Zu Beginn des letzten Jahrhunderts herrschte in der amerikanischen Wissenschaftsgemeinschaft eine Begeisterung für Erfindungen. Nachdem Edison das elektrische Licht und den Phonographen, Forrest die Triode und Bell das Telefon erfunden hatten, gehörte auch Armstrong zu den großen Erfindungen. Er erfand auf einmal Gegenkopplungs-, regenerative, superregenerative und superheterodyne Schaltkreise und legte damit den Grundstein für moderne Radioempfänger. 1933 erfand er die Breitband-Frequenzmodulation und baute einen privaten experimentellen Radiosender mit 50 Kilowatt Leistung. Im April 1935 sendete er im Empire State Building in New York gleichzeitig FM- und AM-Signale und verglich den Empfang in seinem eigenen Labor in Hattonfield, New Jersey. Das Ergebnis zeigt, dass das AM-Signal durch Rauschen überdeckt wurde, das FM-Signal jedoch immer noch sehr klar ist. Die Vereinigten Staaten legen großen Wert auf die FM-Technologie. Am Neujahrstag 1941 eröffneten gleichzeitig 25 UKW-Radiosender in den Vereinigten Staaten und schufen damit das erste UKW-Radio der Welt. 1958 entwickelte der amerikanische Ingenieur Reinard Kahn ein Stereo-Rundfunksystem. 1960 nutzte der Radiosender Montreal erstmals das System von Reinard Kahn für Stereo-UKW-Rundfunk. FM-Stereo wurde Mitte der 1960er Jahre rasant entwickelt. Ab Ende der 1970er-Jahre begannen einige Länder mit der Ausstrahlung von Vierkanal-Panorama-Surround-Sound, doch aufgrund der anspruchsvollen Empfangsbedingungen scheiterte dies nur kurz.
Der UKW-Rundfunk meines Landes wurde am Neujahrstag 1959 in Peking getestet. Das Frequenzband ist 64.5-73 MHz. Der UKW-Stereo-Rundfunk meines Landes begann 1979 in Harbin, und Mitte der 1980er Jahre verbreitete sich der UKW-Rundfunk im ganzen Land. Seitdem haben die Chinesen eine neue Ära der Radioübertragung mit hoher Wiedergabetreue ohne Störungen durch Tiandian-Rauschen eingeläutet.
Unter den analogen Rundfunkformaten wie AM-Langwelle, Mittelwelle, Kurzwelle, Kurzwelle-Einseitenband und FM ist FM das einzige Medium, das eine Übertragung mit hoher Wiedergabetreue ermöglichen kann. Der Sendeinhalt besteht hauptsächlich aus Musik, die als Happy FM bekannt ist. FM bringt nicht nur Freude in unser Leben, es ist auch voller Charme in der Rundfunkkultur, der technischen Erkundung, der Bewertung der Klangqualität und der Sammlung von Geräten.
Klangqualität vergleichbar mit CD
Am 23. September 2007 brachte Herr Liang von der Desheng General Electric Company bei der WECWRA-Gründungspressekonferenz an der Tongji-Universität ein TECSUN-1994-Gedenk-Desktopradio mit, um das Programm des Shanghai 94.7 MHz Classic Music Station zu zeigen. , rief der Shanghaier Fernsehreporter Shen Ying aus: „Wie klingt dieses Radio wie Stereoanlagen!“ Das ist der Reiz des UKW-Rundfunks. Tatsächlich hat die Klangqualität von 1994 erst das Einstiegsniveau erreicht, es kann einen angenehmen, voluminösen Klang mit weichen und süßen Mitteltönen abgeben, aber es mangelt an wunderschönen hohen Tönen. Obwohl es im Vokalmusikspektrum nur wenige Komponenten über 8000 Hz gibt, sind die Komponenten über 20 kHz im Instrumentalmusikspektrum immer noch sehr reichhaltig. Insbesondere bei Streichmusik wie Violine und Erhu reichen die Obertöne höherer Ordnung immer bis in das Ultraschallfrequenzband. Obwohl der Pegel dieser Höhen sehr niedrig ist, spiegeln sie lediglich die Farbe der Musik wider und bilden das Tüpfelchen auf dem i. Bei der Konstruktion gewöhnlicher UKW-Radios ist die ZF-Bandbreite jedoch aufgrund der Notwendigkeit, die Selektivität zu berücksichtigen, schmal ausgelegt, und um die Kosten zu senken, ist die Schaltung programmiert, sodass die Klangqualität stark beeinträchtigt wird .
