SM7EQL
Kortvågs- och UKV-tekniker
Jag är sedan en tid tillbaks i färd med att designa en AM-sändare avsedd för "Hi-Fi musiksändning" i 3.5 MHz bandet och jobbar just nu med att labba fram en bra kontrollmottagare och bygga ihop en del tillbehör för att tekniskt kunna mäta upp de parametrar som är avgörande när det gäller sändarens utsända frekvensspektra och ljudkvalitet som jag vill värdera och optimera.
De senaste dagarna har jag byggt ihop några olika AM-demodulatorer som i originalbeskrivningarna benämns ultralinjära och varav en av dessa är en quasi-synkron detektor. Jag utgår ifrån att fler än jag är intresserade av välljudande radiosändare. Det jag här nedan resonerar kring är ju även tillämpbart på FM och SSB för de som nu inte vill hålla på med AM. Min förhoppning är att det finns någon som kan reda ut ett antal frågetecken och bidra med sina erfarenheter eller synpunkter.
Till saken;
När jag nu på morgonen lyssnar på mellanvåg med de nya AM-demodulatorerna så märks väldigt stor skillnad i den upplevda ljudkvaliteten mellan olika sändare. Frekvensgången varierar starkt liksom en del av stationerna använder förbetoning och lyfter upp det höga tonregistret ett antal dB. Några har bara beskurit det låga tonregistret och det låter allmänt platt och torftigt även om ljudkvaliteten tekniskt sett nog är utmärkt. En del sändare låter rena i modulationen medan andra har en tydlig distortion som gör att talet spricker eller låter lite olinjärt eller rumphugget som ett klass C-steg på SSB.
Lägger man sedan till det faktum att vanliga konsumentmottagare, gamla röbestyckade apparater i polerat trähölje såsom de mest moderna "hemstereoapparaterna" i svart plast avsedda för vanlig rundradiolyssning (primärt FM-bandet förstås) också har de mest varierande egenskaperna så blir det inte lättare att få grepp om helheten.
I en amerikansk mottagartest som NRSC redovisade fann man att de flesta mellanvågsmottagarna hade en kraftig roll off i diskanten och inte förmådde återge mer än upp till 2...3 kHz med full styrka. Telefonkvalitet alltså. Detta berodde på flera faktorer men mest på att mottagarproducenterna använde billiga MF-filter som med få poler blir allt för smala i passbandet eftersom man samtidigt måste tänka på att undertrycka grannkanalen. Det säger sig själv att ett riktigt MF-filter i en proffsmottagare för AM-mottagning är en oerhört dyr och komplicerad komponent om den dels skall kunna släppa igenom tonfrekvenser upp till säg 4.4 kHz men ha hög dämpning på 4.5 kHz så att en sändare i grannkanalen inte stör. Nej, sådana filter blir för dyra att offra i en vanlig rundradiomottagare. Man tvingas fuska och det ordentligt. Kanske konsumenterna inte fattar eller ens vet hur en riktig radio skall låta.
Jag sitter och funderar på hur broadcastindustrin hanterar denna minst sagt komplicerade verklighet. Naturligtvis finns det grundläggande myndighetskrav på sändarna som måste uppfyllas när det gäller att hålla den utsända energin inom spektrummasken men utöver detta krav verkar det vara fritt fram för respektive station att ljudbehandla sitt programmaterial efter eget gottfinnande.
Vem på en kommersiell rundradiostation är det egentligen som bestämmer hur programmaterialet skall behandlas mellan inkommande programlina från studion till sändarens modulator? Hur görs inställningarna i praktiken och hur noga noga kontrollerar man den levererade radiosignalen som går ut via antennen. Om nu sändarteknikern gör en inställning så måste den ju baseras på hur studioteknikern ställt in sin utrustning. Dessutom krävs en oerhörd hög teknisk kunskap för att inställningarna skall kunna anses vara relevanta ur ett tekniskt perspektiv. Vem samordnar allt detta på en övergripande nivå?
Ponera att vi skall starta en rundradiostation och skaffar en sändare. Den har då vissa tekniska specifikationer som min- och max överföringsfrekvens, data på distortion och liknande. Allt står i databladet och går att utvärdera. Med få undantag är frekvensgången helt rak. I vissa drivsändare har man byggt in ett skarpt 4.5 eller 9 kHz lågpassfilter för att uppfylla Europa-kraven eller motsvarande FCC-krav medan andra har en bandbredd långt överstigande myndighetskraven. I det senare fallet säkerställer man kompabiliteten med spektrummasken genom att koppla in skarpa lågpassfilter på ledningen mellan studion och sändarmodulatorn.
