Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Pochinka_blog

Что такое АМ и FM: как работают радиоволны, которые проходят сквозь стены и глушилки. Почему одно ловит за океаном, а другое только в городе

Есть запах, который помнят все, кто рос в советское время: нагретый пластик радиоприёмника. "ВЭФ", "Океан", "Спидола" — они грелись на подоконниках, стояли на кухонных полках, жили на дачных верандах. По утрам из них текли позывные "Маяка". По вечерам, если поймать нужную частоту и прижать ухо к динамику, сквозь треск и шум прорывался голос "вражеской" радиостанции. Эти волны были невидимы. Они проходили сквозь стены, сквозь границы, сквозь глушилки. Они несли музыку, новости, пропаганду, правду и ложь одновременно. И никто толком не объяснял, что это вообще такое — волна. Откуда она берётся. Почему одна звучит чисто, а другая хрипит и трещит. Пора разобраться. Без занудства, но честно. Начнём с главного, потому что без этого дальше всё равно не понять. Радиоволна — это электромагнитное излучение. Точно такое же по природе, как видимый свет, рентгеновские лучи и тепло от батареи. Разница только в длине волны и частоте колебаний. Видимый свет колеблется сотни триллионов раз в секунду. Р
Оглавление

Есть запах, который помнят все, кто рос в советское время: нагретый пластик радиоприёмника. "ВЭФ", "Океан", "Спидола" — они грелись на подоконниках, стояли на кухонных полках, жили на дачных верандах. По утрам из них текли позывные "Маяка". По вечерам, если поймать нужную частоту и прижать ухо к динамику, сквозь треск и шум прорывался голос "вражеской" радиостанции.

Эти волны были невидимы. Они проходили сквозь стены, сквозь границы, сквозь глушилки. Они несли музыку, новости, пропаганду, правду и ложь одновременно. И никто толком не объяснял, что это вообще такое — волна. Откуда она берётся. Почему одна звучит чисто, а другая хрипит и трещит.

Пора разобраться. Без занудства, но честно.

Что такое радиоволна вообще

Начнём с главного, потому что без этого дальше всё равно не понять.

Радиоволна — это электромагнитное излучение. Точно такое же по природе, как видимый свет, рентгеновские лучи и тепло от батареи. Разница только в длине волны и частоте колебаний. Видимый свет колеблется сотни триллионов раз в секунду. Радиоволны — от нескольких герц до нескольких гигагерц. Это медленнее, длиннее, и именно поэтому они способны огибать препятствия, отражаться от ионосферы и проходить через конструкции, которые для света непрозрачны.

Физик Джеймс Максвелл предсказал существование электромагнитных волн теоретически в 1865 году. Генрих Герц доказал это экспериментально в 1887-м. А через несколько лет Гульельмо Маркони и Александр Попов почти одновременно, независимо друг от друга, поняли: эти волны можно использовать для передачи сигнала без проводов.

Так началась эпоха радио.

AM: старший брат, который умеет разговаривать через океан

AM расшифровывается как Amplitude Modulation — амплитудная модуляция. Чтобы понять, что это, представьте тихий пруд. Вы бросаете камень — идут круги. Это и есть волна: колебания определённой частоты. Теперь представьте, что вы не просто бросаете камень, а как-то умудряетесь менять высоту волн в зависимости от того, что хотите передать. Тихо говорите — волны низкие. Громче — выше. Именно так работает амплитудная модуляция: несущая частота остаётся постоянной, а амплитуда (высота волны) меняется вслед за звуком.

Диапазоны AM — средние волны (530–1700 кГц), длинные волны (150–285 кГц) и короткие волны (3–30 МГц). Каждый ведёт себя по-своему.

Длинные волны идут вдоль поверхности земли и могут покрывать тысячи километров. Именно на длинных волнах работали мощные советские радиостанции — "Радио России", "Маяк". Их сигнал был слышен от Калининграда до Владивостока.

Короткие волны обладают удивительным свойством: они отражаются от ионосферы, как свет от зеркала, и буквально прыгают через континенты. Именно на коротких волнах работала "Голос Америки", Би-би-си, "Радио Свобода". Советские власти глушили их мощными помехами — строили специальные "глушилки" по всей стране. Некоторые до сих пор стоят заброшенными в лесах Подмосковья.

Главный недостаток AM — чувствительность к помехам. Атмосферные разряды, промышленные установки, даже работающий пылесос создают шумы, которые накладываются на сигнал. Тот самый характерный треск и хрип — это и есть амплитудные помехи. Зато дальность у AM до сих пор не превзойдена ни одним другим гражданским форматом вещания.

-2

FM: младший брат с характером

FM — Frequency Modulation, частотная модуляция. Здесь всё устроено иначе.

Возвращаемся к пруду с камнями. Теперь представьте, что высота волн всегда одинакова, но вы меняете не высоту, а частоту: волны то идут чаще, то реже. Именно это кодирует звук в FM. Приёмник улавливает не изменения амплитуды, а изменения частоты несущей волны.

И вот что важно: большинство помех — атмосферных, технических, случайных — влияют на амплитуду сигнала, а не на частоту. Поэтому FM-приёмник их просто игнорирует. Отсюда та самая кристальная чистота звука, которой никогда не было у AM.

