Стереофоническое радиовещание

Стереофонические радиолы позволяют обеспечивать в жилом помещении звучание, близкое к звучанию в концертном зале, дают возможность любителям музыки, находящимся дома, вдали от культурного центра, слушать передачи в условиях, близких к естественным.

В настоящее время в нашей стране двухканальное стереофоническое радиовещание осуществляется в диапазоне УКВ по системе с полярной модуляцией. Выбор диапазона УКВ для стереовещания объясняется отсутствием в этом диапазоне сильных помех и наличием широкой полосы пропускания высокочастотного тракта и тракта промежуточной частоты в радиоприёмниках при приеме УКВ.

Сущность стереофонического радиовещания с полярной модуляцией поднесущей частоты заключается в следующем. Высокочастотный стереосигнал , поступающий на вход стереоприемника , представляет собой напряжение несущей частоты диапазона УКВ, модулированное по частоте сложным комплексным стереосигналом (КСС). КСС получается при амплитудной модуляции напряжения вспомогательной так называемой поднесущей частоты сигналами звуковых частот двух независимых каналов (А и В). Такой способ модуляции называется полярным, а колебания, полученные в результате модуляции,— полярно-модулированными колебаниями (ПМК).

ПМК представляет собой сложное колебание, в котором огибающая положительных амплитуд поднесущей изменяется в соответствии с сигналом А (в левом стереоканале), а огибающая отрицательных амплитуд — с сигналом В (в правом стереоканале). Сигнал канала А (рис. 50) представляет собой информацию от левого микрофона, а канала В — информацию от правого микрофона.

Спектр частот ПМК содержит низкочастотную (тональную) и надтональную части (рис. 51). Низкочастотная часть спектра лежит в пределах звуковых частот 30...15 000 Гц, которые передаются и при обычной монофонической передаче. Этот спектр представляет собой сумму (А + В) частот независимых каналов А и В. Спектр надтональной части ПМК лежит в пределах ультразвуковых частот, которые получаются при амплитудной модуляции поднесущей частоты разностью частот (А —В ) каналов А и В. В соответствии с ГОСТ 18633—73 поднесущая частота равна 31,25 кГц; надтональная . часть занимает спектр от 16,25 до 46,25 кГц.

В стереоприемнике после обычного частотного детектора выделяется комплексный стереосигнал , который подается на стереодекодер , где осуществляется преобразование полярно-модулированных колебаний в сигнал низкой частоты. В результате этого преобразования сигнал низкой частоты на выходе стереодекодера оказывается разделенным на два сигнала А и В, которые поступают на двухканальный тракт низкой частоты. Причем сигнал А подается в левый канал тракта низкой частоты, а сигнал В — в правый канал. К выходу каждого канала тракта низкой частоты в стереоприемнике подключены громкоговорители, которые и создают стереоэффект при прослушивании стереофонических программ.

Стереофоническое радиовещание по системе с полярной модуляцией обладает совместимостью. Это означает, что радиолы (стереофоническая или монофоническая), работающие в режиме приема монофонических передач в диапазоне УКВ, могут принимать и стереопрограммы , но звучание радиолы при этом будет монофоническим (без стереоэффекта). Для информирования радиослушателя о характере принимаемой программы (в диапазоне УКВ) в стереорадиоле имеется стереоиндикатор , для срабатывания которого используется устройство стереоиндикации . При приеме стереофонической передачи это устройство выдает соответствующий сигнал на стереоиндикатор .

Входной высокочастотный сигнал поступает с антенны на блок УКВ (рис. 52), где после фильтрации и усиления преобразуется в сигнал промежуточной частоты. На этой частоте происходит основное усиление и фильтрация сигнала. С выхода усилителя промежуточной частоты. сигнал подается на частотный детектор, преобразующий его в низкочастотное напряжение. При приеме монофонических радиопередач это напряжение, как и в обычном приемнике, поступает на усилитель низкой частоты. При приеме стерео-передач комплексный стереосигнал , образующийся на выходе частотного детектора, подается на вход стереодекодера , где происходит восстановление поднесущей частоты и преобразование полярно-модулированного колебания в низкочастотные стереосигналы . С выхода стереодекодера низкочастотные сигналы поступают на усилители низкой частоты.

