Πώς Εργάζεται το Ραδιόφωνό Σας

ΤΑ ΕΜΠΟΡΙΚΑ ραδιόφωνα στις Ηνωμένες Πολιτείες άρχισαν μόλις προ πενήντα ετών, το 1920. Το 1925 υπήρχαν 3 εκατομμύρια ραδιόφωνα στα Αμερικανικά σπίτια. Το 1940 είχαν αυξηθή πάνω από 45 εκατομμύρια, και τώρα υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 275 εκατομμύρια ραδιόφωνα στις Ηνωμένες Πολιτείες. Δηλαδή περισσότερα από ένα ραδιόφωνο για κάθε άτομο. Εν τούτοις, παρά τον αριθμό των, πολλοί άνθρωποι λίγο καταλαβαίνουν από τη λειτουργία του ραδιοφώνου. Σεις έχετε ποτέ διερωτηθή πώς λειτουργεί;

Ίσως αυτή τη στιγμή να είσθε καθισμένος σε μια αναπαυτική πολυθρόνα και να διαβάζετε αυτό το άρθρο την ώρα που το ραδιόφωνό σας εκπέμπει μια απαλή μουσική. Ας παρακολουθήσωμε τα βήματα που κάνουν τη μουσική ικανή να ταξιδεύση από τον ραδιοφωνικό σταθμό έως το σπίτι σας.

Ραδιοφωνική Μετάδοσις της Μουσικής

Η μουσική παράγεται από μια ορχήστρα, και στις περισσότερες περιπτώσεις σήμερα από δίσκους γραμμοφώνου στον ραδιοφωνικό θάλαμο. Οι μουσικοί τόνοι διαβιβάζονται μέσω του αέρος από τον δίσκο στο μικρόφωνο. Ο ήχος είναι στην πραγματικότητα μικρές παραλλαγές της πιέσεως του αέρος. Το αυτί αισθάνεται αυτές τις παραλλαγές των πιέσεων και κάνουν κάποιον ν’ ακούη τη μουσική. Το μικρόφωνο επίσης αισθάνεται τις παραλλαγές των πιέσεων και αλλάζει αυτά τα ηχητικά κύματα σε μορφές τάσεων (βολτάζ) ή σε ηλεκτρικά ισοδύναμα των ηχητικών κυμάτων.

Το μικρόφωνο έτσι εκτελεί το πρώτο βασικό βήμα με το να μετατρέπη τον ήχο σε ηλεκτρική μορφή. Υπάρχουν πολλοί τύποι μικροφώνων, θα εξετάσωμε όμως τη λειτουργία του τύπου κινητού πηνίου. Η εικονογράφησις θα σας βοηθήση να φέρετε στο νου σας τα διάφορα μέρη του.

Το διάφραγμα είναι κατασκευασμένο από χαρτί ή από άλλο ελαφρό υλικό το οποίον πάλλει με τους ήχους της μουσικής. Αυτό κάνει το μικρό πηνίο από σύρμα να κινήται μπρος και πίσω, αφού αυτό είναι στερεά προσκολλημένο στο διάφραγμα. Το πηνίον κινείται μπρος και πίσω μέσω του ισχυρού μαγνητικού πεδίου, που παράγεται από τον μόνιμο μαγνήτη και αυτό παράγει στο πηνίον ηλεκτρικά ισοδύναμα των ηχητικών κυμάτων. Αυτά τα ηλεκτρικά κύματα σ’ αυτό το σημείο είναι πολύ ασθενή και γι’ αυτό πρέπει να ενισχυθούν. Αυτό γίνεται με λυχνίες κενού ή τρανζίστορς.

Από τον έλεγχο του θαλάμου, το στούντιο, τα ηχητικά κύματα μεταφέρονται στον πομπό. Σε περιπτώσεις μικρών ραδιοφωνικών σταθμών, ο πομπός μπορεί να είναι τοποθετημένος μέσα στον θάλαμο ελέγχου τού ραδιοφωνικού σταθμού. Εν τούτοις οι μεγάλοι σταθμοί συνήθως έχουν τους ισχυρούς πομπούς των έξω από την πόλι, μακριά από υψηλά κτίρια και άλλα εμπόδια, τα οποία θα μπορούσαν να παραμορφώσουν τις εκπομπές των.