Das GE-Zenith-Pilotsystem ist das weltweit einheitliche FM-Rundfunksystem. Im Vergleich zum AM-System kann der Frequenzversatz von 75 kHz das Signal-Rausch-Verhältnis um 17 Dezibel verbessern; Die Vorverzerrung von 50 Mikrosekunden kann sich um 10.18 Dezibel verbessern, was insgesamt 27.18 Dezibel verbessern kann. . Wenn das AM-Signal-Rausch-Verhältnis mit 50 Dezibel berechnet wird, kann das Signal-Rausch-Verhältnis des UKW-Rundfunks 77.18 Dezibel erreichen. FM-Rundfunk- und analoge TV-Rundfunkgeräte haben die digitale Transformation nie gestoppt, insbesondere der Stereo-Erreger wurde einer Matrixcodierung, Zeitmultiplex-Switch-Codierung, mehrstufiger Soft-Switching-Codierung zur aktuellen Software-DSP-Codierung unterzogen und die Qualität der Geräte auf der Sendeseite wurde verbessert wurde stark verbessert. Verbessern. Die Programmquellen des Radios reichen von offenen analogen Kassetten, CDs, analogen Kassettendecks bis hin zu den heutigen DAT-, CD- und Festplattenformaten. Die Quellenverzerrung wird von 3 % auf 0.001 % reduziert und der Dynamikbereich wird von 50 Dezibel auf 90 Dezibel erhöht. Die Weiterentwicklung der Hardware und Software des Senders hat den Weg für die Verwirklichung von High Fidelity geebnet.
Da die FM-Frequenz auf der Empfängerseite im VHF-Band liegt, wirken sich die Hochfrequenzeigenschaften des Geräts und die Verteilungsparameter der Schaltung auf die Leistung der gesamten Maschine aus. Der Design- und Herstellungsaufwand ist relativ hoch. Es ist unmöglich, High-Fidelity nur mit konventioneller Technologie und billigen Komponenten herzustellen. Radio. Glücklicherweise verfügt das FM-System über ein enormes Potenzial, das es zu erschließen gilt. Wenn Sie nicht zögern, die Kosten zu berücksichtigen, können Sie durch die Verwendung eines adaptiven Transversalfilters, einer Verarbeitung variabler Parameter, einer digitalen Frequenzunterscheidung, einer Phasenverriegelungsdecodierung mit Spitzenabtastung und anderen Technologien einen Empfänger mit sehr hohem Index entwerfen. Als ich vor zwanzig Jahren den ST5555-Tuner einschaltete, konnte ich nicht glauben, dass es sich um eine Radioplatine handelte. Selbst im heutigen Zeitalter der hochentwickelten Mikroelektronik-Technologie ist es immer noch nicht möglich, einen Tuner mit CD-Klangqualität zu entwickeln. Die FM-Technologie ist wirklich unberechenbar. Wenn man es mit einem Haus vergleicht, in dem Menschen leben, ist der fortschrittliche Tuner ein Fünf-Sterne-Hotel und der tragbare FM-Halbleiter ein kleines Holzhaus.
Alle oben genannten Fortschritte haben es dem UKW-Rundfunk ermöglicht, vom Medium Faksimile vor dreißig Jahren das heutige High-Fidelity-Niveau zu erreichen. Der Behauptung, UKW-Radio sei mit CD vergleichbar, würden viele widersprechen. Tatsächlich kommt es zwangsläufig zu Verarbeitungsfehlern und gemischtem Rauschen, nachdem der Ton am Sender codiert und moduliert, über Funk übertragen, am Empfänger ausgewählt, verstärkt und demoduliert wurde. Es sollte gesagt werden, dass die Klangqualität eines gut konzipierten FM-Receivers der einer CD sehr nahe kommt. Wenn Sie die Möglichkeit haben, einen Tuner wie MD-108 oder L02-T zu hören, können Sie die ursprüngliche Klangqualität heutiger UKW-Stereosendungen wirklich schätzen.
