甚麼叫做調諧器?
 
調諧器與我們很久以前所收聽各種不同電台的收音機其實差不多,它們的最大不同點在於,收音機是內含選電台的調諧器和比較陽春的放音部份(包括擴大機和喇叭 ),所以只要選到電台聲音就出來了。而目前我們在音響店所買到的調諧器,就是將以前 Tuner 選電台的部份獨立出來,而將訊號放大部份和出聲音部份交由外接的擴大機和喇叭來執行 (例如”VT-3S+ND-100”),由於它放音部份不一樣,因此所呈現的聲音也完全不一樣。
 
調諧器如何運作
 
調諧器工作的原理,就是把從天線接收到的高頻信號經檢波(解調)還原成音頻信號,在送到綜合擴大機和喇叭最後變成音波。由於廣播事業薘勃發展,天空中有了很多不同頻率的無線電波。如果把這許多電波全都接收下來,音頻信號就會像處於鬧市之中一樣,許多聲音就混雜在一起,結果什麼也聽不清了。為了設法選擇所需要的節目,在接收天線後,有一個選擇性電路,它的作用是把所需的信號(電臺)挑選出來,並把不要的信號“濾掉”,以免產生干擾﹐這就是收聽廣播時所使用的“選臺”按鈕。選擇性電路的輸出,是選出某個電臺的高頻調幅信號,如果利用它直接推動擴大機是不行的,還必須把它恢復成原來的音頻信號,這種還原電路稱為解調,把解調的音頻信號送到擴大機,就可以收到廣播。
 
調頻(FM))、調幅 (AM)、短波 (SW)、長波 (LW)
 
在一般的 Tuner 或收音機上都有 AM 及 FM 波段,相信大家已經熟悉,這兩個波段是用來供您收聽國內廣播的,若 Tuner 上還有 SW 波段時,那麼除了國內短波電臺之外,還可以收聽到世界各國的廣播電臺節目。為了讓您對 Tuner 的使用有更進一步的認識,以下就什麼是 AM、FM、SW、LW 作一簡單的說明。
 
調幅(AM)
 
事實上 AM 及 FM 指的是無線電學上的二種不同調制方式。AM:Amplitude Modulation稱為調幅 ,而 FM:Frequency Modulation 稱為調頻。只是一般中波廣播(MW:Medium Wave)採用了調幅(AM)的方式,在不知不覺中,MW 及 AM 之間就劃上了等號。實際上 MW 只是諸多利用 AM 調制方式的一種廣播,像在高頻(3~30MHz)中的國際短波廣播所使用的調制方式也是 AM,甚至比調頻廣播更高頻率的航空導航通訊(116~136MHz)也是採用 AM 的方式,只是日常所說的 AM 波段指的就是中波廣播((MW)。
 
調頻(FM)
 
那 FM 呢?它也同 MW 的命運相類似。我們習慣上用 FM 來指一般的調頻廣播(76~108MHz,在我國為 87.5~108MHz、日本為76~90MHz) ,事實上 FM 也是一種調制方式 ,即使在短波範圍的 27~30MHz 之間,做為業餘電臺、太空、人造衛星通訊應用的波段,也有採用調頻(FM)方式的。
 
短波(SW)
 
而 SW 呢?其實可以說是對短波的一種簡單稱呼,正確的說法應該是高頻(HF:High Frequency)比較貼切。而短波這名稱是怎麼來的呢?以波長而言,中波(MW)介於200~600 米(公尺)之間,而 HF 的波長卻是在 10~100 米(公尺)之間,與上述的波長相比較,HF 的波長的確是短了些,因此就把 HF 稱做短波(SW:Short Wave)。
 
長波(LW)
 
