第講汽車音響技術基礎

會計學1第講汽車音響技術基礎2.1.1無線電波廣播人耳能聽到的聲音頻率（音頻）約在20Hz至20kHz的范圍內要想將聲音信息傳播到很遠的地方，采用無線電廣播是常見的一種形式。無線電廣播的原理可以用圖1-1所示的方框圖簡要說明。傳送的音頻信息變換成相應的低頻電信號發(fā)射機將這些電信號轉變成無線電波通過天線輻射出去接收機的天線將其接收，并變成電信號還原成音頻信息。第1頁/共18頁

發(fā)射天線其波形如圖所示。無線電波的特性第2頁/共18頁1.無線電波

波長最短的可短到幾百微米，波長最長的可長達幾萬米。根據電波的傳播特性來將它們分成超長波、長波、中波、短波、超短波、微波等幾個波段。一個周期內所走過的路程稱為波長（），它與頻率（f）和在媒質中的傳播速度（c）有如下關系。=c/f

式中：單位是米（m）。

c單位是米/秒（m/s），

f單位是赫茲（Hz）。第3頁/共18頁

2.無線電波的傳播特點與應用。無線電波段的劃分波段劃分波長范圍頻率名稱頻段范圍用途超長波100000～10000m3～30kHz甚低頻VLF海上遠距離通信長波10000～1000m30～300kHz低頻LF電報通信中波1000～100m300～3000kHz中頻MF無線電廣播短波100～10m3～30MHz高頻HF無線電廣播、電報通信超短波10～1m30～300MHz甚高頻VHF無線電廣播、電視、導航分米波10～1dm300～3GHz特高頻UHF電視、雷達、無線電導航厘米波10～1cm3～30GHz超高頻SHF接力通信、雷達衛(wèi)星通信毫米波10～1mm30～300GHz極高頻EHF電視、雷達、無線電導航

第4頁/共18頁⑴無線電波的傳播特性無線電波從發(fā)射天線輻射不同的傳播方式，如圖所示。第5頁/共18頁通常把無線電波分為兩大類：一類是地波，另一類是天波。①

長波長波是沿地球的表面空間向外傳播，由于地球表面電性質比較穩(wěn)定，白天和晚上傳播的變化小，地面對它的吸收比較弱，所以長波的傳播穩(wěn)定可靠，通常用于遠程無線電通信、無線電廣播、潛艇海上通信，導航等。②中波中波的傳播方式與長波基本相同，但地面對中波的吸收較強，中波在傳播途中的損耗較大，且容易受到地面工業(yè)電氣設備的干擾，所以沿地面?zhèn)鞑ゲ粔蜻h。靠天空傳播的一部分中波．因白天易受陽光的影響，白天與夜晚對中波的影響也不一樣，一般夜間收聽效果比白天好，中波適合傳播距離不太遠的電臺廣播。第6頁/共18頁③短波地面對短波的吸收極強，其地面波易被地球表面吸收，所以沿地面只能傳播幾十千米。它的主要傳播途徑是天空傳播，依靠地球外部的大氣電離層與地面間的來回反射。因電離層是由太陽輻射形成，其高度、電子密度、穩(wěn)定性隨著季節(jié)、氣候、晝夜、太陽活動周期和地理位置的變化明顯，造成傳播信號的強弱變化顯著，收聽時聲音時大時小。短波多用于遠距離廣播、無線電報、無線傳真等④超短波超短波一般只能直線傳播，遇到障礙物時會發(fā)生折射現(xiàn)象，所以在接收端收到的無線電波包括由發(fā)送端直接到達接收端的直線波和經地面建筑物反射到接收端的反射波兩部分。直接波十分穩(wěn)定，但由于受地球表面彎曲或地形及建筑物的影響，其傳播距離受到限制，為了擴大覆蓋面積，須建立地面中轉站或利用衛(wèi)星進行中轉。超短波多用于電視和調頻廣播，傳播距離一般為幾十km。第7頁/共18頁⑶

無線電信號的發(fā)送

①無線電波的調制人耳所能聽到的聲音頻率，大約在20Hz～20000Hz，所以我們稱這個頻率范圍為音頻。這么低的頻率不易通過天線直接發(fā)射出去，即使發(fā)射出去，因為所發(fā)出信號的頻率相近，收音機無法從中選出所要接收的節(jié)目。所以，廣播電臺都采用發(fā)射高頻電磁波，將音頻信號”攜帶”

