AM與FM（二）

上文說到AM簡單直接，但也存在著不少問題。但由於技術上容易實現，一直沿用到今天。經已有接近一百年歷史了。

基於很多‘新’的要求，AM漸漸吃不消了。主要是在噪音和數據量上出現了新的要求。再加上‘AM’在功率效率（註一）上並不理想等等問題，都令工程師們思變。噪音問題在上文中經已有討論過，而數據量和功率效率問題，說來話長了，還是有機會另文處理。

FM便在這個基礎上開發出來，請參考下圖

相對於AM，FM便比較難解。原則上，FM的強度（波幅）保持一定，很明顯，這點便是針對AM的問題，因為干擾最直接影響的便是波幅，若接收一方可以假設波幅是不變的，便可以去除大部份干擾（註二）。但那麼，‘乘客’又實際‘坐’到那裏去呢？答案就是訊號便紀錄在載波的微細頻率變化上，這便是Frequency Modulation的來由！

要實現FM，在幾十年前可以算得上是高科技。要鎖定這個會變化的頻道和解調出這些表現為頻率變化訊號，並不是想像般簡單。但工程師們一一解決了這些問題！但突破了這些問題後，得到的好處便很不簡單了。其中之一，便是令無線電傳送的音質大大改善，後來，更發展出立體聲技術。商業上，這大大造就了流行音樂的高速發展。

為甚麼FM會被誤解為‘超短波’呢？可以想像，載波的頻率越低，可調的空間便越低，所以，FM會在較高的載波頻率實現。‘超短波’的‘短’，其實就是說波長，波長與頻率成反比，這即是說，波長越短，頻率越高。所以‘超短波’又名‘超高頻’。香港商業一台自稱雷霆881，881其實就是88.1MHz，這即是說每秒變化八千八百一十萬個週期！

但是這又是個基本邏輯問題，用超短波來實現FM，完全不等如FM就是超短波。事實上，FM後來在數碼科技上變成了FSK（Frequency Shift Keying），上世紀中開始流行的telex便是用FSK的。這即是說，FM也可以用在低頻如音頻的載體上。


註一：電波可以發射到多遠，受很多因素影響，其中之一便是發射機的功率，在其他因素不變的假設下，功率越大的發射機，售價當然越貴，運作和保養成本也越高。所以，隨著無線廣播越的普及，便越要求更高的功率效率。

註二：小時候，當讀到FM的原理後，便認為FM系統是應沒有噪音的。但為甚麼家中的收音機仍是充滿噪音呢？經濟原因便是我家貧。而科學原因就是噪音祗可減弱，但永不可完全消除！這個問題有機會再另文討論罷。