你的新收音機(jī)的濾波器可能比你想象的要寬。

AM帶寬的混亂：

今天與昨天的中頻濾波器

一臺(tái)收音機(jī)是否能讓人聽(tīng)得津津有味，或適合于困難的DX，在很大程度上是由最后的中頻濾波器階段決定的。過(guò)去的大多數(shù)收音機(jī)一開(kāi)始就沒(méi)有配備很多中頻濾波器，它們的質(zhì)量差別很大，在多用途收音機(jī)中不得不做出苛刻的妥協(xié)。隨著數(shù)字濾波和廉價(jià)的DSP便攜機(jī)的出現(xiàn)，我們被豐富的選擇性設(shè)置所寵壞了，同時(shí)也帶來(lái)了一個(gè)我不得不首先考慮的特異性問(wèn)題，即現(xiàn)在一些（數(shù)字）濾波器的標(biāo)記方式發(fā)生了變化。

帶寬的混淆

在AM模式下，兩個(gè)邊帶都包含相同的調(diào)制信息，這意味著適合9kHz（區(qū)域1和3）或10kHz（區(qū)域2）中波頻道的音頻帶寬約為調(diào)制帶寬的1/2--即4.5或5kHz。在短波方面，5kHz的頻道間隔只適合2.5kHz的音頻頻譜。

物理中頻濾波器是由其整個(gè)（中頻）通帶指定的，而不是音頻通帶。要享受一個(gè)AM電臺(tái)可以（通常）傳輸?shù)娜恳纛l頻譜，在美國(guó)中波需要一個(gè)10kHz寬的濾波器（在世界其他地方是9kHz），或在短波需要一個(gè)5kHz的濾波器。我們中比較老練的SWLer和火腿都非常習(xí)慣這種方案，因此，數(shù)字濾波器只提供最大 "6kHz "的帶寬甚至更少的前景似乎令人失望，盡管這是過(guò)去許多SWL平板電腦和便攜機(jī)的標(biāo)準(zhǔn) "寬 "濾波器。

當(dāng)我得到我的第一個(gè)典型的（Silicon Labs 473x-）DSP便攜機(jī)時(shí)，我開(kāi)始懷疑濾波器的選擇：最寬的濾波器設(shè)置在顯示屏上顯示熟悉的 "6千赫茲"，但它聽(tīng)起來(lái)比這寬得多! 檢查音頻頻譜，我可以看到 "6kHz "的濾波器有完整的6kHz的音頻帶寬，其他的濾波器設(shè)置也是如此。換句話(huà)說(shuō)，這些設(shè)置是以音頻帶寬或 "每邊帶 "帶寬來(lái)命名的，并沒(méi)有遵循習(xí)慣的模擬濾波器描述。"6kHz "濾波器設(shè)置實(shí)際上相當(dāng)于舊式拼寫(xiě)中的12kHz中頻濾波器！

同樣，Belka超便攜產(chǎn)品--雖然沒(méi)有圍繞SiLabs DSP制造--也采用了 "音頻帶寬 "的命名方案，最寬的濾波器被稱(chēng)為 "4kHz"。這相當(dāng)于一個(gè)老式的8kHz中頻濾波器，實(shí)際上它甚至更寬，但這種命名慣例偶爾會(huì)導(dǎo)致人們對(duì)這些無(wú)線電設(shè)備中 "太窄 "的濾波器選擇產(chǎn)生不必要的擔(dān)憂(yōu)。

在硬件收音機(jī)上，命名的轉(zhuǎn)變可能只是一種簡(jiǎn)化的手段，據(jù)我所知僅限于基于SiLabs的DSP便攜機(jī)和Belka，但當(dāng)一些SDR軟件（SDR Sharp、SDR Uno）使用傳統(tǒng)的 "中頻帶寬 "命名方案時(shí)，SDR Console又開(kāi)始使用 "AF/per sideband"。毫不奇怪，這令人困惑，但幸運(yùn)的是只在雙邊帶調(diào)制模式下。

