3. rész: Analóg rendszerek

Tartalomjegyzék:

1. FM moduláció

2. Keskeny sáv/széles sáv

3. Erősítés

4. Zajcsökkentés (analóg rendszerek)

FM moduláció

Az UHF tartományban történő adás esetén a vivőhullám frekvenciamodulációját (FM) használják. Ez a modulációtípus azzal jellemezhető, hogy bizonyos határok között állandó AF szintet lehet fenntartani, még akkor is, ha az RF szint változik. AF nélkül a vivő egyetlen frekvenciaként sugárzik. Ezt üres vivőnek nevezik. AF esetén a vivőhullám az AF jel nagyságától függően eltér a vivőfrekvenciától. Minél erősebb az AF jel, annál nagyobb a frekvenciaeltérés. A nagy frekvenciaeltérés egyben jó jel-zaj arányt is jelent.

3.01. ábra. Moduláció nélküli és modulációval ellátott vivőhullám.

A vivőhullámot közvetlenül az analóg jel modulálhatja – vagy (bizonyos korlátozásokkal) – egy digitális kód emuláció, mint például a digitális rendszerekben használt. Azonban a levegőben minden jel analóg!

Keskeny sáv/széles sáv

Az analóg műsorszórás minőségű audió átvitel esetében a névleges frekvenciaeltérés ±40 kHz (az AF jel működési szintjén), míg a felső határ ±75 kHz (az AF jel csúcs szintje). Ezt a határt nem szabad túllépni, mert az zavarhatja a szomszédos csatornákat. Ezért az analóg adó mindig korlátozó áramkörrel van felszerelve az AF láncban.

Hasonló csúcsérték-korlátozások vonatkoznak az általános FM rádióátvitelre is.

Bizonyos típusú berendezéseknél (idegenvezető-berendezések stb.) a minőségi követelmények általában alacsonyabbak – alacsonyabb jel-zaj arány használható, ami csökkentett frekvenciaeltérésnek felel meg. Ebben az esetben a működési szint ±8 kHz frekvenciaeltérésnek, a csúcsérték pedig ±15 kHz-nek felel meg. Ezekkel az alacsonyabb követelményekkel egy kiváló minőségű (szélessávú) csatorna három alacsonyabb minőségű keskenysávú csatornát képes befogadni.

Erősítés

Az AF jel előerősítését általában a lehető legjobb jel-zaj arány elérése érdekében alkalmazzák. Ez az előerősítés azon a tényen alapul, hogy a magas frekvenciákon ritkán továbbítanak nagy energiát. Ezért az adó modulációja előtt általános erősítést alkalmaznak a magas frekvenciákra. Ennek megfelelően a magas frekvenciákat a vevő demodulátorában csökkentik.

Az időállandó értéke általában 50 µs az európai országokban és 75 µs Amerikában, ami 3180 Hz (Európa) vagy 2120 Hz (USA) feletti erősítést jelent. (Pontosabban, ugyanezt a technikát alkalmazzák a hagyományos FM rádióadásoknál is).

(Az alkalmazott erősítő szűrő alapvetően egy ellenállásból és egy kondenzátorból áll. Az időállandó (τ) az ellenállás (R, ohm) és a kondenzátor (C, Farad) értékének szorzatával egyenlő. Az eredmény mértékegysége másodperc).

3.02. ábra. Előerősítés, itt 50 µs értékkel.

Zajcsökkentés (analóg rendszerek).

Általános szabály, hogy a zajcsökkentő (NR) rendszerek gyártónként eltérőek. Ezért célszerű ugyanazon márka adóit és vevőit használni. Egy márkanév alatt akár több NR rendszer is létezhet (pl. a Sennheiser HI-DYN, HI-DYN plus és HDX rendszerei).

3.03. ábra. Az analóg zajcsökkentés elve.

Az előerősítő és zajcsökkentő rendszereket kompandereknek nevezik, ami a COMpressor és exPANDER szavak összevonásából származik. Számos különböző változatban léteznek, magasabb/alacsonyabb színvonalúak, beleértve a többszörös kompressziós rendszereket is. Az ezzel a technikával kapcsolatos általános benyomások a nagyon rossztól a nagyon jóig terjednek (általában a rendszer költségétől függően).

Az analóg átvitelhez alkalmazott különböző rendszerek 15–25 dB-lel javítják a dinamikatartományt, ami az érzékenységi tartomány nagy részén 90 dB feletti dinamikatartományt eredményez.