Radio AM/FM boleh berasa seperti sihir tulen. Hidupkan radio dan dengar muzik, rancangan bual bicara atau apa-apa hiburan audio lain yang disiarkan dari sumber yang terletak ratusan, jika tidak beribu-ribu batu jauhnya. Tetapi radio bukan sihir. Ia adalah proses yang mudah jika menarik. Berikut ialah cara gelombang radio dicipta dan disiarkan.
Apakah Gelombang Radio?
AM ialah singkatan kepada Amplitude Modulation dan FM ialah singkatan kepada Frequency Modulation. Kedua-dua program radio AM dan FM dihantar melalui udara melalui gelombang radio, yang merupakan sebahagian daripada rangkaian gelombang elektromagnet yang merangkumi sinar gamma, sinar-x, sinar ultraungu, cahaya boleh dilihat, inframerah dan gelombang mikro.
Gelombang elektromagnet ada di sekeliling, di mana-mana, pada frekuensi yang berbeza. Gelombang radio mempunyai sifat yang serupa dengan gelombang cahaya (seperti pantulan, polarisasi, pembelauan dan pembiasan), tetapi gelombang radio wujud pada frekuensi yang mata anda tidak sensitif.
Gelombang elektromagnet dijana oleh arus ulang alik (AC), kuasa elektrik yang digunakan untuk menjalankan kebanyakan teknologi di rumah dan kehidupan anda, daripada mesin basuh ke televisyen ke peranti mudah alih.
Di Amerika Syarikat, arus ulang alik beroperasi pada 120 volt pada 60 Hz. Ini bermakna bahawa arus silih berganti (bertukar arah) dalam wayar 60 kali sesaat. Negara lain menggunakan 50 Hz sebagai standard.
Walaupun kedua-dua 50 dan 60 Hz dianggap sebagai frekuensi yang agak rendah, arus ulang alik menjana tahap asas sinaran elektromagnet (EMR). Ini bermakna sebahagian daripada tenaga elektrik terlepas daripada wayar dan dihantar ke udara.
Semakin tinggi frekuensi elektrik, semakin banyak tenaga yang berjaya melepaskan wayar keluar ke ruang terbuka. Inilah sebabnya mengapa sinaran elektromagnet kadangkala digambarkan secara longgar sebagai "elektrik di udara."
Konsep Modulasi
Elektrik di udara adalah bunyi rawak. Untuk bertukar menjadi isyarat berguna yang menghantar maklumat (muzik atau suara), elektrik mesti terlebih dahulu dimodulasi. Oleh itu, modulasi adalah asas untuk isyarat radio AM dan FM.
Perkataan lain untuk modulasi ialah perubahan. Sinaran elektromagnet mesti dimodulasi atau ditukar untuk berguna sebagai penghantaran radio. Tanpa modulasi, isyarat radio tidak boleh membawa maklumat.
Apabila bercakap tentang siaran radio, sinaran elektromagnet (elektrik di udara) mesti dimodulasi dengan maklumat yang akan dihantar.
Untuk lebih memahami konsep modulasi, fikirkan tentang penglihatan. Sekeping kertas kosong tidak berguna sehingga ia menjadi termodulat atau diubah dalam beberapa cara yang bermakna. Anda mesti menulis atau melukis di atas kertas untuk menyampaikan maklumat yang berguna.
Siaran Radio AM
Radio AM menggunakan modulasi amplitud, bentuk siaran radio yang paling mudah. Untuk memahami modulasi amplitud, fikirkan tentang penyiaran isyarat (atau gelombang) stabil pada 1, 000 kHz pada jalur AM. Amplitud (atau ketinggian) isyarat malar tidak berubah atau tidak termodulat, jadi ia tidak membawa sebarang maklumat berguna.
Isyarat mantap ini hanya menghasilkan hingar sehingga ia dimodulasi dengan maklumat, seperti suara atau muzik. Modulasi ini menghasilkan perubahan kepada kekuatan amplitud isyarat mantap, yang meningkat dan berkurang secara berkadar langsung dengan maklumat. Hanya amplitud yang berubah. Kekerapan kekal malar.
Radio AM di Amerika beroperasi dalam julat frekuensi dari 520 kHz hingga 1, 710 kHz. Negara dan wilayah lain mempunyai julat frekuensi yang berbeza. Frekuensi khusus dikenali sebagai frekuensi pembawa, iaitu kenderaan yang membawa isyarat sebenar daripada antena siaran ke penala penerima.
Radio AM memancarkan jarak yang lebih jauh. Ia mempunyai lebih banyak stesen dalam julat frekuensi tertentu dan boleh diambil dengan mudah oleh penerima. Tetapi isyarat AM lebih terdedah kepada bunyi bising dan gangguan statik, seperti semasa ribut petir. Elektrik yang dijana oleh kilat menghasilkan pancang bunyi yang diambil oleh penala AM.
Radio AM juga mempunyai julat audio yang terhad, daripada 200 Hz hingga 5 kHz, menjadikannya lebih baik untuk radio bercakap daripada muzik. Untuk muzik, isyarat AM mempunyai kualiti bunyi yang lebih rendah daripada FM.
Siaran Radio FM
Radio FM menggunakan modulasi frekuensi. Untuk memahami modulasi frekuensi, pertimbangkan isyarat dengan frekuensi dan amplitud yang stabil. Kekerapan isyarat tidak berubah atau tidak termodulat, jadi tiada maklumat berguna terkandung.
Apabila anda memperkenalkan maklumat kepada isyarat ini, terdapat perubahan pada frekuensi yang berkadar terus dengan maklumat. Apabila frekuensi dimodulasi antara rendah dan tinggi, frekuensi pembawa menghantar muzik atau suara. Hanya kekerapan yang berubah akibatnya. Amplitud kekal malar sepanjang masa.
Radio FM beroperasi dalam julat 87.5 MHz hingga 108.0 MHz, julat frekuensi yang lebih tinggi daripada radio AM. Julat jarak untuk penghantaran FM adalah lebih terhad daripada AM, biasanya kurang daripada 100 batu.
Walau bagaimanapun, radio FM lebih sesuai untuk muzik. Julat lebar jalur yang lebih tinggi iaitu 30 Hz hingga 15 kHz menghasilkan kualiti bunyi yang kami nikmati dan sukai. Untuk mempunyai kawasan liputan yang lebih luas, transmisi FM memerlukan stesen tambahan untuk membawa isyarat lebih jauh.
Siaran FM biasanya dilakukan dalam stereo (beberapa stesen AM juga boleh menyiarkan isyarat stereo). Walaupun isyarat FM kurang terdedah kepada bunyi dan gangguan, halangan fizikal, seperti bangunan dan bukit, boleh mengehadkannya dan menjejaskan penerimaan keseluruhan.
Inilah sebabnya anda boleh mengambil stesen radio tertentu dengan lebih mudah di sesetengah tempat berbanding tempat lain, atau sebab anda kehilangan stesen semasa anda memandu melalui kawasan yang berbeza.
