La radio AM/FM peut ressembler à de la pure magie. Allumez la radio et écoutez de la musique, des talk-shows ou tout autre divertissement audio diffusé à partir d'une source située à des centaines, voire des milliers de kilomètres. Mais la radio n'est pas magique. C'est un processus simple mais fascinant. Voici un aperçu de la création et de la diffusion des ondes radio.
Que sont les ondes radio ?
AM signifie modulation d'amplitude et FM signifie modulation de fréquence. Les programmes de radio AM et FM sont transmis par voie hertzienne via des ondes radio, qui font partie d'une gamme d'ondes électromagnétiques comprenant les rayons gamma, les rayons X, les rayons ultraviolets, la lumière visible, l'infrarouge et les micro-ondes.
Les ondes électromagnétiques sont partout, partout, à différentes fréquences. Les ondes radio ont des propriétés similaires aux ondes lumineuses (telles que la réflexion, la polarisation, la diffraction et la réfraction), mais les ondes radio existent à une fréquence à laquelle vos yeux ne sont pas sensibles.
Les ondes électromagnétiques sont générées par le courant alternatif (CA), l'énergie électrique utilisée pour faire fonctionner la plupart des technologies de votre maison et de votre vie, des machines à laver aux téléviseurs en passant par les appareils mobiles.
Aux États-Unis, le courant alternatif fonctionne à 120 volts à 60 Hz. Cela signifie que le courant alterne (change de direction) dans le fil 60 fois par seconde. D'autres pays utilisent 50 Hz comme norme.
Bien que 50 et 60 Hz soient considérés comme des fréquences relativement basses, les courants alternatifs génèrent un niveau de base de rayonnement électromagnétique (EMR). Cela signifie qu'une partie de l'énergie électrique s'échappe du fil et est transmise dans l'air.
Plus la fréquence de l'électricité est élevée, plus l'énergie qui parvient à s'échapper du fil dans l'espace ouvert est importante. C'est pourquoi le rayonnement électromagnétique est parfois vaguement décrit comme "l'électricité dans l'air".
Le concept de modulation
L'électricité dans l'air est un bruit aléatoire. Pour être transformée en signaux utiles qui transmettent des informations (musique ou voix), l'électricité doit d'abord être modulée. Par conséquent, la modulation est la base des signaux radio AM et FM.
Un autre mot pour la modulation est le changement. Le rayonnement électromagnétique doit être modulé ou modifié pour être utile en tant que transmission radio. Sans modulation, un signal radio ne peut pas transporter d'informations.
Lorsqu'il s'agit d'émissions radio, le rayonnement électromagnétique (l'électricité dans l'air) doit être modulé avec les informations à transmettre.
Pour mieux comprendre le concept de modulation, pensez à la vision. Une feuille de papier vierge est inutile jusqu'à ce qu'elle soit modulée ou modifiée de manière significative. Vous devez écrire ou dessiner sur le papier pour communiquer des informations utiles.
Émissions de radio AM
La radio AM utilise la modulation d'amplitude, la forme de diffusion radio la plus simple. Pour comprendre la modulation d'amplitude, pensez à un signal (ou onde) stable diffusé à 1 000 kHz sur la bande AM. L'amplitude (ou la hauteur) du signal constant est inchangée ou non modulée, de sorte qu'il ne contient aucune information utile.
Ce signal stable ne produit que du bruit jusqu'à ce qu'il soit modulé avec des informations, telles que la voix ou la musique. Cette modulation entraîne une modification de la force d'amplitude du signal stable, qui augmente et diminue en proportion directe avec l'information. Seule l'amplitude change. La fréquence reste constante.
La radio AM dans les Amériques fonctionne dans une gamme de fréquences allant de 520 kHz à 1 710 kHz. D'autres pays et régions ont des gammes de fréquences différentes. La fréquence spécifique est connue sous le nom de fréquence porteuse, qui est le véhicule par lequel le signal réel est transporté d'une antenne de diffusion à un syntoniseur de réception.
La radio AM transmet sur de plus grandes distances. Il a plus de stations dans une gamme de fréquences donnée et peut être capté facilement par les récepteurs. Mais les signaux AM sont plus sensibles au bruit et aux interférences statiques, comme lors d'un orage. L'électricité générée par la foudre produit des pics de bruit que les tuners AM captent.
La radio AM a également une plage audio limitée, de 200 Hz à 5 kHz, ce qui la rend plus adaptée à la radio parlée qu'à la musique. Pour la musique, les signaux AM sont de qualité sonore inférieure à celle de la FM.
Émissions de radio FM
La radio FM utilise la modulation de fréquence. Pour comprendre la modulation de fréquence, considérons un signal avec une fréquence et une amplitude constantes. La fréquence du signal est inchangée ou non modulée, il n'y a donc aucune information utile contenue.
Lorsque vous introduisez des informations dans ce signal, il y a un changement de fréquence directement proportionnel à l'information. Lorsque la fréquence est modulée entre bas et haut, la fréquence porteuse transmet de la musique ou de la voix. Seule la fréquence change en conséquence. L'amplitude reste constante tout le temps.
La radio FM fonctionne dans la plage de 87,5 MHz à 108,0 MHz, une plage de fréquences plus élevée que la radio AM. La plage de distance pour les transmissions FM est plus limitée que celle AM, généralement inférieure à 100 miles.
Cependant, la radio FM est mieux adaptée à la musique. La plage de bande passante plus élevée de 30 Hz à 15 kHz produit la qualité sonore que nous apprécions et que nous préférons. Pour avoir une plus grande zone de couverture, les transmissions FM ont besoin de stations supplémentaires pour transporter les signaux plus loin.
Les émissions FM sont généralement diffusées en stéréo (quelques stations AM peuvent également diffuser des signaux stéréo). Bien que les signaux FM soient moins sensibles au bruit et aux interférences, les barrières physiques, telles que les bâtiments et les collines, peuvent les limiter et avoir un impact sur la réception globale.
C'est pourquoi vous pouvez capter certaines stations de radio plus facilement à certains endroits qu'à d'autres, ou pourquoi vous perdez des stations lorsque vous traversez différentes zones.