同樣的 ,比中波 MW 更低頻率的 150KHz~284KHz 之間的這一段頻譜,也是作為廣播用的,以波長而言,它大約在 1000~2000 米(公尺)之間,和 MW 的 200~600 米相比較顯然”長”多了,因此就把這段頻譜的廣播稱做長波(LW: Long Wave)。實際上,不論長波(LW)、中波(MW)或者是短波(SW)都是採用 AM 調制方式。
對一般 Tuner 而言,FM、MW、LW 波段是提供您收聽國內廣播用的﹐但我國目前沒有設立 LW 電臺,而 SW 波段則主要供您收聽國內/國際遠距離廣播。
 
如何讓自已調頻接收出靚聲
一般發燒友 Tuner 大概只拿來收聽 FM,就以我個人而言大概只收聽 FM99.7MHz 的台北愛樂電台專播放古典,有一些發燒友跟我表示,在深夜收聽此電台所播放的音樂,有時還比他的專業的 CD Player 播放 CD 片還好聽,有關此點本人也深表讚同,不過很可惜此台屬地方性的電台,目前大概只有台北和台中收聽得到,另外由於它所輸送的電波較弱 ,所以即使大台北地區,若是住在山波地或是靠山的地區像北投等地區,也很難收聽到清晰的音樂,所以讓自己的 Tuner 能收聽到清晰的音頻,是所有愛樂者的一致共同努力追求的目標。
 
天線與調諧器
 
在調諧器的接收方面 ,調諧器的天線就是一個電感(大線圈),而天線與大地只等於是一個大電容的兩個極板,所以整個天線回路就是一個 LC 諧振回 路,天線在戶外接收來自於四面八方發射出的射頻載波頻率,如果某個發射臺發射的頻率不是這個天線回路的諧振頻率,那麼就無法接收到這個頻率。所以說不同頻率的載波,需要不同形式的天線來接收。如果載波頻率正好在天線諧振回路的諧振頻率範圍內,就可以順利接收進入調諧器內部的另一個 LC 諧振回路中,如果又在這個 LC 調諧回路中調諧出與發射臺發射的射頻載波相同的諧振頻率,此時這個電流量正好能夠維持該諧振回路振蕩能量。電臺發射出的射頻載波不間斷 ,天線接收的電流也源源不斷,調諧器的振盪便可以一直維持下去,振盪頻率與振幅與調諧的射頻載波一樣時,這時調諧器成功地接收某一個電臺的信號,接下來經過調諧器的檢波將聲頻信號放大 ,就是我們所聽到的聲音了。所以良好合適的天線是接收靚聲的首要條件。
 
天線的作用
 
天線其實就是一個能量轉換器,調頻廣播接收天線架,是將空中的調頻廣播電磁波轉換成電能後,通過饋線以供收音機使用。由於天線架是整個接收系統的最前端 ,所以對接收效果便起了決定性的作用。對於天線架有三大要求:
 
1、良好的增益:增益是用來衡量天線接收信號的能力,最有效的辦法是增加引向器,但要注意增加引向器的同時會使天線架的帶寬變窄。
 
2、合適的頻寬:帶寬表示天線接收信號的頻率特徵,通常頻帶越寬,它同時接收多個頻道的能力越強。我國調頻廣播的頻率在 87.5~108MHz 之間,由於整個工作頻寬 20MHz,因而在不影響帶寬的情況下仍可以做成多單元八木天線,考慮到抗風性能及機械強度,一般做成 5 單元以內比較適宜。
 
3、較好的方向圖:方向圖表示天線對不同方向傳來的信號所具有的接收能力,為了獲得最高的信雜比,應使接收天線接收能力最強的正方向,與電視臺發射的信號方向垂直 ,另外由於發射信號為水平極化方式,所以接收天線應水平放置。
 