在SSB中，每次只有一個(gè)邊帶要通過(guò)濾波器，這就是為什么濾波器的指定帶寬等于可能的音頻帶寬，而令人困惑的命名問(wèn)題就不存在了。

在一些收音機(jī)上的演示和實(shí)際（某種程度上）測(cè)量

在試圖做截圖來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，我有個(gè)想法，就是一般檢查一下我的收音機(jī)的濾波器的特性。為了說(shuō)明這一點(diǎn)，我需要作點(diǎn)小弊：我沒(méi)有試圖用我不擁有的設(shè)備來(lái)測(cè)量我無(wú)法單獨(dú)進(jìn)入分析的濾波器，而只是分析了收音機(jī)的音頻輸出。雖然這可以顯示出實(shí)際濾波器形狀的近似值，但這包括了濾波器后面發(fā)生的每一個(gè)信號(hào)變化，例如音調(diào)控制。由于缺乏信號(hào)發(fā)生器，我把收音機(jī)調(diào)到15110千赫上來(lái)自科威特的10千赫寬的DRM信號(hào)，給收音機(jī)一個(gè)寬的、實(shí)際的信號(hào)，并規(guī)避DSP收音機(jī)可能采用的任何基于電平的自動(dòng)帶寬或降噪詭計(jì)。

PL-660是我唯一一個(gè)（幾乎是）老派的模擬便攜機(jī)的例子，它采用了2個(gè)常規(guī)的、廉價(jià)的、規(guī)格不明的陶瓷濾波器，而且沒(méi)有使用DSP。它們的型號(hào)讓人想起MuRata濾波器的代碼，但這與下面顯示的結(jié)果并不相符，"CXE455IU "可能是 "寬 "濾波器。然而，在最后，寬和窄之間的差別并不......嗯......完全是戲劇性的：

看起來(lái)這兩種設(shè)置的通帶是一樣的，只是在窄的設(shè)置中，裙邊似乎下降得快一點(diǎn)。兩種設(shè)置之間的實(shí)際差異并不值得稱(chēng)道，但在現(xiàn)實(shí)生活中肯定比分析器的圖示更明顯，而且也是后期PL-660型號(hào)經(jīng)常被抱怨的問(wèn)題。但通帶看起來(lái)相當(dāng)好（平坦），在2kHz之前沒(méi)有太多的下降，3kHz是肩部的中間位置，在這一點(diǎn)上，音頻是~12dB。

XHDATA D-808

D-808是一堆小型DSP-收音機(jī)的典范，它節(jié)省了大量（和昂貴的）附加電路，并為AM提供了一套特別豐富的（音頻）通帶，甚至是非常不尋常的通帶，如 "1kHz"。

D-808在6、3和1kHz設(shè)置下（音頻/每邊帶帶寬）。

通帶比PL-660的通帶更傾斜一些，但微小的揚(yáng)聲器很可能使其影響得到控制。最大的驚喜是，裙邊下降得很平緩，甚至PL-660的陶瓷濾波器似乎也有一個(gè)稍好的形狀系數(shù)。我不確定這是否是有意為之，或者只是Silicon Labs芯片的限制，這些濾波器似乎模仿了廉價(jià)的陶瓷濾波器的形狀，也在該組的下一個(gè)DSP收音機(jī)中：

德生 S-8800

鑒于這款收音機(jī)在其第三中頻階段使用了相同的DSP芯片，其響應(yīng)的差異令人驚訝：通帶內(nèi)的斜率比D-808明顯得多，在右/上邊緣低20（音頻）分貝。對(duì)于一個(gè)數(shù)字濾波器來(lái)說(shuō)，裙邊又是出乎意料的寬--這兩點(diǎn)在該收音機(jī)的實(shí)際聲音中也很明顯，往往同時(shí)有點(diǎn)消音和 "太寬"。

Tecsun S-8800在6和3kHz的濾波器設(shè)置下

Belka與Icom IC-705的對(duì)比

請(qǐng)注意，IC-705使用的是 "老式的"（IF-）帶寬規(guī)格方案，而B(niǎo)elka是 "每邊帶"。由于這兩臺(tái)收音機(jī)都允許單獨(dú)設(shè)置下限/左裙，我特意將這兩臺(tái)收音機(jī)的下限截止頻率保持在最低設(shè)置（我喜歡聽(tīng)語(yǔ)音和音樂(lè)中的低音?。?。與DSP便攜機(jī)不同，右肩/上肩是我對(duì) "理想 "數(shù)字濾波器的期望。

上圖：IC-705的全10kHz中頻帶寬 - 下圖：貝爾卡在 "4kHz "時(shí)

上面的圖還顯示，Belka的 "4kHz "設(shè)置實(shí)際上比這個(gè)寬一點(diǎn)，Icom在5kHz時(shí)滾落，Belka在4.5kHz時(shí)滾落（與歐洲9kHz的MW頻道間隔完美匹配）。事實(shí)上，所有的帶寬都比Belka上顯示的寬500Hz到1kHz，以更好地適應(yīng)AM接收的要求。在SSB中，顯示的數(shù)值是正確的，它只是沒(méi)有單獨(dú)的AM顯示符號(hào)。