Ο πομπός αποτελείται από ηλεκτρικά όργανα τα οποία παράγουν ραδιοκύματα και συνδυάζει αυτά τα κύματα με τα ηλεκτρικά κύματα που παρήχθησαν στο μικρόφωνο. Αυτός ο συνδυασμός μπορεί να δημιουργήση δύο ειδών κύματα, τα κύματα διαμορφώσεως εύρους (ΑΜ) και τα κύματα διαμορφώσεως συχνότητος (FM).

Η διαμόρφωσις εύρους είναι η αλλαγή της δυνάμεως του κύματος, ενώ η διαμόρφωσις συχνότητος είναι η αλλαγή της συχνότητος του κύματος. Τα κύματα διαμορφώσεως εύρους (ΑΜ) έχουν το πλεονέκτημα να καλύπτουν μια μεγάλη απόστασι, επειδή είναι μακρά κύματα και ακολουθούν την καμπύλη της γης. Ενώ τα κύματα διαμορφώσεως συχνότητος (FM) φθάνουν σε μικρές αποστάσεις επειδή δεν ακολουθούν την καμπύλη της γης. Έχουν ένα πλεονέκτημα τα κύματα διαμορφώσεως συχνότητος (FM) έναντι των κυμάτων διαμορφώσεως εύρους ότι δεν επηρεάζονται από τον θόρυβο.

Έπειτα από τον συνδυασμό των ηλεκτρικών κυμάτων και των ραδιοκυμάτων στον πομπό για να σχηματίζωνται διαμορφωμένα κύματα, τα διαμορφωμένα κύματα μεταβιβάζονται σε μια κεραία διαβιβάσεως. Η κεραία φθάνει σε ύψος 500 ποδών (153 μέτρων) ή και περισσότερο στον αέρα. Από αυτήν την κεραία τα κύματα στέλλονται έξω στο διάστημα και απλώνονται σαν κυματισμοί που γίνονται από το ρίψιμο μιας πέτρας μέσα στο ήσυχο νερό. Αυτά τα διαμορφωμένα κύματα φέρουν όλες τις παραλλαγές και τους τόνους της μουσικής που παράγονται στον θάλαμο του ραδιοφωνικού σταθμού (στούντιο).

Κυριολεκτικά υπάρχουν χιλιάδες ραδιοφωνικοί σταθμοί στις Ηνωμένες Πολιτείες και θα απορήτε πώς όλα αυτά τα κύματα που εκπέμπονται απ’ αυτούς τους σταθμούς δεν παρεμβαίνουν μεταξύ του ενός σταθμού και του άλλου. Η Ομοσπονδιακή Ραδιοφωνική Επιτροπή ιδρύθη το 1927 για να εμποδίση τέτοιες παρεμβολές και αντικατεστάθη από την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών το 1934.

Αυτή η Ομοσπονδιακή Επιτροπή καθορίζει στους σταθμούς μια ειδική ζώνη ή συχνότητα που μπορούν να την χρησιμοποιούν για διαβίβαση και θεωρείται ομοσπονδιακή παράβασις για έναν σταθμό να χρησιμοποιήση άλλη συχνότητα από εκείνην που είναι καθορισμένη γι’ αυτόν. Αυτή η καθωρισμένη συχνότης συνήθως σημειώνεται με τον αριθμόν στην κλίμακα του ραδιοφώνου σας στον οποίον πιάνετε αυτόν τον σταθμό. Η συχνότης ενός σταθμού διαμορφώσεως κυμάτων (ΑΜ) μπορεί να είναι οπουδήποτε μεταξύ 550 και 1.600 χιλιοκύκλων.

