什麼是調頻廣播的調製特性

調製

頻率調製或FM調製是其中通過改變載波的頻率傳遞信息的一種形式; 較舊的調幅或AM改變所述載波的幅度，以其頻率保持恆定。 具有FM，從在任何時刻所分配的載頻的頻偏是直接正比於輸入信號的幅度，確定所述發射信號的瞬時頻率。 因為發射的FM信號使用更多帶寬比AM信號，這種形式的調製的通常用於與較高（VHF或UHF）使用電視機時，FM廣播頻帶，和陸地移動無線電系統頻率。

預加重和去加重

隨機噪聲具有一個FM系統三角光譜分佈，條件是主要發生在基帶內的最高音頻頻率噪聲的效果。 這可抵消，在有限範圍內，通過提高高頻傳輸之前和相應的量在接收機減少它們。 降低高音頻頻率在接收機中也降低了高頻噪聲。 升壓，然後減少某些頻率的這些過程被稱為預加重和去加重，分別。

預加重和使用去加重的量是通過一個簡單的RC濾波電路的時間常數所定義。 在世界上大多數國家的50μs的時間常數。 在美洲和韓國，75微秒被使用。 這適用於單聲道和立體聲傳輸。 對於立體聲，預加重被施加到左和右聲道复用處理前。

可應用預加重的量的事實，許多形式當代音樂含有較多高頻能量比音樂風格盛行在調頻廣播的誕生的限制。 它們不能被預先強調為多，因為它會導致FM載波的過度偏差。 系統比調頻廣播更現代趨向於使用任何程序相關的變量預加重; 例如，dbx會在BTSC電視音響系統，或根本沒有。

立體聲調頻

後期1950s，幾個系統增加立體聲FM收音機由FCC進行了審議。 包括來自14支持者包括克羅斯比，霍爾斯特德，電氣和音樂產業有限公司（EMI），真力時，和通用電氣系統。 在匹茲堡KDKA使用-FM作為始發站尤寧敦，賓夕法尼亞州實地測試的各個系統進行了評價自己的長處和短處。 克羅斯比系統是由FCC拒絕，因為它與現有附屬通信授權（SCA），它使用的各種副載波頻率，包括41和67 kHz的服務不兼容。 許多收入匱乏的FM電台使用的管制計劃協議“storecasting”和其他非廣播的目的。 所述霍爾斯特德系統被拒絕由於缺少高頻立體聲分離和減少在主信道信噪比的。 通用電氣公司和Zenith系統，他們被認為是理論上相同如此相似，正式由FCC在四月1961批准為美國的標準立體聲調頻廣播方法，後來被大多數其他國家。

該立體聲廣播是與單接收器兼容是重要的。 出於這個原因，左（L）和右（R）通道代數編碼成總和（L + R）和差（L-R）信號。 單聲道接收器將只使用L + R信號，聽者將通過單一的揚聲器收聽兩個通道。 立體聲接收機將差值信號加到所述總和信號以恢復左聲道，以及從總和中減去的差信號以恢復右聲道。

第（L + R）信道主信號作為基帶音頻限於30赫茲的範圍15千赫。 第（L-R）信號是振幅調製到38千赫雙邊帶抑制載波（DSB-SC）信號佔據23的基帶範圍，以53千赫。

甲19千赫導頻音，在恰好一半38千赫副載波頻率，並與一個精確的相位關係到它，由下式所定義，也產生。 這在整體調製等級的8-10％發送和所使用的接收器，以再生38千赫副載波與正確的相位。

從立體發生器的最後多路復用信號包含主信道（L + R），導頻音調，和副信道（L-R）。 該複合信號，以及任何其他子載波，調製該FM發射器。

發射機載波頻率，由於到立體聲音頻和導頻音（在10％調製）瞬時偏差是


其中A和B是預加重的左和右音頻信號和f_p = 19千赫是導頻音的頻率。 在峰值偏差的輕微變化可能發生在由於當地法規其它副載波的存在或。

轉換多路復用信號回左和右音頻信號由一個解碼器，內置立體聲接收機執行的。

為了保留立體聲分離和信號噪聲參數，這是正常的實踐應用預加重到左和右聲道的編碼之前，以及應用去加重在解碼之後的接收器。

立體聲調頻信號比是單聲道的FM信號更容易受到噪聲和多徑失真。

另外，對於在接收器給定的RF電平，則信噪比的立體聲信號將比單接收機差。 出於這個原因，許多立體聲調頻接收機包括一個立體聲/單聲道開關，以允許收聽單當接收條件不理想，最汽車收音機被佈置為降低分離作為信噪比惡化，最終將單同時仍然指示立體聲信號被接收。

