AM (oder Amplitudenmodulation) und FM (oder Frequenzmodulation) sind Möglichkeiten, Rundfunksignale zu senden. Beide übertragen die Informationen in Form von elektromagnetischen Wellen. AM moduliert (variiert) die Amplitude des übertragenen Signals oder Trägers entsprechend der gesendeten Informationen, während die Frequenz konstant bleibt. Dies unterscheidet sich von der FM-Technologie, bei der Informationen (Ton) durch Variieren der Frequenz der Welle codiert und die Amplitude konstant gehalten wird.
AM | FM | |
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Steht für | AM steht für Amplitude Modulation | FM steht für Frequency Modulation |
Ursprung | Die AM-Methode der Audioübertragung wurde erstmals Mitte der 1870er Jahre erfolgreich durchgeführt. | FM-Radio wurde in den 1930er Jahren in den Vereinigten Staaten hauptsächlich von Edwin Armstrong entwickelt. |
Modulierende Unterschiede | In AM wird eine als "Träger" oder "Trägerwelle" bekannte Funkwelle durch das zu übertragende Signal in der Amplitude moduliert. Die Frequenz und Phase bleiben gleich. | In FM wird eine Funkwelle, die als "Träger" oder "Trägerwelle" bekannt ist, frequenzmoduliert durch das Signal, das übertragen werden soll. Die Amplitude und Phase bleiben gleich. |
Vor-und Nachteile | AM hat eine schlechtere Klangqualität im Vergleich zu FM, ist jedoch billiger und kann über große Entfernungen übertragen werden. Es hat eine geringere Bandbreite, so dass in jedem Frequenzbereich mehr Sender verfügbar sind. | FM ist weniger störanfällig als AM. FM-Signale werden jedoch durch physikalische Barrieren beeinflusst. FM hat aufgrund der höheren Bandbreite eine bessere Klangqualität. |
Frequenzbereich | AM-Funk reicht von 535 bis 1705 KHz (OR). Bis zu 1200 Bit pro Sekunde. | UKW-Radio reicht in einem höheren Spektrum von 88 bis 108 MHz. (ODER) 1200 bis 2400 Bits pro Sekunde. |
Bandbreitenanforderungen | Zweimal die höchste Modulationsfrequenz. Bei AM-Rundfunkübertragung hat das Modulationssignal eine Bandbreite von 15 kHz, und daher beträgt die Bandbreite eines amplitudenmodulierten Signals 30 kHz. | Zweifache Summe der Modulationssignalfrequenz und der Frequenzabweichung. Wenn die Frequenzabweichung 75 kHz beträgt und die Frequenz des modulierenden Signals 15 kHz beträgt, beträgt die erforderliche Bandbreite 180 kHz. |
Nulldurchgang im modulierten Signal | Äquidistant | Nicht gleich weit entfernt |
Komplexität | Sender und Empfänger sind einfach, aber bei SSBSC-AM-Trägern ist eine Synchronisation erforderlich. | Sender und Empfänger sind komplexer, da die Variation des Modulationssignals konvertiert werden muss und aus der entsprechenden Variation der Frequenzen ermittelt werden muss (d. H. Die Umwandlung von Spannung in Frequenz und von Frequenz in Spannung muss erfolgen).. |
Lärm | AM ist anfälliger für Rauschen, da Rauschen die Amplitude beeinflusst, wo Informationen in einem AM-Signal "gespeichert" werden. | FM ist weniger anfällig für Rauschen, da Informationen in einem FM-Signal durch Variieren der Frequenz und nicht der Amplitude übertragen werden. |
Die AM-Methode der Audioübertragung wurde erstmals Mitte der 1870er Jahre erfolgreich durchgeführt, um Qualitätsfunk über Telefonleitungen und die ursprüngliche Methode für Audio-Funkübertragungen herzustellen. FM-Radio wurde in den 1930er Jahren hauptsächlich von Edwin Armstrong in den Vereinigten Staaten entwickelt.
AM-Radio reicht von 535 bis 1705 Kilohertz, wohingegen FM-Radio in einem höheren Spektrum von 88 bis 108 Megahertz liegt. Für AM-Radio sind Sender alle 10 kHz und UKW-Sender alle 200 kHz möglich.
