收音机带宽多宽才好

 

你的新收音机的滤波器可能比你想象的要宽。

AM带宽的混乱：

今天与昨天的中频滤波器

一台收音机是否能让人听得津津有味，或适合于困难的DX，在很大程度上是由最后的中频滤波器阶段决定的。过去的大多数收音机一开始就没有配备很多中频滤波器，它们的质量差别很大，在多用途收音机中不得不做出苛刻的妥协。随着数字滤波和廉价的DSP便携机的出现，我们被丰富的选择性设置所宠坏了，同时也带来了一个我不得不首先考虑的特异性问题，即现在一些（数字）滤波器的标记方式发生了变化。

带宽的混淆

在AM模式下，两个边带都包含相同的调制信息，这意味着适合9kHz（区域1和3）或10kHz（区域2）中波频道的音频带宽约为调制带宽的1/2--即4.5或5kHz。在短波方面，5kHz的频道间隔只适合2.5kHz的音频频谱。

物理中频滤波器是由其整个（中频）通带指定的，而不是音频通带。要享受一个AM电台可以（通常）传输的全部音频频谱，在美国中波需要一个10kHz宽的滤波器（在世界其他地方是9kHz），或在短波需要一个5kHz的滤波器。我们中比较老练的SWLer和火腿都非常习惯这种方案，因此，数字滤波器只提供最大 "6kHz "的带宽甚至更少的前景似乎令人失望，尽管这是过去许多SWL平板电脑和便携机的标准 "宽 "滤波器。

当我得到我的第一个典型的（Silicon Labs 473x-）DSP便携机时，我开始怀疑滤波器的选择：最宽的滤波器设置在显示屏上显示熟悉的 "6千赫兹"，但它听起来比这宽得多! 检查音频频谱，我可以看到 "6kHz "的滤波器有完整的6kHz的音频带宽，其他的滤波器设置也是如此。换句话说，这些设置是以音频带宽或 "每边带 "带宽来命名的，并没有遵循习惯的模拟滤波器描述。"6kHz "滤波器设置实际上相当于旧式拼写中的12kHz中频滤波器！

 

同样，Belka超便携产品--虽然没有围绕SiLabs DSP制造--也采用了 "音频带宽 "的命名方案，最宽的滤波器被称为 "4kHz"。这相当于一个老式的8kHz中频滤波器，实际上它甚至更宽，但这种命名惯例偶尔会导致人们对这些无线电设备中 "太窄 "的滤波器选择产生不必要的担忧。

 

在硬件收音机上，命名的转变可能只是一种简化的手段，据我所知仅限于基于SiLabs的DSP便携机和Belka，但当一些SDR软件（SDR Sharp、SDR Uno）使用传统的 "中频带宽 "命名方案时，SDR Console又开始使用 "AF/per sideband"。毫不奇怪，这令人困惑，但幸运的是只在双边带调制模式下。

在SSB中，每次只有一个边带要通过滤波器，这就是为什么滤波器的指定带宽等于可能的音频带宽，而令人困惑的命名问题就不存在了。

在一些收音机上的演示和实际（某种程度上）测量

在试图做截图来说明这个问题的时候，我有个想法，就是一般检查一下我的收音机的滤波器的特性。为了说明这一点，我需要作点小弊：我没有试图用我不拥有的设备来测量我无法单独进入分析的滤波器，而只是分析了收音机的音频输出。虽然这可以显示出实际滤波器形状的近似值，但这包括了滤波器后面发生的每一个信号变化，例如音调控制。由于缺乏信号发生器，我把收音机调到15110千赫上来自科威特的10千赫宽的DRM信号，给收音机一个宽的、实际的信号，并规避DSP收音机可能采用的任何基于电平的自动带宽或降噪诡计。

PL-660是我唯一一个（几乎是）老派的模拟便携机的例子，它采用了2个常规的、廉价的、规格不明的陶瓷滤波器，而且没有使用DSP。它们的型号让人想起MuRata滤波器的代码，但这与下面显示的结果并不相符，"CXE455IU "可能是 "宽 "滤波器。然而，在最后，宽和窄之间的差别并不......嗯......完全是戏剧性的：

