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  • Lunedì 15 Giugno 2009 13:21
  • Ultimo aggiornamento Domenica 28 Giugno 2009 09:58
  • Scritto da David Guanciarossa

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La catena HI-FI

(VIII parte - sintonizzatore radio)

 

Riteniamo esaurita per quanto concerne l'abc la trattazione del giradischi e passiamo perciò a descrivere un'altra importante fonte sonora: il sintonizzatore radio. Non é un componente indispensabile in un impianto (come lo é ad esempio amplificatore): di sorgente sonora ne può bastare una, e l'acquisto di una seconda è subordinato solo alle necessità o alle esigenze (oltre che alle…tasche) del possessore dell'impianto.

Il tuner (questo é il nome in inglese del sintonizzatore) presenta rispetto al giradischi dei punti a favore ed a sfavore. Col passare del tempo può accadere infatti che alcuni dischi vengano lasciati in disuso in un angolino della discoteca, o perché passati di moda, o perché logorati dall'uso (capita anche coi migliori impianti) o perché comunque il proprietario è stanco di ascoltarli. E considerando (ottimisticamente) che il prezzo medio dei dischi da 30 cm si aggira sulle 2500 lire ... sigh!(siamo nel 1972) Questo col sintonizzatore non accade. Come non si é neppure costretti ad acquistare un intero «long play» del quale interessino solo un paio di pezzi, e si può continuare. Ma d'altronde vi é una scelta limitata di programmi radio (in Italia, nel 1972), per cui regolarmente voi accendete la radio per ascoltare della musica ed apprendete immediatamente l'ora esatta, o siete in¬formati delle previsioni meteorologiche, e d'altra parte se cercate il giornale radio state sicuri che lo troverete appena in tempo per sapere che e finito. Scherzi a parte, tutto ciò the é al mondo ha i suoi pro e contro, ed il sintonizzatore non é nell'iperuranio (http://it.wikipedia.org/wiki/Iperuranio). Ma non é questo il luogo adatto per simili discriminazioni: vediamo piuttosto che cos'é ciò di cui stiamo parlando.

Un sintonizzatore radio e un apparecchio che capta le onde elettromagnetiche emesse a frequenza elevatissima dalle antenne trasmittenti e le elabora ricavandone un segnale elettrico che viene poi amplificato e reso sonoro.

Il compito del tuner quindi é analogo a quello del fonorivelatore, solo che il tipo di trasduzione é diverso, poiché il tuner non é sollecitato meccanicamente, cioè non "legge" un disco per ricavarne segnale, ma legge delle onde radio. Parliamo perciò delle radioonde.

Come del resto il suono, anche i segnali radioelettrici si propagano per onde, che sono appunto le radioonde o onde hertziane (si dicono così perché furono sperimentalmente verificate da Hertz nel 1887): esse sono generate dalle antenne dalle stazioni radioemittenti, alle quali é applicata una corrente alternata di frequenza elevatissima, forma sinusoidale ed enorme potenza (decine o centinaia di kilowatt). Per capire come funziona un'antenna trasmittente pensate ad una lampadina che irradia luce; anche la luce composta di tante onde elettromagnetiche tutte a frequenza diversa e ogni frequenza è un colore, tutte insieme fanno il bianco. Esiste anche «luce» che non si vede: conoscete tutti i raggi infrarossi, bene le onde radio sono come i raggi infrarossi ma invece di essere emesse da una lampadina sono irradiate da un'antenna.

Attenzione a non equivocare sulla forma delle onde: esse sono sinusoidali (vedere figura 1),

fig1

cioè come quelle inviate dal generatore all'antenna: ma da questa ne partono infinite in tutte le direzioni, per cui la somma di tutte sarà un'enorme sfera che ha come centro ('antenna stessa. Se ora tagliamo idealmente con un piano questa sfera, l'affiancarsi di un numero infinito di onde sinusoidali (ovviamente identiche) aventi origine comune produce per cosi dire un disco con delle ondulazioni circolari concentriche, simili alla superficie dello stagno in cui abbiamo fatto cadere prima il sasso.

In un'onda sinusoidale si distinguono le seguenti caratteristiche: l'ampiezza, la lunghezza d'onda, la frequenza ed il periodo. L'ampiezza dell'onda é praticamente la sua escursione rispetto all'asse della sinusoide (che rappresenta un segnale di intensità nulla). La lunghezza d'onda é la distanza tra due "creste", consecutive (cioè situate dalla medesima parte rispetto all'asse). La frequenza é il numero delle oscillazioni compiute dal galleggiante di un ipotetico pescatore in un secondo (dipende quindi dalla lunghezza d'onda) cioè da quante onde gli passano sotto in un secondo e più sono vicine più ne passano e il periodo é il tempo impiegato dallo stesso tappo per compiere una oscillazione, ovvero l'inverso della frequenza.

Facciamo un esempio pratico, e consideriamo un'onda che abbia una lunghezza nota di 10 metri: la sua frequenza sarà di 30 MHz (Megahertz = milioni di Hertz, ossia 30 milioni di oscillazioni al secondo). Infatti le radioonde si propagano alla velocità della luce, che é di 300 mila chilometri al secondo: la nostra onda, perciò, dopo un secondo avrà percorso 300 milioni di metri. Oscillando una volta ogni dieci metri, oscillerà 300.000.000/10 volte in un secondo, cioé 30 milioni di volte: f=30MHz. Se oscilla 30 milioni di volte in un secondo, oscillerà una volta in 1/ 30.000.000 di secondo, ossia avrà un periodo di 0,00000003 sec.

La sua ampiezza dipende dall'intensità della corrente che la produce, con proporzionalità diretta: inversa e quella tra lunghezza d'onda e frequenza.

