สื่อสร้างสรรค์  เพื่อคนรักเครื่องเสียง
 
*
ยินดีต้อนรับคุณ, บุคคลทั่วไป กรุณา เข้าสู่ระบบ หรือ ลงทะเบียน เมษายน 29, 2017, 06:20:05 pm


เข้าสู่ระบบด้วยชื่อผู้ใช้ รหัสผ่าน และระยะเวลาในเซสชั่น


หน้า: [1]   ลงล่าง
  พิมพ์  
ผู้เขียน หัวข้อ: เครื่องรับวิทยุ AM FM ดิจิตอล  (อ่าน 314 ครั้ง)
0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้
lsbthai
กลุ่มคนรักเครื่องเสียง
*

คะแนนแบ่งปันความรู้ 0
ออฟไลน์ ออฟไลน์

กระทู้: 3

Thank You
-Given: 0
-Receive: 0


« เมื่อ: พฤศจิกายน 28, 2016, 03:54:48 pm »

วิทยุดิจิตอล คืออะไร
หลายคนน่าจะคุ้นหูกับคำว่าทีวีดิจิตอลกันมาพักนึงแล้ว เนื่องจากการเปลี่ยนผ่านทางด้านเทคโนโลยีการออกอากาศทีวีที่เดิมถูกจำกัดจำนวนช่องเนื่องจากความแออัดของคลื่นความถึ่ การรบกวนของสัญญาณ และการเติบโตของทีวีดาวเทียม พอมาเป็นระบบดิจิตอล ด้วยคลื่นความถี่เท่าเดิมกลับสามารถส่งสัญญาณช่องทีวีได้มากขึ้น ซึ่งก็ต้องมาพร้อมกับการปรับเปลี่ยนระบบการรับชมที่ต้องอาศัยกล่องรับสัญญาณทีวีดิจิตอลสำหรับเครื่องรุ่นเก่า
วิทยุดิจิตอล ก็เช่นเดียวกัน ด้วยจุดเด่นที่เราสามารถติดตามข่าวสาร บันเทิงได้ทุกที่ โดยไม่จำเป็นต้องละสายตาจากกิจกรรมที่กำลังทำอยู่ ไม่ว่าจะขับรถยนต์ ออกกำลังกาย หรือทำงานบ้าน อ่านหนังสือ วิทยุสามารถให้ความบันเทิงได้แม้กระทั่งต้นไม้ยังชอบฟัง
จากปัจจุบันที่การออกอากาศเป็นระบบอนาลอก (FM) ก็จะมีการปรับเปลี่ยนเทคโนโลยีให้เป็นระบบดิจิตอลคล้ายๆกับทีวีดิจิตอลที่เรารับชมกันอยู่ในตอนนี้ ทั้งนี้ปัจจุบันความนิยมในการรับฟังวิทยุอาจจะลดน้อยลงกว่าในอดีต แต่เทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับสัญญาณวิทยุนั้นปรับเปลี่ยนไปตามกาลเวลา ออกมาในรูปของ อินเทอร์เน็ตไร้สาย โทรศัพท์มือถือ หรือแม้แต่ RFID เป็นต้น และคาดว่าการกลับมาของวิทยุดิจิตอลน่าจะปลุกกระแสการรับฟังวิทยุได้อีกครั้ง
คลื่นวิทยุคืออะไร
คลื่นวิทยุก็พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าที่ส่งผ่านจากสถานที่หนึ่งไปยังอีกสถานที่หนึ่งโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลางใดๆ ไม่ว่าจะเป็นโลหะหรืออากาศ (wireless) เครื่องที่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณนั้นเราเรียกว่าเป็นเครื่องส่ง (transmitter) และมาถึงปลายทางคือเครื่องรับ (receiver) ที่อาจจะอยู่ที่ไหนก็ได้ที่สามารถรับสัญญาณได้
เมื่อเราดึงสายอากาศออกมาจากเครื่องรับวิทยุ มันจะจับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า และเมื่อเราเลือกจูนหาสัญญาณความถี่ที่ต้องการ ก็จะเป็นการเลือกช่องทางการรับฟังเฉพาะช่องที่เลือกเท่านั้น
การทำงานเกิดขึ้นได้อย่างไร ก็คงต้องลองจินตนาการว่าคลื่นวิทยุก็เหมือนกับคลื่นที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ในทะเล ซึ่งคลื่นวิทยุก็เหมือนคลื่นทะเลที่จะมีความเร็ว ความยาวคลื่น และความถี่ ที่เฉพาะเจาะจง ซึ่งหากเราสังเกตคลื่นในทะเลก็จะเห็นในทำนองเดียวกันว่า ความเร็วของคลื่น ระยะห่างของแต่ละคลื่น ก็จะมีความเฉพาะเจาะจงเช่นกัน
หากเครื่องรับวิทยุนั้นวางอยู่และกำลังรอรับคลื่นที่ส่งมา ก็เหมือนกับการที่เรายืนดูคลื่นทะเลซัดเข้าหาฝัง แต่คลื่นวิทยุจะมีความเร็ว และความถี่ของคลื่นสูงกว่าคลื่นทะเลมากๆ ในประเด็นความเร็วของคลื่นวิทยุที่เดินทางมาหาเรานั้นเกือบเท่าความเร็วแสงเลยทีเดียว (300,000 กม/วินาที)
วิทยุอนาลอก
คลื่นทะเลนำส่งพลังงานผ่านการทำให้น้ำขึ้นและลงในจังหวะของคลื่น ทำนองเดียวกันกับคลื่นวิทยุเพียงแต่เรามองไม่เห็น นั้นก็คือการเคลื่อนที่ขึ้นลงของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่มีแนวตั้งฉากกัน ทำให้คลื่นนี้สามารถพารายการบันเทิงต่างๆไปได้ โดยคลื่นวิทยุทำหน้าที่เป็นพาหะ (carrier) ซึ่งกระบวนการสัญญาณเสียงขี่ไปกับคลื่นวิทยุนั้นจะผ่านกระบวนการที่เรียกว่าโมดูเลชั่น (modulation)
การผสมสัญญาณที่ความถี่ของคลื่นวิทยุไปเล็กน้อยนั้นเรียกว่า Frequency Modulation (FM) อีกทางหนึ่งก็คือทำให้ระดับสัญญาณของคลื่นวิทยุสูงขึ้นหรือต่ำลง เรียกว่า Amplitude Modulation (AM) หรือที่เรารับรู้กันโดยทั่วไปถึงวิทยุ AM และ FM นั่นเอง
วิทยุดิจิตอล
ในการรับฟังวิทยุขนะขับรถบนทางหลวงนั้น ระหว่างการฟังเพลงที่ชื่นชอบแล้วคุณต้องลงอุโมง หรือผ่านช่องเขาสูงๆ คุณจะพบว่าเกิดเสียงซ่า เสียงขาดๆหายๆ หรือบางทีหายไปทั้งเพลงก็มี ปัญหานี้จะไม่เกิดกับวิทยุดิจิตอลอีกต่อไป เนื่องจากการส่งข้อมูลผ่านอากาศมานั้นจะเป็นตัวเลข 0 กับ 1 เรียงกันมา ไม่ว่าจะมีอะไรมาขวางกั้นระหว่างเครื่องรับหรือเครื่องส่ง สัญญาณก็มักจะผ่านมาได้ และยังฟังได้ชัดเหมือนเดิม
ที่กล่าวมานั้นคือจุดเด่นของวิทยุดิจิตอล ซึ่งสิ่งที่เพิ่มเติมมาก็จะมีข้อมูลเกี่ยวกับรายการที่กำลังฟัง เช่นชื่อเพลง ชื่อรายการตามมาด้วย
วิทยุดิจิตอลต่างจากอนาลอกอย่างไร
กระบวนการส่งวิทยุดิจิตอลนั้นจะแตกต่างกับระบบอนาลอก ตรงที่ระบบวิทยุอนาลอกจะมีการส่งสัญญาณอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา แต่ในระบบดิจิตอลนั้นเครื่องส่งจะนำสัญญาณที่ออกอากาศอยู่ ณ ตอนนั้นมาทำให้เป็นส่วนย่อยๆ จำนวนมาก และใส่รหัสลำดับเอาไว้