Der Vorteil von AM-Radio besteht darin, dass es mit einfachen Geräten relativ leicht zu erkennen ist, auch wenn das Signal nicht sehr stark ist. Der andere Vorteil ist, dass es eine geringere Bandbreite als UKW und eine größere Reichweite im Vergleich zu UKW-Radio aufweist. Der Hauptnachteil von AM ist, dass das Signal von Gewittern und anderen Funkstörungen beeinflusst wird. Obwohl die Funksender Schallwellen mit einer Frequenz von bis zu 15 kHz übertragen können, können die meisten Empfänger Frequenzen nur bis zu 5 kHz oder weniger wiedergeben. Wideband FM wurde entwickelt, um den Interferenznachteil des AM-Radios gezielt zu überwinden.
Ein entscheidender Vorteil von FM gegenüber AM ist, dass das UKW-Radio eine bessere Klangqualität als AM-Radio aufweist. Das FM-Signal hat den Nachteil, dass es lokaler ist und nicht über große Entfernungen übertragen werden kann. Daher können mehr FM-Radiosender benötigt werden, um einen großen Bereich abzudecken. Darüber hinaus kann das Vorhandensein von hohen Gebäuden oder Landmassen die Reichweite und Qualität von FM einschränken. Drittens erfordert FM einen ziemlich komplizierteren Empfänger und Sender als ein AM-Signal.
FM-Radio wurde in den 1970er und frühen 80er Jahren populär. In den 1990er Jahren wechselten die meisten Musiksender von AM und nahmen aufgrund einer besseren Klangqualität FM an. Dieser Trend war in Amerika und den meisten europäischen Ländern zu beobachten, und die UKW-Sender überstiegen langsam die AM-Sender. Heutzutage bevorzugt die Sprachausstrahlung (wie Talk- und Nachrichtenkanäle) immer noch AM, während Musikkanäle ausschließlich aus FM bestehen.
AM wurde ursprünglich für die Telefonkommunikation entwickelt. Für die Funkkommunikation wurde ein Dauerstrich-Funksignal erzeugt, das als Doppelseitenband-Amplitudenmodulation (DSB-AM) bezeichnet wurde. Ein Seitenband ist ein Frequenzband, das höher (als oberes Seitenband bezeichnet) oder niedriger (als unteres Seitenband bezeichnet) als die Trägerfrequenzen ist, was ein Ergebnis der Modulation ist. Alle Formen von Modulationen erzeugen Seitenbänder. In DSB-AM sind der Träger und sowohl USB als auch LSB vorhanden. Der Stromverbrauch in diesem System erwies sich als ineffizient und führte zu dem DSBSC-Signal (DSBSC), bei dem der Träger entfernt wurde. Zur Erhöhung der Effizienz wurde die Modulation des Einzelseitenbandes entwickelt und verwendet, bei der nur ein einziges Seitenband übrig blieb. Für die digitale Kommunikation wird eine einfache Form von AM, die als Continuous Wave (CW) bezeichnet wird, verwendet, bei der das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Trägerwelle binäre Daten darstellt. Die International Telecommunication Union (ITU) hat 1982 verschiedene Arten der Amplitudenmodulation festgelegt, darunter A3E (Double Sideband Full Carrier); R3E, einseitiger reduzierter Träger; H3E, Single-Sideband-Vollträger; J3E, einseitiger unterdrückter Träger; B8E, Emission unabhängiger Seitenbänder; C3F, Restseitenband und Lincompex, verbundener Kompressor und Expander.
Eigenschaften und Dienste des UKW-Radios umfassen Pre-Emphasis und Deemphasis, stereophonen FM-Sound, Quadrophonic-Sound, Dolby FM und andere Hilfsträgerservices. Preemphase und Deemphasis sind Prozesse, bei denen bestimmte Frequenzen verstärkt und verringert werden müssen. Dies geschieht, um das Rauschen bei hohen Frequenzen zu reduzieren. Stereophonic FM Radio wurde 1961 in den USA entwickelt und offiziell zugelassen. Hierbei werden zwei oder mehr Audiokanäle unabhängig voneinander verwendet, um aus verschiedenen Richtungen hörbaren Ton zu erzeugen. Quadraphonic ist Vierkanal-FM-Rundfunk. Dolby FM ist ein Rauschunterdrückungssystem, das mit UKW-Radio verwendet wird, was kommerziell nicht sehr erfolgreich war.
Nachfolgend finden Sie ein altes Trainingsvideo der US-Armee, das über die technischen Abläufe von AM- und UKW-Radio spricht.