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收音机的工作原理是什么?收音机是利用什么原理?

作者:五金加工
文章来源:本站

  我们经常听到广播里说:FM96.6兆赫,AM927千赫。FM和AM到底是什么意思呢?我们又是如何从发射器发射音乐给收音机的呢?

  由于麦克斯韦和赫兹的研究,人们最初发明了无线电报:利用无线电发射装置可以将信号发射出去。但是,无线电报传输的是摩尔斯代码,而广播传输的是声音信号。由于无线电必须频率足够大才能够进行有效传输,比如广播频率多数是几百千赫兹到几百兆赫兹,中央人民广播电台经济之声,就是FM96.6MHz,它表示每秒钟电磁波会有九千六百六十万个周期。但是我们说话的声波频率低的多,只有几百赫兹。我们如何才能把我们说的话变为无线电信号呢?这就涉及到一个概念:调制。

  就好像寄快递,我们需要用一个盒子把货物装起来。低频信号是我们所需要传输的,就好像货物;我们再产生一个高频信号,他是我们的载体,就像盒子。我们让高频信号随着低频信号变化,就好像把货物装载在马车上一样,这个过程就称为调制。如果我们让高频信号的频率随着低频信号变化,这个过程就称为调频或者FM。

  如果让高频信号的振幅随着低频信号变化,这个过程就称为调幅或者AM。

  调制好的信号究可以进行发射了。

  一个电容和一个电感构成的电路称为LC回路,在LC回路中会产生振荡的电磁场,向外发射电磁波。人们研究发现:电路中的电容越小,发射的无线电频率越高,于是为了发射高频信号,我们把电容的两个板子面积减小。同时,为了让电磁波发射的范围足够大,我们可以把电容器的两个极板一个放置在顶端,一个放置在底端,这就构成了天线。

  我们把调制好的电流信号通过电磁感应加载到天线上,天线就可以帮我们把无线电发射出去了。

  无线电在空中是如何传播的呢?大家注意,由于地球是圆的,如果无线电是沿着直线传播,就很难扩展到很大的范围。人们如何让无线电传输的更远呢?一共有三种方式。

  波长比较长的无线电称为长波,长波容易绕过障碍物,这种现象称为衍射,所以长波主要靠地波传播。所谓地波,就是让无线电沿着地面运动,它会自己发生衍射而弯曲,到达接收装置。这种无线电一般用于远程无线通信。

  波长短一些的无线电称为中波,中波衍射能力差,不能靠地波传播。但是,在大气中存在着一层特殊的部位,称为电离层,电离层可以反射中波,于是可以利用无线电在地面和电离层之间的反复反射传输无线电,这种方式称为天波。而电离层与天波传输的设想,最早也是特斯拉提出的。电报和广播一般都使用天波传输。

  波长比中波短的无线电称为短波和微波。这种波波长很短,难以衍射,所以不能使用地波传输。 同时这种波容易穿透电离层,也不能靠天波传输。短波和微波的传输方式一般是直线传播,就是通过高架的铁塔上的中继器将信号一段段接收放大然后继续传输。

  手机无线电信号传播的原理就是直线传播,最开始移动、联通、网通、电信等几大移动运营商每个人都要建设铁塔和基站,十分浪费。最后国家出面协调,由几大运营商共同出资组建了中国铁塔公司,专门用来建设基站塔,实现了资源共享。

  由于人造地球卫星的出现,人们更多的把这种信号直接发射到卫星上,然后再通过卫星传输到地面上的另一个地点,这样就节约了基站。

  收音机上也有天线,天线是导体,无线电信号遇到导体就会在导体上激发起同样规律的感应电流,只是这个电流比较微弱。不过,接收天线也是LC回路,它也存在固有频率,如果接收天线的频率与空间中的无线电频率相同,就会产生电磁共振,此时天线上的感应电流最大。

  比如,我们想收听FM96.6,就把接受装置的固有频率调整到96.6MHz,此时电路中受到经济之声引起的感应电流最大,而其他电台信号虽然也在电路中有感应电流,但是由于没有共振,所以电流很小。