เครื่องส่งก็จะส่งแต่ละชิ้นส่วนออกมาหลายๆครั้ง เพื่อเพิ่มโอกาสในการรับสัญญาณได้ครบถ้วน แม้ว่าจะเกิดการแทรกหรือบางส่วนมาช้ากว่าส่วนอื่น ตัวเครื่องรับก็จะยังสามารถจับมาต่อกันได้ และส่งเป็นสัญญาณต่อเนื่องออกมา
เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนกันของสัญญาณ
สัญญาณวิทยุดิจิตอลจะออกมาด้วยช่วงความถี่ที่กว้างกว่าที่ใช้กับระบบอนาลอกมาก การส่งออกมาด้วยช่องความถี่ที่กล้างนี้ทำให้การส่งออกมาหนึ่งสัญญาณสามารถส่งช่องสัญญาณที่เป็นเพลงแบบสเตอริโอได้ถึง 6 ช่อง หรือช่องที่พูดคุยอย่างเดียวถึง 20 ช่อง การรวมสัญญาณเข้าด้วยกันนี้เราเรียกว่าเป็นการ multiplex สัญญาณ บางส่วนอาจจะเป็นเพลง บางส่วนอาจจะเป็นข้อมูลข้อความที่บอกชื่อรายการ ชื่อดีเจ ชื่อเพลงออกมาด้วยในคราวเดียวกัน

