為什麼AM廣播的聲音在「顫動」?

作者 : John Dunn,EDN專欄作者

我有空時喜歡聽幾個AM廣播電台的節目。白天時,這些電台的訊號很強,但三不五時會出現斷斷續續的訊號衰減現象,聽起來很像在顫動。收聽短波廣播(shortwave radio)有時也會聽到同樣的效應,我起初以為這是一種電離層現象...

我有空時喜歡聽幾個AM廣播電台的節目,這些電台節目是從紐澤西州(New Jersey)的南部發射訊號,那裡距離我所在的長島(Long Island)相當遠。白天時,這些電台的訊號很強,但三不五時會出現斷斷續續的訊號衰減現象,聽起來很像在顫動。

有時候,我在收聽短波廣播(shortwave radio)時會聽到同樣的效應,我起初以為這是一種電離層現象,但現在我知道並不是這麼一回事。似乎應該有另一種解釋。

仔細想想,您真正收聽的廣播電台訊號是從多少英哩之外傳來的,同時在相同的指定頻率上還有另一個電台在傳輸訊號,而且也來自許多英哩之外,但與第一個電台傳來的方向不同(圖1)。

1:兩個廣播電台和我所在的位置。

雖然二者分配到相同的電台頻率,每個電台的實際載波頻率可能稍微偏離個幾赫茲——仍在法定限制範圍內,但並不完全在相同的頻率上。我們暫且將這兩個電台頻率稱為F1和F2。

如果F1和F2 完全相同,而且其電波恰好彼此同相到達,那麼您可能會同時聽到兩個電台的音頻( 2)。

2:同時接收到兩個具有相同載波頻率F1F2的無線電訊號。

兩個訊號的總和將攜帶承載兩個音訊訊號的振幅封包。你很可能會在Charles Collingwood報導時聽到Little Richard在唱歌。

然而,如果兩個輸入訊號在相位上有些差異,那麼將會有一些淨訊號衰減,更引人注目的是,如果兩個載波頻率稍微不同,那麼兩個訊號將會以兩個頻率之間差異所設定的速率,逐一週期地交替著增強和抵消( 3)。

3同時接收多個訊號可能發生顫動。

如果F1和F2並不完全相等,則輸入訊號逐一週期地增強、反相、增強再反向,然後增強等等以此類推,就會導致我所說的「顫動」聲學效果。

在業餘無線電的術語中,我們以往將這種現象稱為「快速 QSB」(rapid QSB)。

如果F1和F2的距離更遠,顫動的速度還會增加,直到它成為可聽音,然後可聽尖聲,通常稱為外差尖聲(heterodyne squeal)——對於收聽短波廣播的聽眾以及使用AM通訊而非單個旁波帶的業餘無線電操作員(火腿族)來說,這種聲音一點都不陌生。

編譯:Susan Hong

(參考原文:AM radio ‘flutter’,by John Dunn)

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