  调整接收装置固有频率的过程其实是调整收音机中的电容大小,这个过程称为调谐,也就是我们生活中所说的搜台或者换台。

  当我们接收到FM96.6MHz的经济之声频道之后,是不是就可以直接把电流通向喇叭了呢?答案是不可以。因为我们接收的信号是经过调制的高频信号,就好像接收了一个快递,首先要把快递拆开一样。我们需要把低频信号从高频信号中检出来,这个过程称为解调。

  我们按照与调制相反的方法,把高频信号过滤掉,余下低频信号。再把这个信号经过放大,通入喇叭。喇叭中的线圈在磁铁对电流作用力下前后振动,带动发声的膜片,我们就可以接收到广播的声音了。

  总结起来说,广播的过程就是:信号经过调制变为高频信号,通过天线发射出去,经过 各种方式到达接收端,经过调谐被接收装置接收,再经过解调就变为了原来的信号,我们就能听到优美的音乐啦。

  无线电信号的发射和接收,不能不说是十九世纪人类最伟大的发明之一。它彻底改变了人类的生产和生活方式,收音机就是这一伟大发明的产物。

  现在常见的收音机一般都会有调幅(AM)和调频(FM)等波段。调幅和调频都有一个共同点,就是用高频无线电波作为“运载工具”把音频或视频发送到很远的地方。再有就是新发展起来的数字化广播。下面就把这三种不同的广播方式分别作一简单介绍:

  一.调幅广播

  调幅广播,顾名思意就是对高频信号幅度进行调制的广播。它是使用时间最久应用范围最广的一种广播方式。它的基本原理是用音频信号(或需要传播的其它信号)对高频信号按下图所示进行调制

  如上图所示,首先由天线把接收到的高频信号送到(或由磁性天线直接感应)选频接收电路中。这种刚收到的高频信号又弱又杂难以直接利用,需要把有用的信号挑选出来。从上图可以看出,选频是一个LC并联谐振电路。这种电路的特点是,在谐振点上电路会呈现很高的阻抗,而在其它频率上阻抗又会很低。比如电路谐振于640KHz的中央一套时,其它频率的信号就会被短路掉,只有640KHz的信号被送到下一级去放大。

  图中的高频信号放大部分,现在一般由变频和中频放大两部份构成。变频的工作原理是用振蕩器产生一个高于外来频率的高频信号,利用两信号之差生成一个中频信号。这项工作由一只晶体管完成,称之为变频,也有人叫它“自差式”。用两只晶体管分混频和本机振蕩去独立完成,我们称之为“外差式”。加上中频放大构成完整体糸则称为“超外差式”。

  变频把各种不同频率的高频广播信号变成一个统一的465kHz中频信号(日

  二.调频广播

  三.数字化广播

  数字通讯和这一过程的性质有些类似,只不过要复杂和高级的多,而且不需要人工参与,都是由A/D(模拟/数字)转换和解码器来完成的。

  由于数字通信只发送0和1,对接收方來说很容易识别,因此不需要像模拟信号那样用提高发射功率的办法来提升信噪比,所以用较小的功率就可完成任务。但数字化广播也有弱点,由于频率较高,只能作直线传播,因此是三种广播形式里传输距离最近的。要实现远距离传输就会像手机一样必须有网络和基站的支持。

  数字化广播的最大优势是保真度高和抗干扰性好。因为所有的干扰和噪音信号都沒有参加编码,所以解码后的信号里自然也就沒有了这些讨厌的东西。看一下数字电视的图像效果,己完全达到了原版光盘!这在其它制式的广播传输来说是绝对做不到的。

  说到这里可能有人会问,既然数字化广播如比优越,为什么沒有早些被发明和利用呢?这是因为要生成和处理数字信号,对硬件电路来说是一件非常奢侈的事情。在这里多数晶体管的任务变得非常简单,在某一时刻只代表0或者1(而不像模拟电路那样,每只晶体管都会承担复杂又繁重的任务)。

