第講汽車(chē)音響技術(shù)基礎(chǔ)

會(huì)計(jì)學(xué)1第講汽車(chē)音響技術(shù)基礎(chǔ)2.1.1無(wú)線電波廣播人耳能聽(tīng)到的聲音頻率（音頻）約在20Hz至20kHz的范圍內(nèi)要想將聲音信息傳播到很遠(yuǎn)的地方，采用無(wú)線電廣播是常見(jiàn)的一種形式。無(wú)線電廣播的原理可以用圖1-1所示的方框圖簡(jiǎn)要說(shuō)明。傳送的音頻信息變換成相應(yīng)的低頻電信號(hào)發(fā)射機(jī)將這些電信號(hào)轉(zhuǎn)變成無(wú)線電波通過(guò)天線輻射出去接收機(jī)的天線將其接收，并變成電信號(hào)還原成音頻信息。第1頁(yè)/共18頁(yè)

發(fā)射天線其波形如圖所示。無(wú)線電波的特性第2頁(yè)/共18頁(yè)1.無(wú)線電波

波長(zhǎng)最短的可短到幾百微米，波長(zhǎng)最長(zhǎng)的可長(zhǎng)達(dá)幾萬(wàn)米。根據(jù)電波的傳播特性來(lái)將它們分成超長(zhǎng)波、長(zhǎng)波、中波、短波、超短波、微波等幾個(gè)波段。一個(gè)周期內(nèi)所走過(guò)的路程稱(chēng)為波長(zhǎng)（），它與頻率（f）和在媒質(zhì)中的傳播速度（c）有如下關(guān)系。=c/f

式中：?jiǎn)挝皇敲祝╩）。

c單位是米/秒（m/s），

f單位是赫茲（Hz）。第3頁(yè)/共18頁(yè)

2.無(wú)線電波的傳播特點(diǎn)與應(yīng)用。無(wú)線電波段的劃分波段劃分波長(zhǎng)范圍頻率名稱(chēng)頻段范圍用途超長(zhǎng)波100000～10000m3～30kHz甚低頻VLF海上遠(yuǎn)距離通信長(zhǎng)波10000～1000m30～300kHz低頻LF電報(bào)通信中波1000～100m300～3000kHz中頻MF無(wú)線電廣播短波100～10m3～30MHz高頻HF無(wú)線電廣播、電報(bào)通信超短波10～1m30～300MHz甚高頻VHF無(wú)線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波10～1dm300～3GHz特高頻UHF電視、雷達(dá)、無(wú)線電導(dǎo)航厘米波10～1cm3～30GHz超高頻SHF接力通信、雷達(dá)衛(wèi)星通信毫米波10～1mm30～300GHz極高頻EHF電視、雷達(dá)、無(wú)線電導(dǎo)航

第4頁(yè)/共18頁(yè)⑴無(wú)線電波的傳播特性無(wú)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(yè)/共18頁(yè)通常把無(wú)線電波分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是地波，另一類(lèi)是天波。①

長(zhǎng)波長(zhǎng)波是沿地球的表面空間向外傳播，由于地球表面電性質(zhì)比較穩(wěn)定，白天和晚上傳播的變化小，地面對(duì)它的吸收比較弱，所以長(zhǎng)波的傳播穩(wěn)定可靠，通常用于遠(yuǎn)程無(wú)線電通信、無(wú)線電廣播、潛艇海上通信，導(dǎo)航等。②中波中波的傳播方式與長(zhǎng)波基本相同，但地面對(duì)中波的吸收較強(qiáng)，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(shè)備的干擾，所以沿地面?zhèn)鞑ゲ粔蜻h(yuǎn)?？刻炜諅鞑サ囊徊糠种胁ǎ虬滋煲资荜?yáng)光的影響，白天與夜晚對(duì)中波的影響也不一樣，一般夜間收聽(tīng)效果比白天好，中波適合傳播距離不太遠(yuǎn)的電臺(tái)廣播。第6頁(yè)/共18頁(yè)③短波地面對(duì)短波的吸收極強(qiáng)，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(lái)回反射。因電離層是由太陽(yáng)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(yáng)活動(dòng)周期和地理位置的變化明顯，造成傳播信號(hào)的強(qiáng)弱變化顯著，收聽(tīng)時(shí)聲音時(shí)大時(shí)小。短波多用于遠(yuǎn)距離廣播、無(wú)線電報(bào)、無(wú)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(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，所以在接收端收到的無(wú)線電波包括由發(fā)送端直接到達(dá)接收端的直線波和經(jīng)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(kuò)大覆蓋面積，須建立地面中轉(zhuǎn)站或利用衛(wèi)星進(jìn)行中轉(zhuǎn)。超短波多用于電視和調(diào)頻廣播，傳播距離一般為幾十km。第7頁(yè)/共18頁(yè)⑶

無(wú)線電信號(hào)的發(fā)送

①無(wú)線電波的調(diào)制人耳所能聽(tīng)到的聲音頻率，大約在20Hz～20000Hz，所以我們稱(chēng)這個(gè)頻率范圍為音頻。這么低的頻率不易通過(guò)天線直接發(fā)射出去，即使發(fā)射出去，因?yàn)樗l(fā)出信號(hào)的頻率相近，收音機(jī)無(wú)法從中選出所要接收的節(jié)目。所以，廣播電臺(tái)都采用發(fā)射高頻電磁波，將音頻信號(hào)”攜帶”

至空間中去，達(dá)到無(wú)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(hào)即調(diào)制信號(hào)，調(diào)制后的信號(hào)稱(chēng)為已調(diào)波，將音頻信號(hào)加到載波上去的過(guò)程叫調(diào)制。

