收音机的工作原理是什么?

IT之家

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。


信号调制

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。


信号发射

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。

信号传输

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。


信号接收

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。


信号解调

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。


李永乐老师

你好,IT之家为你解答收音机的工作原理。

收音机的作用是什么呢?接收来自广播电台的电波,并将其转化为人耳能够听到和辨识的声音。在说收音机是如何将无线电波转化为我们可听见、可辨识的声音之前,我们先来看看广播电台是如何将播音员的声音传送出去的。

若播音员在广播电台的播音间里直接说话,而这些声音不经过任何处理,那你的收音机肯定不会收到他的声音的。为什么呢?因为这些声音的“能量”太弱了,不等传到你的收音机里,它们就衰减没了。

要怎么样才能让声音传得远呢?我们要给它“加点儿劲儿”。

在广播电台中,有一种名叫振荡器的设备,它可以产生出比较“有能量”的电波,这种电波可以传播到更远,不过振荡器生成电波中包含的信息是无意义的。

要让广播电台发出既有能力远距离传播、又包含有意义的信息的电波,那么只需将来自麦克风的声音信息和来自振荡器的高频电波混合在一起,在这里,来自振荡器的高频电波就相当于运送货物的卡车,称之为“载波”,而要传输的声音,则相当于卡车上的货物,称之为“载体”,而要将“载波”和“载体”捏到一块儿,就需要调制器的协助了,所谓的调制器,就是一台可以将载波和载体“调制”在一起的设备。

好的,现在,来自播音间麦克风的声音和来自振荡器的高频信号经过调制器的调制叠在了一起,包含有用的声音信息的高频信息已经穿过大街小巷,来到了你的收音机面前。

此时,来自广播电台的电波还不能被人耳直接听到,要愉快地收听节目,我们的收音机还需把来自广播电台的高频信号转换为人耳可以听到的声音。

前面我们提到,要把声音信号运送到你的收音机,广播电台需要将其放在被称为“载波”的“卡车”上,而你的收音机要做的,就是将“卡车”上被称为“载体”的货物卸载下来,这些“货物”,就是我们在收音机里所听到的声音。

收音机里面有很多元器件,不过核心元件大概只有这几样:调谐器、解调器、放大器、扬声器。

调谐器是来自广播电台的信号在收音机内所经历的第一站,它的作用是告诉收音机,从哪辆卡车上卸载货物,是这辆车牌号是FM97.5的,还是那辆车牌号是FM98.6的。

当确定了哪车是正确的之后,这辆车上的货物就要被卸载下来了。负责卸载货物的元件名叫“解调器”,它的作用是将“载波”(来自振荡器的高频信号)和“载体“(来自播音间的声音)分离。

好的,经过解调器之后,我们要的货物已经被卸载下来了,不过这个时候你还不能直接听它,因为它的强度很弱,我们需要给它“加点儿劲儿”,这时,放大器就派上用场了,放大器的作用,是将从载波上卸载下来的载体放大,并送到扬声器。

好的,至此,我们就可以听到来自广播电台的声音了。撒个花~

不过,一般广播电台的信号塔离我们的收音机都比较遥远,就算电波被打了鸡血,等到达收音机时,也衰减得比较厉害了,如果这时直接进行解调,那恐怕效果不会很好,如果我们能给这些衰减了的信号再打一波鸡血就好了。

这个主意十分不错。我们可以在收音机内部来一个本机振荡器,在检波(解调)之前,先给刚刚收到的来自信号塔的高频信号加个buff,使其变成中频信号,然后,再对这些中频信号进行放大(负责做这个工作的同学叫做“中放”),送到解调器里进行解调(检波),真是美滋滋。

不过,广播电台的信号发射塔,功率有高有低,发射出来的信号强度,也是有强有弱,如果我们的收音机将来自不同发射台的信号一视同仁地放大,那来自功率较强的电台的声音就会震破你的耳膜,来自功率较弱的电台的声音就会小得像蚊子叫,为了平衡强台和弱台之间的差异,我们就需要一个叫做“AGC”的电路了。这个电路的全称为“Automatic Gain Control”,翻译成中文,意思是“自动增益控制”,它的作用是,当来自电台的信号很强时,它就把来自中放的电流调小,当来自电台的信号很弱时,它就把来自中放的电流调大。

好的,现在,来自电台的电波已经经过解调了,不过,解调后,我们得到的低频信号还是很微弱,可不能就这么直接送到扬声器里,于是,这里,我们需要再加一个放大器,将它放大一下(低放)。

从低放里出来的信号虽然已经比较强了,不过它的内阻很大,推不动扬声器,这时,我们可以通过功放将它的功率放大到可以推得动扬声器程度,这样,收音机前的你就可以美滋滋地听到来自广播电台的声音了。

