Vet du hvordan din radio virker?

I DE forente stater begynte den kommersielle radiokringkasting i 1920, det vil si for bare 50 år siden. I 1925 var det tre millioner radioapparater rundt omkring i amerikanske hjem. I 1940 hadde tallet steget til over 45 millioner, og nå finnes det anslagsvis 275 millioner radioapparater i De forente stater. Det er mer enn én radio pr. innbygger. Folk flest vet imidlertid svært lite om hvordan en radio virker. Har du noen gang tenkt over hvordan den fungerer?

Kanskje du nettopp nå sitter i en god stol og leser dette, mens radioen frambringer behagelig bakgrunnsmusikk. La oss forsøke å finne ut hvordan denne musikken blir ledet fra radiostasjonen og til ditt hjem.

Kringkasting av musikken

Musikken blir frambrakt av et orkester eller ved at et grammofon- eller lydbåndopptak blir spilt av, slik det vanligvis er tilfelle i dag. Tonene forplanter seg i luften og når mikrofonen. Lyd er i virkeligheten små trykksvingninger i luften. Øret oppfanger disse svingningene, og en hører musikk. Mikrofonen oppfanger også disse svingningene eller lydbølgene og omformer dem til elektriske svingninger med samme frekvens.

Mikrofonen utgjør således det første ledd, i og med at den omformer lydbølgene til elektriske svingninger. Det finnes mange forskjellige typer mikrofoner, men vi vil her undersøke hvordan den dynamiske mikrofon virker. Illustrasjonen vil hjelpe deg til å se for deg de forskjellige delene.

Membranen er laget av papir eller et annet lett materiale og settes i bevegelse av lydbølgene. Dette får den lille spolen som er festet til membranen, til å bevege seg fram og tilbake i det kraftige magnetiske felt som den permanente magneten frambringer. På denne måten induseres det vekselspenninger i spolen, og disse spenningene er elektriske avbildninger av de opprinnelige lydbølgene. Disse elektriske svingningene er på dette tidspunkt meget svake og må derfor forsterkes. Dette skjer ved hjelp av radiorør eller transistorer.

Fra kontrollrommet i studio overføres de elektriske svingningene til radiosenderen. På små radiostasjoner er senderen ofte plassert i selve kontrollrommet. Store radiostasjoner har imidlertid vanligvis sine kraftige sendere plassert utenfor byen, borte fra høye bygninger og andre ting som kan forstyrre sendingene.

Senderen består av elektrisk utstyr som frambringer høyfrekvente radiobølger og modulerer disse bølgene med de lavfrekvente elektriske svingningene som er blitt frambrakt i mikrofonen. På denne måten kan det skapes to slags bærebølger, enten amplitydemodulerte bølger (AM) eller frekvensmodulerte bølger (FM).

Ved amplitydemodulasjon varieres bærebølgens styrke, mens en ved frekvensmodulasjon lar bærebølgens frekvens variere. Fordelen ved en AM-bølge er at den har større rekkevidde, ettersom den er en langbølge og følger jordens kurve. FM-bølgene har derimot en forholdsvis liten rekkevidde, ettersom de ikke følger jordens kurve. Fordelen ved FM framfor AM ligger i den forholdsvis støyfrie mottagning.

Etter at senderen har kombinert radiobølgene med de elektriske svingningene og dannet modulerte bølger, blir disse modulerte bølgene tilført antennen. Antennen er plassert så høyt som mulig, ofte i 150 meters høyde eller enda høyere. Fra denne antennen sendes så bølgene ut i rommet og sprer seg som ringer i vann. Disse modulerte bølgene bærer med seg alle de variasjoner og toner som finnes i den musikken som ble frambrakt i studio.

Ettersom det i De forente stater finnes tusenvis av radiostasjoner, kan en kanskje undre seg over hvordan det er mulig å hindre at alle de radiobølger som blir sendt ut fra disse stasjonene, griper forstyrrende inn i hverandre. For å hindre slike forstyrrelser ble det i USA i 1927 opprettet en organisasjon som het Federal Radio Commission. Denne organisasjonen ble i 1934 erstattet av Federal Communications Commission.

Denne føderale kommisjonen tildeler de forskjellige radiostasjonene i landet en bestemt kanal eller frekvens som de kan benytte, og det blir betraktet som en lovovertredelse hvis en stasjon bruker en annen frekvens enn den den er blitt tildelt. Den tildelte frekvensen er vanligvis angitt ved et tall på skalaen på radioen, og en kan få inn en bestemt stasjon ved å innstille stasjonsvelgeren på dette tallet. Frekvensen på en AM-stasjon kan være et sted mellom 550 og 1600 kilocykles.