⑵我國(guó)無(wú)線電廣播的頻率分配無(wú)線電廣播應(yīng)用的波段有中波、中短波、短波和米波。我國(guó)無(wú)線電廣播在調(diào)幅制中采用的頻率范圍有兩個(gè)：中波段535kHz~1605kHz，短波段1.6MHz～26MHz。調(diào)頻制的頻率范圍是88MHz-~-108MHz。第8頁(yè)/共18頁(yè)振幅、頻率、相位稱(chēng)為正弦高頻振蕩信號(hào)的三個(gè)要素，調(diào)制就是使高頻振蕩信號(hào)的三要素之一隨音頻信號(hào)的規(guī)律而變化的過(guò)程。工作原理見(jiàn)圖第9頁(yè)/共18頁(yè)工作原理：

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

（3）傳播距離短第10頁(yè)/共18頁(yè)②無(wú)線電波的發(fā)送如圖所示，聲音經(jīng)話(huà)筒轉(zhuǎn)換為音頻電信號(hào)，再經(jīng)音頻放大器后送入調(diào)制器。同時(shí)，高頻振蕩器產(chǎn)生的等幅高頻振蕩信號(hào)作為載波也送入調(diào)制器。調(diào)制信號(hào)用音頻信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行幅度或頻率調(diào)制，形成調(diào)幅或調(diào)頻波，再經(jīng)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(yè)/共18頁(yè)⑷

無(wú)線電廣播的接收①

直放式接收電路

有眾多的電臺(tái)在同時(shí)進(jìn)行無(wú)線電廣播，我們?nèi)绾芜x擇所要收聽(tīng)的電臺(tái)并將其信號(hào)變?yōu)槁曇裟?？?jiǎn)單來(lái)講，不同的電臺(tái)發(fā)出不同頻率的無(wú)線電波，我們通過(guò)選擇不同的頻率，就選擇了不同的電臺(tái)信號(hào)，這是一個(gè)調(diào)制信號(hào)，把它放大后經(jīng)過(guò)解調(diào)(檢波)，就得到音頻信，這個(gè)音頻信號(hào)再經(jīng)過(guò)功率放大，就能推動(dòng)揚(yáng)聲器還原聲音。第12頁(yè)/共18頁(yè)②超外差式接收電路超外差收音機(jī)在輸入凋諧回路之后增加變頻電路，它把輸入調(diào)諧回路選出的高頻已調(diào)波載頻變成頻率固定且低于載波的中頻，然后對(duì)這個(gè)中頻信號(hào)進(jìn)行固定頻率的放大，對(duì)放大后的大信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。變頻電路由本機(jī)振蕩與混頻、變頻電路組成，對(duì)調(diào)幅收音機(jī)而言，假設(shè)所要接收的信號(hào)頻率是f外，則本機(jī)振蕩電路產(chǎn)生一個(gè)比f(wàn)信高465kHz的振蕩信號(hào)f中，兩者在混頻電路中混頻，產(chǎn)生中頻信號(hào)f中。f中=f中-f信=465kHz，然后再將中頻信號(hào)進(jìn)行放大、檢波和功放，就可以還原出品質(zhì)良好的聲音。

第13頁(yè)/共18頁(yè)接收無(wú)線電信號(hào)時(shí)都必須完成以下三個(gè)任務(wù)：（1）選擇信號(hào)收音機(jī)選擇信號(hào)的任務(wù)，是利用諧振電路對(duì)信號(hào)頻率的調(diào)諧來(lái)完成的。（2）解調(diào)信號(hào)在調(diào)幅收音機(jī)中稱(chēng)為檢波，在調(diào)頻收音機(jī)中稱(chēng)為鑒頻。（3）放大信號(hào)放大高頻已調(diào)波的放大器稱(chēng)為高頻放大器；放大恢復(fù)出來(lái)的音頻信息的放大器稱(chēng)為低頻放大器。

第14頁(yè)/共18頁(yè)⑸收音機(jī)的主要性能①靈敏度靈敏度是用來(lái)表示收音機(jī)接收微弱信號(hào)能力當(dāng)收音機(jī)的輸出端滿(mǎn)足一定的信號(hào)、噪音功率比和輸出一定功率時(shí)，天線上所需的最小感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為收音機(jī)的靈敏度。一般廣播收音機(jī)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(chǎng)強(qiáng)靈敏度，單位為V/m為了達(dá)到很高的靈敏度，收音機(jī)必須有足夠高的增益。②選擇性把有用的信號(hào)選擇出來(lái)，并對(duì)信號(hào)載波頻率附近的其它沒(méi)有用的信號(hào)施加一定抑制能力，我們把這種功能稱(chēng)為收音機(jī)的選擇性收音機(jī)選擇性的好壞決定各級(jí)諧振回路的諧振特性第15頁(yè)/共18頁(yè)③保真度保真度是用來(lái)衡量收音機(jī)輸出的信號(hào)與高頻載波所運(yùn)載的調(diào)制信號(hào)相似的程度。收音機(jī)使信號(hào)產(chǎn)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(jī)，對(duì)保真度的要求也有所不同高保真立體聲收音機(jī)要求頻率特性由30Hz～18000Hz，非線性失真小于2％。普及收音機(jī)，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(jī)輸送給揚(yáng)聲器的音頻電信號(hào)強(qiáng)度。由于輸出功率和信號(hào)失真的關(guān)系，把失真度為10％時(shí)的最大輸出功率稱(chēng)為收音機(jī)的最大有用輸出功率第16頁(yè)/共18頁(yè)⑤頻率范圍我們把收音機(jī)在所處波段能夠接收到的頻率信號(hào)稱(chēng)為頻率范圍通常我們把收音機(jī)能夠接收的最高頻