlah algebra dan perbezaan dengan saluran yang utama dan semua subpembawa lain digunakan untuk pendengar Quadraphonic.
61 untuk 91 kHz (kosinus kuadratur 76 kHz subpembawa) (LF + RR) - (LR + RF) isyarat perbezaan Diagonal. Modulasi ini signal dalam jumlah algebra dan perbezaan dengan saluran utama dan semua subpembawa lain juga digunakan untuk pendengar Quadraphonic.
95 kHz SCA subpembawa, fasa-dikunci untuk 19 kHz juruterbang, untuk membaca perkhidmatan untuk orang buta, muzik latar belakang, dan lain-lain

Terdapat beberapa variasi pada sistem ini yang dikemukakan oleh GE, Zenith, RCA, dan Denon untuk ujian dan pertimbangan semasa Jawatankuasa Quadraphonic Radio Kebangsaan ujian lapangan untuk FCC. The Dorren Sistem Quadraplex asal mengatasi semua yang lain dan telah dipilih sebagai standard kebangsaan bagi Quadraphonic FM penyiaran di Amerika Syarikat. Yang pertama stesen FM komersial untuk menyiarkan kandungan program quadraphonic adalah WIQB (kini dikenali sebagai WWWW-FM) di Ann Arbor / Saline, Michigan di bawah bimbingan Ketua Jurutera Brian Brown.

Perkhidmatan subpembawa lain

FM penyiaran telah memasukkan keupayaan SCA sejak ditubuhkan, kerana ia dilihat sebagai satu lagi perkhidmatan yang pemegang lesen boleh gunakan untuk membuat pendapatan tambahan. Pada mulanya, pengguna perkhidmatan SCA adalah saluran audio analog swasta yang boleh digunakan secara dalaman atau disewakan, untuk perkhidmatan jenis contoh Muzak. Perkhidmatan membaca radio untuk orang buta menjadi penggunaan biasa, dan kekal begitu, dan terdapat eksperimen dengan bunyi quadraphonic. Jika stesen yang tidak disiarkan dalam stereo, segala-galanya daripada 23 kHz pada sehingga boleh digunakan untuk perkhidmatan lain. Jalur pengawal sekitar 19 kHz (± 4 kHz) masih perlu dikekalkan, supaya tidak mencetuskan penyahkod stereo pada penerima. Jika terdapat stereo, terdapat biasanya akan menjadi jalur pengawal antara had atas isyarat DSBSC stereo (53 kHz) dan had yang lebih rendah daripada mana-mana subpembawa lain.

Perkhidmatan digital kini juga boleh didapati. A subpembawa 57 kHz (fasa dikunci untuk harmonik ketiga nada perintis stereo) digunakan untuk membawa jalur lebar rendah digital Sistem Data Radio isyarat, menyediakan ciri-ciri tambahan seperti Kekerapan Alternatif (AF) dan Rangkaian (NN). Ini isyarat jalur sempit berjalan pada hanya 1187.5 bit sesaat, dengan itu hanya sesuai untuk teks. Satu sistem proprietari sedikit yang digunakan untuk komunikasi peribadi. A varian RDS adalah Amerika Utara RBDS atau sistem "radio pintar". Di Jerman sistem ARI analog telah digunakan sebelum RDS untuk pengumuman lalulintas penyiaran kepada pengguna jalan raya (tanpa mengganggu pendengar lain). Merancang untuk menggunakan ARI bagi negara-negara Eropah yang lain membawa kepada pembangunan RDS sebagai sistem yang lebih kuat. RDS direka untuk menjadi yang boleh digunakan bersama ARI walaupun menggunakan frekuensi subpembawa sama.

Di Amerika Syarikat, perkhidmatan radio digital sedang digunakan dalam jalur FM dan bukannya menggunakan Eureka 147 atau ISDB standard Jepun. Pendekatan dalam saluran dalam-band, seperti yang dilakukan oleh semua teknik radio digital, menggunakan audio mampat maju. Sistem proprietari iBiquity yang dijenamakan sebagai "HD Radio", pada masa ini diberi kuasa untuk "hibrid" operasi mod, di mana kedua-dua syarikat penerbangan analog FM konvensional dan subpembawa jalur sisi digital dihantar. Akhirnya, menganggap penggunaan meluas penerima HD Radio, perkhidmatan analog secara teori boleh dihentikan dan jalur FM menjadi semua digital.

Di Amerika Syarikat, perkhidmatan (selain daripada stereo, quad dan RDS) menggunakan subpembawa kadang-kadang dirujuk sebagai kebenaran komunikasi subsidiari (SCA) perkhidmatan. Menggunakan untuk subpembawa itu termasuk perkhidmatan membaca buku / akhbar untuk pendengar buta, perkhidmatan penghantaran data peribadi (contohnya menghantar maklumat pasaran saham kepada broker saham atau dicuri nombor kad kredit senarai hitam ke kedai-kedai [rujukan?]) Langganan perkhidmatan muzik latar belakang komersial bebas untuk kedai-kedai, kelui ("alat bunyi") perkhidmatan dan menyediakan makanan program untuk pemancar AM stesen AM / FM. Subpembawa SCA biasanya 67 kHz dan 92 kHz.

Dolby FM

A tidak berjaya secara komersial sistem pengurangan bunyi digunakan dengan radio FM di beberapa negara semasa 1970s lewat, Dolby FM adalah serupa dengan Dolby B tetapi digunakan 25 yang diubahsuai μs pra-penekanan berterusan masa dan frekuensi terpilih susunan companding untuk mengurangkan gangguan.

Sistem yang serupa yang dinamakan High Com FM telah diuji di Jerman antara Julai dan Disember 1979 1981 oleh IRT. Ia adalah berdasarkan kepada Telefunken tinggi Com sistem compander jalur lebar, tetapi tidak pernah diperkenalkan secara komersial di FM penyiaran.

Tinggalkan pesanan 

Senarai mesej