Men återigen, vem bestämmer hur reglarna skall ställas in och vilka moduler som skall köpas in? Jag tycker frågan är intressant att filosofera över ty det kan ju inte vara så att varje station på t ex mellanvåg och kortvåg har funnit den bästa kompromissen när de alla låter så förtvivlat olika i verkligheten. Inte kan det väl vara den enskilde teknikern på respektive station som ställt in kranarna efter eget gehör och egen smak efter hur det låter i den egna transistorradion hemma på köksbordet - eller är det kanske precis så det går till i verkligheten.
Jag kommer ihåg från 70-talet att det satt en Collins-mottagare i kontrollbordet vid Karlsborg Radio där man sände ut Radio Sweden. Ljudet lät skapligt i den inbyggda högtalaren och syftet var förmodligen att hålla koll på att sändaren modulerades och sände på rätt frekvens snarare än att värdera ljudkvaliteten. Det stod också flera instrumentvagnar med Tektronics jätteoscilloskop och tongeneratorer och jag inser att dessa rullades runt till de olika sändarna då och då för att kolla nivåer och andra inställningar. Vem bestämde vilka nivåer som skulle ställas in?
Är kanske rundradioingenjörerna och radiokommisarierna ute på sändarstationerna runt om i världen av exakt samma skrot och korn som de experimenterande radiooperatörer vi hör dagligen på 80 m som provar mikrofoner och till slut finner en personlig favorit som de flesta lyssnare med sina plastradioapparater med inbyggd 1-tums högtalare tycker låter fantastiskt bra tills nästa dag då processen återupprepas och det dyker upp en glädjedödare som skaffat sig en riktig monitorhögtalare och har synpunkter på kolkornsmikrofonens karaktär.
Vilka standarder finns i Europa som rundradiooperatörerna kan/får/måste följa när det gäller inställning av frekvensgång, klippning, kompression, förbetoning m m? Och om det nu finns mer eller mindre tvingande standarder, tillämpas dessa i praktiken eller är det ändå upp till någon stationschef eller dennes glada sändartekniker att pilla på reglarna tills att det "låter bra" i en "vanlig rundradiomottagare" - hemma på köksbordet.
Ja, det var många frågor så här en söndagsmorgon men ändå tankeväckande eller hur?
Jag har börjat räkna på lämpliga filterkurvor och har kommit fram till att AM-modulatorn bör ha minst tre bandbreddslägen.
300 Hz - 3 kHz för normal amatörradiotrafik
100 Hz - 4.5 kHz för broadcastkvalitet med 9 kHz kanaldelning enligt europanormen
10 Hz - 9 kHz för Hi-Fi AM enligt det amerikanska systemet med 10 kHz kanaldelning och överlapp mellan kanalerna.
/Bengt
De senaste dagarna har jag byggt ihop några olika AM-demodulatorer som i originalbeskrivningarna benämns ultralinjära och varav en av dessa är en quasi-synkron detektor. Jag utgår ifrån att fler än jag är intresserade av välljudande radiosändare. Det jag här nedan resonerar kring är ju även tillämpbart på FM och SSB för de som nu inte vill hålla på med AM. Min förhoppning är att det finns någon som kan reda ut ett antal frågetecken och bidra med sina erfarenheter eller synpunkter.
Till saken;
När jag nu på morgonen lyssnar på mellanvåg med de nya AM-demodulatorerna så märks väldigt stor skillnad i den upplevda ljudkvaliteten mellan olika sändare. Frekvensgången varierar starkt liksom en del av stationerna använder förbetoning och lyfter upp det höga tonregistret ett antal dB. Några har bara beskurit det låga tonregistret och det låter allmänt platt och torftigt även om ljudkvaliteten tekniskt sett nog är utmärkt. En del sändare låter rena i modulationen medan andra har en tydlig distortion som gör att talet spricker eller låter lite olinjärt eller rumphugget som ett klass C-steg på SSB.
Lägger man sedan till det faktum att vanliga konsumentmottagare, gamla röbestyckade apparater i polerat trähölje såsom de mest moderna "hemstereoapparaterna" i svart plast avsedda för vanlig rundradiolyssning (primärt FM-bandet förstås) också har de mest varierande egenskaperna så blir det inte lättare att få grepp om helheten.
I en amerikansk mottagartest som NRSC redovisade fann man att de flesta mellanvågsmottagarna hade en kraftig roll off i diskanten och inte förmådde återge mer än upp till 2...3 kHz med full styrka. Telefonkvalitet alltså. Detta berodde på flera faktorer men mest på att mottagarproducenterna använde billiga MF-filter som med få poler blir allt för smala i passbandet eftersom man samtidigt måste tänka på att undertrycka grannkanalen. Det säger sig själv att ett riktigt MF-filter i en proffsmottagare för AM-mottagning är en oerhört dyr och komplicerad komponent om den dels skall kunna släppa igenom tonfrekvenser upp till säg 4.4 kHz men ha hög dämpning på 4.5 kHz så att en sändare i grannkanalen inte stör. Nej, sådana filter blir för dyra att offra i en vanlig rundradiomottagare. Man tvingas fuska och det ordentligt. Kanske konsumenterna inte fattar eller ens vet hur en riktig radio skall låta.