4、天線轉向的作用:在接收調頻廣播,垂直接收時,一方面可以獲得最高的電平,使噪聲降到最低點 ,以達高傳真收聽,同時增加了有用信號與無用信號的比值,以抑制鄰頻干擾。因為調頻廣播的頻帶較寬,一般單聲道頻帶寬度約為 200~250KHz,立體聲頻帶寬度為 400KHz,是調幅廣播的幾十倍,平時所說的電臺頻率是它的載波頻率,上下還有帶寬為 200KHz 的邊帶信號,所以在接收調頻廣播時,一般兩個頻道相隔頻率 300~ 400KHz 時就不大會產生干擾,強信號的兩個頻道中間相隔 800MHz,才能保證不會產生干擾。使用普通拉桿天線時,接收範圍受到局限,也就避免了遠地的載波頻率相近的調頻廣播的干擾。使用高增益的室外天線後,明顯增大了接收範圍,加上各地調頻廣播頻率分布不均勻,電臺多的地區鄰頻干擾發生率較高。例如在接收兩鄰近的電臺時,如不轉向,那麼只能收聽其中一個電臺,或者因兩個電臺相互干擾,因而兩個都無法收聽。通過轉向,二個電臺全部能正常的收聽。所以在進行全頻段多方向接收時 ,需經常調動天線的接收方向。
 
室外調頻廣播天線的使用:
 
想要實現調頻廣播的高傳真接收,在硬體部分要有一臺高靈敏的 FM 調諧器,和一套高增益的室外接收天線,在“軟件”部分就是要正確架設、使用接收天線,這樣才能充分發揮天線的作用。
1、從公式EDet = 可以看出,電臺發射天線的高度、功率、頻率、方向係數、傳播路徑,已經決定了用戶所在地的空中場強分布,用戶天線的架設高度與接收點磁場強度成一定正比,所以為了增加天線接收點磁場強度,應盡可能提高接收天線的架設高度,以獲得最佳效果,這是使用室外天線一個重要的環節。一般平房用戶架設高度 ,要求離地 6 米以上( 8 ~ 12 米最佳),樓房用戶應把天線架在樓頂上。但天線的架設高度並非越高越好,因為離地面越高,接收的雜散信號就越多,可能會使個別頻道的電平過強,而導致天線放大器進入非線性狀態。因此,在提高接收天線的架設高度後,如發現收聽效果反而變差時,就應及時調整高度。
 
2、由於傳播路徑(也就是發射天線與用戶天線之間的環境)是複雜多樣的,各種建築物的反射、阻擋、屏蔽作用,可能會導至在一個小地區內信號強度也有很大不同 ,因此在環境較複雜的地方,應多試幾個架設點,以起到對傳播路徑作微調作用。
 
3、架在樓頂的天線離屋頂平面距離應大於所接收最低頻道的一個波長以上(我國調頻廣播最低端的波長約為 3.43 米),低於這個高度可能會使天線接收方向圖發生畸變,影響接收效果。
 
4、由於電視廣播都是採用水平極化波,所以室外接收天線應水平放置,同時盡可能避開高大建築物、電力線,與鄰居天線應保持所接最低頻道的一個波長以上,以免引起天線增益下降及其它可能出現的干擾。
 
5、天線輸出信號與調頻廣播接收機的連接:一般情況下,只須將饋線的中心線與調諧器的信號輸入中心線或拉桿天線相連即可,在接收弱信號時最好接上地線,但有時不接地線(實質是作一種變相的信號衰減)可減小噪聲,總之,連接後能使音質最佳的方法即可,連接正確與否均不會損壞調諧器。
 
天線放大器(Buffer)的作用:
 
天線放大器是調頻廣播天線的重要組成部分之一,針對較偏遠或靠近山區的住宅尤其需要,它的作用是將天線架輸出的電平幅度放大,可以改善收聽效果。另外,天線為了獲得良好的信雜比,通常把天線架得很高,這樣高頻信號在傳輸過程中損耗很大,所以天線放大器的另一個作用,是用來彌補各部分因傳輸帶來的損耗。只有放大器在穩定狀態下工作,並和天線架進行合理組合時,才能使整個天線發揮最大的接收能力,對於放大器有三個要求:
 
