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5分でわかるデジタル家電のABC Vol.031

発行日： 2008/1/12

5分でわかるデジタル家電のABC Vol.031
【振幅と周波数・・・ラジオの謎】
発行：2008.01.12 02:00
配信数：220部
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【目次】
１．振幅と周波数
２．ダイヤルで周波数を合わせる
３．ラジオの周波数
４．チューナー
５．復調
６．まとめ
７．次回予告
８．編集後記
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【１．振幅と周波数】

X君
「前回は、最後に振幅と周波数について出てきましたね。

【振幅変調がAM】で、【周波数変調がFM】って言うことでしたが。

振幅と周波数って、今ひとつ良く分かりません。
【5分でわかるデジタル家電のABC】では、何回も出てきてますけど」

私
「振幅というのは、電波の大きさのことだよ。簡単にいうと。

電波って、ブルブルと震えながら空間を伝わっていくんだったね。
この【震え】が無いと、空間を進めなくなって消えてしまう。
その【震え】の大きさのことを振幅というのだよ」

X君
「えーっと、じゃあ、周波数って、何でしたっけ？
前にも同じようなことを聞いたような気もしますが」

私
「周波数というのは、振動数のことだね。
電波が一秒間に何回振動するかだったね。
（正確に言うと、Hzの場合=1秒あたりの振動数）

振動数が同じ電波は、干渉し合うという性質があるよ。
つまり、混信の原因になる。
だから、混信しないように、周波数を効率よく使う必要があるんだね」

（このあたりの問題は、デジタル技術の進歩によって、
少しずつ克服されてきている。
詳しくは、「デジタル放送」や「携帯電話」の項で説明する予定）

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【２．ダイヤルで周波数を合わせる】

X君
「振幅と周波数については、何となく分りました。
両方とも電波にはとても大切なものなんですね」

私
「うん。
ところで、電波には【振幅】と【周波数】があるんだけれど、
空間を飛んできた電波は、ラジオのアンテナで受信されるよね」

X君
「そうみたいですね。
そして、ダイヤルを回すと、好きなラジオ局に合わせられますよね。
ラジオって、いったいどんな仕組みになっているんですかね。
目に見えない電波が音を出すって、やっぱり不思議な気がします。
何だか騙されているような気もしますし・・・」

私
「じゃあ、今日は、ラジオ受信機について説明しようか」

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【３．ラジオの周波数】

空間を飛んでいる電波には、たくさんの周波数があります。

周波数が違う電波は、混信しませんが、
周波数が近い電波は混信してしまいます。

まず、これを押さえて置いてください。

だから、ラジオ局が発信する電波は、
混ざらないようにわざと周波数を変えています。

ラジオ受信機は、自分の聴きたいラジオ局の周波数を選び出します。
周波数を選ぶ回路を「チューナー」（同調回路）と言います。

X君
「チューナーなら聞いたことがありますねえ」

X君の言うように、「チューナー」というのは
聞いたことがある言葉かもしれません。

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【４．チューナー】

チューナーは、「コイル」と「可変コンデンサ」で構成されています。

「コイル」や「コンデンサ」は、非常に面白い性質があるのですが、
ちょっと専門的になりすぎると思いますので、ここでは省略します。

（機会があれば、詳しく説明したいですが・・・）

「可変コンデンサ」（あるいは「可変コンデンサー」）
のことを「バリコン」などとも呼びますね。

この「可変コンデンサ」の容量を変化させることで、
ラジオ局の周波数と【共振する点】に合わせているのです。

共振するとどうなるかというと、

【ラジオ受信機の中に、電波が流れ込んできます】

つまり、欲しい周波数の電波を取り出すことができるわけです。

共振しないと、インピーダンス（抵抗成分）が見えてしまうので、
ラジオ受信機の中の回路に、電波は流れることはできません。

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【５．復調】

さて、前回やったように、ラジオ局から送られてくる電波は、
【変調】されていますよね。

（【変調】= 搬送波に音声などの情報を乗せること）

変調された電波から、音声などの情報を取り出すことが必要です。
これを、【復調】と言います。

（【復調】= 搬送波に乗せられた情報を取り出すこと）

復調された音声などの情報は、とても弱くて小さいため、
そのままでは、スピーカーを鳴らすことができません。

スピーカーを鳴らすにはエネルギーが必要です。
エネルギーを加えることを増幅などといいます。

増幅する回路を「増幅器」とか「アンプ」と呼びます。

「増幅器」は、通常トランジスタで構成されています。
（昔は真空管でしたが）

増幅するには、電気エネルギーが必要で、
増幅器は、結構エネルギーを必要とします。

大きなスピーカーを鳴らそうとすると、
出力パワーの大きな増幅器が必要で、
そうすると消費電力も大きくなりますね。

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【６．まとめ】

1)ラジオ受信機は、チューナー（同調回路）で、
聴きたい放送局の周波数に合わせる。

これを、チューニング（同調）という。

2)チューニングされると、
その周波数の電波がラジオ受信機内部に流れ込んでくる。

3)ラジオ受信機内部で復調されると、
「搬送波」に乗せられた音声信号が取り出される。

4)復調された音声などの情報は、とても弱くて小さいため、
そのままではスピーカーを鳴らすことができないので、
「増幅器」を用いて増幅を行っている。

5)用語

【変調】= 搬送波に音声などの情報を乗せること。
【復調】= 搬送波に乗せられた情報を取り出すこと。
【搬送波】= 情報を送るための乗り物の役割をする電波。
通常、放送局の周波数というと、搬送波の周波数のことを指す。
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【７．次回予告】

次回はいよいよテレビ放送の話。

その後は、こんな感じでいきたいと思います。

テレビ（地上デジタル、ワンセグ、衛星放送など）
携帯電話や無線LAN、WiMAXなど。

（予定は未定です）

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【８．編集後記】

年末年始は中国の大連に行ってきました。

詳しくは、こっちに書いています。
【SHIZA旅　3年4ヶ月世界一周ひとり旅】
http://www.melma.com/backnumber_87737_3957144/
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