Inhoud
Van wiel tot auto en van de eerste motor tot computerprocessors, er zijn enkele technologische innovaties die de loop van de menselijke geschiedenis voor altijd hebben veranderd. Een van de grootste en belangrijkste sprongen in de technologie kwam toen het eerste draadloze radiosignaal werd uitgezonden. Elektronische media zijn geëvolueerd sinds die eerste uitzending, een revolutie teweegbrengende voor communicatie voor het leger, bedrijven en huizen over de hele wereld. Om te begrijpen wat wordt bedoeld met "AM" en "FM", moet u de oorsprong van de radio kennen en weten hoe het geluid vanaf het radiostation begint.
geschiedenis
In de jaren 1880 was de Duitse natuurkundige Heinrich Hertz de eerste die een draadloos radiosignaal uitzond en ontving, maar alleen in de verte van zijn laboratorium. Het was de Italiaanse wetenschapper Guglielmo Marconi die de basis legde voor de radio die we tegenwoordig kennen. In 1894 begon Marconi te experimenteren met wat bekend werd als "hertziaanse golven" en was het in staat eerst draadloze radiogolven over meerdere mijlen en vervolgens langs de hele Atlantische Oceaan te verzenden. Deze eerste uitzendingen waren slechts morsecode-blips, tot op kerstavond 1906 een Canadese fysicus genaamd Reginald Fessenden de geluiden van muziek en stem overgebracht aan radio-operators op marineschepen. Het eerste nummer dat werd gespeeld was een vioolversie van "Silent Night".
In de daaropvolgende jaren werden de uitzendingen van de New York Metropolitan Opera uitgezonden en begon een Westinghouse-ingenieur, Frank Conrad genaamd, platen in de lucht te spelen. In 1920 startte het eerste radiostation, KDKA Westinghouse, met regelmatige uitzendingen en de radio als een openbaar medium was onderweg. De eerste stations waren AM; FM werd ontwikkeld in de jaren 1940 maar werd pas in de jaren zeventig gemeengoed.
modulatie
Om te begrijpen wat wordt bedoeld met AM en FM, moet u eerst het concept van "modulatie" begrijpen. Modulatie verwijst naar hoe radiogolven worden gestandaardiseerd om een significant signaal over te brengen. Een vereenvoudigd voorbeeld zou zijn om een lichtstraal te moduleren en deze in en uit te schakelen. Als u en uw vriend zijn overeengekomen dat korte flitsen betekent "alles is goed" en lange flitsen zeggen "Please help", kunt u uw vriend deze berichten verzenden vanaf een verafgelegen punt. Evenzo kunnen radiogolven worden gemodelleerd om het geluid te transporteren langs afstanden die worden verzonden van een zender naar een ontvanger (d.w.z. van een radiotoren naar een radio). AM en FM verschillen in de manier waarop het signaal wordt gemoduleerd.
AM Radio
AM betekent "amplitudemodulatie", wat betekent dat de amplitude, of de totale sterkte van het signaal, wordt gevarieerd in een patroon dat het signaal creëert en dus de geluiden die het hoort.
De AM-radioband is een groep frequenties waarin radiosignalen kunnen worden verzonden en ontvangen. De cijfers op het AM-radioscherm zijn frequenties van 535 tot 1705 kHz (kHz) en kanalen kunnen om de 10 kHz langs het bereik worden ingesteld, er kunnen 117 kanalen in de AM-band zijn. Stations die geografisch dicht bij elkaar liggen, kunnen niet op dezelfde frequentie zenden, anders interfereren ze met elkaar. Aangezien AM geluid uitzendt door de signaalamplitude te wijzigen, veroorzaken andere bronnen met een hoge amplitude, zoals blikseminslag en elektriciteitsleidingen, ruis die wordt gemengd met de transmissie.
FM-radio
FM-zenders kunnen hi-fi-geluid produceren, daarom klinkt de muziek beter in FM of "frequentiemodulatie". Net als AM-radiogolven worden FM-golven gemoduleerd om een patroon te creëren dat geluidsinformatie bevat. In tegenstelling tot AM echter, die de amplitude moduleert, moduleert FM de frequentie. Bij FM blijft de amplitude constant, terwijl de frequentie of spaties tussen de radiogolven gevarieerd zijn.
De FM-radioband varieert van 88,1 tot 108 MHz (megahertz), dit zijn de cijfers die u op uw FM-monitor ziet. Er kunnen 200 kanalen van de FM-band zijn en alle FM-zenders zenden op oneven frequenties. De Federal Communications Commission (FCC) reserveert de eerste 20 FM-kanalen voor niet-commercieel en educatief gebruik. Er zijn 16000 AM en FM in de VS, zorgvuldig gespatieerd om niet met elkaar te interfereren.
Hoe een radiogolf wordt uitgezonden
Dus hoe gaan deze amplitude en frequentie van gemoduleerde radiogolven van een radiostation naar je radio? Volgens PBS.org is een radiosignaal een elektrische stroom en is het, zoals elke stroom, samengesteld uit elektronen. Wanneer een elektrische stroom door een metaaldraad reist, bevatten de atomen die de draad vormen elektronen. Omdat zelfs de kleinste hoeveelheid energie deze elektronen uit hun atomen kan transporteren, kan een grote hoeveelheid energie alle elektronen weg duwen van de atomen en ze heen en weer dragen. Als een radiogolf een frequentie van 100.000 Hz heeft, betekent dit dat de elektronen 100.000 keer per seconde heen en weer bewegen. Deze beweging van elektronen veroorzaakt een elektromagnetisch veld rond de draad. Elektronen bewegen op dezelfde manier op een radiozendantenne als op de draad, dus er is een elektromagnetisch veld rond de antenne gecreëerd. In tegenstelling tot de draad, die het elektromagnetische veld bevat, straalt de antenne het uit zodat het met de snelheid van het licht in alle richtingen reist. Het reist totdat het wordt opgepakt door antennes te ontvangen, net als op uw radio. De ontvangende antenne verkrijgt het radiosignaal en verwerkt dit in geluid.