แต่ข้อสังเกตุหนึ่งก็คือ หากมีการส่งสัญญาณระบบอนาลอกและดิจิตอลออกมาพร้อมๆกัน เราจะพบว่าวิทยุดิจิตอลนั้นจะมีสัญญาณล่าช้ากว่าระบบอนาลอกมาก เนื่องจากมันต้องใช้เวลาในการรวมชิ้นส่วนของสัญญาณต่างๆเข้าด้วยกัน และประมวลผลจัดเรียงลำดับสัญญาณออกมา คล้ายๆกับที่เราเคยประสบกับทีวีอนาลอกผ่านสายอากาศ กับทีวีดิจิตอลผ่านดาวเทียมในอดีตนั่นเอง
ระบบของเครื่องส่งวิทยุ FM และ ระบบวิทยุกระจายเสียง
ระบบของเครื่องส่งวิทยุ FM
ในการส่งข้อมูลข่าวสารระหว่างจุดสองจุดจะต้องผ่านสื่อกลางหรือตัวกลาง (Media) เพื่อเป็นตัวเชื่อมต่อในการส่งข้อมูลข่าวสาร สามารถแบ่งออกเป็นหลายรูปแบบด้วยกัน ดังนี้

1. ระบบที่ใช้สัญญาณไฟฟ้าเป็นพาหะ (Electrical Base Systems) ได้แก่ ระบบโทรศัพท์สาธารณะ ระบบโทรศัพท์บ้านทั่วไป ระบบสื่อสารข้อมูลแบบใช้สาย ระบบโทรเลขในอดีต เป็นต้น

2. ระบบที่ใช้คลื่นวิทยุเป็นพาหะ (Radio Base Systems) ได้แก่ ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ระบบวิทยุติดตามตัว ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม ระบบวิทยุกระจายเสียง และระบบไมโครเวฟ เป็นต้น

3. ระบบที่ใช้คลื่นแสงเป็นพาหะ (Light Base Systems) ได้แก่ ระบบสื่อสารข้อมูลผ่านแสงอินฟราเรดที่นำไปประยุกต์ใช้ เช่น ระบบเครือข่าย LAN ไร้สาย บลูทูธ (Bluetooth) เส้นใยนำแสง (Fiber Optic) รีโมทคอลโทรล (Remote Control) คอมพิวเตอร์แบบพกพา (Notebook) เลเซอร์ (Laser) เป็นต้น

สำหรับระบบการสื่อสารไร้สายอยู่หลายรูปแบบ เช่น วิทยุกระจายเสียง โทรทัศน์ โทรศัพท์มือถือ และสาเหตุสำคัญที่ทำให้การสื่อสารแบบไร้สายเข้ามามีบทบาทในปัจจุบัน เนื่องจากการวางสายสื่อสารแบบที่ต้องเดินสายสัญญาณในบางพื้นที่นั้นไม่สามารถทำได้ หรืออาจทำได้แต่ไม่คุ้มค่าทั้งในแง่การลงทุน การดูแลรักษาและซ่อมบำรุง เป็นต้น ในการสื่อสารระบบไร้สายสื่อตัวกลางจะมีคุณสมบัติเป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จะมีความถี่ในระดับต่าง ๆ ดังนั้นในการจัดสรรการใช้ความถี่จึงเป็นสิ่งที่สำคัญ

การประยุกต์ใช้งานสำหรับด้านการสื่อสารต่าง ๆ มีดังนี้

· - ระบบวิทยุสื่อสารในแบบสองทิศทาง

· - ระบบวิทยุติดตามตัว

· - ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่

· - ระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม

· - ระบบสื่อสารด้วยระบบแสงอินฟราเรด

· - ระบบการสื่อสารส่วนบุคคล PCS/PCN

· - ระบบวิทยุกระจายเสียงและโทรทัศน์
4.1 ระบบวิทยุกระจายเสียง

4.1.1 การส่งวิทยุกระจายเสียง (Radio Broadcasting)

วันวิทยุกระจายเสียงแห่งชาติ ตรงกับวันที่ 25 กุมภาพันธ์ของทุกปี เป็นวันที่กำหนดขึ้นเพื่อรำลึกถึงสถานีวิทยุกระจายเสียงอย่างเป็นทางการแห่งแรกของไทย โดยพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ 7) ได้โปรดเกล้าฯ ให้มีพิธีเปิด “สถานีวิทยุกรุงเทพฯ ที่พญาไท” ณ วังพญาไท เมื่อวันที่ 25 กุมภาพันธ์ 2473 ซึ่งตรงกับวันพระราชพิธีฉัตรมงคลในสมัยนั้น

พร้อมทั้งอัญเชิญกระแสพระราชดำรัสของพระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัว จากพระที่นั่งอมรินทรวินิจฉัย ถ่ายทอดสดผ่านสายเข้าเครื่องส่งกระจายเสียงสู่พสกนิกรด้วยกำลังส่ง 2.5 กิโลวัตต์ โดยมีใจความตอนหนึ่งว่า "การวิทยุกระจายเสียงที่ได้ริเริ่มจัดตั้งขึ้นและทำการทดลองตลอดมานั้นก็ด้วยความมุ่งหมายที่จะส่งเสริมการศึกษา การค้าขาย และการบันเทิงแก่พ่อค้าประชาชน" และได้มีพัฒนาการแพร่หลายเรื่อยมาจนถึงปัจจุบัน

