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电台广播本文重定向自 廣播電台

瑞典Motala的长波广播电台
斯洛伐克布拉迪斯拉发斯洛伐克广播台英语Slovak Radio Building
挪威特隆赫姆的广播塔

电台广播,又称无线电广播(英语:Radio broadcasting)、声音广播收音机广播,是以无线电波单向传递声音信息的方式,一般是以高频广播,透过大气电波发送广播频率后,听众透过收音机来接收。其基本设施广播电台,中文常通称为“电台”。

依使用的技术不同,电台广播主要分为调幅广播(AM)及调频广播(FM),另外还有常见于国际广播短波广播。不同的电台广播使用不同的的频率范围。大部分电台使用FM广播,部分小规模电台则采用AM广播。除大气电波外,部分透过有线网络人造卫星人造卫星广播英语Satellite radio)和互联网广播。

历史

1896年,古列尔莫·马可尼(Guglielmo Giovanni Maria Marconi)发明了无线电报,最早的无线电系统是无线电电报英语Wireless telegraphy系统,其中没有包括声音。若要用电台广播来发送声音,需要有侦测声音的电子设备以及信号放大的设备配合才行。

热离子管英语thermionic valve是由英国科学家约翰·弗莱明在1904年发明的,他开发了一个设备,称为“振动阀”(因为电流只能以单一方向通过此设备)。其中加热灯丝(即阴极)可以以热发射的方式释放电子,若对应的平板电极英语Plate electrode(即阳极)电压较高,电子会流往阳极。而阳极没有加热,不会产生热发射,因此电子无法逆向流动。此设备可以作为交流电的整流器(之后称为弗莱明管英语Fleming valve),也可以作为无线电波的探测器英语Detector (radio)[1]。对于当时使用早期固态二极管(以矿石和猫须侦测器英语cat's whisker为基础)的矿石收音机,可以显著的提升其性能。不过此时仍需要扩大器。

1906年3月4日,奥地利人Robert von Lieben英语Robert von Lieben为充填水银蒸气的真空管三极管申请了专利[2][3][4]。而李·德富雷斯特也独立发明了奥迪翁管英语Audion tube,在1906年10月25日[5][6]为奥迪翁管申请了专利。不过一直到1912年研究者了解其放大能力后,才开始实际使用[7]。奥迪翁真空管加速了连续声波的传递与接受。

1920年时,真空管的技术已相当成熟,成熟到可以开始无线电广播的程度了[8][9]。不过最早可以当成是“广播”的早期音频传输可能是在1906年的圣诞夜,由范信达所发送的,只是这部分仍有争议[10]。尽管许多早期的实验者都试图要发明类似无线电话,只允许二方互相通信的设备,不过也有人试图将信号发送给较多的听众。Charles Herrold英语Charles Herrold于1909年在加利福尼亚州开始了广播,隔年开始传放音频(Herrold的电台最后变成了KCBS电台英语KCBS (AM)。)

荷兰海牙的PCGG电台英语PCGG在1919年11月6日开始广播,成为第一个商业电台。1916年时,在西屋公司工作的电机工程师法兰克·康拉德英语Frank Conrad,开始在宾州Wilkinsburg的车库中发送广播,呼号8XK。这个电台之后移到西屋公司位在East Pittsburgh工厂的屋顶。西屋公司在1920年11月2日重新开始这个电台,叫作KDKA英语KDKA (AM),是美国第一个获得商业许可的电台[11]广播许可英语broadcast license的类型会决定商业广播的型式,一直到很多年后才开始有广告。美国第一个获得许可的电台就是KDKA,这也是1920年美国总统选举的结果。蒙特利尔电台(后来的CFCF电台英语CFCF-AM在1920年5月20日开始广播节目英语broadcast programming,而底特律电台(后来的WWJ电台英语WWJ (AM))在1920年8月20日开始有广播节目,不过这二个电台当时都没有获得许可。