Radioquelle von Band auf CD
Seit Edison am 15. August 1877 den ersten Phonographen der Welt erfand, hat sich die Aufnahmetechnologie verändert. Die Sendequalität des UKW-Radios ist in die Fußstapfen der Aufnahmetechnik getreten. Die Tonquelle des Mono-UKW-Radios, das in den 1940er Jahren entstand, begann mit Drahtrekordern und grobkörnigen Schallplatten. Es ist zu diesem Zeitpunkt unmöglich, die Qualität des UKW-Radios zu überprüfen. Ende der 1950er Jahre waren CDs und Tonbandgeräte grundsätzlich in der Lage, den Originalton originalgetreu aufzuzeichnen und wiederherzustellen. Die Klangqualität des UKW-Rundfunks wurde von den Menschen anerkannt und geschätzt. Die rauscharme elektronische Hochfrequenztriode, die speziell für FM-Empfänger, Sharp-Cut-Off-Pentoden und Leistungsröhren mit hoher Transkonduktanz entwickelt wurde, begann mit der Massenproduktion und legte den Grundstein für die Herstellung hochwertiger Empfänger.
In den 1960er Jahren wurde die Stereotechnologie im UKW-Rundfunk eingeführt. Da das Signal-Rausch-Verhältnis bei schwachen Signalen um 21.7 Dezibel niedriger war als bei Mono, betrug die Stereoabdeckung nur ein Drittel der von Mono. Am Rande der Signalabdeckung würden Zisch- und Zischgeräusche erzeugt. Die Umstellung auf Mono kann entfallen und hat daher kein großes Lob hervorgerufen. Das Grundrauschen des Hauptübertragungsgeräts des Radiosenders, des Kassettenrekorders, verschlechtert die Qualität der Stereoübertragung. Der Stereo-Decoder wurde als optionale Komponente in High-End-Radios eingesetzt. 1965 erfand Dolby die Dolby-A-Rauschunterdrückungstechnologie, die das Bandgeräusch plötzlich um 20 Dezibel reduzierte. FM-Stereo war der Beginn der High-Fidelity-Technologie.
In den 1970er Jahren wurde der UKW-Sender mit einem hochauflösenden Stereo-Erreger ausgestattet, gepaart mit der Anwendung von Rauschunterdrückungsdecks und CDs, die bei Live-Opern und Symphonien dazu führen können, dass sich die Menschen vor dem Radio immersiv fühlen und den Ton lokalisieren Quelle. Die Vorteile eines breiten Harmoniefelds sind allgemein anerkannt, und Stereo wird als stereophoner Klang bezeichnet.
Das Aufkommen von DAT-Digitalrecordern und CD-Discs in den 1980er Jahren revolutionierte die Aufnahmequalität und die UKW-Übertragung trat wirklich in die Ära der High-Fidelity ein. In dieser Zeit entwickelten sich die Sendemethoden der Radiosender schrittweise in Richtung Automatisierung. Die Produktion und Ausstrahlung der Sendungen erfolgten getrennt, und die Sendemethode basierte hauptsächlich auf aufgezeichneten Sendungen. DAT war einst die Hauptausrüstung des UKW-Senders. Nachdem die Sendung bearbeitet wurde, wurde sie auf DAT aufgezeichnet. Da sowohl DAT als auch CD PCM-Signale aufzeichnen, kann die Klangqualität garantiert werden. Es gibt auch auf DAT aufgezeichnete Sprachprogramme, Musikprogramme werden je nach Programm direkt von der CD ausgewählt und der automatische Manipulator dient zum Wechseln der Disc. Diese Methode kann die beste Klangqualität garantieren, insbesondere bei der Verwendung von 24-Bit/192-kHz-SACD-Discs.
Ende der 1990er Jahre erschien der Automatenspieler. Nachdem alle Sendungen am Computer erstellt und bearbeitet wurden, wurden sie per High-Speed-Ethernet auf die Festplatte der Rundfunkabteilung übertragen. Um Platz zu sparen, wurden die Tondaten in einem Komprimierungsverfahren gespeichert. Die Tonqualität der nächsten Sendung wird etwas herabgesetzt. Da verschiedene Methoden zur Komprimierung der Audiocoderate mit großen Komprimierungsverhältnissen verlustbehaftet sind, einschließlich MUSICAM und AAC, die bei DAB- und FM-HD-Audioübertragungen verwendet werden. Wenn es in der Audio-Enthusiastenbranche um komprimiertes Audio geht, wird jeder darüber spotten. Ich frage mich, wie sich diese Hardcore-Enthusiasten fühlen werden, nachdem sie die digital komprimierte FM-Sendung gehört haben.