1、合適的工作頻帶:調頻廣播的工作頻率範圍為 88~108MHz,為了提高天線放大器的增益和抗干擾能力,工作頻寬也應該在這個範圍內。
 
2、噪聲係數:是衡量放大器內部雜波的一個指標,它是限制靈敏度的主要因素 ,為了減小噪聲係數,就應採用噪聲係數小的放大晶體。
 
3、穩定的增益:一般調頻廣播天線放大器採用 FM 單頻段放大器,增益在 15~25 分貝之間,採用一隻低噪聲的微波晶體管即可滿足需要。不少人認為天線放大器的增益越高越好,常以放大器增益的高低來衡量天線放大器的優劣,似乎把放大器當作“萬能器”,其實天線放大器的增益過高,往往弊大於利,因為放大器對輸入信號要求有一定的強度,對於極其微弱的信號,並不能進行有效的放大,或者說是毫無意義的。所以想要增加天線的接收能力,盲目加大放大器增益的途徑是徒勞的,在多級天線放大器中,前級放大管的噪聲係數,幾乎決定了整個放大器的噪聲係數(即天線放大器靈敏度)。同理,要增加天線的接收能力,應該從天線放大器的前端 天線架著手,利用多單元天線架或組合天線架的低噪聲、高增益的特點,配以相應的放大器是最有效的接收天線。
 
什麼訊號會影響調頻接收?
 
功率強大的 VHF 電視廣播和 BB 機發射臺的電波會干擾到調頻接收。另外,頻率相鄰、發射功率強大的幾個調頻電臺也會相互干擾,使接收效果變差。至於如何減低調頻的干擾?縮短拉桿天線,改變天線方向 ,變換收聽位置,能減輕干擾程度。調頻廣播收聽距離有多遠?調頻廣播頻率很高,其電波是以直線方式傳播。發射天線越高,其功率就越大,因而覆蓋範圍就越大, 且傳輸距離就越遠。直線距離通常為 30~100 公里。 如何實現調頻廣播的遠距離收聽?利用 VHF 室外電視天線和天線放大器,天線裝得越高越好,把天線對準調頻電臺的方向,用 75 歐姆同軸線連接到收音機的拉桿天線上,就能大大地提高接收能力。有些城市已經利用有線電視網來傳輸衛星調頻節目,可嘗試從有線電視插口引出天線。
 
架設室外天線是接收靚聲的首要目標
 
很多調頻廣播收聽愛好者在使用調諧器時,感覺使用效果不盡人意,其實多半原因在於接收環境與接收天線,而並非都是調諧器靈敏度的問題。
 
1、由於牆壁的阻擋,所以室外的場強通常要比室內的場強大 15 分貝以上。
2、室外天線與室內天線的高度差通常在 5 米以上,有的可達 10 米以上。
從公式EDet =    可以看出,用戶天線架設高度的( h 2)增高可以使接收點的電場強度增大。從以上兩點可以看出,使用室外天線較室內天線在環境上有“先天優勢”。
3、室外可以架設體積較大的高增益多單元天線。
 
由此可見,在組建 FM-Hi Fi 系統時,設室外天線對高傳真收聽調頻廣播有舉足輕重的作用,換句話說,想要改善調頻廣播的音質,最有效的辦法就是架設室外天線。
 
使用室外調頻廣播接收天線後可以收多遠的電臺 ?
 
這是廣大發燒友提到的最多的問題之一,其實這個問題是無法直接用數字回答的,有些商家在廣告中以包收一定數量的頻道或一定的距離來證明其天線的性能 ,這種承諾是違背客觀事實的,因為無線電接收天線或其它無線電接收設備只有靈敏度這項技術參數,沒有反映接收距離這項技術參數。通常我們用公式EDet =
計算接收點的信號場強,在公式中 h1 表示發射天線的高度,h2 表示用戶天線的高度,P表示發射天線的功率,λ 表示發射頻率的波長,D表示天線方向係數,D t 表示發射天線與用戶天線的距離,顯然眾多的客觀條件,已經決定了用戶所在地的頻率資源,天線能接收多遠的電臺,得首先取決於所需接收的電臺信號是否傳到接收天線上,其次才是天線對微弱信號的接收能力(也就是接收天線的靈敏度),此外傳播路徑對傳播距離有很大的影響。
 