看起来这两种设置的通带是一样的，只是在窄的设置中，裙边似乎下降得快一点。两种设置之间的实际差异并不值得称道，但在现实生活中肯定比分析器的图示更明显，而且也是后期PL-660型号经常被抱怨的问题。但通带看起来相当好（平坦），在2kHz之前没有太多的下降，3kHz是肩部的中间位置，在这一点上，音频是~12dB。

XHDATA D-808

D-808是一堆小型DSP-收音机的典范，它节省了大量（和昂贵的）附加电路，并为AM提供了一套特别丰富的（音频）通带，甚至是非常不寻常的通带，如 "1kHz"。

D-808在6、3和1kHz设置下（音频/每边带带宽）。

通带比PL-660的通带更倾斜一些，但微小的扬声器很可能使其影响得到控制。最大的惊喜是，裙边下降得很平缓，甚至PL-660的陶瓷滤波器似乎也有一个稍好的形状系数。我不确定这是否是有意为之，或者只是Silicon Labs芯片的限制，这些滤波器似乎模仿了廉价的陶瓷滤波器的形状，也在该组的下一个DSP收音机中：

德生 S-8800

鉴于这款收音机在其第三中频阶段使用了相同的DSP芯片，其响应的差异令人惊讶：通带内的斜率比D-808明显得多，在右/上边缘低20（音频）分贝。对于一个数字滤波器来说，裙边又是出乎意料的宽--这两点在该收音机的实际声音中也很明显，往往同时有点消音和 "太宽"。

Tecsun S-8800在6和3kHz的滤波器设置下

Belka与Icom IC-705的对比

请注意，IC-705使用的是 "老式的"（IF-）带宽规格方案，而Belka是 "每边带"。由于这两台收音机都允许单独设置下限/左裙，我特意将这两台收音机的下限截止频率保持在最低设置（我喜欢听语音和音乐中的低音！）。与DSP便携机不同，右肩/上肩是我对 "理想 "数字滤波器的期望。

上图：IC-705的全10kHz中频带宽 - 下图：贝尔卡在 "4kHz "时

上面的图还显示，Belka的 "4kHz "设置实际上比这个宽一点，Icom在5kHz时滚落，Belka在4.5kHz时滚落（与欧洲9kHz的MW频道间隔完美匹配）。事实上，所有的带宽都比Belka上显示的宽500Hz到1kHz，以更好地适应AM接收的要求。在SSB中，显示的数值是正确的，它只是没有单独的AM显示符号。

上图：IC-705在典型的6kHz "宽 "滤波器设置下，音频带宽为3kHz - 下图：Belka设置为 "3kHz "时，实际上是4kHz宽。

现在，这就是为什么Belka在其阻带中仍然显示出更多的噪声：我在家里做了这些图，用天线接收信号（代替信号发生器）...和干扰：你在那里看到的是附近的PLC调制解调器的讨厌的空闲脉冲，一个覆盖整个短波（减去火腿波段）的超宽信号。为什么你在Icom上看不到这种情况，是因为它有一个相当有效的、可调节的中频噪声消除器，可以控制这些脉冲。所有其他的收音机都缺乏噪音消除器，这个视觉演示显示了为什么我希望他们有一个。

然而，真正的宽带信号的额外存在是一件好事，因为我并没有真正考虑清楚，测试信号首先应该比最宽的待测滤波器更宽。但是，所有的图仍然说明了他们的故事，即使在其他接收机上看到的一小部分停止带噪声是由这些脉冲引起的。

超宽滤波器：非必要但很好用？

除了增强和振兴模拟中波广播的失败或半失败的努力外--一些AM电台超过了分配的频道带宽（有意或无意），可能会有一点清脆的音频，在短波上也有实验性的AM模式传输，宽度可达32kHz，所有的原因都是对宽幅AM中频滤波器的需求可能增加，超过了对标准中波最佳保真度的愿望。

宽于必要的滤波器（或滤波器设置）的问题是，在具有符合标准的常规调制带宽的电台上，它们的危害多于好处。一个稍宽的（或不好的）滤波器可以利用一些电台为自己宣称的一点额外带宽，而且听起来绝不沉闷，但它们不能产生该电台首先不传送的高音，这似乎是一个相当普遍的疏忽。这样一来，多余的中频滤波器带宽只会增加噪音/嘶嘶声和潜在的邻道干扰，而不是保真度。

