首先還是恭喜ACFUN購買了《茜色少女》等五部番劇，作為一個HAM看到收音機感覺異常舒適，

作為圖釘本人今天就來講講其中的礦石收音機是什么鬼

2018年的某一天，少女們和另一個世界的“自己”相遇了——。 高中生土宮明日架與朋友們隸屬“礦石電臺研究會”，在一次游戲中，她們效仿都市傳說舉行了“某個儀式”。不料儀式打開了平行世界，她們踏入了與日常截然不同的領(lǐng)域，新世界的大門就此打開。

第一次由Greenleaf Whittier Pickard在大約1900年制造，并且使用條形晶體礦石來探測無線電信號。

人們第一次制造和使用了不需要電池或電能的、簡單低價的礦石收音機。即使在第一次世界大戰(zhàn)之后電子管收音機被普遍使用, 礦石收音機依舊非常流行, 特別是在初級業(yè)余無線電愛好者和學(xué)生當中。他們制作礦石收音機以學(xué)習基本的電子和通信知識。

礦石收音機是一個簡單的無線電接收機，由長導(dǎo)線天線，用于選擇信號頻率的調(diào)諧器和檢波器組成。 檢波器可以使用晶體礦石,也可使用檢波二極管，還可以使用鍺高頻三極管檢波器。常見的可用作檢波器的礦石種類有硫化鉛礦、方鉛礦、紅亞鉛礦、黃銅礦、黃鐵礦（愚人金）和自然銅等。

礦石收音機能依然被間諜使用。礦石收音機沒有振蕩器，因此間諜組織不能偵測到監(jiān)聽與被監(jiān)聽的頻率。(無源接收機很難被偵測到)

沒有超再生，沒有功放，沒有本振電路，但是就是能用

記得以前在【圖拉丁物理小講堂】用吊車聽收音機是什么操作？吊車收音機原理淺談

中我們就提到了工地奇聞：吊車能當收音機

它能夠自動發(fā)聲就是因為其距離電臺太近導(dǎo)致形成了一個天然的礦石收音機，而礦石收音機的原理當時我們簡單的講了一下，但是并不詳盡

今天看到番了我想我終于能好好講解一下礦石收音機這種古老又神奇的機器了

礦石收音機，簡稱礦石機，是利用天然礦石或晶體二極管作為檢波元件，加上天線、地線、調(diào)諧電路和耳機等元件制成的收音機。

其實早期的礦石收音機它的畫風是這樣的：

1930年代礦石收音機，以刮胡刀片作為檢波元件

老外的礦機：【圖拉丁海外玩家】礦石收音機展示?ac4624642

何為檢波？礦石收音機是什么原理？

【高能預(yù)警:您的好友【圖吧魔鬼玩家】已上線】

首先一句話解釋礦石收音機就是礦石收音機能夠直接的將空氣中接收到的無線信號還原為聲音信號，而不需要消耗能量進行放大，因此通常裝置需要非常大的天線以便提供足夠強的信號驅(qū)動耳機揚聲器，攜帶不便

番里面她們拿著的實際上只是普通的收音機

嘴欠說句熒光棒的原理：熒光棒中的化學(xué)物質(zhì)主要由三種物質(zhì)組成：過氧化物、酯類化合物和熒光染料。熒光棒發(fā)光的原理就是過氧化物和酯類化合物發(fā)生反應(yīng)，將反應(yīng)后的能量傳遞給熒光染料，再由染料發(fā)出熒光。 目前市場上常見的熒光棒中通常放置了一個玻璃管夾層，夾層內(nèi)外隔離了過氧化物和酯類化合物，經(jīng)過揉搓，兩種化合物反應(yīng)使得熒光染料發(fā)光。

在以前的【圖拉丁電子初級】神奇的諧振

中，我們簡單的提到了電臺和收音機通信可以等效為機械運動的諧振。

各位也都知道當我們對著一個已知固有頻率的物體發(fā)送其固有頻率的機械波的時候，它就會在有規(guī)律的外力（聲波也可以理解為一定頻率的振動）作用下發(fā)生共振。（【圖拉丁】自制電吉他教程(附普通樂器魔改電箱)中就出現(xiàn)了這種琴弦發(fā)出的聲音經(jīng)過音響放大反而激勵琴弦產(chǎn)生共振琴聲永遠不會停止的自激現(xiàn)象）簡諧振動簡稱諧振，不僅在機械運動中存在，同時在電子中也存在。

