国外收音机发展动态

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在我们所居住的地球上,每天有数以万计的广播电台,使用八、九十种不同的语言昼夜不停地播送着节目。广播电台和收音机的数量达到了惊人的地步。例如,据1977年《美国电子工业年鉴》统计,仅美国一国就拥有8276个广播电台(其中调频台3780个、教育台521个),收音机10亿部,全国平均每人四部还多。此外,还拥有一亿多部收、录两用机、收音电唱机、收音电视机和高保真无线电调谐器和接收机。1972年,美国收音机年产量达最高峰,有5531万台。日本在1969年年产量达最高峰,为3409万台。

收音机有半个多世纪的发展史,本世纪二十年代产生了电子管收音机,到五十年代开始了半导体收音机的勃兴时期。发展到了七十年代的今天,收音机的电路已朝着集成化的方向迈进了。由于显示技术的发展,八十年代将有大量崭新的完全取消了传动部分的收音机问世。

下面试从几个方面来谈谈国外收音机的现状和未来的发展方向。

一、波段扩展 功能增多

多波段和多功能是当代收音机的特点之一。例如,日本索尼(SONY)公司的CRF—320型收音机是一种有32个波段的收音机,其中包括长波、中波、29个短波段和调频波段。它采用了一个高精度的调谐器;使用了锁相回路和先进的数字集成电路,因此接收的稳定度和灵敏度都比较高。

图1是短波高频头的方框图。其中的电压控制振荡器相当于超外差式收音机的本机振荡器。通过变容二极管的电容变化来改变本振频率,变容二极管则受来自相位检波器的直流电压控制,以改变其电容量。整个短波接收范围被分成29个短波波段,用切换不同短波线圈的方法来转换波段,再配合变容二极管来改变频率。

图1
图1 🔍原图 (869×571)

CRF—320机的自动增益控制电路的时间常数,在等幅波、下边带、上边带及窄频带的位置时是增加的,在正常位置则减少,因为在接收单边带和等幅波时,由于高频信号是断续的,在没有等幅波输入时增益会增加,扬声器会出现大量杂音。所以时间常数应增加。

CRF—320型收音机还采用了数字式频率显示。

现在这种收音机又改进为CRF—330型,波段增加到33个,还附有盒式录音装置。

随着收音机数量的迅速增长,一些新型的专业用收音机也普及起来了。收音机的功能在不断扩展。有的带有扫描器,被称为扫描式收音机,能够自动寻找所需波段,并在该波段处停下。有些收音机带有寻向器,非常适用于航海爱好者。有些收音机则能通过“海用波段”进行海陆间的对话。

此外,收音机还有种种用途,如用作防盗报警器、门话机(门口和内部通电话),以及用作水位、温度和漏水探测器等。

值得注意的是:有的国家还建立了全国的紧急广播系统。在平时,各个电台使用各自的频率进行广播;当发生了地震、水灾、风灾等重大灾害时,各电台在收到全国统一警报后,立即中断日常广播,改用两、三种统一的频率播送全国统一的通知和新闻,人们可以利用各自的收音机,随时收听紧急广播。更进一步,为了能够在任何时刻使居民听到紧急广播,有的国家建立了一套特殊的警报设备,在收音机里装上一种简单的装置——电子滤波器。当有紧急情况时,由电台发出一种特殊电波,能够使居民家中关闭着的收音机自动开启,发出广播。据报导,利用这样一套设备,在昼夜的任何时刻,在30秒钟内就能使98%的居民听到紧急广播。

此外,有的国家利用气象波段进行紧急广播。由于气象广播台昼夜不停地报导详细的天气预报。可以及时地用来向公众发布战争及灾害情报。有很多收音机都设有“气象按钮”。用时将按钮一按,便可立即听到紧急广播,不必在刻度盘上来回寻找。

可见,现代的收音机已不再仅仅是听取一般新闻和欣赏音乐的工具了,它的功能远远超出了这个范围,已经成为保证人们正常生活必不可少的工具了。

此外,将收音机和录音机装在一起的收音录音机在国外非常流行,每年的产量很大,非常受欢迎。

收录机所使用的磁带是盒式磁带。它的卷带盘和供带盘是封装在一个小扁盒子里,使用很方便,不用穿带,可以防止灰尘和手指对磁带的污染。录、放音时,磁带在盒内走动,由磁头伸进盒子的窗口内进行录音或放音。

盒式磁带自1958年产生以来,经过多次的变革,到1976年为止,产生过11种类型。当前收录机中普遍使用的盒式磁带是以荷兰菲利浦的产品规格为标准规格,并已得到公认。图2画出了它的大致结构。这种磁带的带宽是3.81毫米,磁带速度为4.75厘米/秒。一卷磁带的往返时间有45、60、90和120分钟几种。可以进行单声道和立体声的录音和放音。

图2
图2 🔍原图 (517×466)

一般的收录机都具有内装话筒、磁带计数器,好一点的还有录音电平指示表,可以通过话筒录音,也可以通过线路录音,即录下由收音机等送来的低频信号。收录机大多带有自动停止机构,当录音带走到头时会自动停止录音。有的机器还可以自动将带盒弹起,以提醒使用者注意,还有些高级机可以自动回旋。