Диапазон FM — 87,5–108 МГц. Это очень короткие волны, которые не огибают горизонт и не прыгают от ионосферы. Они распространяются практически по прямой. Радиус уверенного приёма FM-станции — 50–70 километров от передатчика. Дальше — тишина.

Именно поэтому в советское время FM практически не существовал как формат массового вещания. Зачем строить тысячи передатчиков по всей стране, если длинные волны покрывают всё за один раз? FM появился в советском эфире лишь в конце 1980-х, когда началась коммерциализация радио. Первые FM-станции — "Европа Плюс" в 1990 году, потом "Радио Maximum", "Русское Радио" — ворвались в жизнь как что-то совершенно новое. Стерео. Без треска. Живой звук.

Помните, как это было? Купить первый магнитофон с FM-тюнером, поймать частоту и услышать музыку так, словно оркестр играет прямо в комнате? Для людей, выросших на шипящем AM, это было почти чудом.

Что ещё было в эфире: забытые диапазоны

История радиосвязи намного богаче, чем FM и AM. Целый ряд диапазонов жил, работал и ушёл — или уходит прямо сейчас.

Длинноволновое радиовещание (ДВ) долгие годы было главным голосом страны. Первая программа Всесоюзного радио, позывные которой помнит каждый, кто родился до 1985 года, шла именно на длинных волнах. В России последние длинноволновые передатчики для гражданского вещания отключили в 2014 году. Технически и экономически они стали нерентабельны.

Средние волны (СВ) живут дольше, особенно в провинции и для трансграничного вещания. Но и они сокращаются. В большинстве европейских стран MW-вещание либо уже прекращено, либо находится в процессе ликвидации.

Короткие волны (КВ) — это отдельная романтика. На КВ работало огромное количество любительских радиостанций, пиратских вещателей, религиозных миссий, военных и разведывательных служб. "Числовые станции" — загадочные передачи, в которых монотонный голос зачитывал длинные ряды цифр — были шифрованными сообщениями агентам. Они существовали десятилетиями и до сих пор изредка появляются в эфире.

Коротковолновое любительское радио — отдельная субкультура. В СССР "коротковолновики" были особой кастой: технически грамотные, немного неформальные, связанные невидимой сетью через полмира. Связаться с радиолюбителем из Японии или Бразилии через самодельный передатчик из комнаты в Новосибирске — это было настоящим приключением.

Диапазон СВЧ и микроволны использовались для телевизионных трансляций, военной связи и спутникового вещания. Именно здесь выросли технологии, которые привели к появлению спутникового телевидения и позже — к мобильной связи.

Гражданский диапазон (CB, 27 МГц) — "дальнобойщицкое радио". В США оно стало массовой культурой в 1970-х, породив свой сленг, свои фильмы и свою музыку. В СССР и России использовалось меньше, но дальнобойщики и сейчас переговариваются на "двадцатьсемёрке" — особенно на трассах, где нет нормального сотового покрытия.

-3

Почему радио не умерло, хотя все его хоронили

Интернет убьёт радио. Это говорили в 1995 году. Потом в 2005-м. Потом в 2015-м.

Радио живёт.

Причина простая и неочевидная: радио не требует вашего внимания. Оно существует фоном. Его слушают за рулём, на кухне, на прогулке. Оно не требует смотреть в экран, скроллить ленту, нажимать кнопки. Это пассивный медиум в лучшем смысле — он не отнимает, а добавляет.

Плюс у радио есть то, чего нет у стриминговых сервисов: случайность. Вы не знаете, что зазвучит следующим. Именно эта непредсказуемость создаёт эффект открытия: услышать незнакомую песню, которая вдруг становится любимой, по-прежнему можно только на радио.

И конечно, это голос. Живой, человеческий, разговаривающий лично с тобой — в машине, в три часа ночи, в незнакомом городе.

Радио в цифровую эпоху: что дальше

Сегодня наряду с аналоговым FM развивается цифровое радиовещание — DAB+ в Европе, HD Radio в Америке. Оно даёт лучшее качество звука, больше станций на одной полосе частот, возможность передавать текст и изображения. Норвегия в 2017 году первой в мире полностью отключила аналоговое FM-вещание, перейдя на DAB+.

Но Россия с этим не торопится. Инфраструктура аналогового FM огромна, аудитория к ней привязана. Переход займёт годы и потребует замены миллионов приёмников.

А ещё есть интернет-радио, подкасты, стриминг. Формально это уже не "волны" в техническом смысле — сигнал идёт через пакеты данных, а не через эфир. Но принцип тот же: голос, музыка, слово — из точки А в точку Б, минуя пространство.

Маркони передал первый трансатлантический сигнал азбукой Морзе в 1901 году. Прошло чуть больше ста лет, и каждый человек с телефоном в кармане стал собственной радиостанцией.

Те же невидимые волны. Только теперь они везде.

Если эта статья напомнила вам что-то своё — поставьте лайк.

А в нашем Мах-канале Pochinka вы найдете посты о безопасности в сети и полезные советы по настройке смартфона.