stringtranslate.com

Тюнер (радио)

Стерео FM-тюнер Luxman T-240L (вверху) и усилитель L-235 (внизу)

Тюнер — это подсистема, которая принимает радиочастотные (РЧ) передачи, такие как FM-вещание , и преобразует выбранную несущую частоту и связанную с ней полосу пропускания в фиксированную частоту, подходящую для дальнейшей обработки, обычно потому , что на выходе используется более низкая частота. . Радиовещательные передачи FM / AM обычно подают эту промежуточную частоту (ПЧ) непосредственно в демодулятор , который преобразует радиосигнал в сигналы звуковой частоты , которые можно подать в усилитель для управления громкоговорителем.

Более сложные передачи, такие как PAL / NTSC (ТВ), DAB (цифровое радио), DVB-T / DVB-S / DVB-C (цифровое ТВ) и т. д., используют более широкую полосу частот, часто с несколькими поднесущими . Они передаются внутри приемника как промежуточная частота (ПЧ). Поднесущие затем обрабатываются как настоящие радиопередачи, но вся полоса пропускания дискретизируется с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) со скоростью, превышающей скорость Найквиста (то есть как минимум в два раза превышающей частоту ПЧ).

Тюнер также может относиться к радиоприемнику или автономному аудиокомпоненту, который является частью аудиосистемы, такой как Hi-Fi или стереосистема , и должен быть подключен к отдельному усилителю. Глагол «настройка» в контексте радио означает настройку приемника для определения желаемой несущей частоты радиосигнала, которую использует конкретная радиостанция .

Дизайн

Кварцевый радиоприемник с индуктивной связью

Простейший тюнер состоит из параллельно соединенных катушки индуктивности и конденсатора , при этом конденсатор или катушка индуктивности выполнены регулируемыми. Это создает резонансный контур , который реагирует на переменный ток одной частоты. В сочетании с детектором , также известным как демодулятор (диод D1 в схеме), он становится простейшим радиоприемником, часто называемым кристаллическим набором .

Старые модели будут реализовывать ручную настройку с помощью спаренных конденсаторов переменной емкости с механическим управлением. Часто на настроечном конденсаторе предусмотрено несколько секций для последовательной настройки нескольких каскадов приемника или для переключения между различными частотными диапазонами. В более позднем методе использовался потенциометр , подающий переменное напряжение на варакторные диоды в контурах гетеродина и бака внешнего тюнера для электронной настройки.

В современных радиотюнерах используется супергетеродинный приемник , настройка которого выбирается регулировкой частоты гетеродина. Эта система сдвигает интересующую радиочастоту на фиксированную частоту, чтобы ее можно было настроить с помощью полосового фильтра с фиксированной частотой . Еще позже были использованы методы фазовой автоподстройки частоты с микропроцессорным управлением.

В автономном аудиоприемнике сигнал от детектора после тюнера проходит через регулятор громкости на каскад усилителя. Усилитель питает либо внутренний динамик, либо наушники. В тюнерном компоненте аудиосистемы (например, домашней системы высокого качества или системы громкой связи в здании) выход детектора подключается к отдельной внешней системе усилителей и динамиков.

Радиовещательный FM-диапазон ( 88–108 МГц в большинстве стран) примерно в 100 раз выше по частоте, чем диапазон AM, и обеспечивает достаточно места для полосы пропускания 50 кГц. Этой полосы пропускания достаточно для передачи обоих стереоканалов практически во всем диапазоне слышимости . Иногда дополнительные поднесущие используются для несвязанной передачи звука или данных. Левый и правый аудиосигналы необходимо объединить в один сигнал, который подается на вход модуляции передатчика; это делается путем добавления неслышимого сигнала поднесущей к сигналу FM-вещания. FM-стерео позволяет передавать левый и правый каналы. Доступность FM-стерео, более тихого диапазона УКВ-вещания и большей точности привели к специализации FM-вещания на музыке, в результате чего AM-вещание осталось с устным материалом.