ระบบการส่งวิทยุกระจายเสียงที่ผ่านมาในอดีตเริ่มจากการเปลี่ยนเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้าในระบบอนาล็อก (Analog) แล้วนำสัญญาณเสียงผสมกับคลื่นความถี่วิทยุทำการส่งออกอากาศ การส่งวิทยุกระจายเสียงยุคแรกเป็นการส่งระบบ AM (Amplitude Modulation) ซึ่งส่งกระจายเสียงในย่านความถี่ MW (Medium Wave) อุปกรณ์ที่ใช้งานในการส่งวิทยุกระจายเสียง คือ เครื่องเล่นแผ่นเสียง เทปบันทึกเสียง ฯลฯ เป็นอุปกรณ์ระบบอนาล็อก ต่อมามีการพัฒนาการส่งวิทยุกระจายเสียงในระบบ FM (Frequency Modulation) เป็นการผสมสัญญาณเสียงกับคลื่นวิทยุโดยใช้เทคนิคเปลี่ยนแปลงความถี่ของคลื่นวิทยุทำให้คุณภาพเสียงดีในการรับฟังจากเครื่องรับวิทยุดีขึ้นกว่าการรับฟังในระบบ AM ส่งกระจายเสียงในย่านความถี่ VHF (88-108 MHz) และในปัจจุบันได้มีการเปลี่ยนการส่งวิทยุกระจายเสียงเป็นระบบดิจิตอล (Digital) สัญญาณเสียงจะถูกเข้ารหัสเป็นสัญญาณระบบดิจิตอลและผสมกับคลื่นวิทยุทำการส่งออกอากาศ ส่วนอุปกรณ์การส่งวิทยุกระจายเสียง เช่นอุปกรณ์ห้องส่งจะมีการเปลี่ยนจากระบบอนาล็อกเป็นระบบดิจิตอล คือจะใช้คอมพิวเตอร์มาทดแทนอุปกรณ์เครื่องเล่นแผ่นเสียง เครื่องเล่นซีดี เทปบันทึกเสียง ฯลฯ รูปแบบการทำงานของเจ้าหน้าที่ช่างเทคนิค ผู้จัดรายการวิทยุจะเปลี่ยนไปจะต้องทำงานด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ในการทำผังรายการวิทยุ การผลิตรายการวิทยุ การควบคุมการทำงานออกอากาศ การสั่งงานด้วยระบบ Remote Control อีกด้วย

การส่งวิทยุกระจายเสียง FM ความถี่ 88-108 MHz คลื่นวิทยุที่มีความถี่ย่านนี้จะแพร่กระจายคลื่นเป็นแนวเส้นตรง ดังนั้นถ้าให้คลื่นวิทยุแพร่กระจายไปบนพื้นโลกสามารถไปได้ไกลประมาณ 60 – 70 กิโลเมตรจากสถานีส่ง เนื่องจากคลื่นวิทยุจะเดินทางไปพบกับส่วนโค้งของโลกทำให้บริเวณที่อยู่เลยถัดไปไม่อาจรับคลื่นวิทยุนี้ได้ ดังนั้นบริเวณพื้นโลกที่จะได้รับฟังคลื่นวิทยุกระจายเสียงจึงอยู่ไกลไม่เกิน 60- 70 กิโลเมตร จากสถานีส่ง แต่ก็เป็นคลื่นวิทยุที่มีแรงคงที่ตลอดเวลา เช่นเดียวกับคลื่นพื้นดินของคลื่นวิทยุแบบคลื่น AM
คลื่นตรงมีลักษณะการแพร่กระจายคลื่นวิทยุเหมือนกับการเดินทางของแสง คือพุ่งเป็นเส้นตรง และการกระจายคลื่นชนิดนี้จะอยู่ในระดับสายตา (Line of Sight) และหากบังคับให้คลื่นวิทยุย่าน VHF พุ่งขึ้นไปบนฟ้าก็จะทะลุชั้นบรรยากาศที่หุ้มห่อโลกไปไม่สะท้อนหรือโค้งตกลงมาสู่พื้นโลก เป็นประโยชน์สำหรับการติดต่อกับดาวเทียมสื่อสารซึ่งทำหน้าที่ถ่ายทอดสัญญาณโทรเลข โทรศัพท์ และโทรทัศน์ กลับลงมาสู่พื้นโลกได้อีก

4.1.2 ส่วนประกอบของห้องส่งวิทยุกระจายเสียง

ปัจจุบันวิทยุกระจายเสียงในประเทศไทย มีจำนวนสถานีวิทยุทั้งระบบ AM และ FM โดยที่สถานีวิทยุ AM จำนวนของสถานีอาจจะลดลง แต่ในทางตรงกันข้ามสถานีวิทยุ FM จำนวนของสถานีกลับมีจำนวนเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยเฉพาะเทคโนโลยีของเครื่องส่งและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีราคาถูกลง ประกอบกับความต้องการส่งข้อมูลข่าวสาร ความบันเทิง การประชาสัมพันธ์ต่างๆ ทั้งในเขตเมืองและชนบท ดังนั้นจะขอกล่าวถึงส่วนประกอบของเครื่องส่งวิทยุเพื่อเป็นกรณีศึกษาต่อไป

(ก) ห้องส่งวิทยุกระจายเสียง

ประกอบด้วยเครื่องมือและอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมโยงระบบกันในกระบวนการทางเสียงและแหล่งกำเนิดเสียงพิเศษอื่นๆ ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญๆ คือ