随着科技的进步和时代的发展,我们迎来了数字时代,DSP收音机自此登上了历史舞台。

这种收音机采用了数字信号处理技术,直接以软件的方式来实现放大、解调、AGC等操作。和传统的收音机比,这种数字化的收音机的灵敏性和抗干扰性更好,能够实现的功能也更加高级。

再后来,随着互联网的发展,各式各样的网络收音机上架到应用商店,在网络收音机中,你不仅可以预约节目、回听节目、保存节目录音,甚至还可以在某个广播节目下的评论区当中与来自各地的网友互动和交流,此时,网络收音机已经不仅仅是一个收音机,而更像是一个社交平台了。

有人可能会问,我们有各种视频网站,有各种直播平台,有悟空问答,有IT之家,有电视节目,我们打发时间和获取资讯的渠道多到数不清,传统的广播电台为什么还不消亡呢?

笔者也曾经有过这样的思考,不过再转念一想,如果没有了广播电台,开着出租车的的哥师傅们听什么……

好的,以上是IT之家针对你的提问的解答,更多常识科普,实用教程,请关注IT之家。

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IT之家

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。


老马识途单片机

收音机最本质的接收原理是利用无线电的共振和谐振原理,进行电磁波的接收,放大和检波解调,最后进行低频放大推动扬声器工作,还原出发射端的音频信号。其中最核心的原理是高频电磁场的共振和谐振。即利用发射端和接收端采用相同参数的谐振电路时,电磁波经发射端远距离空间传播后,进入相同参数的谐振电路接收端,会激发相同频率的高频电磁振荡,即载波频率,再利用超外差振荡电路混频得到固定中频信号,后经检波解调得到原始音频信号,将音频信号进行功率放大即可推动扬声器工作发声,还原出发射端的原始信号。选不同电台利用的是调节之谐振电路在不同谐振频率,即可收不同的电台。


55030991神州署光

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!


干杯安德烈

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。


时说新语

你们回答都是唬人的!各广播电台的电波是高频波,分中波短段,短波段。每个电台都有特定频率,经塔台天线振荡高波向天空发出。收音机经磁性天线接收到信号经可变电容器谐振分出频率,传到下一级检波级,经半导体三极管放大进入扬声器你就听到电台节目。中波是调幅波,短波为调频波。最高级为超外差收音机,放大部分都为中波465赫兹,经三极管放大变音频送扬声器。我60年代自己装的六管超外差收音机还保存着,通上电就工作。谢谢大家!


倪富昌

收音机的工作原理要分两部分:1。语音无线电波的传送;2。语音电子电路的接受与还原。

1。大家都有这个体会,人在面对面交流的时候,双方都能听到对方说什么,如果双方距离远了就听不到了,这是由于声音在空气中受到衰减而传不远。为了能把声音传的更远,科学家在实验中就发明了一种无线电波,叫做载波。如果把要传送的声音放在载波上传送,只要发射功率足够大就能传送到很远很远的地方。通常是将声音放在载波上,我们把声波称作为调制波,把已经带有声音的调制波叫做已调波。这种已调波含有两种信号,一种是我们需要听到的声音信号(调制信号),一种是专门传送声音的高频信号(载波信号)。这种已调波可以通过无线电台发射到空间,然后供需要收听的听众通过收音机接收收听。

2。收音机接受,收音机里有电池是供收音机接收电路接收信号用的电源,在收音机接收电路里可分为如下部分:A,接收天线(磁棒天线或拉杆天线),B,高频放大电路,C,检波电路和滤波电路,D,声音还原和音频放大电路(功放)。这里简述一下收音机各个部分的工作原理,如果需要详细了解收音机工作原理的读者,请留言,我会根据您们的需求再专门写一篇文章介绍。

收音机的磁棒或拉杆天线是用来感应空间的高频已调波信号用的,感应到的高频信号通过选频电路选择只需要的信号,比如AM的860K赫兹,FM的98M赫兹等;选择了电台的信号之后,由于感应到的信号非常微弱,收音机高频放大电路需要对该感应选择的信号进行放大,放大到足够大之后收音机对该信号进行检波或解调,通过检波或解调之后还需要滤波,滤波之后对音频信号进行放大,放大后收听者就能听到收音机里的声音了。


高亮人家

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。


春江花月夜1350815

收音机的工作原理是,天线接收到电台发射高频信号,通过调谐器选准频率信号通过高频放大电路进行高频放大与本振电路产生高频455KHZ信号与高频谐振线圈完成。利用高频电宕耦合到下一级中频放大与中频中周谐振,通过一、二、三级中频放大调制达到设计要求的中频信号,为了达到音频信号不失真还专门设计了AGC反馈电路使倍号从中频最末级取出到高频谐振电路。末级信号高了通过反馈电路AGC让中频一級降低放大倍数减少了最末级不失真。最后进行音频放大OTL功放管放大推动扬声器发音。


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