Mottaging av musikken

Vi er omgitt av radiobølger som blir sendt ut fra forskjellige radiostasjoner. Vi kan ikke se dem, men de er der. Hvordan er så radioen din i stand til å velge ut de bølger som bærer den musikken du ønsker å høre, og omsette dem til lyd? La oss undersøke det!

For at radioen skal kunne motta radiobølgen, må den stå i forbindelse med en mottagerantenne. Den kan sammenlignes med et menneskes øre De fleste radioer har i dag en innebygd antenne, selv om bilradioer ofte har en utvendig antenne. En utvendig antenne gir bedre mottagning når radiosignalene er svake.

Når radiobølger som radiostasjonen sender ut til de omkringliggende områder, når antennen din, frambringer de et lite elektrisk signal i den. Ettersom bølgene fra utallige stasjoner blir ført inn i radioen gjennom antennen, må de bølger som bærer den musikken du ønsker å høre, velges ut blant de andre bølgene. Hvordan skjer det?

Det skjer ved hjelp av en innretning i radioen som kalles en avstemmer. Ved å skru på stasjonsvelgeren kan du velge ut den kanal eller frekvens som blir benyttet av den stasjon som kringkaster den musikken du ønsker. Avstemning betyr derfor rett og slett å velge ut en bestemt frekvens og vrake alle andre frekvenser. Men dette har ikke alltid vært så lett.

For flere år siden, da radioen ikke var så utviklet som den er i dag, var det en stor mangel ved den at en ikke nøyaktig kunne velge ut den bestemte frekvens en ønsket. Det var faktisk slik at når De forente staters marine mottok SOS-signaler fra et skip i havsnød, var kommersielle kringkastningsstasjoner forpliktet til midlertidig å stanse sine utsendinger, slik at marinens radiomottagere kunne oppfange disse signalene uten forstyrrelser. I dag er det imidlertid sjelden at en har problemer med at radiostasjonene forstyrrer hverandre. Dette skyldes at de fleste moderne radiomottagere er bygd som superheterodynmottagere. En oppnår derved god selektivitet, og det betyr at en med letthet kan velge ut en bestemt stasjon blant flere som ligger nær hverandre i frekvens.

Etter at avstemningskretsen har valgt ut den bestemte stasjon en ønsker, blir de modulerte bølgene ved hjelp av et radiorør (eller en transistor), som kalles et blandetrinn, forandret til en lavere frekvens. Deretter blir bølgene forsterket i et rør eller en transistor, som kalles mellomfrekvensforsterkeren.

Når den modulerte bølgen nå er blitt tilstrekkelig forsterket, blir den sendt inn i detektoren. Denne detektoren fjerner fra den elektriske svingningen den radiobølge som ble frambrakt av senderen, og som hele veien inntil nå har tjent som en bærebølge. Alt som nå er igjen, er den elektriske svingningen. Det var denne svingningen de lydbølger som orkestret frambrakte, dannet i mikrofonen i studio.

Effekten av disse svingningene fra detektoren er meget svak. De elektriske svingningene må derfor forsterkes, og dette skjer ved at de blir ført inn i spenningsforsterkeren, som sitte i samme rør som detektoren. Her blir spenningen økt, og svingningene blir deretter ført videre til sluttrinnet, som driver høyttaleren.

Høyttaleren er det siste ledd mellom de lydbølgene som ble oppfanget av mikrofonen i studio, og radiolytteren. Høyttaleren omformer de elektriske svingningene, som nå er meget sterke, til mekaniske lydbølger. Det som skjer i høyttaleren, er altså det motsatte av det som skjedde i mikrofonen som omformet lydbølgene til elektriske svingninger.

I høyttaleren finnes det en permanent magnet og en svingspole, som er forbundet med sluttrinnet til forsterkeren. Strøm sendes gjennom spolen, som er festet til membranen. Dette får membranen, som vanligvis er laget av papir, til å vibrere og derved frambringe mekaniske lydbølger. Disse lydbølgene forårsaker da trykksvingninger i luften i det rommet du sitter i, trykksvingninger som svarer til dem som ble forårsaket av musikken i studio.

Slik går det til at du kan lytte til behagelig musikk der du sitter i en god stol og slapper av. Ja, radiooverføring er sannelig et bemerkelsesverdig fenomen.

[Illustrasjon på side 8]

(Se den trykte publikasjonen)

En dynamisk mikrofon

PERMANENT MAGNET

ANKER AV BLØTT JERN

MEMBRAN OG DREIESPOLE

[Illustrasjon på side 9]

(Se den trykte publikasjonen)

Delene i en radio sett ovenfra

DETEKTOR OG SPENNINGSFORSTERKER

MELLOMFREKVENSFORSTERKER

AVSTEMNINGSKONDENSATOR

SLUTTRINN

BLANDETRINN

HØYTTALER

LIKERETTER

ANTENNE