Н. — Веселая история! Найден способ сохранить в неприкосновенности полосу передаваемых частот, но при этом нет возможности спасти нюансы звучания, потому что отношение интенсивностей грубо искажается! Как жалко!. И подумать только, что еще имеют смелость говорить о высококачественном звучании приемников!..

Л. — Однако в ряде случаев это соответствует действительности, так как при этом имеют в виду частотную модуляцию, не ограниченную по динамическому диапазону.

Н. — Я был уверен, что по традиции ты тщательно воздвигнешь препятствие и потом сам же сметешь его одним щелчком. Я тебя хорошо изучил, Любознайкин. Но что это такое, частотная модуляция?

Л. — До сих пор мы рассматривали лишь один из способов передвижения низкочастотного пассажира в высокочастотном поезде, т.е. один из способов модуляции несущей частоты звуковыми частотами. Это амплитудная модуляция, в процессе которой амплитуда несущей частоты изменяется в соответствии с изменением напряжения низкой частоты.

Н. — Не станешь же ты утверждать, что в процессе частотной модуляции изменяется частота несущей в зависимости от значений низкой частоты?

Л. — Однако это действительно так. Вместо воздействия на амплитуду несущей модулирующее напряжение изменяет ее частоту (рис. 121). Чем больше мгновенное значение модулирующего напряжения, тем выше мгновенное значение несущей частоты.

Рис. 121. При частотной модуляции амплитуда несущей остается неизменной, но ее частота изменяется вокруг некоторого среднего значения в такт со звуковой модуляцией.

Н. — И можно отметить, что амплитуда несущей частоты при этом не меняется.

Л. — Да. В этом заключается одно из главных достоинств частотной модуляции, или, как сокращенно говорят, ЧМ. Постоянство амплитуды обеспечивает более высокую энергетическую отдачу передатчика, работающего всегда в режиме максимальной мощности. При приеме уровень сигнала всегда значительно выше уровня шумов. По сравнению с амплитудной модуляцией (сокращенно AM) увеличивается реальная дальность действия, так как передача идет на неизменном наивысшем уровне излучаемых колебаний.

Н. — Таким образом, в этой системе модуляции несущая частота меняется в такт с низкой частотой. Но как передаются относительные изменения интенсивности модулирующего напряжения?

Л. — Степенью отклонения частоты от того значения несущей, которое она имеет в отсутствие модуляции. При слабом звучании отклонение (или девиация) частоты также невелико. Мощные же аккорды вызывают значительную девиацию частоты.

Н. — Следовательно, ритм девиации несущей частоты будет определяться частотой модулирующего напряжения, а величина девиации — амплитудой модулирующего напряжения.

Л. — Ты хорошо понял, Незнайкин, принцип ЧМ.

Н. — И так как нет причин, ограничивающих величину девиации частоты, можно, мне кажется, сохранить истинное соотношение интенсивностей или, иными словами, правильно воспроизвести динамический диапазон звучания.

Л. — Безусловно. Именно поэтому для частотной модуляции используется метровый диапазон волн, так как здесь полоса частот не ограничена.

Н. — Частотная модуляция необыкновенно привлекательна. Я хочу изучить ее возможно глубже. И для начала я хотел бы знать, как устроен ЧМ передатчик.

Л. — Твоя любознательность не имеет границ, дружище. Однако я постараюсь ее удовлетворить и покажу, как можно соорудить опытный маломощный передатчик с помощью электростатического микрофона.

Н. — А что это еще за устройство?

Л. — Просто-напросто конденсатор из двух обкладок, одна из которых неподвижна и состоит из массивной металлической пластины, в то время как другая очень эластична и является тонкой металлической мембраной, натянутой параллельно первой обкладке.

Н. — Я догадываюсь, что это устройство является конденсатором, емкость которого изменяется под воздействием звуковых колебаний, заставляющих вибрировать эластичную мембрану.