FM радио үйлдвэрлэлийн үндсэн зарчим
20-р зууны эхэн үед зохион бүтээгдсэн цагаасаа хойш радио нь дэлхийн хамгийн нөлөө бүхий, үр ашигтай харилцаа холбооны хэрэгслүүдийн нэг болсон. Технологийн дэвшлийн ачаар FM (давтамжийн модуляци) радио нэвтрүүлэг нь AM (Амплитудын модуляци)-аас илүү сайн дууны чанарыг санал болгодог тул илүүд үздэг сонголт болсон. Энэ нийтлэлд давтамжийн модуляцийн үндсэн ойлголтоос эхлээд FM радио системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд хэрхэн ажилладаг хүртэл FM радио бүтцийн үндсэн зарчмуудыг тайлбарлах болно.
1. Товч түүх ба үндсэн ойлголтууд
FM радиог анх 1933 онд Эдвин Ховард Армстронг зохион бүтээжээ. Тэрээр AM радиогийн тулгарч буй гол асуудлууд болох интерференц болон статик шуугианыг шийдвэрлэхэд урам зориг авсан. FM буюу Давтамжийн Модуляци нь AM-д байдаг шиг далайцыг биш харин зөөгч долгионы давтамжийг өөрчлөх замаар аудио дохиог дамжуулах замаар шийдлийг өгдөг.
Зарчмын хувьд дуут дохио эсвэл мэдээллийн дохиог тогтмол далайцтай тээвэрлэгч долгионы давтамжийн хэлбэлзэл болгон хувиргадаг. Энэ давтамжийн хэлбэлзлийг давтамжийн модуляци гэж нэрлэдэг. Энэ арга нь FM дохиог хөндлөнгийн оролцоонд илүү тэсвэртэй болгож, илүү тодорхой, илүү нарийвчилсан аудио чанарыг өгдөг.
2. FM радио системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
FM радио нь дохиог хүлээн авах, модуляцлах, демодуляцлах синергетик байдлаар ажилладаг хэд хэдэн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. FM радио системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь дараах байдалтай байна.
а. Антенн
Антенн нь дамжуулагч станцаас ялгарч буй радио долгионыг барих үүрэгтэй чухал элемент юм. FM радиод антеннуудыг ихэвчлэн 88-108 МГц долгионы урттай радио долгионыг зохицуулахаар зохион бүтээдэг.
б. Тохируулагч
Тохируулагчийн үүрэг нь антеннаар хүлээн авсан бүх радио дохионоос тодорхой давтамжийг сонгох явдал юм. Орчин үеийн FM радиод тохируулагч нь ихэвчлэн хүлээн авсан давтамжийг нарийн тохируулах боломжийг олгодог PLL (Phase-Locked Loop) технологийг ашигладаг.
в. Осциллятор
FM радио дахь осцилляторыг тогтмол давтамжийн дохио үүсгэхэд ашигладаг бөгөөд үүнийг демодуляцийн процессыг хөнгөвчлөхийн тулд тааруулагчийн барьж авсан дохионд нэмнэ.
d. Дунд давтамжийн (IF) өсгөгч
Дохиог осциллятор барьж аваад боловсруулсны дараа завсрын давтамжийн өсгөгчөөр олшруулна. Энэ бол дохиог дараагийн боловсруулалтын шатанд бэлтгэхийн тулд олшруулдаг үе шат юм.
e. Модулятор ба демодулятор
FM модулятор нь аудио дохиог зөөгч долгионы давтамжийн хэлбэлзэл болгон хувиргаж, дамжуулах боломжийг олгодог төхөөрөмж юм. Үүний эсрэгээр, демодулятор нь хүлээн авах явцад зөөгч долгионы давтамжийн хэлбэлзлээс аудио дохиог гаргаж авдаг.
f. Аудио өсгөгч
Аудио дохиог демодуляци хийсний дараа чанга яригч руу илгээхээсээ өмнө өсгөх шаардлагатай хэвээр байна. Аудио өсгөгч нь аудио дохионы далайцыг нэмэгдүүлж, хангалттай дууны түвшинд сонсогддог.
g. Илтгэгч
Эцсийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь цахилгаан дохиог хүмүүсийн сонсох боломжтой дууны долгион болгон хувиргадаг чанга яригч юм.
3. FM радиогийн ажиллах процесс
Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсэг бүр FM радио системд хэрхэн дараалан ажилладаг талаар илүү дэлгэрэнгүй авч үзье.
а. Дохио хүлээн авах
Энэ процесс нь антенн нь FM дамжуулагчаас ялгарч буй радио долгионыг барьж авах үед эхэлдэг. Эдгээр радио долгион нь тодорхой давтамжтай (88–108 МГц) цахилгаан соронзон хэлбэлзэл юм.
b. Давтамжийн сонголт
Антеннаар баригдсан дохиог тохируулагч руу дамжуулдаг бөгөөд дараа нь хүссэн давтамжийг сонгодог. Үүссэн радио дохио нь залруулсан давтамжтай байдаг бөгөөд дараа нь цаашдын боловсруулалтад зориулж осциллятор руу дамжуулдаг.