Stereo Erreger von der Hardware zur Software
Das Hardwaregerät, das die Qualität der UKW-Übertragung auf der Sendeseite beeinflusst, ist ein Stereo-Erreger, der hauptsächlich die Aufgabe der Stereokodierung übernimmt. Weltweit gibt es zwei UKW-Stereo-Rundfunksysteme: das Pilotsystem und das Polarisationssystem. Unser Land übernimmt das Pilotsystem. In den von der FCC und westlichen Industrieländern formulierten UKW-Rundfunkspezifikationen sollte der Stereo-Trennindex größer als 30 Dezibel sein, der Pegelunterschied zwischen Haupt- und Nebenkanälen beträgt 0.3 Dezibel und der Phasenunterschied beträgt 3 Grad. Unter den bisherigen Bedingungen ist es ziemlich schwierig, diese Indikatoren in einem analogen Erreger zu erreichen. Solange die Phasencharakteristik eines bestimmten Filters in der Nähe von 15 kHz leicht verschoben ist, sobald ein Pegelunterschied von 1.5 Dezibel oder eine Phase von 20 Grad erzeugt wird, verschwindet der Stereoklang. Daher bestimmt die Qualität des Erregers die Klangqualität des Radios.
Die frühen Röhrenerreger hatten ein Matrixformat, und die Pegel- und Phasenbalance zwischen Summen- und Differenzsignal hatte großen Einfluss auf die Leistung der gesamten Maschine, und die technischen Indikatoren erreichten kaum die Anforderungen auf Rundfunkniveau. Alle nachfolgenden Transistortreiber wurden zu einem Schaltsystem verbessert. Der Signalkanal der neutralen Differenz im Schaltsystem ist impliziert, und die Faktoren, die die Trennung beeinflussen, werden auf die Phase des Hilfsträgers und des Piloten übertragen. Wenn die Unterträgerfrequenz als Abtastsignal verwendet wird, kann die Stereotrennung 35 Dezibel erreichen, was die FCC-Spezifikation überschreitet. . Es liegt in der Natur des Menschen, nach Perfektion zu streben und dann die dritte Harmonische der Unterträgerfrequenz als Hilfsabtastung zu verwenden, die dem MPX überlagert werden kann, um die dritte Harmonische des Unterträgers im zusammengesetzten Signal zu löschen, und der Abstand kann auf 40 erhöht werden Dezibel. 1980 verbesserte die von der McMartin Company erfundene Soft-Switching-Technologie die Leistung des Erregers erheblich. Beim 14-stufigen Soft-Switching-Encoder war die harmonische Komponente unterhalb der 13. Ordnung im zusammengesetzten Signal Null und der Abstand wurde auf 60 Dezibel erhöht. Verschiedene Hersteller konkurrierten später darum, die Soft-Switching-Frequenz zu erhöhen, 38-stufiges Soft-Switching, und der Erregerabstand erreichte bei einer Abtastfrequenz von 3.444 MHz 70 Dezibel. Zu Beginn dieses Jahrhunderts war die Verarbeitungsgeschwindigkeit von DSP in der Lage, komplexe Codierungsalgorithmen zu bewältigen. Ein 2048-Stufen-Soft-Switch-DSP-Encoder mit einer Abtastfrequenz von 77.824 MHz erhöhte die Auflösung plötzlich auf über 90 Dezibel. Moderne DSP-Stereo-Erreger sind vollständige Systeme, einschließlich analogem Pilotsystem und Polarisationssystem, digitalen DAB- und HD-Audiosystemen und direkter digitaler Frequenzsynthese (DDS). Sie sind sehr praktisch in der Anwendung und ihre Kosten sinken von Jahr zu Jahr.
1986 erfanden zwei Ingenieure von CBS und NAB FMX, das ein orthogonales Differenzsignal hinzufügte und Kompandierungskodierung verwendete, um den Stereobereich des UKW-Senders abzudecken. Es wurde um das Dreifache erweitert, um die gleiche Übertragungsentfernung wie Mono zu erreichen, und die Stereotrennung wurde erheblich verbessert. Ein weiterer Vorteil dieses Systems besteht darin, dass es mit dem normalen FM-System kompatibel ist. Gewöhnliche FM-Empfänger können FMX-Signale empfangen, das Quadraturdifferenzsignal kann jedoch nicht demoduliert werden. Der FMX-Receiver kann Stereosendungen auch in Randbereichen der Funkwellenabdeckung stabil empfangen, ohne auf Mono umschalten zu müssen. FMX ist sowohl für Radiosender als auch für Hörer attraktiv. Die FCC in den Vereinigten Staaten erzwingt das FMX-System nicht und lokale Radiosender entscheiden sich für die Implementierung. So wie es in unserem Land keine AM-Stereoanlage gibt, gibt es in unserem Land auch kein FMX-Radio.
