| ENCODER STEREO |
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Diamo un cenno sulla tecnologia utilizzata nella
trasmissione FM stereo. Per prima cosa un trasmettitore nasce mono.
ma cosa significa? Significa che trasmette su un solo canale chiamato canale monofonico. La trasmissione in stereofonia, tanto comune al giorno d’oggi, ha avuto origine nei primi anni '60, e decodifica entrambi i due canali. esempio canale destro canale sinistro. La tecnologia utilizzata per la trasmissione e la ricezione stereofonica è piuttosto complessa, ed il suo studio approfondito esula dagli scopi di queste pagine; tuttavia ritengo indispensabile, per completezza, dare almeno un cenno sul principio di funzionamento, sulla struttura del segnale FM stereo trasmesso e sulla costituzione di un decoder stereofonico.
Di trasmissioni radio stereofoniche si parlava già negli anni '50, con tante proposte e numerosi brevetti. Una delle proposte fu quella di trasmettere i due canali stereo su due frequenze differenti a distanza fissa, il che poteva essere fatto su qualunque banda, per esempio le onde medie. Il ricevitore avrebbe dovuto essere dotato di due sintonizzatori distinti, uno per il canale destro, uno per il sinistro: in pratica una doppia radio in un solo contenitore, fornita di un unico comando. L’idea era apparentemente buona, ma aveva un grosso inconveniente: la trasmissione non sarebbe stata ricevibile con un comune ricevitore monofonico, o meglio si sarebbe potuto ricevere solo un canale, e non la miscela dei due come sarebbe corretto. Viceversa, il ricevitore stereo realizzato con quella tecnologia non avrebbe potuto ricevere una trasmissione normale se non spegnendo uno dei canali o annullando l’offset di frequenza. Insomma mancava completamente la compatibilità tra la tecnologia proposta e quella esistente. Un’altra idea fu quella di utilizzare la modulazione in frequenza per trasmettere un canale, quella in ampiezza per trasmettere l’altro canale, sulla medesima portante. Anche in questo caso le difficoltà erano molteplici, e non si arrivò mai ad uno standard accettabile, anche a causa, ancora, della mancanza di compatibilità con i sistemi esistenti. Le trasmissioni FM stereo sono un valido mezzo per trasmettere musica di ottima qualità, e si prestano ancora ad aggiunte tecnologiche (come i canali RDS , le sottoportanti di servizio eccetera) che mantengono la tecnologia “giovane” e ancora resistente e competitiva rispetto agli attacchi della radio digitale. I canali della banda FM sono distanziati l’uno dall’altro di 200kHz, ed è solo grazie a questa abbondanza di spazio che si sono potute alloggiare in ciascun canale tutte le informazioni relative al segnale stereofonico. Ma adesso parliamo dalla base, da dove parte i due canali. Il segnale stereofonico di partenza, come si sa, è costituito dai due canali di bassa frequenza, destro (R) e sinistro (L). Per ottenere l’ascolto stereofonico, in ricezione i due canali devono restare distinti e separati, ed i loro contenuti si devono mescolare il meno possibile. La miscela (somma) dei due canali produce infatti il segnale monofonico (M = R + L), come si vede . L’importante è riuscire a trasmettere tutte le informazioni necessarie, sullo stesso canale radio, senza che si mescolino a loro volta.Ciò che è raffigurato nello schema è il modo in cui è occupata la banda di trasmissione FM, per ciascun canale di trasmissione. Il primo tratto (da qualche decina di Hz a 15kHz) è occupato dal segnale M, ossia la combinazione dei due canali stereo. Se un ricevitore si limita a ricevere quel tratto di banda è in grado di riprodurre perfettamente una trasmissione monoaurale, senza alcuna perdita di fedeltà. In questo modo è salvaguardata la compatibilità “verso il basso”. Un ricevitore equipaggiato per