บรอดคาสต์คอนโซล (Broadcast Console) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่นำเอาสัญญาณต่างๆ ที่ส่งเข้ามาเพื่อทำการขยายสัญญาณและปรับแต่งความสมดุล (Balance) ผสมสัญญาณเสียง (Mix) และจัดระบบเสียงเพื่อทำการส่งสัญญาณออกอากาศ

เครื่องช่วยเสียง (Signal Processors) เป็นอุปกรณ์ที่ทำการปรับแต่งสัญญาณหรือหน่วงสัญญาณให้ต่างไปจากรูปแบบเดิมตามความต้องการของผู้ควบคุมเสียง เช่น อีควอไลเซอร์ (Equalizer) ลิมิตเตอร์ คอมเพรสเซอร์ (Limitter-Compressors) รีเวิร์บ (Reverb) เครื่องทำเสียงก้อง และเอ็คโค่ (Eaco)

เครื่องเล่นคอมแพ็คดิสก์ (Compact Disc) เป็นอุปกรณ์ที่เข้ามาแทนระบบเทปและแผ่นเสียงจะมีการบันทึกเสียงลงบนแผ่นดิสก์ เวลาต้องการเล่นจะใช้แสงเลเซอร์ยิงไปบนแผ่นดิสก์เพื่ออ่านข้อมูลในระบบดิจิตอลออกมา และมีไมโครคอมพิวเตอร์เป็นตัวควบคุมระบบการทำงานให้ง่ายต่อการตั้งโปรแกรมเพลง เลือกเพลงและคุณภาพเสียงดีกว่าเทปคาสเซ็ทและแผ่นเสียง

คาสเซ็ทเทปเรคคอร์ดเดอร์ (Cassette Tape Recorder) เป็นเครื่องเล่นและบันทึกเสียงที่อยู่ในรูปของสนามแม่เหล็กในเส้นเทป

มินิดิสก์ (Mini Disc: M.D.) เป็นอุปกรณ์ที่เข้ามาเสริมระบบเทปและแผ่นเสียงเพื่อเพิ่มความรวดเร็วในการเล่นและบันทึก

เทิร์นเทเบิ้ล (Turntable) เป็นเครื่องเล่นแผ่นเสียงที่ได้ทำการบันทึกเพลงเอาไว้แล้ว

คอมพิวเตอร์ (Computer) ปัจจุบันได้มีการนำเอาคอมพิวเตอร์มาทำงานร่วมกับอุปกรณ์ระบบเสียงอื่นๆ เพื่อเพิ่มความสะดวก รวดเร็วในการเล่น บันทึกและตัดต่อเสียงตลอดจนเสียงซาวเอฟเฟ็ค (Sound Effect) ต่างๆ ของเครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง

ไมโครโฟน (Microphone) เป็นอุปกรณ์ทั่วไปที่ทำหน้าที่เปลี่ยนจากสัญญาณเสียงเป็นสัญญาณไฟฟ้าเพื่อป้อนเข้าสู่กระบวนการทางเสียงอื่นๆ ต่อไป

ลำโพง (Lound Speaker) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปลี่ยนจากสัญญาณไฟฟ้าเป็นสัญญาณเสียงกลับคืนมาให้สามารถรับฟังได้

(ข) เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง

เครื่องส่งวิทยุในห้องส่งควรจะมีอย่างน้อยจำนวน 2 เครื่องเพื่อทำหน้าที่สับเปลี่ยนกันออกอากาศ

(ค) เสาทาวเวอร์สำหรับติดตั้งสายอากาศ

จะมีขนาดความสูงของเสาประมาณ 78 เมตร เพื่อให้การแพร่กระจายสัญญาณคลอบคลุมพื้นที่ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังส่งของสายอากาศและข้อกำหนดของกระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศ

4.2 การใช้งานคลื่นเอฟเอ็มในระบบสื่อสาร

การใช้งานคลื่นเอฟเอ็มจะใช้กับการส่งวิทยุกระจายเสียงและเครื่องรับส่งวิทยุสื่อสาร ซึ่งการส่งวิทยุระบบ FM จะให้คุณภาพเสียงดีกว่าระบบ AM กล่าวคือ ย่านความถี่ที่ใช้ในการส่งจะเป็นอิสระกับชั้นบรรยากาศและการสอดแทรกของสัญญาณรบกวน คลื่นในย่านความถี่นี้ไม่สามารถสะท้อนกับชั้นบรรยากาศได้ทำให้ระยะทางในการส่งจะใกล้กว่าระบบ AM เพราะย่านความถี่ AM สามารถจะหักเหในชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ทำให้คลื่นเดินทางได้ไกลกว่า

4.2.1 เครื่องส่งวิทยุสื่อสาร

จะใช้งานในย่านความถี่ 3-30MHz (High Frequency: HF) ย่านความถี่ 144MHz (Very High Frequency: VHF) และย่านความถี่ 450MHz (Upper High Frequency: UHF)

