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为什么AM广播的声音在“颤动”?

时间:2022-01-31 06:02:33 作者: John Dunn,EDN专栏作者 阅读:
我有空时喜欢听几个AM广播电台的节目。白天时,这些电台的信号很强,但经常会出现断断续续的信号衰减现象,听起来很像在颤动。收听短波广播(shortwave radio)有时也会听到同样的效应,我起初以为这是一种电离层现象...
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我有空时喜欢听几个AM广播电台的节目,这些电台节目是从纽泽西州(New Jersey)的南部发射信号,那里距离我所在的长岛(Long Island)相当远。白天时,这些电台的信号很强,但经常会出现断断续续的信号衰减现象,听起来很像在颤动。

有时候,我在收听短波广播(shortwave radio)时会听到同样的效应,我起初以为这是一种电离层现象,但现在我知道并不是这么一回事。似乎应该有另一种解释。

仔细想想,您真正收听的广播电台信号是从多少英里之外传来的,同时在相同的指定频率上还有另一个电台在传输信号,而且也来自许多英里之外,但与第一个电台传来的方向不同(图1)。

图 1:两个广播电台和我所在的位置。

虽然二者分配到相同的电台频率,每个电台的实际载波频率可能稍微偏离个几赫兹——仍在法定限制范围内,但并不完全在相同的频率上。我们暂且将这两个电台频率称为F1和F2。

如果F1和F2 完全相同,而且其电波恰好彼此同相到达,那么您可能会同时听到两个电台的音频(图 2)。

图2:同时接收到两个具有相同载波频率F1和F2的无线电信号。

两个信号的总和将携带承载两个音频信号的振幅封包。你很可能会在Charles Collingwood报导时听到Little Richard在唱歌。

然而,如果两个输入信号在相位上有些差异,那么将会有一些净信号衰减,更引人注目的是,如果两个载波频率稍微不同,那么两个信号将会以两个频率之间差异所设定的速率,逐一周期地交替着增强和抵消(图 3)。

图3:同时接收多个信号可能发生颤动。

如果F1和F2并不完全相等,则输入信号逐一周期地增强、反相、增强再反向,然后增强等等以此类推,就会导致我所说的“颤动”声学效果。

在业余无线电的术语中,我们以往将这种现象称为“快速 QSB”(rapid QSB)。

如果F1和F2的距离更远,颤动的速度还会增加,直到它成为可听音,然后可听尖声,通常称为外差尖声(heterodyne squeal)——对于收听短波广播的听众以及使用AM通讯而非单个旁波带的业余无线电操作员(火腿族)来说,这种声音一点都不陌生。

编译:Susan Hong

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

责编:Amy.wu
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