AM / FM, ses perdesini ve ses seviyesini tam olarak nasıl taşır?

AM / FM modülasyonundaki hemen hemen her ders modülasyon sinyalini basit bir ton veya sürekli sinüs dalgası gibi bir şey olarak gösterir. Şimdi bu kolay, ve AM için sadece taşıyıcı dalga üzerindeki modüle edici sinyali zarf ve üst üste bindirerek üst üste bindirirsiniz ve FM için sürekli ve sürekli olarak frekansı değiştirirsiniz. fakat hiç kimse bariz bir sorunu işaret etmiyor gibi görünüyor ... Ses, iki ayrı analog veri akışı olan hem perdesine, hem frekansa hem de yüksekliğe sahip. Gördüğüm hiçbir eğitim ya da açıklama, daha sonra, her iki yönün de görünüşte yalnızca bir dereceye kadar değişkenlik gösterebilecek, yani AM için genlik veya FM için genlik gösterebilen radyo şemaları üzerinden nasıl iletildiğini açıklamak için mütevazi bir şekilde gerekli olan adımı atmaz.

TL; DR:

1. Her biri yalnızca modüle edilebilir bir değişkene sahip olan AM veya FM modülasyonu, en az iki farklı analog veri akışı olan sesin hem perdesini hem de yüksekliğini nasıl taşır?

2. Neden hiç kimse bu göze çarpan soruyu radyo modülasyonu / video / yazma derslerinde ele almıyor?

Ses, iki ayrı analog veri akışı olan hem perde, hem de frekans ve yüksekliğe sahiptir.

Hayır. Ses başlangıçta, hava basıncı değişim genliğinin hacme (o anda) karşılık geldiği ve değişim oranının perdeyi verdiği ses basınç dalgalarının bir analog 'akışı' olarak iletilir.

Öğretici yok ... [s] iki tarafın da sadece bir dereceye kadar değişkenlik gösterebilecek radyo programları üzerinden nasıl iletildiğini açıklıyor.

AM ve FM modülasyon şemaları analogdur ve analog olarak adlandırılır, çünkü modülasyon analagoustur ( sıfat , belirli açılarla karşılaştırılabilir, tipik olarak karşılaştırılan şeylerin yapısını daha net kılacak şekilde) orijinal sinyale - müziğe göre.

Ancak neden bu açıklayıcı soruyu neden bu dersleri ve açıklamaları yapan insanlarda ortaya çıkacak gibi görünmediğini ve ne cevap vermeyeceğimi sorduğumda kolayca bulunamadığını da merak ediyorum.

Belki bunu çözdüğünde senin için bir fırsat vardır.

Öğreticiler, sinüzoidal sinyallerle sonuçları göstermektedir çünkü aksi halde bir karmaşık sinyalin modülasyonunu bir diyagramda makul bir ölçekte görmek imkansız olacaktır.

Şekil 1. Wikipedia'dan standart AM'nin basitleştirilmiş analizi, ne sorduğunuzu tarif etmenin bir yolunu gösteriyor.

Şekilde, dalga biçiminin sinüzoidal olmadığına, ancak isteğe bağlı bir dalga biçimine dikkat edin. Ayrıca, genlik modülasyonunun sadece sinyal dalga biçimini takip ettiğini fark edin. Daha fazlası yok. Mikrofon sesi analog bir elektrik sinyaline dönüştürecek ve modülatör taşıyıcıyı da benzer şekilde modüle edecektir.

Radyoyu unutun - sence nasıl sadece "voltaj" olan bir tel üzerinden iletilir - yine tek bir değişken?

Mesele şu ki, "perde" ve "genlik", zamanın tek değerli bir fonksiyonunun soyut parametreleridir. Aslında, farklı frekanslardaki birçok farklı sinyali tek bir tel üzerinde üst üste koyabilirsiniz. Böyle bir karmaşık dalga formunun her bir bileşeni kendi frekansına, fazına ve genliğine sahiptir, ancak yine de bunları ayrı ayrı anlatabiliriz.

