AMとFM変調について

質問

学校でAMとFM変調について学びました。
そして、恥ずかしいのですが以下の疑問を抱きました。

1.そもそもなぜ人の声は遠くに届かないのか
2.まだはっきり納得できてはいませんが、ネットで1の理由を調べたところ一定の周波数ではないため、減衰して聞こえなくなるとありました。しかし、AMやFM変調で実際飛ばしている電波は信号を搬送波に乗せているために、振幅や周波数が一定ではありません。それなのになぜ、遠くに飛ばせるのでしょうか
3.搬送波はどのようにして発生させているのか、どのように信号波と合成しているのか

よろしくお願いします。

回答No.6

mr_question

複数の回答者さんの言われる通りで間違いないかと思います。

変調は、一定周期の波（搬送波）に、音声を電気信号に変えたものを乗せることです。
これらを発振回路で飛ばすわけですが、この飛んでいる信号は電波（電磁波）であり、
電波から声を取り出すには、同じ周波数に設定した受信機で受信し、声だけを取り出す
復調回路が必要となります。

古いラジオや電話機で、相手の声が実際の声と異なって聞こえるのは、変調や復調作業に
精密な回路を利用していないために起こることです。
一般に周波数が高いほど、たくさんの情報量を伝搬できます。また、現代はデジタル回路
が主流であるため、周波数を高くすることで情報量を多く伝搬しています。

減衰していく電波は、ラジオ局等1箇所からの発振ではなく、携帯の基地局のように
増幅施設にて電波を増幅して遠距離にとばしています。

回答No.5

foomufoomu

電波として空中を飛ばすには、ある程度周波数が高くないと飛んでくれません。（すくなくとも100kHzぐらい以上）
これは、音声(聞こえる音)の周波数(20～20kHz)よりずっと高い周波数です。
そこで、電波として飛ばせる高い周波数の交流電気に、音声の低い周波数の交流電気を乗せる方法を考えました。それがAM変調やFM変調です。

搬送波は発振回路を使って作ります。単一周波数の正弦波です。
http://bbradio.sakura.ne.jp/osc_c/osc_c.html

これと、音声信号の低い周波数の電気とを、変調回路をつかって合成します。回路としてはFM変調のほうが簡単です。
http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H16/html/H1604B03_.html

周波数が一定でないから減衰するというのはウソです。

回答No.4

terminator_5

音声は自然の波の音や風雨の音、人工的な車の騒音などに埋もれてかき消されてしまいますね。

電波も雷など自然に発生するものから放送や携帯など様々なものが飛びかっていますが、特定の周波数に絞り込むことで、それらを排除することが出来ます。

音声も超音波を搬送波として変調する方法が、水中の通信などに使われいるようですね。

回答No.3

shintaro-2

>1.そもそもなぜ人の声は遠くに届かないのか

声が小さいから
打ち上げ花火の音なら、１０ｋｍぐらい離れても音は聞こえます。

韓国が38度線近くでやってる宣伝放送は
ものすごい大きな音でやってますので
かなり遠くまで聞こえます。

>2.まだはっきり納得できてはいませんが、ネットで1の理由を調べたところ一定の周波数ではないため、減衰して聞こえなくなるとありました。

その記述が間違い

>しかし、AMやFM変調で実際飛ばしている電波は信号を搬送波に乗せているために、振幅や周波数が一定ではありません。

その理解は正しいです。

>それなのになぜ、遠くに飛ばせるのでしょうか

電波と音波とを単純に比較してはいけません。

単純に比較はできませんが、そもそも出力が桁違いにでかいから。

FM東京は10ｋWです。
ラジカセはせいぜい５W＋５Wです。
テレビの音を最大にしたって１０Wも出せば大きすぎると感じるでしょう。

>3.搬送波はどのようにして発生させているのか、

発信器により発生させます。

>どのように信号波と合成しているのか

それを講義や実験で勉強してください。

回答No.2

szk9998

そもそも、いろいろと勘違いしているようで・・・
全てを解説するには専門書レベルのお話になってしまいます。

まず、AMやFMというのは「電波（ようは電磁波）」です。
人の声というのは「音波」です。
そもそも、「波」を伝達するモノが異なるわけで、全く別物です。
「電波」は電場と磁場の変化の波です。目にも見えないし、触ることもできません。
モノを伝わるわけではないので減衰しにくいわけです。
一方で「音波」は空気を伝わる波です。空気分子の振動で伝達していくわけなので、
なんとなくわかるかと思いますが、距離があれば減衰していきます。

一応、それ以降のことを簡単に説明すると、
音波である空気の波をマイクなどで電気信号の波に変換します。
その音声信号を、発振器（しらべてください）などで発生させた搬送波となる高周波信号に合成させるのが変調です。（たぶん、わからないですよね・・・）

だから詳しく知りたいのでしたら、専門書などで系統だって勉強したほうがいいですよ。
中高生にもわかるような絵付きの入門書も多いですしね。

回答No.1

t_ohta

人の声が直接聞こえるのは空気の振動によって伝達されるからです。
空気は減衰力が高いので早く減衰してしまいます。