Λήψις Μουσικής

Όλα τα ραδιοκύματα που έρχονται από σταθμούς διαβιβάσεως είναι τριγύρω μας. Δεν μπορούμε να τα δούμε, αλλά οπωσδήποτε υπάρχουν. Πώς γίνεται, τότε, ώστε το ραδιόφωνό σας να εκλέγη τα κύματα που φέρουν τη μουσική που θέλετε ν’ ακούσετε και μετατρέπει αυτά τα κύματα σε ήχο; Ας δούμε:

Πρώτον, τα κύματα πρέπει να λαμβάνωνται μέσα στο ραδιόφωνό σας. Η κεραία είναι αυτός ο λήπτης. Αντιστοιχεί με τα αυτιά ενός ανθρώπου. Τα περισσότερα ραδιόφωνα σήμερα είναι κατασκευασμένα με κεραία, αν και τα ραδιόφωνα των αυτοκινήτων συνήθως έχουν εξωτερικές κεραίες. Μια εξωτερική κεραία προμηθεύει καλύτερη λήψι των ασθενών εισερχομένων σημάτων.

Τα ραδιοκύματα, τα οποία εστάλησαν έξω ή ακτινοβολήθηκαν μέσα στο τριγύρω περιβάλλον από τον ραδιοσταθμό, προκαλούν ένα μικρό ηλεκτρικό σήμα ή πίεση όταν χτυπούν την κεραία του ραδιοφώνου σας. Αφού τα κύματα από τους αναρίθμητους σταθμούς διοχετευθούν μέσω της κεραίας σας στο ραδιόφωνο σας, πρέπει τα κύματα που φέρουν τη μουσική που θέλετε να ακούσετε να ξεχωρισθούν από τα υπόλοιπα. Αλλά πώς γίνεται αυτό;

Αυτό κατορθώνεται μέσω της τεχνικής συσκευής που είναι μέσα στο ραδιόφωνο σας που ονομάζεται συντονιστής. Το κουμπί του συντονιστού που είναι τοποθετημένο στο ραδιόφωνο σας μπορεί να κινήται και να εκλέγη τη ζώνη ή συχνότητα του σταθμού, ο οποίος εκπέμπει την επιθυμητή σε σας μουσική. Ώστε ο συντονιστής απλώς κάνει την εκλογή μιας συχνότητος και απορρίπτει όλες τις άλλες συχνότητες. Αλλ’ αυτό δεν είναι πάντοτε εύκολο να γίνη.

Προ ετών, όταν το ραδιόφωνο δεν είχε εξελιχθή όπως είναι σήμερα, η ανικανότης να εκλεγούν τα επιθυμητά κύματα ακριβώς ήταν ένα καταφανές μειονέκτημα. Στην περίπτωσι που το Ναυτικό των Ηνωμένων Πολιτειών ήθελε να λάβη ένα σήμα (SOS) από ένα πλοίο που κινδύνευε, οι εμπορικοί ραδιοσταθμοί διαβιβάσεων ήσαν υποχρεωμένοι να σταματήσουν τις εκπομπές προσωρινά ώστε οι δέκται των ραδιοσταθμών του Ναυτικού να μπορέσουν να συλλάβουν αυτές τις ραδιοεπικοινωνίες δίχως παρεμβολές. Σήμερα όμως το πρόβλημα της παρεμβολής άλλων σταθμών σπανίως υφίσταται. Και αυτό επειδή τα περισσότερα ραδιόφωνα χρησιμοποιούν την υπερετερόδυνον αρχήν για να επιτύχη την ακριβή επιλογή και έτσι αποφεύγει να συλλάβη σταθμούς γειτονικών ζωνών.

Αφού το κύκλωμα του συντονιστού πιάση τον επιθυμητό σταθμό, τότε μέσω μιας λυχνίας κενού (ή τρανζίστορ), που ονομάζεται μετατροπεύς, τα διαμορφωμένα κύματα αλλάζουν σε χαμηλότερη συχνότητα. Κατόπιν τα κύματα ενισχύονται ή διευρύνονται μέσω μιας λυχνίας ή τρανζίστορ που ονομάζεται ενισχυτής ενδιαμέσου συχνότητας (I-F).