  用如此“简单”的二进制数字语言去描述复杂的模拟信息,岂能是“三言两语”就说的清!其复杂和繁索程度令人难以想象,需要很大的流量来完成这些数字信号的传输。做为硬件方面人们也只能用近似天文数字的晶体管集成在一起共同来完成这一任务。一个晶体管在这里显得是那样的微不足道。这种方案在几个晶体管就相当于一个月工资的年代,显然是不切实际的。那时一个家庭能有一个8管半导体收音机就称的上是土豪了。

  以上是我的回答

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  收音机的核心是检波器,原理上讲用一支2Ap型二极管(沒二极管之前用矿石,金属氧化物)就能完成检波。与调谐回路,天地线,耳机配合起来就成了收音机,也就是矿石收音机。

  真正实用的收音机是先要用混频器与本机振荡器差频出一个固定的中频(早期中波机用110kHz,或175kHz,加入短波后就选用465kHz,国外也选用455kHz。调频超短波用10.7MHz)信号,再进行中频放大,检波,低放,功放,成为标准收音机,如常见的五六个电子管或晶体管收音机。

  高级机还要在变频前加入一级高放,如"远程"牌九灯转播机。专业收讯机要加到二级以上高放,象"S430,2221"专业收讯机。

  甚至采用二次变频接收,如"239"等专业机!如不能滿足需要,发烧友们还会自制高级收音机。最后图片就是早年作者制作的高级十管收音机。灵敏度与选择性还高于上图这2221型专业机!

  要说收音机的工作原理,得看是从科普的角度去解读,还是从专业的角度去诠释,出发点不同,回答这个问题的语言表达、以及相关知识的层次就是不同的。

  一、从科普的角度说收音机的工作原理:

  ①人耳朵能听到声音,是频率从20Hz~20000Hz的电磁波(也就是平常说的无线电波),叫【声波】。频率低于20Hz的电磁波,人的耳朵是听不到的,叫【次声波】。频率高于20000Hz的电磁波,人的耳朵也是听不到的,叫【超声波】。

  

收音机的工作原理是什么?收音机是利用什么原理?

  ②关于信息交换媒介。人类文明发展的每一次飞跃,都是信息传播媒介革命带动的,因为媒介的发明和使用,扩展了人类的视觉和听觉,让信息交换更方便、更快捷、更迅速、更真实。按照媒介的发展史,人类是从表情语言、肢体语言、口头语言、书面文字语言、电子媒介(电影、广播、电视)、走到今天的互联网时代的,这些人类传播媒介里程碑式的发明创造,带动了人类文明的飞跃。

  ③收音机属于广播信息传播过程中的终端接收器。广播传播信息由三个部分组成:信息源~要把声音信号转换为可以远距离传送的,在一定频率范围内的电磁波;传送~通过大功率的发射器或者发射塔,把广播节目发射出去,目前有卫星传送的广播节目;发射信号;终端接收~把电磁波还原为声音信号。广播作为电子媒介是在书籍、报刊、杂志、电报、电影等的使用过程中,人们对远距离的、快速的、以点向面传播信息的需要压力下,研究发明出来的。

  ④收音机的工作原理是:第一、先要通过【拾音器】,就是话筒、麦克风等,把声音转换成为电信号;然后通过混频的方式,把占用频谱很宽的音频信号,通过电子线路的处理变成中频信号,以便于有效传送。第二、用大功率的发射器,把信号传送出去,由于物理距离和地理位置的屏障,为了防止信号衰减,会有中继放大的基站,确保信号的有效覆盖范围,现在也有卫星传送的广播节目可供收听。第三、收音机属于终端接收器。收音机有内置的磁棒线圈,带有短波的收音机还有外置天线,天线把接收或者是耦合到的信号,送到检波、同步、功率放大线路,然后通过喇叭或者耳机,把电磁波还原成声音信号。

