Natuurkunde.nl - Bandbreedte en Amplitudemodulatie

Bandbreedte en Amplitudemodulatie

Iris stelde deze vraag op 13 januari 2020 om 21:43.

Goedenavond!

Ik kwam deze opmerkingen tegen in mijn boek en ik snapte ze gelijk al niet, namelijk:
1. In opmerking 1 wordt beweerd dat het voorbeeld erboven (met de verschillende frequenties) alleen geldt bij Amplitudemodulatie. Eerder in de paragraaf wordt echter beweerd dat bij amplitudemodulatie enkel de amplitude verandert, niet de frequentie. Mag ik er dus vanuitgaan dat de frequentie ook verandert?
2. In de tweede opmerking wordt gezegd dat de bandbreedte symmetrisch om het bronsignaal zit, maar het signaal niet. Hoe moet ik me dat voorstellen? Wordt hiermee bedoeld dat de mooie sinusvorm verdwijnt en bijvoorbeeld de 'toppen' van de sinus lager kunnen liggen dan de 'dalen'? Of bedoelen ze meer iets in de richting van het feit dat het bronsignaal aan beide kanten een lagere amplitude kan hebben dan de bandbreedte, maar wel symmetrisch?

Mijn leraar wist ook geen antwoord op deze vragen en ik ben toch wel erg benieuwd hoe dit nu zit. Hopelijk kunnen jullie me helpen! Alvast bedankt.

Mvg, Iris

Reacties

Jan van de Velde op 13 januari 2020 om 22:32

dag Iris,

Wij zijn hier geen radiospecialisten (verre van), en als je met dit soort vragen afkomt lijk jij dat wel te willen worden. Maar voor diepe details moet je dus niet bij ons zijn. Hoewel, er is altijd een kans dat iemand die er veel meer van weet hier ooit terechtkomt en je veel beter kan helpen.

Het is niet zozeer dat je bij AM bewust van die draaggolffrequentie afwijkt. Maar die frequentie-afwijkingen zijn een gevolg van je amplitudemodulatie:

https://nl.wikipedia.org/wiki/Amplitudemodulatie

Bij amplitudemodulatie ontstaat een frequentiespectrum waarin ook de som en het verschil van de draaggolffrequentie en het bronsignaal voorkomen. Een bronsignaal van 1 kHz gemoduleerd op een draaggolf van 1 MHz (1000 kHz) geeft frequenties van 999 kHz en 1001 kHz, samen met de nog aanwezige 1000 kHz. Een audio-bronsignaal beslaat altijd een bepaalde frequentieband, de resulterende frequenties worden zijbanden genoemd.
..//..
Het ontstaan van zijbanden is ook logisch te begrijpen door naar de vorm van het uitgezonden signaal te kijken. Als er geen modulatie is, is de uitgezonden frequentie exact die van de draaggolf, en verder niets. Het uitgezonden signaal heeft dan de perfecte sinusvorm. Bij modulatie (zoals het plaatje hierboven) wordt de grootte van de sinus soms kleiner of groter, en dat groter of kleiner worden tast de ideale vorm van de sinus aan. Doordat de sinus niet meer perfect is wordt er ook uitgezonden op frequenties die iets hoger en iets lager liggen dan de draaggolf. De frequenties die rondom de draaggolf worden uitgezonden noemt men zijbanden.

Begint dit wat duidelijkheid te scheppen?

Groet, Jan

Theo de Klerk op 14 januari 2020 om 01:43

>Mag ik er dus vanuitgaan dat de frequentie ook verandert?

Volgens mij haalt het boek met opm 1 en 2 de FM uitzending (waar inderdaad de frequentie wisselt en amplitude gelijk blijft) in de war met AM uitzending (vaste frequentie met wisselende amplitude).

Bij AM modulatie is de uitzendfrequentie constant maar verandert de amplitude.
Die amplitude wordt bepaald aan de hand van de studio uitzending. Dat zijn elektrische golven met wel varierende frequenties die overeenkomen met hoorbare geluidsgolven omdat de lucht de membranen van een microfoon induwt waardoor geluidsgolven worden omgezet in elektrische signaalgolven.
Deze frequentie van deze signaalgolven (tussen 30-20,000 Hz) bepalen de amplitude van de draaggolf.

De radio filtert de "draaggolf" met vaste frequentie eruit als "uitzendfrequentie". Bij die frequentie wordt steeds gekeken hoe groot de amplitude is en die waarde wordt omgezet in een veel lagere frequentie (elektrisch, maar qua frequentie als geluid in het hoorbare gebied), namelijk die van de studio-opname. De elektrische frequentie die zo gemaakt wordt zet een luidspreker in beweging en zo wordt het signaal hoorbaar (de luidsprekerbeweging zet lucht in beweging: geluidsgolven ontstaan).

Opm 2 snap ik alleen als we het over FM hebben. Daar is de bandbreedte ruim genoeg om opnamen tot 20 kHz te faciliteren (FM gaat meestal niet boven de 15 kHz) maar als het een studiogesprek is (stemmen meestal onder de 8 kHz) dan wordt die bandbreedte niet volledig benut. Duuuhhhh.

Zie ook https://www.natuurkunde.nl/vraagbaak/50410

Iris op 14 januari 2020 om 08:45

Goedemorgen,

Bedankt voor de antwoorden! Dat de frequentie in werkelijkheid ook iets verandert bij AM kan inderdaad wel een verklaring zijn, dit wordt alleen helemaal nergens in het boek genoemd dus dit is dan wel weer gek. Ik ga er dan inderdaad maar vanuit dat de opmerkingen AM en FM door elkaar halen, anders spreekt het boek zichzelf volledig tegen. Dan snap ik het helemaal! Bedankt!

Mvg, Iris

Jan van de Velde op 14 januari 2020 om 08:51

Iris plaatste:

Ik ga er dan inderdaad maar vanuit dat de opmerkingen AM en FM door elkaar halen, anders spreekt het boek zichzelf volledig tegen.

dat doet het niet. Op zijn best verzuimt je boek er in eerste instantie bij te vertellen dat er een frequentiespectrum (met die zijbanden) ontstaat als gevolg van die amplitudemodulatie. Die "verpest" de mooie sinus van de draaggolf, waardoor die ook een beetje in frequentie gaat variëren.
Lees er die wikipedialink nog eens op na.

groet, Jan

Iris op 14 januari 2020 om 17:03

Dan zal dat het inderdaad zijn. De tweede opmerking kan dan als ik het goed begrijp voor zowel AM als FM gelden? Zal voornamelijk FM zijn omdat hier over bandbreedte gesproken wordt maar dus voor beide juist?

Bedankt voor de hulp!

Iris

Jan van de Velde op 14 januari 2020 om 18:29

Ja, voor beide juist. De ene zijband zal dan meer gebruikt worden dan de andere.

Iris op 16 januari 2020 om 00:31

Echt ontzettend bedankt! Ik heb er veel respect voor dat jullie de tijd nemen om ons, scholieren, dit allemaal uit te leggen.

Groet, Iris

Bandbreedte en Amplitudemodulatie

Reacties

Plaats een reactie

Cookie-instellingen