「波形」で情報をどうやって送るのか、そして得るのか

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もちろん我が家にもしっかりと電波は届いていますよ…
夏には「紫外線」が気になり、冬には「遠赤外線」の暖房器具が活躍します。
これらは電磁波であり、私たちの見えている「可視光線」も電磁波の中の一つでもあります。

*** “電磁波” と聞くと何だか…
電磁波は周波数の強さによって “電波” “光” “放射線” と分けられています。
その中でも「電波」は人間の生活に有益な働きをしてくれるものがたくさんあります。
携帯電話やラジオ、GPSなども電磁波のよりとりによって機能しているものです。

電磁波=電波(大まかに考えます)とするとどういう仕組みで発生するのでしょうか。
電気が流れるとその周りに “磁場” が発生します、その磁場の周りに “電場” ができます…この繰り返しが電磁波というモノです。
その繰り返しのタイミングが周波数=波長ということになります。

周波数は1秒間の間にいくつの「波長」があるかということです。
それは周波数が高いということは「波長が短い」というコトでもあり、 “電波(エネルギー)が強い” というコトにもなります。
電磁波は1秒で約30万Km進みますので、光の速度である「光速」と同じものなのです。

波形には「振幅」というものも絡んできます。
振幅は波形の “上下の振り幅” のことで同じ周波数でも振幅の大きさの違いでその強弱(大小)が分けられます。
(例えば、小さなボリュームと大きなボリュームでも「ド」の音なら周波数は同じですが「振幅」が違ってくるのです)

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電磁波というくくり全体を見ると、
・AM、FMラジオやTV放送波「長波・中波・短波など」
・衛星放送・電子レンジの「マイクロ波」
・暖房や調理器具の「赤外線」
・わたしたちが視認できる「可視光線域」
・日焼けが気になる「紫外線」
・医療用の画像診断にも使用される「X線」
・放射能といわれる領域「γ線」となっていきます。
これらは電磁波を「周波数」と「波長」によって区分けしたものです。

この波にどうやって音声などの情報を取り込んでいるのでしょうか、AM・FMラジオの仕組みで見ていきます。
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AM波は振幅により音声などの情報を取り出しています。
FM波は周波数(波長)の変化によって情報を取り出しています。
従来のFM波は76~96MHzでしたがテレビ放送のデジタル化によって空きができたようで、90~95MHz帯を使用することになりました。

デジタル化以前のテレビ放送用電波も映像と音声でAM・FMのように使い分けられていました。
テレビ放送の音声だけをFM1~3chまでで聞けたのも昔の話ですが…。

周波数の “Hz” は、ドイツの物理学者「ヘルツ」が電気によって火花を発生させ、その電波を別の場所で確認したことによります。
目には見えない波形を利用して「映像」「音声」などを送る・取り出すなどということを考えつくのもすごいことですよね。