AM/FM-тюнеры

Revox B760 тюнер

Автономные стерео FM-тюнеры востребованы для аудиофилов и приложений TV/FM DX , особенно тех, которые производились в 1970-х и начале 1980-х годов, когда стандарты производительности и производства были одними из самых высоких. [1] Во многих случаях тюнер можно модифицировать для повышения производительности. Специалисты по электронике и любители покупают, собирают и реставрируют старинные аудиотюнеры FM или AM/FM на вторичном рынке. Восстановление обычно начинается с замены электролитических конденсаторов, которые со временем могут стареть. Тюнер оснащен улучшенными допусками и улучшенными звучащими модернизированными деталями. Цены выросли по мере роста спроса на старые аудиотюнеры. Наибольшую ценность имеют лучшее звучание, самые редкие (коллекционные), лучшие возможности DX (прием на расстоянии) и известное качество сборки компонента в том виде, в каком он был выпущен с завода. [2]

Большинство ранних моделей тюнеров были спроектированы и изготовлены для приема только диапазона AM-вещания. По мере того, как FM становился все более популярным, ограничения AM стали более очевидными, и FM стал основным направлением прослушивания, особенно для стереофонического и музыкального вещания. [ нужна цитата ]

McIntosh MR78 известен как один из первых FM-тюнеров, достаточно точных для настройки на более слабую радиостанцию ​​на той же частоте, что и другой более сильный сигнал. [3]

В Европе, где для длинноволнового вещания используется второй диапазон AM-вещания , тюнеры могут быть оснащены как стандартным средневолновым, так и дополнительным длинноволновым диапазоном. Однако радиоприемники только на средних волнах также распространены, особенно в странах, где нет длинноволновых радиовещательных компаний. Редко продаются радиоприемники только с FM и длинноволновым диапазоном, но без средневолнового диапазона. Некоторые тюнеры также могут быть оснащены одним или несколькими коротковолновыми диапазонами.

Телевидение

ТВ-тюнер, подключенный к Sega Game Gear.

Телевизионный тюнер преобразует радиочастотную аналоговую телевизионную или цифровую телевизионную передачу в аудио- и видеосигналы , которые могут быть дополнительно обработаны для получения звука и изображения . Различные тюнеры используются для разных телевизионных стандартов , таких как PAL , NTSC , SECAM , ATSC , DVB-C , DVB-T , DVB-T2 , ISDB , DTMB , T-DMB , открытый кабель. Примерный диапазон частот составляет 48,25–855,25 МГц (E2-E69) [ 4] с шагом настройки частоты 31,25, 50 или 62,5 кГц. [4] Современные твердотельные внутренние ТВ-тюнеры обычно весят около 45 г. [4]

До использования полупроводниковых синтезаторов частоты охват широкого диапазона частот телевизионного сигнала с помощью одной настроенной схемы и достаточной точности был нерентабельным. Частоты телевизионных каналов не были смежными, например, в Северной Америке многие невещательные службы чередовались между 6 и 7 ОВЧ-каналами. Вместо этого ТВ-тюнеры той эпохи включали в себя несколько наборов настроенных схем для основного тракта сигнала и схемы гетеродина . Эти «башенные» тюнеры механически переключали приемные цепи, поворачивая ручку для выбора нужного канала. Каналы были представлены в фиксированной последовательности, без возможности пропуска каналов, неиспользуемых в определенной области. Когда стало доступно телевещание в диапазоне УВЧ, часто использовались две отдельные ступени тюнера с отдельными ручками настройки для выбора каналов диапазона УКВ и диапазона УВЧ. Чтобы допустить небольшой дрейф или несовпадение тюнера с фактической передаваемой частотой, тюнеры той эпохи включали ручку «тонкой настройки», позволяющую осуществлять незначительную настройку для лучшего приема. Сочетание высоких частот, множества электрических контактов и частой смены каналов в тюнере сделало его частью телевизионного приемника, требующей особого обслуживания, поскольку относительно небольшие электрические или механические проблемы с тюнером сделали бы его непригодным для использования.