в. Завсрын давтамжийн үүсэл
FM радиогийн осциллятор нь хүлээн авсан дохиог тодорхой давтамжтайгаар хольж завсрын давтамжийн (IF) дохио үүсгэдэг. Ерөнхийдөө энэхүү IF дохио нь 10.7 МГц гэх мэт илүү хялбар боловсруулагддаг давтамжтай байдаг.
d. Бэхжүүлэх ба илрүүлэх
IF дохиог авсны дараа демодулятор руу орохоосоо өмнө завсрын давтамжийн өсгөгчөөр олшруулна. Демодулятор нь IF дохионоос аудио дохиог гаргаж авдаг. Энэхүү демодуляцид IF дохионы давтамжийн өөрчлөлтийг анхны аудио дохио руу буцааж хөрвүүлдэг.
e. Аудио дохионы өсгөлт
Аудио дохиог IF дохионоос салгасны дараа чанга яригчаас шууд сонсоход хэтэрхий сул хэвээр байна. Тиймээс аудио дохиог олшруулахын тулд аудио өсгөгч рүү дамжуулдаг.
е. Аудио гаралт
Эцэст нь, олшруулсан аудио дохиог чанга яригч руу илгээдэг бөгөөд энэ нь цахилгаан дохиог хүний чих сонсож чадах дууны долгион болгон хувиргадаг.
4. FM радиогийн давуу болон бэрхшээлүүд
Кеунтунган:
– Илүү сайн дууны чанар: Давтамжийн модуляцийн техникийн ачаар FM радио нь AM радиотой харьцуулахад хөндлөнгийн оролцоо болон шуугианд илүү тэсвэртэй байдаг.
– Илүү өргөн зурвасын өргөн: FM радио нь AM-ээс илүү өргөн зурвасын өргөнтэй тул стерео дамжуулалт хийх боломжийг олгодог бөгөөд илүү баялаг сонсох туршлагыг өгдөг.
– Хөндлөнгийн оролцоог багасгах: FM радиогийн өндөр давтамж нь хүрээлэн буй электрон төхөөрөмж болон агаар мандлын чимээ шуугианаас үүсэх хөндлөнгийн оролцоонд бага өртөмтгий байдаг.
Тантанган:
– Хязгаарлагдмал хамрах хүрээ: FM-ийн өндөр давтамжууд нь AM-тэй харьцуулахад богино хүрээтэй бөгөөд барилга байгууламж, уул зэрэг физик саад бэрхшээлээс илүү ихээр хамаардаг.
– Илүү үнэтэй дэд бүтэц: Хязгаарлагдмал хүрээтэй, ялангуяа том, тэгш бус газарт илүү их дэд бүтэц шаардлагатай.
5. FM радиогийн инноваци ба ирээдүй
Дэлхий даяар хурдацтай дижитал шилжилтийн үед FM радио ч мөн дасан зохицсон. Дижитал радио (DAB) болон эрлийз радио зэрэг технологиудыг одоо FM нэвтрүүлэгтэй хослуулан дууны мета өгөгдөл, цаг агаарын мэдээлэл болон бусад үйлчилгээ зэрэг нэмэлт контентыг санал болгож байна.
Цаашилбал, дижитал өргөн нэвтрүүлэг нь FM радиогийн давуу талыг илүү сайн дууны чанар, интерактив үйлчилгээ зэрэг дижитал давуу талуудтай хослуулах боломжийг олгодог. Инноваци үргэлжилсээр байгаа бөгөөд шинэ технологиудыг нэгтгэснээр FM радиогийн ирээдүй гэрэл гэгээтэй байна.
Дүгнэлт
FM радио нь 1933 онд зохион бүтээгдсэнээс хойш мэдэгдэхүйц хөгжиж, харилцаа холбоо, зугаа цэнгэлийн гол тулгуур болсон. FM радио хэрхэн ажилладаг, үйлчилдэг үндсэн зарчмуудыг ойлгох нь орчин үеийн ертөнцийг мэдэгдэхүйц өөрчилсөн технологийн нэгийг илүү гүнзгий ойлгоход тусална. Технологи хөгжихийн хэрээр FM нь хамааралтай хэвээр байгаа бөгөөд дэлхийн харилцаа холбоонд гүйцэтгэх үүргээ хадгалж, өргөжүүлэх шинэ боломжуудыг санал болгож байна.
Энэхүү үндсэн мэдлэгтэй болсноор хүн бүр өдөр тутмын амьдралдаа бидний тоодоггүй технологийн нарийн төвөгтэй байдал, гоо үзэсгэлэнг илүү сайн үнэлж чадна.