  二、从专业的角度诠释收音机的工作原理,需要有一定的电子线路基础知识才能看懂,还要占用很大的篇幅。其他的网友回答的也不错,可以看看,就不重复了。

  无线电广播包括发送和接收两个过程,根据发送和接收方式的不同,无线电广播主要分为调幅广播和调频广播。调幅广播具有电台信号传播距离远的特点,但传送质量差,噪声大;调频广播电台信号不能传送很远,但其音质优美,噪声小。

  收音机是一种无线电接收设备,用来接收广播电台发射的声音节目,根据接受的电台信号不同可分为调幅收音机和调频收音机。调幅收音机能接收调幅调制发射的电台信号,调频收音机能接受调频调制发射的电台信号。调幅和调频收音机的组成大致相同,调幅收音机电路更为简单。

  调幅收音机的电路框图如下。

  天线从空中接受各种电台发射的无线电波,并将它们转换成电信号送到输入调谐回路,输入调谐回路从中选出某一个电台的节目信号再送到混频电路,以此同时本振电路会产生一个频率很高的本振信号也送到混频电路,在混频电路中,本振信号与电台信号进行差拍(相减),得到465KHz的中频信号。465KHz中频信号送到中频放大电路进行放大,再去检波电路。检波电路从465khz中频信号中检出音频信号,再把音频信号送到低频放大电路进行放大,放大后的音频信号输出并流进扬声器,推动扬声器发出声音。

  根据接收电台信号频率范围不同,调幅收音机又可分为中波MW调幅收音机和短波SW调幅收音机,中波电台信号频率范围535~1605KHz,短波电台的频率范围是4~12MHz。两种收音机除了接收频率不同外其他是一样的。

  

收音机的工作原理是什么?收音机是利用什么原理?

  谢谢邀请,这个问题有点专业,

  

收音机的工作原理是什么?收音机是利用什么原理?

  我来说说

  收音机的工作原理

  一、调幅(AM)工作原理

  调幅收音机由输入回路、本振回路、混频电路、检波电

  路、自动增益控制电路(AGC)及音频功率放大电路组成,本

  振信号经内部混频器,与输入信号相混合。混频信号经中周和

  455kHz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。至此,

  电台的信号就变成了以中频465kHz

  为载波的调幅波。

  如图所示。

  二、调频(FM)工作原理

  调频(FM)收音机由输入回路、高放回路、本振回路、

  混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。

  信号与本地振荡器产生的本振信号进行

  FM混频,混频后输出。

  FM混频信号由FM中频回路进行选择,提取以中频

  10.7MHz为载波的调频波。该中频选择回路由10.7MHz滤波器构

  成。中频调制波经中放电路进行中频放大,然后进行鉴频得到

  音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。

  如图所示。

  基本上就是几个电路组合,磁棒负责聚集电波,绕在磁棒上的线圈和可变电容配合谐振出你要听的电台,然后再通过磁棒偶合到高放电路进行高放,然后和本振电路混频,差分出中频,我们把这种收音机叫超外差式,超外差式的好处是很好的解决了晶体管对不同频率信号放大不均匀问题,所以超外差式收音机不会像直放式收音机那样,有的台增益高有的台增益低,声音较均匀。几级中放后便是检波电路,就是把音频信号捡出来,然后是音频放大,最后是音频功放,推动扬声器工作。音质比较好的收音机都是功放不使用“变压器”的,而采用推挽输出的成本较低,但音质很难做好,这是因为推挽的两只低频管本身就存在线性失真,而变压器的存在更削弱了低频响应。

  音频信号属于低频信号不能直接发送,必须调制到高频上,让高频驮上发射出去,收音机接收到后,首先调谐选出需要的电台信号,高频放大、变频(中频),中频放大,检波(反调制)检出音频信号,低频(音频)放大,功率放大,送到扬声器(喇叭)发出声音。

  这不是几句话说明白的事。要想弄明白,足足一本书。

  你可以把信号看成一个时间的函数f(t),为了便于传输发射机把这个调制到一个正弦波sin(wt)上w就是频率。如果AM调制发射机输出的函数f(t)sin(wt);FM调制输出sin(f(t)+wt)。接收机相反可以得到f(t)。

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