โดยทั่วไป เครื่องส่งวิทยุสื่อสารที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบันจะรวมเอาเครื่องรับกับเครื่องส่งไว้ในเครื่องเดียวกันซึ่งมีทั้งแบบติดตั้งประจำที่และแบบเคลื่อนที่หรือวิทยุมือถือ

หลักการทำงานของเครื่องส่งวิทยุสื่อสารเอฟเอ็ม

เมื่อมีสัญญาณเสียงผ่านไมโครโฟนก็จะเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งมายังภาค Pre-Amplifier เพื่อทำการขยายสัญญาณให้มีความแรงที่เหมาะสม และนำสัญญาณเสียงไปทำการมอดูเลตกับสัญญาณคลื่นพาห์ส่งต่อไปยังภาคทวีคูณความถี่ (Multiplier) ขเพื่อทวีคูณความถี่ให้สูงขึ้นตามความต้องการของระบบและส่งต่อไปยังภาคขยายกำลังความถี่วิทยุเพื่อขยายกำลังให้มีความแรงสูงขึ้น ก่อนส่งไปยังสายอากาศให้แพร่กระจายคลื่นออกไปในอากาศ

4.2.2 เครื่องส่งวิทยุกระจายเสียง FM STEREO MULTIPLEX

การส่งกระจายเสียงวิทยุระบบ FM STEREO MULTIPLEX เป็นระบบที่คิดค้นภายหลังจากการกระจายเสียงแบบอื่นๆ โดยในปี พ.ศ. 2460 อาร์มสตรองได้คิดค้นการกระจายเสียงระบบ FM ได้เป็นผลสำเร็จ ต่อมาปี พ.ศ. 2490 มีผู้ทดลองส่งกระจายเสียงระบบสเตอริโอโดยใช้ความถี่เสียงหนึ่งส่งกระจายเสียงซีกขวา และใช้อีกความถี่หนึ่งส่งสัญญาณเสียงซีกซ้ายซึ่งทำให้เกิดความสิ้นเปลือง เพราะจะต้องมีเครื่องรับสองเครื่อง กล่าวคือ เครื่องรับเครื่องแรกจะรับสัญญาณเสียงซีกซ้ายไปขยายออกลำโพง ส่วนเครื่องรับเครื่องที่สองจะรับสัญญาณเสียงซีกขวาไปขยายออกลำโพงเช่นกัน

เวลาต่อมาจึงได้มีการพัฒนาการส่งวิทยุระบบ FM โดยใช้เครื่องส่งเพียงเครื่องเดียวที่สามารถส่งทั้งสัญญาณเสียงด้านซ้าย (L) และสัญญาณเสียงด้านขวา (R) ไปพร้อมๆกัน โดยการติดตั้งอุปกรณ์พิเศษเข้าไปที่เครื่องส่งเรียกว่า เครื่องกำเนิดสัญญาณสเตอริโอหรือมัลติเพล็กซ์เอนโคเดอร์ (Multiplex encoder) และผู้ฟังก็มีเครื่องรับ FM เพียงเครื่องเดียว ซึ่งจะติดตั้งอุปกรณ์พิเศษเพิ่มเติมเข้าไปที่เครื่องรับเรียกว่า สเตอริโอดีมอดูเลเตอร์ (Stereo demodulator) หรือมัลติเพลกซ์ดีโคเดอร์ (Multiplex decoder) ก็สามารถทำให้รับฟังเสียงเป็นแบบสเตอริโอจากเครื่องขยายเสียงสองชุดได้

จากนั้นอาร์มสตรองและคณาจารย์มหาวิทยาลัยโคลัมเปีย ประเทศสหรัฐอเมริกา ได้คิดค้นระบบการส่งกระจายเสียงที่พัฒนาขึ้นเรียกระบบนี้ว่า สเตอริโอมัลติเพล็กซ์ โดยมีหลักการคือการนำเอาสัญญาณเสียงซีกซ้าย (L) และสัญญาณเสียงซีกขวา (R) มามัลติเพล็กซ์หรือรวมกันแล้วผสมกับคลื่นพาห์ก่อนส่งออกไปยังเครื่องรับหลังจากนั้นที่เครื่องรับก็จะมีกระบวนการในการแยกเอาสัญญาณเสียงซีกซ้าย (L) และสัญญาณเสียงซีกขวา (R) ออกจากคลื่นพาห์อีกครั้ง
(ก) การกำเนิดสัญญาณเอฟเอ็มสเตอริโอ (FM Stereo Generation)

สัญญาณเสียงจากไมโครโฟนด้านซ้าย (L) และด้านขวา (R) จะผ่านวงจรขยายเสียงแล้วป้อนให้กับวงจรพรีเอมฟาซิส (Preemphasis) เพื่อยกระดับแอมปลิจูดของความถี่สูงให้มีระดับสูงขึ้นแล้วส่งไปยังวงจรเมตริกซ์เน็ตเวิร์ค (Matrix Network) หรือบางครั้งเรียกว่า Multiplex Encoder ก็ได้จะทำการบวกและลบสัญญาณทั้งสองจึงทำให้ได้สัญญาณเอาต์พุตเป็น L+R และ L-R ที่มีความถี่เสียงอยู่ระหว่าง 30Hz - 15 kHz ทั้งสองสัญญาณ