Bir AM vericisinde voltajı amplitüde dönüştürmek ve bir FM vericisinde frekansa dönüştürmek mümkündür. Her iki durumda da sinyal, alıcı tarafından tekrar modülasyonu oluşturan aynı voltaj dalga formunun bir kopyasına dönüştürülebilir.

Dolayısıyla, sesin (ve bunun için müziğin) bir tel üzerinden iletilebileceğine inanıyorsanız, bunu bir radyo sinyali olarak iletmek için basit bir uzantısıdır.

Ses sadece tek boyutlu, zamana göre değişen bir sinyaldir. Mikrofonlar, esasen hava basıncındaki değişiklikleri sürekli izler. Zamanın herhangi bir noktasında, bu tek bir değerdir. Bu değer, taşıyıcıya 'modüle edilen' değerdir.

Bu tek boyutlu zamana göre değişen sinyal hem ses yüksekliği hem de ses bilgisi taşır. Aslında, aynı anda birçok farklı ses için veya aynı anda birçok müzik aleti için yüksek ses ve perde bilgisini içerebilir.

Ses, iki ayrı analog veri akışı olan hem perde, hem de frekans ve yüksekliğe sahiptir.

Tamamen nasıl algıladığına / analiz ettiğine ve pistte neler olup bittiğine bağlı olarak ikiden fazla var. Orada yüzlerce olabilir bir My Bloody Valentine şarkıda, dere akışları var ve onlar 11'e gidin.

Biz durumunda ne zorla hepsini tek bir veri akışına sığacak şekilde?

Çünkü tüm bunlar, tüm sesler için doğuştan gelen ortam olan havanın ortamına girdiğinde olan şeydir . Yalnızca bir veri akışını işleyebilir , bu nedenle sıkıştırma zorlanır.

O havaya bir mikrofonu sokup bir dalga formu aldığımızda, bir veri akışını alıyoruz. Bilinda Butcher'ın korodaki nefis trilini MP-41 Faz Kompresörünün (özellikle) gitarına yığındaki diğer 16 etki pedalı arasında yaptığı etkiden ayırmak ... Bu imkansız. Çünkü bu tek akışa yapılan sıkıştırma işleminde çok fazla benzersizlik kayboldu.

Ve yine de, müzik budur ve biz onu seviyoruz.

Bu bir mikro-fonlanabilir akış, AM veya FM’de kodlanan şeydir. İşte eksik olan buydu.

Ben dinlemiyorum stereo kendi başına bir anlaşma.

Basit bir AM sisteminde, iletilen sinyal şöyle bir şeydir

$m(t)$

$m(t)$

$m(t)$$m(t)$

Müzikal bir ses sinyali istiyorsanız, farklı frekans ve amplitüdlerle birden fazla tonu bir araya getirir ve melodik bir şekilde değiştirirsiniz.

Ses, iki ayrı analog veri akışı olan hem perde, hem de frekans ve yüksekliğe sahiptir.

"Adım" / "frekans", "ses yüksekliği" / "genlik". Bu kelimeler ses / ses / müzik ve insan işitme duyusunu anlamak için kurduğumuz bir modele ait . Ancak birçok fenomen farklı seviyelerde modellenebilir ve anlaşılabilir - bazen birçok seviyede.

Sesi tanımlamanın bir başka yolu , zamanla değişen tek bir miktar olan ses basıncıdır . (Bkz. Dave Tweed'in cevabı ). Ses basıncı, daha düşük / daha ilkel bir modele ait bir kavramdır. Aynı zamanda, AM veya FM radyo modülasyonunun ilettiği miktardır.

Neden hiç kimse bu göze çarpan soruyu ele alıyor gibi görünmüyor ...?

