電台廣播
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電台廣播，又稱無線電廣播（英語：Radio broadcasting）、聲音廣播或收音機廣播，是以無線電波單向傳遞聲音資訊的方式，一般是以高頻廣播，透過大氣電波發送廣播頻率後，聽眾透過收音機來接收。其基本設施為廣播電台，中文常通稱為「電台」。
依使用的技術不同，電台廣播主要分為調幅廣播（AM）及調頻廣播（FM），另外還有常見於國際廣播的短波廣播。不同的電台廣播使用不同的的頻率範圍。大部分電台使用FM廣播，部分小規模電台則採用AM廣播。除大氣電波外，部分透過有線網絡、人造衛星（人造衛星廣播）和互聯網廣播。
歷史
[編輯]1896年，古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Giovanni Maria Marconi）發明了無線電報，最早的無線電系統是無線電電報系統，其中沒有包括聲音。若要用電台廣播來傳送聲音，需要有偵測聲音的電子裝置以及信號放大的設備配合才行。
熱離子管是由英國科學家約翰·弗萊明在1904年發明的，他開發了一個設備，稱為「振動閥」（因為電流只能以單一方向通過此設備）。其中加熱燈絲（即陰極）可以以熱發射的方式釋放電子，若對應的平板電極（即陽極）電壓較高，電子會流往陽極。而陽極沒有加熱，不會產生熱發射，因此電子無法逆向流動。此設備可以作為交流電的整流器（之後稱為弗萊明管），也可以作為無線電波的探測器[1]。對於當時使用早期固態二極體（以礦石和貓鬚偵測器為基礎）的礦石收音機，可以顯著的提升其性能。不過此時仍需要擴大器。
1906年3月4日，奧地利人Robert von Lieben為充填水銀蒸氣的真空管三極管申請了專利[2][3][4]。而李·德富雷斯特也獨立發明了奧迪翁管，在1906年10月25日[5][6]為奧迪翁管申請了專利。不過一直到1912年研究者瞭解其放大能力後，才開始實際使用[7]。奧迪翁真空管加速了連續聲波的傳遞與接受。
1920年時，真空管的技術已相當成熟，成熟到可以開始無線電廣播的程度了[8][9]。不過最早可以當成是「廣播」的早期音頻傳輸可能是在1906年的聖誕夜，由范信達所傳送的，只是這部份仍有爭議[10]。儘管許多早期的實驗者都試圖要發明類似無線電話，只允許二方互相通訊的設備，不過也有人試圖將訊號傳送給較多的聽眾。Charles Herrold於1909年在加利福尼亞州開始了廣播，隔年開始傳放音頻（Herrold的電台最後變成了KCBS電台。）
荷蘭海牙的PCGG電台在1919年11月6日開始廣播，成為第一個商業電台。1916年時，在西屋公司工作的電機工程師法蘭克·康拉德，開始在賓州Wilkinsburg的車庫中發送廣播，呼號8XK。這個電台之後移到西屋公司位在East Pittsburgh工廠的屋頂。西屋公司在1920年11月2日重新開始這個電台，叫作KDKA，是美國第一個獲得商業許可的電台[11]。廣播許可的類型會決定商業廣播的型式，一直到很多年後才開始有廣告。美國第一個獲得許可的電台就是KDKA，這也是1920年美國總統選舉的結果。蒙特利爾電台（後來的CFCF電台在1920年5月20日開始廣播節目，而底特律電台（後來的WWJ電台）在1920年8月20日開始有廣播節目，不過這二個電台當時都沒有獲得許可。
娛樂用的廣播是在1920年從英國開始的，最早是在切爾姆斯福德附近Writtle，馬可尼研究中心的2MT電台。1920年6月15日時，知名女高音內莉·梅爾巴在切爾姆斯福德的馬克尼新街工廠製作了著名的廣播節目，節目中唱了二首詠嘆調，節目中也有以著名的顫音演唱，她是第一個參與廣播直播節目的國際知名藝術家。2MT電台在1922年開始有固定的娛樂節目。英國廣播公司在1922年合併，在1926年取得皇家特許狀，是全世界第一個國立的廣播電台[12][13]，1923年時捷克電台以及許多歐洲的電台紛紛成立。
1920年8月27日時，位在布宜諾斯艾利斯Teatro Coliseo的阿根廷廣播電台開始固定的廣播播放。因為阿根廷政府沒有正式的廣播許可程序，廣播電台 一直到1923年12月19日才取得許可。此電台繼續播放娛樂及文化節目達數十年之久[14]。
廣播相關的教育很快就出現了，美國的學院也開始將廣播相關課程放進其課程規劃中。馬薩諸塞州米爾頓的庫裡學院在1932年有第一個主修廣播的科系，當時該校與波士頓的WLOE合作，讓學生們播放節目[15]。
傳播方式
[編輯]一般是普通收音機能接收的。
1.播音室
2.混音設備