然而，我在我听到的几个实际的宽频调幅传输是相当令人印象深刻的：

1. 中国国际广播电台是或曾经是（据我所知）唯一在某种程度上定期进行实验性超宽（高达32千赫）传输的短波广播公司。

2. 罗马尼亚电台Actualite在中波1152千赫上进行16千赫的传输，基本上占据了两个9千赫的区域1频道，留下一点左右空间。他们用400千瓦的功率（是美国A类电台法定功率的8倍），结果是...不错：

这是一个来自820英里外的早期晚间信号，几乎听起来就像隔壁的一个调频电台！这几乎让我希望我最喜欢的电台能有一个好的环境！这几乎让我希望我最喜欢的电台也能这样做! 然而，这些相当罕见的例外情况是否值得为此买一个收音机（指SDR）？

SDR#在1152kHz上接收16kHz宽的广播（AirSpy HF+discovery）。

 

这篇文章的重要部分已经说过了（你可以跳过下面这位老者的胡言乱语）--我不禁再次想起我们今天有多好，嗯，至少在中频滤波器方面：

许多经典的通用接收机和大多数多频段便携式接收机，在短波5千赫兹信道间隔、中波9或10千赫兹信道间隔和SSB上，最多只有2个（陶瓷）滤波器的折衷带宽，几乎感觉就像昨天。窄的 "滤波器必须同时用于SSB和窄的AM，所以在一些收音机上选择了3kHz，以满足这两个目的同样平庸，而且在大多数SWL收音机上，6kHz的 "宽 "滤波器（旨在满足一个干净的5kHz短波频道）也必须满足中波。

很少有更昂贵的桌面接收机也配备了12kHz的宽滤波器，建伍R-1000和YaesuFRG-7700可能是最著名的例子，奇怪的是他们的兄弟姐妹R-2000/5000或FRG-8800却没有。据我所知，没有一个经典的Icom提供滤波器，可以说只对本地中波电台的接收有好处，但从NRD-505开始的JRC收音机就有。这份清单可能并不完整，但已经涵盖了大部分，中波音频保真度或宽带数字诡计被大多数SWL电台制造商认为不够重要。

由于所提供的滤波器也不一定能完全满足其预期的主要目的，所以售后的滤波器改装套件在当时相当流行，一些经销商甚至出售流行收音机的现成改装版本。

我最喜欢的例子是Yaesu FRG-7，它的陶瓷滤波器在出厂时规定了6kHz（-6dB）的带宽，在奇怪的'-50dB'阻带标记上延伸到14kHz。在现实中，这个规格变成了相当热情，这和相当大的扬声器给了FRG-7丰富的音频...和可怕的选择性的声誉。同样的滤波器必须在中波、短波和SSB上使用，这样就经常同时覆盖2个相邻的3kHz的SSB频道，有可能让3kHz以上/以下的噪音完全淹没你想听的电台。这就是为什么许多 "青蛙 "要用一些公司提供的滤波器改装套件进行改装，其中最受欢迎的可能是新泽西州的Gilfer提供的套件。

吉尔弗改装的FRG-7和改装套件广告

也许不用说，根据上面的 "我们什么都没有，不得不从两边推着走 "的讲法，即使是最便宜的DSP收音机也有5种不同的滤波器设置，相当于2、4、6、8和12千赫兹宽的陶瓷滤波器，这看起来是多么惊人。我的初步分析可能证实了这样的看法，即它们的数字替代品不一定更好，但没有一个（数字）收音机让你没有足够宽的滤波器，以便在MW和SW上获得最佳的听觉舒适度，以及几个窄的滤波器来管理困难的接收条件。

进一步阅读

为了控制这篇文章的篇幅，我没有增加一个章节来接见新人，深入解释中频滤波器的基础知识和细节。

 

小叔来啦：

正如SWL论坛的TomL指出：对现实世界的反应曲线进行有说服力的评论和测试也值得称赞。老式的陶瓷滤波器通常有2:1到3:1的 "裙边选择性"。一个4kHz的滤波器在-6dB时，其-60dB的 "裙边 "约为8kHz至12kHz，取决于陶瓷滤波器的质量。区别于高质量滤波器的是一种叫做 "终极选择性 "的东西，在-100dB下测量，越紧越好，通常是20kHz左右的宽度。

由于数字滤波器的工作方式不同，所以在过载的情况下，不成熟的数字滤波器比类似的老式陶瓷滤波器更容易被淹没。这取决于干扰的类型、强度和与通带的距离。