Per una trasmissione radiofonica non basta però una simile onda, che costituisce tuttavia l'onda portante, ed ha lunghezza d'onda fissa, e quindi anche frequenza fissa, che é caratteristica assegnata di ciascuna emittente e sulla quale il tuner si sintonizza (tuner deriva da "to tune" = accordare, sintonizzare), vedremo poi come.

Se la stazione trasmette ad esempio su 90 MHz, il nostro ricevitore non ci restituirà di certo questa frequenza (d'altronde noi non la avvertiremmo, perché superiore ai 20.000 Hz), ma l'onda portante viene modulata dall'emittente. Cioè, poniamo si faccia variare la sua ampiezza 1000 volte al secondo, secondo un tasso di modulazione ad esempio del 30%: il tuner darà una frequenza musicale di 1000 Hz, con una certa intensità sonora, che aumenterà proporzionalmente all'aumentare del tasso di modulazione. E la stessa musica che modula l'onda portante, la quale può assumere così la forma che é in figura 2, o infinite altre.

fig.2

Questa che abbiamo descritto e la modulazione d'ampiezza, il sistema di radiodiffusione più utilizzato. Ma vi é un limite tecnico che impedisce la modulazione con segnali di frequenza superiori ai 5000 Hz: ciò che é possibile invece, nelle trasmissioni in modulazione di frequenza, che possono dirsi ad alta fedeltà.
In modulazione di ampiezza la lunghezza d'onda caratteristica di trasmissione va più o meno dai 20 ai 2000 metri, e si distinguono onde corte, medie, lunghe: la frequenza nominale delle stazioni a modulazione di frequenza va invece da 87 a 108 MHz (cioé una lunghezza d'onda di qualche metro: si tratta di onde ultracorte). L'ampiezza delle onde irradiate da una stazione MF resta sempre costante: varia invece la lunghezza d'onda per questo si dice modulazione di frequenza.

fig.3

L'intervallo di frequenza attorno alla nominale si chiama escursione„ che é tanto più elevata (può giungere ai 75 kHz per parte) quanto più é alto il livello della modulazione della frequenza musicale applicata all'emittente. Le varie stazioni sono abbastanza spaziate tra loro, quanto a frequenza nominale, perché non si abbiano a sovrapporre. Difetto delle trasmissioni MF e che esse hanno raggio d'azione limitato, in quanto le onde ultracorte non sono riflesse verso il basso dagli strati della ionosfera come avviene invece per le onde della gamma AM (modulazione d'ampiezza), e non possono perciò oltrepassare di molto l'orizzonte: ecco perché si costruiscono antenne riceventi e trasmittenti situate molto in alto (oltre a tanti altri motivi, tra i quali quello di evitare i disturbi causati dal terreno come conduttore di elettricità).

Vediamo in breve come funziona un tuner a modulazione di frequenza.

L'antenna ricevente capta una infima parte dell'energia emessa dalla stazione. Sintonizzando sulla lunghezza d'onda di essa l'apparecchio, la debolissima tensione ad alta frequenza modulata ricevuta viene amplificata per mezzo di circuiti transistorizzati (una volta erano a valvole). Qualunque sia la frequenza nominale della stazione, una volta amplificata, essa viene ridotta ad una ben più bassa, la frequenza intermedia, FL di 10,7 MHz: una lunghezza d'onda troppo breve corrispondente alla elevatissima frequenza di trasmissione: infatti da luogo a molteplici inconvenienti tecnici, di difficile risoluzione, che non sussistono per la FL. Successivi stadi di amplificazione portano il segnale ad un livello di 1 Volt circa, intorno al quale resta costante. L'onda cosi ottenuta viene elaborata da appositi circuiti che interpretano le escursioni di frequenza in modo tale da restituire la modulazione che era stata apportata nell'emittente al segnale, cioè i vari suoni.

La modulazione di frequenza riproduce una banda di suoni estesa, paragonabile a quella di un buon fonorivelatore: 20- 18.000 Hz circa. La sua dinamica (cioè il rapporto tra i pianissimi e i fortissimi) e intorno ai 60 dB (mentre nella modulazione di ampiezza essa non supera i 40 dB); sono minori le interferenze e i rumori di fondo: a patto però di un'opportuna sistemazione dell'antenna. Ma, cosa motto importante, in MF esistono trasmissioni in stereofonia, che mancano invece in modulazione di ampiezza, e un tuner stereofonico capta perfettamente anche le trasmissioni monofoniche. Tuttavia ciò non è molto utile net nostro Paese: tre sole sono infatti le stazioni che trasmettono in modulazione di frequenza (cioe il 1°, il 2°, e il 3° programma, che sono anche in AM - [1972]), e di stereofonia vi é ben poco: solo tre ore al giorno, in un solo programma, e per di più due ore sono ripetizioni delle altra. Questo costituisce un handicap alla vendita dei sintonizzatori in Italia: quando si pensa che negli Stati Uniti le emittenti MF sono quarantanove e quasi tutte stereo!

Esistono dei radioricevitori integrati, detti sintoamplificatori, i quali cioè sono atti sia a ricevere che ad amplificare il segnale, ed abbisognano solo degli altoparlanti; vi sono altresì dei ricevitori capaci di captare sia trasmissioni in modulazione di ampiezza che in modulazione di frequenza.

La regolazione della sintonia in un tuner avviene per mezzo di un condensatore variabile ottenuto mediante due serie di armature metalliche (lamine) alternate, le quali possono muoversi ed aumenta cosi o diminuisce la superficie di esse che si trova affacciata, e varia quindi la capacita del sistema.

M.M. (aprile 1972)

 

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