3.音頻轉換器
4.無線電轉換器
5.無線電塔（發射塔）
6.用戶收音機
電台的種類廣泛，有由幾個人運作的業餘電台，亦有數以百計職員的商營、公營電台，或是軍用電台。在一些已發展國家，非牟利的校園電台亦甚為常見。電台廣播內容有新聞報告、音樂點播、人物專訪、戲曲欣賞、體育旁述、廣告時間等。電台節目可以直播形式，或採用預先錄音形式廣播。部分電台更採用全電腦控制形式，播放預先錄製的節目內容。
雖然現在傳統電台的光芒正在逐漸被網路電台所蓋過，但是仍有許多使用AM技術的短波頻率電台能在數千英里之外被接收到（除開夜晚）。比如說，BBC有一個完整的短波信號傳送時刻表。這些廣播對大氣狀況與太陽黑子非常敏感。
類型
[編輯]短波
[編輯]有關短波及中波、低頻（長波）的差異，參見短波廣播。短波大部份用在國家廣播公司、國際宣傳或是宗教電台組織[16]。
AM
[編輯]AM 電台是最早的廣播電台，AM表示（Amplitude modulation），即振幅調諧（調幅），這是一種通過變化載波信號的振幅來調節信號的調製方法。
AM 廣播在全世界範圍內使用中波波段，歐洲也使用長波波段，由於20世紀80年代和90年代FM立體聲廣播電台的興起，一些北美電台也開始使用AM進行立體聲廣播，但是這一舉措沒有贏得很多用戶。
AM 的優勢之一是，它的信號可以使用簡單的設備探測到，如果一個信號強度足夠大，接收器甚至不需要電源；建設一個不需要電源的收音機也成為了早期 AM 廣播的夢想。
AM廣播起源於北美的中波射電系統，載波信號的頻段為 530 到 1700 kHz，在20世紀90年代，這個頻段有加入了九個頻道，它們的頻段為 1620 到 1700 kHz，在美國，每個頻道中間間隔 10 kHz，在其它地方大概是 9 kHz。
AM 信號容易受到來自閃電和其他電磁干擾的影響。
由於大氣電離層中D層對信號的強力吸收，AM發射系統無法發射球狀的電波，在夜間，這種吸收大幅減小，因此信號可以傳播至更遠的距離，但是，這也會造成一定的信號衰落，而且在一個頻道擁擠的情況下，這意味着占據同一頻率的不同頻道必須在夜間減小信號功率，或者改變信號傳播方向來避免干擾，在北美，電台之間共享一個頻率。
AM 電波傳送裝置可以發射的信號頻率最多為 15 kHz（注意信號頻率和載波頻率是兩回事，收音機上的標識是載波頻率），但是大多數的接收器（收音機）只能接受最大5kHz的信號，在20世紀20年代，這是可以滿足當時需求的，因為當時的麥克風的保真度較低，磁帶的轉速為78轉每分鐘，擴音器的性能也很低，但隨着科技的發展，音頻設備的保真度大幅上升，而接收機的最大頻率還是 5 kHz，不同AM電台在同一個服務區內不准使用重疊的頻段，這避免了信號間的干擾，Bob Carver發明了 AM 立體聲調諧器，使得這些接收器的頻段可以超過 15 kHz，可是在幾年之後，這種調諧器沒有發展下去，再有就是，減少接收機的頻段減小了製造成本，而且也使它們更耐干擾，減小了開發商開發立體聲調諧器的積極性，因此AM的收聽效果現在一直不好，比不上具備立體聲的 FM。
FM
[編輯]衛星電台
[編輯]衛星廣播（satellite broadcasting）利用廣播衛星向地面轉播電視或聲音廣播信號，供一般公眾直接接收的廣播方式。自從1963年7月美國發射成功世界上第1顆同步通信衛星「同步Ⅱ號」後，衛星通信得到很快發展。到20世紀70年代中期，各國開始發射實驗用的廣播衛星。到80年代衛星廣播進入實用階段。
地面數字廣播
[編輯]地下電台
[編輯]地下電台是指未經所在地國家批准的電台。地下電台可以是一個由廣告支持的針對接受區的聽眾的商業企業，或是供於私人經營的娛樂，或是為了政治目的，一般情況下只在一個非常小的範圍下放送。
Digital
[編輯]數碼聲音廣播（Digital Audio Broadcasting，DAB），亦稱尤里卡147（EUREKA 147），是目前用於某些國家的電台廣播的數碼技術。自2006年，全世界有約1,000個電台採用DAB技術作廣播之用。
DAB技術於1980年代設計，幾年內許多國家已有其接收器。支持者聲稱這標準比類比FM廣播較多好處，例如聲音保真度高，以及同一頻率可廣播更多電台頻道，解決對噪音、多徑、廣播音量時強時弱和同頻率干擾的問題；但由英國、丹麥、挪威和瑞士的98%的電台進行的收聽測試實驗證明DAB的聲音品質比FM廣播差，原因是他們使用的位元率太低，導致品質上差異。
節目形式
[編輯]電台節目形式依國家、監管和市場的不同而不同。例如美國聯邦通信委員會規定美國在88–92 MHz頻道的節目要是非營利或是教育性的，其中不能含有廣告。