Tuner-der Kaiser im FM-Empfänger
Tuner bedeutet genau genommen Rundfunktuner, der auf Chinesisch Radiokopf genannt wird. Es ist ein High-End-Produkt in Rundfunkempfängern und enthält im Allgemeinen nur zwei FM/AM-Bänder. Am attraktivsten ist natürlich das FM-Band. Hersteller verwenden auch Ganzkörperlösungen, um das FM-Band optimal zu nutzen. Die 1960er und 1980er Jahre waren die wohlhabendste Zeit des UKW-Rundfunks. In dieser Zeit gab es kein Internet und keine digitale Tonquelle. Die typische Konfiguration eines Heimmusikcenters bestand aus einem Tuner, einem Plattenspieler aus beweglichem Eisen und einem Dolby-Rauschunterdrückungsdeck. In den frühen 1960er Jahren befand sich der UKW-Rundfunk im Übergangsstadium von Mono zu Stereo. In dieser Zeit wurde der Tuner geboren. Die Schaltung bestand aus elektronischen Röhren oder diskreten Transistorkomponenten und die Klangqualität war schlechter als bei Vinyl und Tonband. In den 1970er Jahren war der UKW-Rundfunk vollständig mit Stereoton ausgestattet. Hervorragende Stereo-Exciter verbesserten die Sendequalität erheblich. Auch die Technik des Tuner-Designs hat große Fortschritte gemacht. Hervorragende integrierte Schaltkreise und Festkörperfilter (Kristallschallmessgeräte und Keramik) waren weit verbreitet. Damit übertrifft die Klangqualität von UKW-Stereo die von Dolby-B-Kassetten und kommt der von Schallplatten nahe. Die 1980er Jahre waren das goldene Zeitalter des UKW-Rundfunks. Radiosender nutzten in der Regel DAT und CD als Tonquellen. Der Mikroprozessor führt den Tuner ein und das Schaltungsdesign strebt nach Innovation. Nach und nach erschienen hervorragende Tuner mit einer Verzerrung von 0.003 % für Mono und 0.01 % für Stereo. Die Klangqualität ist besser als die eines Plattenspielers mit beweglichem Eisen und weicher als die des Dolby-C-Decks. Dolby C klingt aufgrund seines Keucheffekts nicht so schön wie FM. In dieser Zeit waren Rundfunkbegeisterte in Japan und Europa von fortschrittlichen Tunern begeistert. Alle warteten sehnsüchtig auf die Ankündigung des neuen Modells. Nachdem das neue Modell auf den Markt kam, beeilten sie sich zunächst zum Kauf, verglichen dann die Leistung und gaben Kommentare ab. Auch glücklich. Im gleichen Zeitraum veröffentlichten „Radio Science“, „Wireless and Experiment“ und andere Zeitschriften zahlreiche Artikel, in denen die neue Technologie der Tuner vorgestellt wurde. Die Versuchung für Enthusiasten ist wie ein Magnet. Wer kann es drei oder zwei Tage ertragen, nachdem er es gelesen hat? Bricht das Fasten nicht.
Mit der Popularität digitaler Audioquellen in den 1990er Jahren verdrängten CDs fast alle Audioquellen, Schallplatten und Plattenspieler verschwanden schnell von der Bühne der Geschichte und FM-Tuner gerieten in Ungnade. Mit Beginn des digitalen Rundfunks entwickelte sich der ursprüngliche FM/AM-Tuner zum aktuellen DAB/FM-Tuner und HD-Audio/FM-Tuner, und FM wurde zu einem Nebenstatus des Tuners.
Die glorreiche Geschichte des UKW-Rundfunks im letzten Jahrhundert hat für Tuner-Sammler ein reiches Erbe hinterlassen. Zu dieser Zeit produzierten 65 Elektronikunternehmen auf der ganzen Welt mehr als 2,000 Tuner-Modelle, von denen 18 die berühmtesten waren. Siehe Tabelle 1. Chinesische Rundfunkanstalten hatten in der Vergangenheit keine Möglichkeit, auf diese edlen Geräte zuzugreifen, doch heute können sie sie gelegentlich auf den Elektroschrottmärkten in Peking, Shanghai und Guangzhou finden.
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