四聲道立體聲FM

在1969，路易斯Dorren發明了單站，獨立，兼容的四通道調頻廣播的Quadraplex系統。 有在Quadraplex系統中的兩個額外副載波的補充單獨一個標準立體聲調頻使用。 基帶佈局如下：

50 Hz至15 kHz的主渠道（所有4通道的總和）（LF + LR + RF + RR）的信號，單聲道調頻收聽的兼容性。
23到53千赫（餘弦正交載波）（LF + LR） - （RF + RR）左減右差分信號。 在代數和，差的主要通道，該信號的調製用於2聲道立體聲監聽器的兼容性。
23到53千赫（正弦正交38千赫副載波）（LF + RF） - （LR + RR）前減回差信號。 在代數和，並與主信道和所有其他子載波差這個信號的調製被用於四聲道監聽器。
61到91千赫（餘弦正交76千赫副載波）（LF + RR） - （LR + RF）對角線差信號。 在代數和，並與主信道和所有其他子載波差這個信號的調製也可以用來為四聲道監聽器。
95千赫SCA副載波相位鎖定19 kHz導頻，閱讀服務，為盲人，背景音樂等。

有在全國四聲道廣播委員會田間試驗為FCC進行測試和提交審議由GE，天頂，RCA和天龍此系統上幾個變化。 原來Dorren Quadraplex系統優於所有其他人，被選定為四聲道調頻廣播在美國國家標準。 第一個商業FM電台廣播四聲道的節目內容是WIQB（現在稱為WWWW-FM）在Ann Arbor /鹽水，密歇根州首席工程師布賴恩·布朗的指導下進行。

其他副載波服務

FM廣播擁有包括SCA能力，自成立以來，因為它被視為該授權可以使用它來創建額外收入另一項服務。 最初的SCA服務的用戶是私人的模擬聲道它可以在內部使用或出租，例如音樂傳送帶相對類型的服務。 盲人無線閱讀服務成為一種普遍的使用，依然如此，並有與四聲道音響實驗。 如果一站不立體聲廣播，一切從23千赫上最多可用於其他服務。 防護帶圍繞19千赫（±4千赫）仍然必須保持，以便不觸發立體聲解碼器上的接收器。 如果有音響，通常會有的DSBSC立體聲信號（53千赫）的上限和任何其它副載波的下限之間的保護帶。

數字服務現在也可提供。 一個57千赫副載波（相位鎖定到立體聲導頻音的三次諧波）是用來進行低帶寬的數字廣播數據系統的信號，從而提供額外的功能，如備選頻率（AF）和網絡（NN）。 此窄帶信號器每秒僅1187.5比特，從而只適合文本。 一些專有系統被用於私人通訊。 RDS的一個變種是北美RBDS或“智能廣播”系統。 在德國，模擬ARI系統之前使用RDS廣播交通通告給駕駛者（不會干擾其他的偵聽器）。 計劃用ARI其他歐洲國家導致RDS發展成為一個更強大的系統。 RDS被設計成能夠被一起使用的ARI儘管使用相同的子載波頻率。

在美國，數字廣播服務被部署在FM波段內，而不是使用尤里卡147或日本標準ISDB。 這帶的渠道方式，像所有的數字無線電技術，利用先進的壓縮音頻。 專有iBiquity的系統，品牌為“HD無線電”，目前被授權為“混合型”的經營模式，其中兩個傳統的模擬FM載波和數字邊帶的子載波傳輸。 最後，假設廣泛部署的HD無線電接收器，模擬服務理論上可以停止和FM波段成為所有數字。

在美國，使用的副載波的服務（比立體聲，四和RDS其他）有時被稱為附屬通信授權（SCA）的服務。 使用這樣的子載波包括為盲人聽眾，專用數據傳輸服務書籍/報紙閱讀服務（例如廣發證券的市場信息，股票經紀或被盜的信用卡號碼黑名單來店[來源請求]）認購無廣告的背景音樂服務，商店，分頁（“蜂鳴器”）服務，並提供節目飼料的AM / FM電台調幅發射機。 SCA副載波通常67 kHz和92千赫。

杜比FM

在晚1970s與FM廣播在一些國家使用將市售不成功降噪系統，杜比調頻類似於杜比B，但所使用的改性25μs的預加重時間常數和頻率選擇性擴裝置，以減少噪音。

命名為高的COM FM一個類似的系統在德國七月1979和十二月1981之間由IRT測試。 它是基於德律風根高的COM寬帶擴器系統，但從未在調頻廣播正式推向市場。

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