Аналоговые тюнеры могут настраивать только аналоговые сигналы . Тюнер ATSC — это цифровой тюнер, который настраивает только цифровые сигналы . Некоторые цифровые тюнеры имеют аналоговый обход.

ТВ-тюнеры УКВ / УВЧ редко встречаются как отдельный компонент, а входят в состав телевизоров . Кабельные приставки , конвертеры и другие приставки содержат тюнеры для услуг цифрового телевидения и передают свой выходной сигнал через SCART или другой разъем или с помощью радиочастотного модулятора (обычно на канале 36 в Европе и канале 3/4 в Северной Америке) на телевизор. приемники, которые изначально не поддерживают эти сервисы. Они обеспечивают выходы через композитное , S-video или компонентное видео . Многие из них можно использовать с видеомониторами , не имеющими ТВ-тюнера или прямого видеовхода. Они часто являются частью видеомагнитофона или цифрового видеорегистратора (DVR, PVR). Многие домашние компьютеры в 1970-х и 1980-х годах использовали радиочастотный модулятор для подключения к телевизору.

Персональные компьютеры могут быть оснащены платами расширения (обычно с интерфейсом PCI или USB ), обеспечивающими ТВ-тюнер и процессор цифровых сигналов (DSP). Они могут быть специальными ТВ-тюнерами или встроенными в видеокарту . Эти карты позволяют компьютеру отображать и захватывать телевизионные программы . Многие более ранние модели представляли собой автономные тюнеры, предназначенные только для передачи телевизионного изображения через разъем VGA ; это позволяло просматривать телепередачи на дисплее компьютера, но не поддерживало запись телевизионных программ.

Смартфоны и планшеты могут использовать приемник Micro USB DVB-T для просмотра телевидения DVB-T.

Электронный тюнер

Включил УКВ / УВЧ тюнер телевизора. Разъем антенны находится справа.

Электронный тюнер — это устройство, которое настраивает часть радиочастотного спектра путем приложения напряжения или соответствующих цифровых кодовых слов. Этот тип тюнера заменяет механические тюнеры, настройка которых осуществлялась путем ручной регулировки емкости или индуктивности в настраиваемых цепях. В более практическом и повседневном смысле радио или телевизор, который настраивается путем ручного поворота ручки или диска, содержит ручной тюнер, в который входит стержень этой ручки или диска.

Телевизоры и радио ранних моделей настраивались с помощью стойки кнопок; некоторые из более ранних типов были чисто механическими и регулировали емкость или индуктивность настроенной цепи до заданного количества положений, соответствующих частотам популярных местных станций. Более поздние электронные устройства использовали варакторный диод в качестве управляемой напряжением емкости в настроенной схеме, чтобы получать ряд предварительно установленных напряжений от стойки кнопок, мгновенно настраивающих устройство на местные станции. Механическая стойка для кнопок была популярна в автомобильных радиоприемниках 1960-х и 1970-х годов. Стойка с электронными кнопками, управляющими новым электронным варакторным тюнером, была популярна в телевизорах 1970-х и 1980-х годов.

Современные электронные тюнеры также используют варакторные диоды в качестве элементов настройки, но напряжения, которые изменяют их емкость, получаются от цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), управляемого микропроцессором или устройством фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ). Эта современная форма позволяет очень точно настраивать и фиксировать слабые сигналы, а также отображать числовое отображение настроенной частоты.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Стереоаппаратура в 1970-х годах. Был ли это золотой век аудиофилов?» Домашний кинотеатр Audioholics, HDTV, ресиверы, колонки, обзоры и новости Blu-ray . 8 ноября 2021 г. Проверено 15 августа 2022 г.
  2. ^ amfmdx.net - Модификации FM-тюнера, заархивировано 24 марта 2008 г. на Wayback Machine.
  3. ^ «Зал славы бытовой электроники: тюнер McIntosh MR 78» . IEEE-спектр . 24.10.2019 . Проверено 15 августа 2022 г.
  4. ^ abc ivtvdriver.org — FM1216ME (семейство MK3). Мультистандартное настольное видео и FM, радиомодуль, 18 октября 2001 г.

Внешние ссылки