Jag sitter och funderar på hur broadcastindustrin hanterar denna minst sagt komplicerade verklighet. Naturligtvis finns det grundläggande myndighetskrav på sändarna som måste uppfyllas när det gäller att hålla den utsända energin inom spektrummasken men utöver detta krav verkar det vara fritt fram för respektive station att ljudbehandla sitt programmaterial efter eget gottfinnande.
Vem på en kommersiell rundradiostation är det egentligen som bestämmer hur programmaterialet skall behandlas mellan inkommande programlina från studion till sändarens modulator? Hur görs inställningarna i praktiken och hur noga noga kontrollerar man den levererade radiosignalen som går ut via antennen. Om nu sändarteknikern gör en inställning så måste den ju baseras på hur studioteknikern ställt in sin utrustning. Dessutom krävs en oerhörd hög teknisk kunskap för att inställningarna skall kunna anses vara relevanta ur ett tekniskt perspektiv. Vem samordnar allt detta på en övergripande nivå?
Ponera att vi skall starta en rundradiostation och skaffar en sändare. Den har då vissa tekniska specifikationer som min- och max överföringsfrekvens, data på distortion och liknande. Allt står i databladet och går att utvärdera. Med få undantag är frekvensgången helt rak. I vissa drivsändare har man byggt in ett skarpt 4.5 eller 9 kHz lågpassfilter för att uppfylla Europa-kraven eller motsvarande FCC-krav medan andra har en bandbredd långt överstigande myndighetskraven. I det senare fallet säkerställer man kompabiliteten med spektrummasken genom att koppla in skarpa lågpassfilter på ledningen mellan studion och sändarmodulatorn.
Men återigen, vem bestämmer hur reglarna skall ställas in och vilka moduler som skall köpas in? Jag tycker frågan är intressant att filosofera över ty det kan ju inte vara så att varje station på t ex mellanvåg och kortvåg har funnit den bästa kompromissen när de alla låter så förtvivlat olika i verkligheten. Inte kan det väl vara den enskilde teknikern på respektive station som ställt in kranarna efter eget gehör och egen smak efter hur det låter i den egna transistorradion hemma på köksbordet - eller är det kanske precis så det går till i verkligheten.
Jag kommer ihåg från 70-talet att det satt en Collins-mottagare i kontrollbordet vid Karlsborg Radio där man sände ut Radio Sweden. Ljudet lät skapligt i den inbyggda högtalaren och syftet var förmodligen att hålla koll på att sändaren modulerades och sände på rätt frekvens snarare än att värdera ljudkvaliteten. Det stod också flera instrumentvagnar med Tektronics jätteoscilloskop och tongeneratorer och jag inser att dessa rullades runt till de olika sändarna då och då för att kolla nivåer och andra inställningar. Vem bestämde vilka nivåer som skulle ställas in?
Är kanske rundradioingenjörerna och radiokommisarierna ute på sändarstationerna runt om i världen av exakt samma skrot och korn som de experimenterande radiooperatörer vi hör dagligen på 80 m som provar mikrofoner och till slut finner en personlig favorit som de flesta lyssnare med sina plastradioapparater med inbyggd 1-tums högtalare tycker låter fantastiskt bra tills nästa dag då processen återupprepas och det dyker upp en glädjedödare som skaffat sig en riktig monitorhögtalare och har synpunkter på kolkornsmikrofonens karaktär.
Vilka standarder finns i Europa som rundradiooperatörerna kan/får/måste följa när det gäller inställning av frekvensgång, klippning, kompression, förbetoning m m? Och om det nu finns mer eller mindre tvingande standarder, tillämpas dessa i praktiken eller är det ändå upp till någon stationschef eller dennes glada sändartekniker att pilla på reglarna tills att det "låter bra" i en "vanlig rundradiomottagare" - hemma på köksbordet.
Ja, det var många frågor så här en söndagsmorgon men ändå tankeväckande eller hur?
Jag har börjat räkna på lämpliga filterkurvor och har kommit fram till att AM-modulatorn bör ha minst tre bandbreddslägen.
300 Hz - 3 kHz för normal amatörradiotrafik
100 Hz - 4.5 kHz för broadcastkvalitet med 9 kHz kanaldelning enligt europanormen
10 Hz - 9 kHz för Hi-Fi AM enligt det amerikanska systemet med 10 kHz kanaldelning och överlapp mellan kanalerna.
/Bengt