此外，節目形式也會隨著時代以及技術的演進而不同。早期的廣播設備只允許現場錄製節目後直接播放，稱為live。後來錄音技術進步，越來越多的廣播節目是先行製作後，再播放事先錄製好的節目。目前的趨勢是電台的自動化（廣播電臺自動化播出系統）。有一些電台已可以在不需人力介入的情形下運作，完全用電腦控制，依序播放事先錄製好的內容。 電台節目的主播又分為DJ和電台節目的主持人，DJ主要都是在分享音樂，而電台主持人則會有一個主題(例如:政論或旅遊等)主要在分享資訊。
參見
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參考資料
[編輯]- ^ Guarnieri, M. The age of vacuum tubes: Early devices and the rise of radio communications. IEEE Ind. Electron. M. 2012: 41–43. doi:10.1109/MIE.2012.2182822.
- ^ [1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） DRP 179807
- ^ Tapan K. Sarkar (ed.) "History of wireless", John Wiley and Sons, 2006. ISBN 0-471-71814-9, p.335
- ^ Sōgo Okamura (ed), History of Electron Tubes, IOS Press, 1994 ISBN 90-5199-145-2 page 20
- ^ [2] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） Patent US841387 from 10/25/1906
- ^ U.S. Patent 879,532. [2018-06-19]. （原始內容存檔於2014-01-31）.
- ^ Nebeker, Frederik. Dawn of the Electronic Age: Electrical Technologies in the Shaping of the Modern World, 1914 to 1945. John Wiley & Sons. 2009: 14–15 [2018-06-19]. ISBN 0470409746. （原始內容存檔於2019-04-28）.
- ^ The Invention of Radio. [2018-06-19]. （原始內容存檔於2017-04-05）.
- ^ Guarnieri, M. The age of vacuum tubes: the conquest of analog communications. IEEE Ind. Electron. M. 2012: 52–54. doi:10.1109/MIE.2012.2193274.
- ^ Fessenden — The Next Chapter RWonline.com （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- ^ Baudino, Joseph E; John M. Kittross. Broadcasting's Oldest Stations: An Examination of Four Claimants. Journal of Broadcasting. Winter 1977: 61–82 [2013-01-18]. （原始內容存檔於2008-03-06）.
- ^ Callsign 2MT & New Street. [2018-06-26]. （原始內容存檔於2021-05-05）.
- ^ BBC History – The BBC takes to the Airwaves. BBC News. [2018-06-26]. （原始內容存檔於2019-11-22）.
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- ^ Grodkowski, Paul. Beginning Shortwave Radio Listening. Booktango. 2015-08-24 [2018-05-21]. ISBN 9781468964240. （原始內容存檔於2021-01-01） （英語）.