IMO, yazarların ve eğitimcilerin bazı fenomenlerin belirli bir modelini öğretmeye odaklanmaları çok yaygındır ve diğer modellerin ve diğer anlayış düzeylerinin olduğu gerçeğini izlerler. Temel ilgi alanı olan biri, insan beyinlerinin konuşmayı veya müziği nasıl işlediğini anlamaktır; radyo tasarlama ile ilgilenen birine kıyasla "gerçekte ne" olduğu konusunda tamamen farklı bir anlayış olabilir. Ve eğer ikisi de yeterince düşünülerek kapalıysa, hangisinin "doğru" olduğu konusunda sıcak bir tartışma yapabilirler.

Hiçbiri doğru değil. Ses aslında ikisinin de söylediği gibi değil. Ses tam olarak budur ve farklı anlama yolları vardır.

Anlık sinyal seviyesinin sadece bir boyutlu, zamana göre değişen bir değişken olduğu belirtildi. Peki neden sinüs sinyalleriyle uğraşıyorsun? Çünkü hem AM hem de FM, daha yüksek frekanslı bir taşıyıcı sinyal yoluyla bir bant sınırlı sinyali iletmek için kullanılır ve en basit bant sınırlı sinyal, yalnızca tek bir frekansa sahip olduğu için bir sinüs sinyalidir. AM, frekans yayılması konusunda oldukça basittir (ve yan bant modülasyonunu kullanarak kapasiteyi iki katına çıkarabilirsiniz), FM ise oldukça bulanıktır ve frekans modülasyon derinliğine bağlı olarak kısmen yayılmış olarak Pirinç dağılımlarını içerir.

Her iki durumda da, bir taşıyıcı frekans ve bir bant sınırlı sinyalin kombinasyonunu analiz etmek için en basit sinyal bir sinüs sinyali kalır.

Henüz bahsedilmedi, FM bunu nasıl yapıyor. Taşıyıcı frekanstan frekans sapması miktarı genliğe karşılık gelir. Yüksek frekans pozitif genlik, düşük frekans negatif genliktir. FM sinyalinin değişim oranı, frekansa karşılık gelir.

Wiki makalesinde hem AM hem de FM için hareketli bir resim var.

https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency_modulation

Genel olarak sinyallerle ilgili temel yanlış algıyı işaret eden mevcut cevaplara ek olarak, bir şeyi belirtmeme izin verin. Sen yaz:

AM / FM modülasyonundaki hemen hemen her öğretici, modülasyon sinyalini basit bir ton veya sürekli sinüs dalgası gibi bir şey olarak gösterir

Evet, ve Fourier'in teoremi sayesinde genelleme kaybı olmadan mükemmel derecede iyi , önemsediğimiz sinyallerin sinüslerin toplamı olarak ifade edilebildiğine göre.

Daha sonra cihazlarımızın (yarı) doğrusallığı , daha karmaşık sinyallerin varlığında bile işlerin sonuçlanacağını garanti eden basit sinler hakkında akla kabul edilebilir kılar. n sinüslerin n cihazlara beslenmesinin sonuçları .

Ses dalgaları, ses perdesi (frekans) ve ses seviyesinin (genlik) iki ayrı bilgi bileşeni olduğuna katılıyorum .

Transistörün cevabının Şekil 1’inde gösterildiği gibi, ses dalgası sadece genlikte değil aynı zamanda frekansta da değişmektedir . Sesin genliği, taşıyıcının genliğini modüle ederken, frekansı, taşıyıcı frekansını modüle eder. Dolayısıyla, taşıyıcı ses dalgasının her iki bilgi bileşenine de sahiptir . Taşıyıcı demodüle edildikten sonra, orijinal ses dalgasının her iki bilgi bileşeni de geri kazanılır.
Umarım bu, taşıyıcının yeteneklerini yanlış anladığınızı açıklığa kavuşturur ve iki (bir değil) değişkenlik derecesine sahip olduğunu açıkça belirtir .