上圖：IC-705在典型的6kHz "寬 "濾波器設(shè)置下，音頻帶寬為3kHz - 下圖：Belka設(shè)置為 "3kHz "時(shí)，實(shí)際上是4kHz寬。

現(xiàn)在，這就是為什么Belka在其阻帶中仍然顯示出更多的噪聲：我在家里做了這些圖，用天線接收信號(hào)（代替信號(hào)發(fā)生器）...和干擾：你在那里看到的是附近的PLC調(diào)制解調(diào)器的討厭的空閑脈沖，一個(gè)覆蓋整個(gè)短波（減去火腿波段）的超寬信號(hào)。為什么你在Icom上看不到這種情況，是因?yàn)樗幸粋€(gè)相當(dāng)有效的、可調(diào)節(jié)的中頻噪聲消除器，可以控制這些脈沖。所有其他的收音機(jī)都缺乏噪音消除器，這個(gè)視覺(jué)演示顯示了為什么我希望他們有一個(gè)。

然而，真正的寬帶信號(hào)的額外存在是一件好事，因?yàn)槲也](méi)有真正考慮清楚，測(cè)試信號(hào)首先應(yīng)該比最寬的待測(cè)濾波器更寬。但是，所有的圖仍然說(shuō)明了他們的故事，即使在其他接收機(jī)上看到的一小部分停止帶噪聲是由這些脈沖引起的。

超寬濾波器：非必要但很好用？

除了增強(qiáng)和振興模擬中波廣播的失敗或半失敗的努力外--一些AM電臺(tái)超過(guò)了分配的頻道帶寬（有意或無(wú)意），可能會(huì)有一點(diǎn)清脆的音頻，在短波上也有實(shí)驗(yàn)性的AM模式傳輸，寬度可達(dá)32kHz，所有的原因都是對(duì)寬幅AM中頻濾波器的需求可能增加，超過(guò)了對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中波最佳保真度的愿望。

寬于必要的濾波器（或?yàn)V波器設(shè)置）的問(wèn)題是，在具有符合標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)調(diào)制帶寬的電臺(tái)上，它們的危害多于好處。一個(gè)稍寬的（或不好的）濾波器可以利用一些電臺(tái)為自己宣稱(chēng)的一點(diǎn)額外帶寬，而且聽(tīng)起來(lái)絕不沉悶，但它們不能產(chǎn)生該電臺(tái)首先不傳送的高音，這似乎是一個(gè)相當(dāng)普遍的疏忽。這樣一來(lái)，多余的中頻濾波器帶寬只會(huì)增加噪音/嘶嘶聲和潛在的鄰道干擾，而不是保真度。

然而，我在我聽(tīng)到的幾個(gè)實(shí)際的寬頻調(diào)幅傳輸是相當(dāng)令人印象深刻的：

1. 中國(guó)國(guó)際廣播電臺(tái)是或曾經(jīng)是（據(jù)我所知）唯一在某種程度上定期進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性超寬（高達(dá)32千赫）傳輸?shù)亩滩◤V播公司。

2. 羅馬尼亞電臺(tái)Actualite在中波1152千赫上進(jìn)行16千赫的傳輸，基本上占據(jù)了兩個(gè)9千赫的區(qū)域1頻道，留下一點(diǎn)左右空間。他們用400千瓦的功率（是美國(guó)A類(lèi)電臺(tái)法定功率的8倍），結(jié)果是...不錯(cuò)：

這是一個(gè)來(lái)自820英里外的早期晚間信號(hào)，幾乎聽(tīng)起來(lái)就像隔壁的一個(gè)調(diào)頻電臺(tái)！這幾乎讓我希望我最喜歡的電臺(tái)能有一個(gè)好的環(huán)境！這幾乎讓我希望我最喜歡的電臺(tái)也能這樣做! 然而，這些相當(dāng)罕見(jiàn)的例外情況是否值得為此買(mǎi)一個(gè)收音機(jī)（指SDR）？

SDR#在1152kHz上接收16kHz寬的廣播（AirSpy HF+discovery）。

這篇文章的重要部分已經(jīng)說(shuō)過(guò)了（你可以跳過(guò)下面這位老者的胡言亂語(yǔ)）--我不禁再次想起我們今天有多好，嗯，至少在中頻濾波器方面：

