AM FM変調の波形

wxMaximaでグラフを描いてみた．まずキャリアの Sin(10x) を

wxplot2d([sin(10*x)], [x,0,10])$




これを信号 Sin(x) でAM変調する．変調度は50%
wxplot2d([(1+0.5*sin(x))*sin(10*x)], [x,0,10])$



今度はFM変調．変調指数 5
wxplot2d([sin(10*x+5*sin(x))], [x,0,10]);


FMは同調回路を通ると位相歪みがあるから歪むのだが，それを示すのは面倒なので今回はパス．
イメージ比など受信性能を上げようとすれば多くの同調回路を通さなければならないからFMの受信性能追求とHifi再生は相反する面がある．

FM受信機のムツカシさで色々な手練手管があるのだが，本質的な問題だけにある程度まで行くと限界がある．
半世紀以上前に開発されたFMの原理的な問題だ．


FM放送について追記

＊電波がそれほど強くない時 （受信機によるが概ね50dB以下） モノ→ステレオにすると理論的にはS/N が約 22dB 低下する．加えてステレオはマルチパスの影響を強く受けるからノイズや歪が増加する．
この辺が半世紀以上前に開発された方式の限界だが，この事を逆に言うとモノ→ステレオにしてもノイズや歪の増加をそれほど感じないのなら受信状態はかなり良好という事になる．

＊送信側で問題になるのは15KHz以上をカットするフィルターや過変調を防ぐためのリミッター．そしてNHKでは何百もある中継局への中継技術だ．

受信側で問題なのは室内アンテナなどマトモなアンテナを使っていない場合や古い受信機を使っている場合で10年以上使えば感度,歪,セパレーション等かなり悪化しているのが普通だ．