Тракт усиления низкой частоты содержит два идентичных канала. Для выравнивания уровня громкости в обоих каналах имеется регулятор стереобаланса , который в одном канале увеличивает громкость, в другом — уменьшает. Для установки регулятора стереобаланса в необходимое положение перед началом передач стере о- программ передаются специальные стереофонические . испытательные сигналы

(сигналы отдельных звуковых частот). В качестве стереоиндикатора используется лампочка накаливания.

Прослушивание стерео-программы и создание характерного для нее стереоэффекта обеспечивается акустической системой, которая состоит из одинаковых громкоговорителей, подключенных к выходу каждого канала тракта низкой частоты. Акустическая система выполняется в виде двух отдельных звуковых колонок. При подготовке к прослушиванию колонку, расположенную справа от слушателя, необходимо подключить к выходу правого канала тракта низкой частоты, а колонку слева — к левому каналу. Звуковые колонки обоих каналов стереорадиолы должны быть включены в фазе.

При прослушивании стереопередач или стереофонических грамзаписей очень важно правильное расположение звуковых колонок в комнате и местонахождение слушателя по отношению к ним. Для того чтобы стереоэффект был наилучшим, слушатель должен находиться на достаточном расстоянии от звуковых колонок, в так называемой зоне оптимального стереоэффекта (рис. 53). Зона, в которой проявляется оптимальный стереоэффект, на рисунке заштрихована, точка А — точка наилучшего восприятия стереоэффекта (угол а 40°).

Перед прослушиванием стереопрограмм или стереофонических грамзаписей необходимо регулятором стереобаланса отрегулировать громкость в обоих каналах тракта низкой частоты так, чтобы в зоне восприятия стереоэффекта слушатель воспринимал бы звучание не только из точки расположения звуковых колонок, но и в пространстве между ними. Установка регулятора стереобаланса производится во время передачи специальных испытательных сигналов или при проигрывании специальной грампластинки. Применение специальных звуковых колонок с определенными характеристиками направленности позволяет расширить зону оптимального стереоэффекта практически на все помещение, в котором установлена стереорадиола.

Следует отметить, что двухканальному стереофоническому воспроизведению звука, завоевавшему в наши дни широкое признание любителей музыки, присущи следующие недостатки: ограниченная площадь действия стереоэффекта, слабая локализация звуков по глубине, недостаточное ощущение атмосферы зала. Стремление избавиться от этих недостатков привело к созданию четырехканальных систем звуковоспроизведения, получивших название квадрафонических .

Существуют системы, позволяющие приблизить звучание к стереофоническому . К таким системам относятся псевдостереофоническая и квазистереофоническая .

Псевдостереофоническая система — это одноканальная монофоническая система звукопередачи, в которой с помощью различных технических приемов создается иллюзия пространственного разделения отдельных источников звука или их перемещения в пространстве. Такой эффект достигается при помощи разделения (на выходе усилителя НЧ) усиливаемого монофонического звукового сигнала на высокочастотные и низкочастотные составляющие звукового спектра и подведения их к двум разнесенным в пространстве громкоговорителям. Подобное частотное разделение приводит к тому, что низшие звуковые частоты слышны из одного громкоговорителя, а высшие — из другого. В результате у слушателя создается впечатление пространственного расположения различных источников звука.

Квазистереофоническая система также преследует цель простыми средствами приблизить звучание к стереофоническому . В такой системе монофонический сигнал разделяется на входе усилительного устройства на два канала. В первом из них, основном, сигнал усиливается, как обычно и воспроизводится в помещении через громкоговоритель, диффузор которого обращен к слушателю. Во втором, параллельном канале сигнал пропускают через ревербератор и затем воспроизводят двумя громкоговорителями, обращенными в сторону стен помещения. Положение этих громкоговорителей подбирают так, чтобы их звучание создавало в помещении эффект отраженных волн. Следует отметить, что квазистереофоническая система дает большее приближение к двухканальному стереофоническому звучанию, чем псевдостереофоническая. Однако эти системы не могут сравниться с двухканальной стереофонической системой.