娱乐用的广播是在1920年从英国开始的,最早是在切尔姆斯福德附近Writtle英语Writtle马可尼研究中心英语Marconi Research Centre2MT英语2MT电台。1920年6月15日时,知名女高音内莉·梅尔巴在切尔姆斯福德的马克尼新街工厂制作了著名的广播节目,节目中唱了二首咏叹调,节目中也有以著名的颤音演唱,她是第一个参与广播直播节目的国际知名艺术家。2MT电台在1922年开始有固定的娱乐节目。英国广播公司在1922年合并,在1926年获取皇家特许状,是全世界第一个国立的广播电台[12][13],1923年时捷克电台英语Czech Radio以及许多欧洲的电台纷纷成立。

1920年8月27日时,位在布宜诺斯艾利斯Teatro Coliseo英语Teatro Coliseo的阿根廷广播电台开始固定的广播播放。因为阿根廷政府没有正式的广播许可程序,广播电台 一直到1923年12月19日才获取许可。此电台继续播放娱乐及文化节目达数十年之久[14]

广播相关的教育很快就出现了,美国的学院也开始将广播相关程放进其课程规划中。马萨诸塞州米尔顿的库里学院在1932年有第一个主修广播的科系,当时该校与波士顿的WLOE合作,让学生们播放节目[15]

传播方式

一般是普通收音机能接收的。

广播原理
1.播音室
2.混音设备
3.音频转换器
4.无线电转换器
5.无线电塔(发射塔)
6.用户收音机

电台的种类广泛,有由几个人运作的业余电台,亦有数以百计职员的商营、公营电台,或是军用电台。在一些已发展国家,非牟利的校园电台亦甚为常见。电台广播内容有新闻报告、音乐点播、人物专访、戏曲欣赏、体育旁述、广告时间等。电台节目可以直播形式,或采用预先录音形式广播。部分电台更采用全电脑控制形式,播放预先录制的节目内容。

虽然现在传统电台的光芒正在逐渐被网路电台所盖过,但是仍有许多使用AM技术的短波频率电台能在数千英里之外被接收到(除开夜晚)。比如说,BBC有一个完整的短波信号传送时刻表。这些广播对大气状况与太阳黑子非常敏感。

类型

短波

有关短波及中波低频(长波)的差异,参见短波广播。短波大部分用在国家广播公司、国际宣传或是宗教电台组织[16]

AM

AM 电台是最早的广播电台,AM表示(Amplitude modulation),即幅度调谐(调幅),这是一种通过变化载波信号的幅度来调节信号的调制方法。

AM 广播在全世界范围内使用中波波段,欧洲也使用长波波段,由于20世纪80年代和90年代FM立体声广播电台的兴起,一些北美电台也开始使用AM进行立体声广播,但是这一举措没有赢得很多用户。

AM 的优势之一是,它的信号可以使用简单的设备探测到,如果一个信号强度足够大,接收器甚至不需要电源;建设一个不需要电源的收音机也成为了早期 AM 广播的梦想。

AM广播起源于北美的中波射电系统,载波信号的频段为 530 到 1700 kHz,在20世纪90年代,这个频段有加入了九个频道,它们的频段为 1620 到 1700 kHz,在美国,每个频道中间间隔 10 kHz,在其它地方大概是 9 kHz。

AM 信号容易受到来自闪电和其他电磁干扰的影响。

由于大气电离层中D层对信号的强力吸收,AM发射系统无法发射球状的电波,在夜间,这种吸收大幅减小,因此信号可以传播至更远的距离,但是,这也会造成一定的信号衰落,而且在一个频道拥挤的情况下,这意味着占据同一频率的不同频道必须在夜间减小信号功率,或者改变信号传播方向来避免干扰,在北美,电台之间共享一个频率。

AM 电波传送设备可以发射的信号频率最多为 15 kHz(注意信号频率和载波频率是两回事,收音机上的标识是载波频率),但是大多数的接收器(收音机)只能接受最大5kHz的信号,在20世纪20年代,这是可以满足当时需求的,因为当时的麦克风的保真度较低,磁带的转速为78转每分钟,扩音器的性能也很低,但随着科技的发展,音频设备的保真度大幅上升,而接收机的最大频率还是 5 kHz,不同AM电台在同一个服务区内不准使用重叠的频段,这避免了信号间的干扰,Bob Carver发明了 AM 立体声调谐器,使得这些接收器的频段可以超过 15 kHz,可是在几年之后,这种调谐器没有发展下去,再有就是,减少接收机的频段减小了制造成本,而且也使它们更耐干扰,减小了开发商开发立体声调谐器的积极性,因此AM的收听效果现在一直不好,比不上具备立体声的 FM。