สัญญาณผลบวก (L+R) จะส่งเข้าวงจรดีเลย์เน็ตเวิร์ค (Delay Network) เพื่อหน่วงเวลาให้สัญญาณไปถึงที่อินพุตของวงจรรีแอกแตนซ์มอดูเลเตอร์ (Reactance Stage Modulator) พร้อมกับสัญญาณ (L-R) แบบ DSB ที่ได้จากเอาต์พุตของวงจรบาลานซ์มอดูเลเตอร์เพื่อจัดเฟสให้ตรงกันก่อนที่จะส่งไปยังอินพุตของวงจรรีแอกแตนซ์มอดูเลเตอร์

สัญญาณผลต่าง (L-R) จะส่งไปมอดูเลตกับคลื่นพาห์ย่อยความถี่ 38 kHz แบบ AM ที่วงจรบาลานซ์มอดูเลเตอร์ (Balanced Modulator) ทำให้ได้สัญญาณเอาต์พุต AM แบบ DSB-SC ที่กำจัดคลื่นพาห์ย่อยความถี่ 38 kHz ออกไปโดยสัญญาณเอาต์พุตที่ได้จะมีเฉพาะไซด์แบนด้านต่ำ (LSB) และไซด์แบนด้านสูง (USB) เท่านั้น ซึ่งมีความถี่ต่ำกว่าและสูงกว่าความถี่คลื่นพาห์ย่อย 38 kHz คือความถี่ 23 kHz (38 kHz – 15 kHz) และ 53 kHz (38 kHz + 15 kHz) ตามลำดับ

สัญญาณไพลอตความถี่ 19 kHz จะส่งไปยังอินพุตของภาครีแอกแตนซ์มอดูเลเตอร์โดยตรงและนำไปผ่านวงจรทวีคูณความถี่ 2 เท่าเพื่อทำเป็นความถี่คลื่นพาห์ย่อย 38 kHz แล้วป้อนให้แก่ภาคบาลานซ์มอดูเลเตอร์

 ดังนั้นที่อินพุตของภาครีแอกแตนซ์มอดูเลเตอร์ จะประกอบด้วยความถี่ 3 ความถี่คือ

1. สัญญาณไซด์แบนด์ L+R ความถี่ 30Hz - 15kHz จากภาค Adder L+R

2. สัญญาณไซด์แบนด์ L-R ความถี่ 23–53 kHz จากภาค Balance Modulator

3. สัญญาณไพลอต (Pilot Carrier) ความถี่ 19kHz จากภาค Master Oscillator

ซึ่งสัญญาณทั้งหมด เรียกว่าสัญญาณรวม(Composite Signal) ที่จะถูกมัลติเพล็กซ์ (Multiplex) เข้าด้วยกัน จากนั้นก็ทำการมอดูเลตกับความถี่วิทยุหลักความถี่ 88-108MHz ที่ ภาครีแอกแตนซ์มอดูเลเตอร์ (หรือภาคเอฟเอ็มมอดูเลเตอร์) และทำการขยายสัญญาณให้แรงขึ้นอีกครั้งหนึ่งเพื่อส่งออกอากาศต่อไป

เหตุผลและความจำเป็นที่ต้องส่งสัญญาณทั้งสามออกไปยังเครื่องรับ คือ

1. สัญญาณผลบวก (L+R) เป็นผลรวมของสัญญาณเสียงซีกซ้ายและซีกขวา ซึ่งเป็นสัญญาณเสียงแบบโมโน ทั้งนี้เพื่อทำให้เครื่องรับวิทยุแบบโมโนสามารถจะรับสัญญาณที่ส่งไปแบบสเตอริโอมัลติเพล็กซ์ได้โดยเสียงที่ขับออกลำโพงมีครบทั้งซีกซ้ายและซีกขวา แต่ไม่มีการแยกทิศทางและคุณภาพเสียงเหมือนการฟังจากสถานีวิทยุโดยทั่วไป

2. สัญญาณผลต่าง (L-R) เหตุผลที่ต้องนำสัญญาณ L–R ไปมอดูเลตกับคลื่นพาห์ย่อย 38 kHz ก่อนก็เพราะต้องการส่งสัญญาณ L–R รวมไปพร้อม ๆ กับสัญญาณ L+R โดยไม่ต้องการให้สัญญาณทั้งสองสอดแทรกกันซึ่งเรียกว่า การมัลติเพล็กซ์สัญญาณเข้าด้วยกันนั่นเอง

ส่วนทางด้านเครื่องรับวิทยุจะมีวิธีการแยกเสียงออกจากกัน สามารถอธิบายได้โดยพิจารณาสมการทางคณิตศาสตร์คือ

เมื่อนำเอาสัญญาณ (L+R) และ (L–R) มาบวกกัน จะได้

(L+R) + (L–R) = 2L คือสัญญาณเสียงซีกซ้าย = 2L

และเมื่อนำสัญญาณ (L+R) และ (L–R) มาลบกัน จะได้

(L+R) - (L–R) = 2R คือสัญญาณเสียงซีกขวา = 2R

 

