Edwin H. Armstrong是無線廣播技術(shù)的發(fā)展先驅(qū)之一,他在1918和1933年分別發(fā)明了超外差無線接收機和調(diào)頻技術(shù),這兩項概念和他在1912年發(fā)展的再生電路技術(shù)已成為現(xiàn)代無線電子的基礎(chǔ)。美國的調(diào)頻電臺廣播頻率為88-108MHz,頻道帶寬200kHz。調(diào)頻收音機在1940年問世時僅支持單聲道,立體聲則要到1960年才出現(xiàn)。本文提供一套調(diào)頻技術(shù)基礎(chǔ)課程,內(nèi)容包括MPX多任務(wù)訊號以及立體/單聲道混合(stereo-mono blending)與軟靜音(soft mute)等噪聲消除技術(shù)。
調(diào)頻技術(shù)基礎(chǔ)
頻率調(diào)變是模擬角度調(diào)變的一種,它會利用攜帶信息的基頻訊號改變載波頻率,這些基頻訊號通常稱為訊息或信息訊號m(t)。調(diào)頻廣播通訊最常傳送音頻訊號,但它也能傳送帶有低帶寬數(shù)字信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),這些數(shù)字信息在歐洲稱為無線數(shù)據(jù)系統(tǒng) (RDS),在美國則稱為無線廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng) (RBDS)。調(diào)頻訊號的最簡單產(chǎn)生方法是直接把訊息訊號加到壓控振蕩器 (VCO)。
立體聲調(diào)頻——多任務(wù)訊號
單聲道音頻傳輸在1961年以前是調(diào)幅、調(diào)頻和電視的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)時的調(diào)頻廣播還包含輔助通訊授權(quán) (Subsidiary Communications Authorization,SCA) 服務(wù),它會透過多任務(wù)方式與主要聲道共同播送,提供背景音樂和其它服務(wù)給企業(yè)和商店。到了1961年,美國聯(lián)邦通訊委員會 (FCC) 核準(zhǔn)播送立體聲道,這將訊號多任務(wù)的想法擴大到立體音訊的產(chǎn)生。立體多任務(wù)訊號的一項要求是兼容于眾多現(xiàn)有的調(diào)頻單聲道收音機,為了達(dá)成這個目標(biāo),多任務(wù)訊號 (MPX) 的0-15kHz基頻部份須同時包含左聲道 (L)和右聲道 (R) 信息 (L+R),讓單聲道收音機也能收聽立體廣播。除此之外,它還會利用 (L-R) 信息對23-53kHz基頻頻譜內(nèi)的38kHz抑制副載波進行振幅調(diào)變,以便提供立體音效。多任務(wù)訊號還會包含一個19kHz的前導(dǎo)訊號,協(xié)助調(diào)頻立體接收機檢測和解碼左聲道與右聲道訊號。這種復(fù)合基頻訊號格式既兼容于現(xiàn)有的調(diào)頻單聲道接收機,又提供足夠信息讓調(diào)頻立體接收機解碼產(chǎn)生左聲道和右聲道立體輸出。今天的MPX訊號還包含一個57kHz副載波,它會攜帶RDS和RBDS訊號。現(xiàn)代的MPX基頻訊號頻譜如圖5所示。
噪聲消除技術(shù)
為了提高調(diào)頻廣播的音質(zhì),新出現(xiàn)的調(diào)頻調(diào)諧器都已采用立體與單聲道混合以及軟靜音等噪聲消除技術(shù),例如Silicon Laboratories的Si4700調(diào)頻調(diào)諧器和支持RDS/RBDS功能的Si4701調(diào)頻調(diào)諧器。
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