1、由於傳播路徑(也就是發射天線與用戶天線之間的環境)是複雜多樣的 ,因此在兩個不同地方使用同樣的接收設備接收同一電臺,遠的地方接收的效果未必比近的地方差。
2、天氣的變化會對傳播路徑產生變化,在一般情況下,調頻廣播是按視距傳播的 ,如發射天線相對地面高度或海拔高度差距不是很大的情況下,通常不能傳播很遠,在某些特殊情況下,電臺發射的信號通過繞射、折射、 散射或反射,會將數百公里,甚至千裏外的信號傳過來。
 
專業的調諧器為何受發燒友的喜愛?
 
1、音質好:質量好的調頻廣播音頻,頻率響應的上限可達 15000~16000Hz,已邁入了高傳真音源的行列,其音質不亞於卡座,甚至可以和 CD 媲美,特別是 FM 立體聲廣播的出現,更受大眾青睞。
2、內容豐富:特別在大台北地區開辦了大量的品質甚高的專業臺,如交通臺、音樂臺、娛樂臺 …  等,其中以台北愛樂台近 24 小時的連續播音,使得收聽廣播不受時間的制約。
3、組建、使用調頻廣播接收系統成本低:通常只需在原音響組合中加一臺 FM 調諧器。使用調頻廣播接收系統只是一次性投資,因為所有收聽的節目都是免費的,所以眾多的音響愛好者把調頻廣播作為一種新興的音源。
 
如何選購合適的調諧器
 
在您選購 Tuner 時,主要從以下三方面考慮:
 
1、用途:
 
一般情況下,大部分用戶平時只收聽本地電臺節目,購買調頻調幅(AM/FM)兩波段Tuner 就可以了。要想收聽遠距離國內外廣播電臺節目,則需購買帶短波的多波段 Tuner。愛好音樂,對音質要求高的燒哥,應選購調頻立體聲(FM)。
2、價格:  確定了適合您的 Tuner 種類後,還要考慮 Tuner 的售價。市場上的 Tuner 品牌和品種五花八門,同類產品的價格也參差不同 。不同功能的 Tuner 價格差別也很大,但並不是功能越多,價格越貴的 Tuner 就越好!還是應選擇功能性能適用、質量可靠、售後服務良好、價格合理的產品。由於各種視訊設備的發達與普及,專業的 Tuner 已經變成極少數的發燒友手中的另一個音源,由於市面上的需求少,現在有出產 Tuner 的廠商已經屈指可數了,目前市面上大概只有下面幾家 ,其中銷售率最好,而且價格最低的是 Pioneer(先鋒),Pioneer 是幾家大廠牌的家電業者 ,多年來唯一有陸續推出各種不同 Tuner 的廠家,他們的最新機種是 F-208 大約 5000 元,隨機預設 30 組 AM/FM 電台掃描記憶功能 ,另外兩家為 AMC 的 T7A 約六千多元 AM/FM Stereo Tuner 30 Presets 30組電台設定 ,可遙控及PARASOUND 的 T6 價格約 一萬九千元左右。電器產品是一分錢一分貨,要是您問買那台比較好,基於它是次要音源和先鋒的品質不差,我會選擇先鋒的。
 
 
3、收聽環境:
購買 Tuner 時一定要注意您所在的地理位置。城市的調頻電臺較多,可購買調頻立體聲 Tuner;而遠離城市的山區、農村地區,由於距離的原因,往往收聽不到調頻、調頻立體聲,所以要買中波及短波靈敏度高的收音機。特別提醒:大城市裏的空間對 Tuner 造成干擾的電波甚多。如:在調頻電臺、無線電話、BB 機發射臺及功率強大的短波單邊帶通訊臺附近,收聽短波節目是非常困難的;而各種電機、汽車、電視機、微波爐等都會嚴重地影響收聽中波廣播;調頻電臺之間的互相干擾,會使接收效果變差!

 

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