許多經(jīng)典的通用接收機(jī)和大多數(shù)多頻段便攜式接收機(jī)，在短波5千赫茲信道間隔、中波9或10千赫茲信道間隔和SSB上，最多只有2個(gè)（陶瓷）濾波器的折衷帶寬，幾乎感覺(jué)就像昨天。窄的 "濾波器必須同時(shí)用于SSB和窄的AM，所以在一些收音機(jī)上選擇了3kHz，以滿(mǎn)足這兩個(gè)目的同樣平庸，而且在大多數(shù)SWL收音機(jī)上，6kHz的 "寬 "濾波器（旨在滿(mǎn)足一個(gè)干凈的5kHz短波頻道）也必須滿(mǎn)足中波。

很少有更昂貴的桌面接收機(jī)也配備了12kHz的寬濾波器，建伍R-1000和YaesuFRG-7700可能是最著名的例子，奇怪的是他們的兄弟姐妹R-2000/5000或FRG-8800卻沒(méi)有。據(jù)我所知，沒(méi)有一個(gè)經(jīng)典的Icom提供濾波器，可以說(shuō)只對(duì)本地中波電臺(tái)的接收有好處，但從NRD-505開(kāi)始的JRC收音機(jī)就有。這份清單可能并不完整，但已經(jīng)涵蓋了大部分，中波音頻保真度或?qū)拵?shù)字詭計(jì)被大多數(shù)SWL電臺(tái)制造商認(rèn)為不夠重要。

由于所提供的濾波器也不一定能完全滿(mǎn)足其預(yù)期的主要目的，所以售后的濾波器改裝套件在當(dāng)時(shí)相當(dāng)流行，一些經(jīng)銷(xiāo)商甚至出售流行收音機(jī)的現(xiàn)成改裝版本。

我最喜歡的例子是Yaesu FRG-7，它的陶瓷濾波器在出廠時(shí)規(guī)定了6kHz（-6dB）的帶寬，在奇怪的'-50dB'阻帶標(biāo)記上延伸到14kHz。在現(xiàn)實(shí)中，這個(gè)規(guī)格變成了相當(dāng)熱情，這和相當(dāng)大的揚(yáng)聲器給了FRG-7豐富的音頻...和可怕的選擇性的聲譽(yù)。同樣的濾波器必須在中波、短波和SSB上使用，這樣就經(jīng)常同時(shí)覆蓋2個(gè)相鄰的3kHz的SSB頻道，有可能讓3kHz以上/以下的噪音完全淹沒(méi)你想聽(tīng)的電臺(tái)。這就是為什么許多 "青蛙 "要用一些公司提供的濾波器改裝套件進(jìn)行改裝，其中最受歡迎的可能是新澤西州的Gilfer提供的套件。

吉爾弗改裝的FRG-7和改裝套件廣告

也許不用說(shuō)，根據(jù)上面的 "我們什么都沒(méi)有，不得不從兩邊推著走 "的講法，即使是最便宜的DSP收音機(jī)也有5種不同的濾波器設(shè)置，相當(dāng)于2、4、6、8和12千赫茲寬的陶瓷濾波器，這看起來(lái)是多么驚人。我的初步分析可能證實(shí)了這樣的看法，即它們的數(shù)字替代品不一定更好，但沒(méi)有一個(gè)（數(shù)字）收音機(jī)讓你沒(méi)有足夠?qū)挼臑V波器，以便在MW和SW上獲得最佳的聽(tīng)覺(jué)舒適度，以及幾個(gè)窄的濾波器來(lái)管理困難的接收條件。

進(jìn)一步閱讀

為了控制這篇文章的篇幅，我沒(méi)有增加一個(gè)章節(jié)來(lái)接見(jiàn)新人，深入解釋中頻濾波器的基礎(chǔ)知識(shí)和細(xì)節(jié)。

小叔來(lái)啦：

正如SWL論壇的TomL指出：對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的反應(yīng)曲線進(jìn)行有說(shuō)服力的評(píng)論和測(cè)試也值得稱(chēng)贊。老式的陶瓷濾波器通常有2:1到3:1的 "裙邊選擇性"。一個(gè)4kHz的濾波器在-6dB時(shí)，其-60dB的 "裙邊 "約為8kHz至12kHz，取決于陶瓷濾波器的質(zhì)量。區(qū)別于高質(zhì)量濾波器的是一種叫做 "終極選擇性 "的東西，在-100dB下測(cè)量，越緊越好，通常是20kHz左右的寬度。

由于數(shù)字濾波器的工作方式不同，所以在過(guò)載的情況下，不成熟的數(shù)字濾波器比類(lèi)似的老式陶瓷濾波器更容易被淹沒(méi)。這取決于干擾的類(lèi)型、強(qiáng)度和與通帶的距離。