la ricezione stereo avrà invece una larghezza di banda di che si estenda almeno fino ai 53kHz, ed in questo modo potrà ricevere la seconda componente del segnale stereo, il segnale “differenza” L - R. Questo, però, non è stato trasmesso tale e quale, ma utilizzato per modulare in ampiezza un segnale alla frequenza di 38kHz. Questo segnale prende il nome di “sottoportante”. In questo modo si è potuto “spostare” il segnale differenza in una zona della banda non occupata. Per rendere la cosa ancora più complessa, occorre dire che la stessa sottoportante viene soppressa in trasmissione per motivi di assorbimento di potenza, ma vengono trasmesse le sole bande laterali della modulazione, come si vede in figura. Ma per poter rivelare un segnale modulato in ampiezza, occorre che la portante sia presente, e perciò viene inserita nel segnale una “nota” a 19kHz, cioè metà della frequenza della sottoportante. Questa nota si posiziona come una “riga” nello spazio vuoto lasciato dalle due bande maggiori. Il decodificatore stereo avrà anche il compito di utilizzare questa nota per ricostruire la sottoportante e poter così rivelare il segnale L - R. Infine, se la banda di ricezione si estende ancora un po’, fino verso i 57kHz, essa potrà comprendere anche le informazioni digitali presenti, sotto forma di modulazione di fase, nel segnale RDS. Questo è il segnale, usato soprattutto nelle autoradio, che porta le informazioni che appaiono sul display della radio, ossia il nome dell’emittente, le informazioni sulla trasmissione in corso, la data e l’ora eccetera. È una specie di “televideo” radiofonico. Negli Stati Uniti la cosa non finisce qui, perché molti canali FM stereo contengono ancora un ulteriore canale audio, monofonico a bassa fedeltà, che può trasportare musica di intrattenimento adatta per grandi magazzini, ambulatori eccetera. Filtraggio della “nota” a 19kHz necessaria per ricostruire la sottoportante a 38kHz. Questa viene ottenuta per semplice duplicazione di frequenza della nota ricevuta; · Ricostruzione del segnale completo a 38kHz modulato in ampiezza da L-R; rivelazione e filtraggio. Il risultato è la combinazione L-R originale; · Filtraggio del segnale L+R mediante un filtro passa-basso; · Combinazione algebrica (L+R)+(L-R) = 2L (canale sinistro); · Combinazione algebrica (L+R)-(L-R) = 2R (canale destro).
I segnali L ed R ricostruiti vengono a questo punto inviati ai canali audio, ai controlli di tono e agli amplificatori finali. Come si vede la sequenza è complessa, e si può intuire che i circuiti necessari siano delicati e di difficile messa a punto. Fortunatamente al giorno d’oggi esistono circuiti integrati monolitici che svolgono tutte le funzioni indicate, mentre negli anni ’60 occorreva una apposita sezione del ricevitore, dotata di numerosi transistor, diodi e bobine, che veniva adibita a tale compito. Per questo motivo la stereofonia era prerogativa dei complessi di classe elevata, mentre la maggior parte delle radio portatili non ne erano dotate. Ecco, per esempio, nello schema qua sotto un tipico decoder stereo utilizzato in una radio AM-FM-stereo a valvole di fabbricazione tedesca (anno 1962). Vi sono però anche tanti vantaggi, sennò la FM non avrebbe preso piede tanto facilmente. I vantaggi maggiori sono legati alla qualità sonora delle trasmissioni FM: ottima fedeltà e grande immunità ai disturbi. Intanto, lo spettro sonoro trasmesso si estende ben oltre i limiti delle trasmissioni AM. Queste ultime sono limitate a 4.500Hz, poco più della banda telefonica, mentre le trasmissioni FM si estendono fino a 15.000Hz, ossia fin quasi al limite della soglia di udibilità. Esistono anche dei softare che generano la stereofonia per i tx con entrata mpx. Spero di essere stato chiaro.
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