FM

卫星电台

卫星广播(satellite broadcasting)利用广播卫星向地面转播电视或声音广播信号,供一般公众直接接收的广播方式。自从1963年7月美国发射成功世界上第1颗同步通信卫星“同步Ⅱ号”后,卫星通信得到很快发展。到20世纪70年代中期,各国开始发射实验用的广播卫星。到80年代卫星广播进入实用阶段。

地面数字广播

地下电台

地下电台是指未经所在地国家批准的电台。地下电台可以是一个由广告支持的针对接受区的听众的商业企业,或是供于私人经营的娱乐,或是为了政治目的,一般情况下只在一个非常小的范围下放送。

Digital

数字声音广播(Digital Audio Broadcasting,DAB),亦称尤里卡147(EUREKA 147),是目前用于某些国家的电台广播的数字技术。自2006年,全世界有约1,000个电台采用DAB技术作广播之用。

DAB技术于1980年代设计,几年内许多国家已有其接收器。支持者声称这标准比模拟FM广播较多好处,例如声音保真度高,以及同一频率可广播更多电台信道,解决对噪音、多径、广播音量时强时弱和同频率干扰的问题;但由英国、丹麦、挪威和瑞士的98%的电台进行的收听测试实验证明DAB的声音质量比FM广播差,原因是他们使用的比特率太低,导致质量上差异。

节目形式

电台节目形式依国家、监管和市场的不同而不同。例如美国联邦通信委员会规定美国在88–92 MHz信道的节目要是非营利或是教育性的,其中不能含有广告。

此外,节目形式也会随着时代以及技术的演进而不同。早期的广播设备只允许现场录制节目后直接播放,称为live。后来录音技术进步,越来越多的广播节目是先行制作后,再播放事先录制好的节目。目前的趋势是电台的自动化(广播电台自动化播出系统)。有一些电台已可以在不需人力介入的情形下运作,完全用电脑控制,依序播放事先录制好的内容。 电台节目的主播又分为DJ和电台节目的主持人,DJ主要都是在分享音乐,而电台主持人则会有一个主题(例如:政论或旅游等)主要在分享信息。

参考文献

  1. ^ Guarnieri, M. The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications. IEEE Ind. Electron. M. 2012: 41–43. doi:10.1109/MIE.2012.2182822.
  2. ^ [1]页面存档备份,存于互联网档案馆) DRP 179807
  3. ^ Tapan K. Sarkar (ed.) "History of wireless", John Wiley and Sons, 2006. ISBN 0-471-71814-9, p.335
  4. ^ Sōgo Okamura (ed), History of Electron Tubes, IOS Press, 1994 ISBN 90-5199-145-2 page 20
  5. ^ [2] Patent US841387 from 10/25/1906
  6. ^ U.S. Patent 879,532
  7. ^ Nebeker, Frederik. Dawn of the Electronic Age: Electrical Technologies in the Shaping of the Modern World, 1914 to 1945. John Wiley & Sons. 2009: 14–15 [2018-06-19]. ISBN 0470409746. (原始内容存档于2019-04-28).
  8. ^ The Invention of Radio.
  9. ^ Guarnieri, M. The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications. IEEE Ind. Electron. M. 2012: 52–54. doi:10.1109/MIE.2012.2193274.
  10. ^ Fessenden — The Next Chapter RWonline.com页面存档备份,存于互联网档案馆
  11. ^ Baudino, Joseph E; John M. Kittross. Broadcasting's Oldest Stations: An Examination of Four Claimants. Journal of Broadcasting. Winter 1977: 61–82 [2013-01-18]. (原始内容存档于2008-03-06).
  12. ^ Callsign 2MT & New Street.
  13. ^ BBC History – The BBC takes to the Airwaves. BBC News. [2018-06-26]. (原始内容存档于2019-11-22).
  14. ^ Atgelt, Carlos A. "Early History of Radio Broadcasting in Argentina." The Broadcast Archive (Oldradio.com).
  15. ^ http://www.curry.edu
  16. ^ Grodkowski, Paul. Beginning Shortwave Radio Listening. Booktango. 2015-08-24. ISBN 9781468964240 (英语).

参见


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