Τώρα που το διαμορφωμένο κύμα είναι αρκετά ενισχυμένον στέλλεται μέσα σε μια ανιχνευτική λυχνία. Αυτή η λυχνία μετακινεί το ραδιοκύμα, το οποίον είχε παραχθή στον πομπό και έχει χρησιμοποιηθή σαν ένα κύμα μεταφορεύς καθ’ όλον το διάστημα σ’ αυτό το σημείον, από το ηλεκτρικό κύμα. Τώρα εκείνο που έμεινε είναι το ηλεκτρικό κύμα. Είναι το κύμα που είχε δημιουργηθή μέσα στο μικρόφωνο στον θάλαμο (στούντιο) του σταθμού από τις δονήσεις πιέσεως που παρήχθησαν από τη μουσική της ορχήστρας.

Η απόδοσις αυτών των κυμάτων από τον ανιχνευτή είναι πολύ ασθενής· έτσι χρειάζονται πάλι ενίσχυσι. Για να επιτευχθή αυτό, τα ηλεκτρικά κύματα διοχετεύονται μέσα στον βολταϊκό ενισχυτή, ο οποίος είναι στην ίδια λυχνία με τον ανιχνευτή. Εδώ το βολτάζ αυξάνεται και έπειτα τα κύματα διοχετεύονται μέσα σε λυχνία αποδόσεως ισχύος, η οποία κατευθύνει τη φωνή του εκφωνητού.

Ο εκφωνητής είναι ο τελικός σύνδεσμος μεταξύ των μουσικών δονήσεων που ελήφθησαν στο μικρόφωνο του θαλάμου του ραδιοφωνικού σταθμού (στούντιο) και του ακροατού στο σπίτι. Μετατρέπει τα τωρινά πολύ ισχυρά κύματα σε μηχανικές δονήσεις. Αυτό γίνεται αντιστρέφοντας απλώς την ενέργεια του μικροφώνου.

Στον εκφωνητή ένας μόνιμος μαγνήτης κρατείται ακίνητος, και ένα πηνίον σύρματος, που ονομάζεται το πηνίον της φωνής, είναι συνδεδεμένο με την απόδοσι ισχύος του ενισχυτού. Το ρεύμα στέλλεται μέσω του πηνίου το οποίον είναι συναρμολογημένο στον κώνο. Αυτό κάνει τον κώνο, ο οποίος συνήθως είναι φτιαγμένος από χαρτί, να κινήται μέσα και έξω και να παράγη μηχανικές δονήσεις. Αυτές οι δονήσεις τότε παράγουν δονήσεις πιέσεως στον αέρα του δωματίου σας που είναι σαν εκείνες που παρήχθησαν από τη μουσική στον θάλαμο (στούντιο) του ραδιοφωνικού σταθμού.

Έτσι ακούτε τους ευχάριστους ήχους της μουσικής καθώς αναπαύεσθε στην πολυθρόνα σας. Αλήθεια η ραδιοφωνική εκπομπή είναι ένα αξιοσημείωτον επίτευγμα.

[Διάγραμμα στη σελίδα 21]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Διάγραμμα μικροφώνου κινητού-πηνίου

ΜΟΝΙΜΟΣ ΜΑΓΝΗΤΗΣ

ΜΑΛΑΚΟ ΣΙΔΗΡΟΥΝ ΖΥΓΩΜΑ

ΔΙΑΦΡΑΓΜΑ & ΚΙΝΗΤΟΝ ΠΗΝΙΟΝ

[Διάγραμμα στη σελίδα 22]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

Το εσωτερικό ενός ραδιοφώνου, όπως φαίνεται από πάνω

ΑΝΙΧΝΕΥΤΗΣ & ΒΟΛΤΑΪΚΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ

I-F ΕΝΙΣΧΥΤΗΣ

ΣΥΝΤΟΝΙΣΤΗΣ ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΥΣ

ΙΣΧΥΟΣ ΑΠΟΔΟΣΙΣ

ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΥΣ

ΕΚΦΩΝΗΤΗΣ

ΑΝΟΡΘΩΤΗΣ

ΚΕΡΑΙΑ