ラジオは魔法のように見えるかもしれませんが、実際には分かりやすいです
私たちの何人かは、AM / FMラジオが純粋な魔法のように感じるという自発的な実現を開発しています。 ラジオをオンにすると、音楽、声、または何百から何千マイルも離れた場所からブロードキャストされている他のオーディオエンターテインメントを聞くことができます。 残念ながら、それは本当に魔法ではありません。 実際には、ラジオ波がどのように生成されて放送されるのかを解明すれば、ラジオの受信は非常に理解しやすくなります。
ラジオ波とは何ですか？
AM（ Amplitude Modulation ）とFM（ Frequency Modulation）の略です。 AMおよびFMの両方のラジオ番組は、ガンマ線、X線、紫外線、可視光線、赤外線、およびマイクロ波を含む広範囲の電磁波の一部である電波を介して、空気を介して送信される。 電磁波はどこでも私たちの周りにあります。 電波は、光波（例えば、反射、偏光、回折、屈折）と同様の特性を示すが、我々の目が敏感でない周波数で存在する。
電磁波は、洗濯機からテレビ、 携帯機器まで、私たちの家庭や生活のあらゆる機器や技術を動作させるのに使用される電力である交流（AC）によって生成されます 。 米国では、交流は60ボルトで120ボルトで動作します。 これは、電流が1秒間に60回ワイヤー内を交互に（方向を変える）ことを意味する。 他の国では50 Hzを標準としています。 50Hzと60Hzの両方が比較的低い周波数と考えられるが、交番電流は依然として基本レベルの電磁放射（EMR）を生成する。 これは、電気エネルギーのいくらかがワイヤを逃げて、空気中に伝達されることを意味する。 電気の周波数が高くなればなるほど、電線を開いた空間に逃がすためのエネルギーが増えます。 したがって、電磁放射は、「空気中の電気」と大まかに説明することができる。
変調の概念
空気中の電気はランダムノイズだけです。 情報（音楽または声）を送信する有用な信号に変換するためには、まず変調しなければならず、変調はAMおよびFMラジオ信号の基礎となる。 AMは振幅変調を表し、FMは周波数変調を表します。
変調のもう一つの言葉は変化です。 電磁放射は、無線伝送として有用であるために、変調または変更されなければならない。 変調なしでは、情報は無線信号によって搬送されない。 モジュレーションはわかりやすいコンセプトです。特に、私たちの周りにあるためです。 私たちの視覚は、モジュレーションの仕組みを説明する良い例です。 あなたはあなたの手に空の紙を置くことができますが、それは何か意味のある方法で変更または変更されるまで役に立たないのです。 有益な情報を伝えるために、誰かが紙に書いたり描画したりする必要があります。
私たちの聴覚感覚は別の重要な例です。 空の空気は、それが有用であるために、音楽または音声または音で変調または変更されなければならない。 紙のように、空気を構成する分子は情報のキャリアです。 しかし、紙の上の実際の情報や空中の音がなければ、あなたは何も持っていません。 ラジオ放送の場合、電磁放射（大気中の電気）は送信するために必要な情報で変調されなければなりません。
AMラジオ放送
AMラジオは振幅変調を使用し、ラジオ放送の最も単純な形式です。 振幅変調を理解するには、AM帯域で1000 kHzで安定した信号（またはウェーブ）放送を検討してください。 一定信号の振幅（または高さ）は変化しないかまたは変調されないので、有用な情報は含まれない。 この安定した信号は、音声や音楽などの情報で変調されるまでノイズのみを生成します。 これら2つの組み合わせにより、情報に直接比例して増減する定常信号の振幅強度が変化する 。 周波数は時間全体で一定のままであるので、振幅のみが変化する。
アメリカのAMラジオは、520 kHzから1710 kHzまでの周波数範囲で動作します。 他の国と地域は異なる周波数範囲を持っています。 特定の周波数は搬送波周波数として知られており、実際の信号が放送アンテナから受信チューナに運ばれる媒体である。
AMラジオは、より大きな差を送信し、所定の周波数範囲に多くのステーションを持ち、受信者が簡単にピックアップできるという利点があります。 しかし、AM信号は、雷雨のようなノイズおよび静的干渉の影響をより受けやすくなります 。 雷によって生成された電気は、AMチューナーによって拾われるノイズスパイクを生成します。 AMラジオはまた、200Hzから5kHzまでの非常に限られたオーディオ範囲を有し、これは、トークラジオに向けての有用性を制限し、音楽に対してはそれほど制限しない。 そして音楽に関して言えば、AM信号はFMよりも低い音質です。
FMラジオ放送
FMラジオは周波数変調を使用します。 周波数変調を理解するには、安定した周波数と振幅を持つ信号を検討してください。 信号の周波数は変化しないか変調されていないので、有益な情報は含まれません。 しかし、いったん情報がこの信号に導入されると、その組み合わせは周波数に変化をもたらし、これは情報に直接比例する。 周波数が低い周波数と高い周波数との間で変調されると、搬送波周波数によって音楽または音声が送信される。 その結果、周波数のみが変化します。 振幅は時間全体にわたって一定のままである。
FMラジオは、87.5MHzから108.0MHzの範囲で動作し、これはAMラジオよりもはるかに高い周波数範囲である。 FM送信の距離範囲はAMよりも制限されています（通常100マイル未満です）。 しかし、FMラジオは音楽に適しています。 30Hzから15kHzの高い帯域幅では、通常聞いて楽しむことが好む音質が得られます。 しかし、より広い範囲のカバレッジを得るために、FM伝送は信号をさらに伝送するために追加のステーションを必要とする。
FM放送は一般にステレオでも行われます - いくつかのAM局もステレオ信号を放送することができます。 また、FM信号はノイズや干渉の影響を受けにくいものの、物理的な障壁（建物、丘など）によって制限され、全体の受信に影響を与えます。 これは、あなたの家の中であろうと、街の周辺であろうと、特定のラジオ局を他の場所よりも簡単に選ぶことができる理由です。