为了提高收录机的音质,有的装了噪声消除装置,有“杜比”噪声消除系统、动态噪声限制器和“伯文”抑噪系统等多种,可以提高信噪比10~15分贝。

收录机有多种,有音乐用的、语言用的、教育用的和事务用的等。操作简便,在国外使用极为普遍,是一种有发展前途的机型。

二、声音的立体化

人们对声源位置的感觉问题,早在十九世纪末期就已经开始研究,到本世纪三十年代提出了单通道传输的缺陷。

我们的生活环境是立体的,因此,人们总要求原来立体的声音通过各种电器后再现出来的图象和声音也是立体的。于是就出现了对于立体声、立体电视等的研究。立体声首先得到实现。现在国外常提到“高保真”立体声。所谓“高保真”或“高传真”,就是要高度真实地还原声音。英语是 High-Fidelity,缩写为Hi-Fi。

现在国外已普遍实现了双声道立体声广播,并开始试验四声道立体声广播。双声道立体声广播首先是在调频波段中实现的,现在又在试验中波的立体声化。因为中波收音机比较简单和普及。

简单的调频调幅立体声收音机的方框图如图3。从图可以看出中放级和低放级是调频、调幅公用的。调频、调幅的选择是利用一个双刀双掷开关控制,一个刀控制高频级的偏压供给;另一刀控制调幅检波器和调频鉴频器的转换。

图3
图3 🔍原图 (1105×356)

三、电路的集成化

从分立元件到集成电路是半导体电子技术发展的一次飞跃。它对各种电子产品起着深远的影响。集成电路的最早、最大的用户是电子计算机。但是随着集成电路制造工艺的逐渐成熟、成本的降低和应用的普及,在1970年左右,分立元件最多的收音机、电视机等电子产品也开始使用集成电路了。

集成电路给收音机带来的优点是很多的。其中主要的是提高了可靠性,简化了结构和降低了成本。集成电路很适宜大批量生产,稳定性和可靠性极高,装配时无需选配元件、废品少,部件装配和焊接的工作量也大为减少,节省了大量人力,又免除了成本较高的微调电路,从而使收音机的成本大为下降。此外还有维修方便、重量轻、体积小等优点。

调频检波器通称鉴频器,它具有三种基本形式:即比例鉴频器;相位鉴频器和佛斯特西累(FosterSeely)鉴频器。西德AEG—德律风根公司生产的ULN2111A型调频集成电路,是一种相位鉴频电路。

这种鉴频集成电路的结构如图4所示。调频的中频信号由输入端馈入,经三级宽频带放大器加以放大和限幅。相位鉴频器将调频中频信号检波,它需要两个交变信号电压,它们的相位被互相比较。在限制放大器的输出端信号分成两路,一路先经过一个LC移相网络,再进入符合式检波器;另一路则直接进入这个符合式检波器。将这两个交变电压的相位互相比较,得到一个幅度变化的信号。调谐手续极为简便,只要将电感线圈调校即成。这样一块集成电路整个只有2.3平方毫米大,其中包含了19个晶体三极管、6个晶体二极管和18个电阻。

图4
图4 🔍原图 (851×197)

现在业余无线电爱好者也使用集成电路装配收音机了。市场可以随时买到各种集成电路,价格也很低廉。如菲利浦公司生产的TBA570集成电路专供装配收音机用,内部具有混频级、中频放大级、本机振荡级、检波器和自动增益控制电路等部分。有了这样一块集成电路,只需要加接低频放大器,业余爱好者就能轻而易举地装成一部结构简单的调频调幅收音机。

四、结构的革新

收音机上唯一动作比较大的部分就是调谐指示部分,因此这部分也是故障率最高的部分。收音机通常是借助刻度盘和指针来指示所收电台的频率。指针是经由滑轮或其他传动机构,由调谐轴手动调节。用这种方式,中波频率指示的误差为几千赫,而短波则达到几十千赫。这种精度实在不能令人满意。需要彻底改革。

数字式显示可以解决这个问题。数字式频率显示的原理是将收音机的调幅本机振荡器和调频本机振荡器的振荡频率数值用一个电子计数器来计数,因为本振频率比外来电台信号频率高一个中频,只要将本振频率减去中频,所得到的频率数值就是输入电台信号频率,然后通过光学系统显示出来。计数过程是按一定的时间间隔重复进行的。

由于从调频或调幅本机振荡器所取出的信号是非常微弱的,不足以推动计数器,所以需要一个宽频带放大器将这个微弱的信号放大,并转换成矩形波,但仍具有相同的基本频率。这种矩形波可以用来推动计数器电路工作。

图5为数字式频率显示装置的方框图。

图5
图5 🔍原图 (592×605)

一个公共宽频带放大器将调幅本振和调频本振来的信号放大。因为放大器和振荡器的耦合是很松的,所以宽频带放大器的电容量不会对两个振荡器产生不良影响,也就是说不致影响它的固有振荡频率。宽频放大器的输出信号被馈入一个预分频器,然后和时间基线发生器的输出信号一起被送入闸门电路,然后推动计数器电路,计算的结果用发光二极管显示器显示出来。(北雁)(待续)