3. สัญญาณไพลอต 19 kHz เนื่องจากสัญญาณเสียง (L–R) ที่ส่งมายังเครื่องรับเป็นสัญญาณเสียงที่มอดูเลตกับคลื่นพาห์ย่อย 38 kHz ดังนั้นในการนำมาเสริมหรือหักล้างกับสัญญาณ (L+R) ในวงจรแยกสัญญาณสเตอริโอเพื่อให้เกิดเป็นสัญญาณเสียงซีกซ้ายและซีกขวานั้นจำเป็นจะต้องมีสัญญาณ 38 kHz ที่มีเฟสสัมพันธ์กับคลื่นพาห์ย่อยที่มอดูเลตมากับสัญญาณ (L–R) เพื่อช่วยให้วงจรดีโคดเดอร์ทำการแยกสัญญาณได้จึงต้องมีการส่งสัญญาณไพลอทโทน 19 kHz มาด้วย เพราะความถี่ 19 kHz เมื่อมาถึงเครื่องรับก็สามารถทำให้เป็นความถี่ 38 kHz ได้โดยง่ายด้วยการใช้วงจรทวีคูณความถี่ 2 เท่า และความถี่ 19 kHz ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดของสัญญาณคลื่นพาห์ย่อยทางด้านเครื่องส่งความถี่ 38 kHz ที่ได้จึงมีเฟสที่สัมพันธ์กับสัญญาณคลื่นพาห์ (L–R)
พิจารณาไซด์แบนด์ของสัญญาณรวม (Composite Signal) จะได้

สัญญาณเสียง (L+R) = 15 kHz

สัญญาณไซด์แบนด์ด้านต่ำ (LSB)

LSB = 38 kHz – 15 kHz

= 23 kHz

สัญญาณไซด์แบนด์ด้านสูง (USB)

USB = 38 kHz + 15 kHz

= 53 kHz

สัญญาณแชนแนลย่อย SCA (Subsidiary Communication Authorization) หรือ Subsidiary Carrier Authorization บางครั้งอาจเรียกว่า “Storecast” ก็ได้ หมายถึงการส่งกระจายเสียงในระบบ FM ซึ่งทำการสอดแทรกสัญญาณข่าวสารหรือรายการที่นอกเหนือจากรายการปกติพร้อมกับการส่งกระจายเสียงของระบบ FM โดยไม่ก่อให้เกิดการรบกวนกันระหว่างสัญญาณข่าวสารหรือรายการ สัญญาณนี้ประกอบด้วยความถี่คลื่นพาห์ย่อยความถี่ 67 kHz ที่มอดูเลตแบบเอฟเอ็มแบนด์แคบ (Narrow band FM) โดยมีการเบี่ยงเบนทางความถี่ ( ) เท่ากับ kHz (มีความถี่อยู่ระหว่าง 59.5-74.5 kHz) ซึ่งสัญญาณนี้จะนำไปใช้ในการส่งเสียงเพลงสำหรับร้านค้า ร้านอาหาร หรือการโฆษณาอื่นๆ

สำหรับระบบ SCA ในประเทศไทย (โดยเฉพาะกรุงเทพฯ) ทางองค์การขนส่งมวลชนกรุงทพ (ขสมก.) ได้นำมาใช้ในการกระจายเสียงสำหรับรถเมล์ ที่เรียกกันว่า FM.SCA โดยใช้ความถี่คลื่นพาห์หลักร่วมกับสถานีวิทยุของ ขส.ทบ. ซึ่งส่งกระจายเสียงในความถี่ 102.00MHz ถ้าหากต้องการรับฟังสัญญาณเสียงระบบ FM.SCA ก็จะต้องติดตั้งอุปกรณ์ SCA Decoder เพิ่มไปในเครื่องรับจึงทำให้สามารถรับฟังได้

- การส่งวิทยุกระจายเสียงระบบ FM Mono กำหนด Bandwidth ของคลื่นเท่ากับ 180 kHz

- การส่งวิทยุกระจายเสียงระบบ FM Stereo Multiplex กำหนด Bandwidth ของคลื่นเท่ากับ 256 kHz

- การส่งวิทยุกระจายเสียงระบบ FM Stereo Multiplex with SCA กำหนด Bandwidth ของคลื่นเท่ากับ 300 kHz

บันทึกการเข้า
Pannanon Panom Audio (2559)
กลุ่มคนรักเครื่องเสียง
*

คะแนนแบ่งปันความรู้ 16
ออฟไลน์ ออฟไลน์

กระทู้: 330

Thank You
-Given: 0
-Receive: 75



« ตอบ #1 เมื่อ: พฤศจิกายน 29, 2016, 04:06:46 pm »

น่าจะมีชุด KIT มาประกอบเล่นบ้าง
บันทึกการเข้า
หน้า: [1]   ขึ้นบน
  พิมพ์  
 
กระโดดไป:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.17 | SMF © 2006-2015, Simple Machines
Thai language by ThaiSMF | Modification by VBNeverDie.Com


Valid XHTML 1.0! Valid CSS! Dilber MC Theme by HarzeM
หน้านี้ถูกสร้างขึ้นภายในเวลา 0.099 วินาที กับ 23 คำสั่ง