至空間中去，達到無線電廣播的目的。這種能發(fā)射出去的高頻振蕩波叫載波，音頻信號即調制信號，調制后的信號稱為已調波，將音頻信號加到載波上去的過程叫調制。

⑵我國無線電廣播的頻率分配無線電廣播應用的波段有中波、中短波、短波和米波。我國無線電廣播在調幅制中采用的頻率范圍有兩個：中波段535kHz~1605kHz，短波段1.6MHz～26MHz。調頻制的頻率范圍是88MHz-~-108MHz。第8頁/共18頁振幅、頻率、相位稱為正弦高頻振蕩信號的三個要素，調制就是使高頻振蕩信號的三要素之一隨音頻信號的規(guī)律而變化的過程。工作原理見圖第9頁/共18頁工作原理：

兩種廣播制式的比較調頻廣播具有以下特點。（1）抗干擾能力強（2）頻帶寬、音質好調幅電臺相鄰間隔為9kHz，調制信號的最高頻率約為4kHz調頻廣播處于超短波頻段，相鄰電臺的問隔為200kHz，播放的頻率可以從20Hz～15000Hz

（3）傳播距離短第10頁/共18頁②無線電波的發(fā)送如圖所示，聲音經話筒轉換為音頻電信號，再經音頻放大器后送入調制器。同時，高頻振蕩器產生的等幅高頻振蕩信號作為載波也送入調制器。調制信號用音頻信號對載波進行幅度或頻率調制，形成調幅或調頻波，再經高頻功率放大器放大后，使之獲得足夠的輸出功率，送入發(fā)射天線向空間發(fā)射。第11頁/共18頁⑷

無線電廣播的接收①

直放式接收電路

有眾多的電臺在同時進行無線電廣播，我們如何選擇所要收聽的電臺并將其信號變?yōu)槁曇裟?？簡單來講，不同的電臺發(fā)出不同頻率的無線電波，我們通過選擇不同的頻率，就選擇了不同的電臺信號，這是一個調制信號，把它放大后經過解調(檢波)，就得到音頻信，這個音頻信號再經過功率放大，就能推動揚聲器還原聲音。第12頁/共18頁②超外差式接收電路超外差收音機在輸入凋諧回路之后增加變頻電路，它把輸入調諧回路選出的高頻已調波載頻變成頻率固定且低于載波的中頻，然后對這個中頻信號進行固定頻率的放大，對放大后的大信號進行解調。變頻電路由本機振蕩與混頻、變頻電路組成，對調幅收音機而言，假設所要接收的信號頻率是f外，則本機振蕩電路產生一個比f信高465kHz的振蕩信號f中，兩者在混頻電路中混頻，產生中頻信號f中。f中=f中-f信=465kHz，然后再將中頻信號進行放大、檢波和功放，就可以還原出品質良好的聲音。

第13頁/共18頁接收無線電信號時都必須完成以下三個任務：（1）選擇信號收音機選擇信號的任務，是利用諧振電路對信號頻率的調諧來完成的。（2）解調信號在調幅收音機中稱為檢波，在調頻收音機中稱為鑒頻。（3）放大信號放大高頻已調波的放大器稱為高頻放大器；放大恢復出來的音頻信息的放大器稱為低頻放大器。

第14頁/共18頁⑸收音機的主要性能①靈敏度靈敏度是用來表示收音機接收微弱信號能力當收音機的輸出端滿足一定的信號、噪音功率比和輸出一定功率時，天線上所需的最小感應電動勢稱為收音機的靈敏度。一般廣播收音機的靈敏度約為幾十到幾百V。還有一種靈敏度表示方法，叫做場強靈敏度，單位為V/m為了達到很高的靈敏度，收音機必須有足夠高的增益。②選擇性把有用的信號選擇出來，并對信號載波頻率附近的其它沒有用的信號施加一定抑制能力，我們把這種功能稱為收音機的選擇性收音機選擇性的好壞決定各級諧振回路的諧振特性第15頁/共18頁③保真度保真度是用來衡量收音機輸出的信號與高頻載波所運載的調制信號相似的程度。收音機使信號產生失真的原因可分為頻率失真和非線性失真。不同用途的收音機，對保真度的要求也有所不同高保真立體聲收音機要求頻率特性由30Hz～18000Hz，非線性失真小于2％。普及收音機，頻寬要300～3000Hz，非線性失真系數(shù)小于10％④輸出功率輸出功率是指收音機輸送給揚聲器的音頻電信號強度。由于輸出功率和信號失真的關系，把失真度為10％時的最大輸出功率稱為收音機的最大有用輸出功率第16頁/共18頁⑤頻率范圍我們把收音機在所處波段能夠接收到的頻率信號稱為頻率范圍通常我們把收音機能夠接收的最高頻