在【圖拉丁電子初級】神奇的諧振中我們提到了一切物體都有其固有頻率，當物體被其固有頻率的外力也好還是交流電也好驅(qū)動就會發(fā)生共振或者說諧振。

那么在無線通信中的應(yīng)用即為收音機可以通過改變其固有頻率調(diào)整其諧振頻率（調(diào)諧），從而可以接受空間中不同頻率的電磁波（從而改變電臺）

由于電磁波傳播不需要介質(zhì)，在空氣中傳播的衰減非常小，因此可以把機械波的信息帶入電磁波讓電磁波搭載信號傳播到遠方，到達接收機處再被還原為機械波也就是聲波

收音機本身來說結(jié)構(gòu)相對簡單，采用的信號調(diào)制方案也易于還原，信息還沒有加密，因此任何人都可以通過簡單的裝置接收電磁波然后還原為聲音信號。而相對的，要想還原電臺或者其他高級無線通信的信息就難得多了

可以看得出來，下圖還原的信號就是AM（調(diào)幅）信號，它甚至可以在吊車接地后被還原為音頻?工地奇聞：吊車能當收音機

不過不用擔心難以接收FM信號，一般來說FM電臺信號有寄生AM，AM也有寄生FM，并不是那么絕對的 很多人嘗試FM收音機擴頻就能接收到120MHZ左右的AM民航電臺（航空導(dǎo)航通訊(116-136MHz)）

一般家用收音機的FM接收范圍為88～108MHz。 所以普通收音機是不能接收到民航通訊的。

PCM PAM PDM PWM PPM的區(qū)別這里就簡單介紹了

PWM

例如，把正弦半波波形分成N等份，就可把正弦半波看成由N個彼此相連的脈沖所組成的波形。如果把上述脈沖序列用同樣數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖序列代替，使矩形脈沖的中點和相應(yīng)正弦等分的中點重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)正弦部分面積（即沖量）相等，就得到一組脈沖序列，這就是PWM波形。根據(jù)沖量相等效果相同的原理，PWM波形和正弦半波是等效的

正弦波PWM調(diào)制

PPM、PCM和PWM

都屬于脈沖調(diào)制技術(shù)，應(yīng)用領(lǐng)域不同。PCM:脈沖編碼調(diào)制，以約定好的二進制碼流傳遞信息，可以時分復(fù)用； PPM：脈沖位置調(diào)制，以不同時刻出現(xiàn)的脈沖位置傳遞信息，可以時分復(fù)用；PWM：脈沖寬度調(diào)制，以脈沖占空比傳遞信息，不可以時分復(fù)用；PWM以及其變種SPWM廣泛用于電機調(diào)頻調(diào)速控制。PPM和PCM都用于遙控設(shè)備無線傳輸上，PCM屬于數(shù)字調(diào)制，需要利用高速AD和DA；PPM利用積分器和濾波器，屬于模擬調(diào)制。

反應(yīng)速度PPM快于PCM，PPM和PCM都是信號編碼方式，可內(nèi)建多路信號。PWM是脈沖寬度調(diào)制，也就是單通道的。發(fā)射機模式與接收機模式要一致才能對頻。PCM編碼的優(yōu)點不僅在于其很強的抗干擾性，而且可以很方便的利用計算機編程，不增加或少增加成本，實現(xiàn)各種智能化設(shè)計。

https://wenku.baidu.com/view/c528630d27284b73f2425074.html

脈沖振幅調(diào)制(PAM) 載波調(diào)制 信號的調(diào)制 脈沖調(diào)制PAM、PDM、 PPM 等 正弦信號作為載波 1.定義(PAM: Pulse Amplitude Modulation) 脈沖調(diào)制:就是以時間上離散的脈沖串作為載波， 用模擬基帶信號m(t)去控制脈沖串的某參數(shù)，使其按 m(t)的規(guī)律變化的調(diào)制方式。 通常，按基帶信號改變脈沖參量(幅度、寬度和位置) 的不同，把脈沖調(diào)制又分為: 1) 脈幅調(diào)制(PAM) 2) 脈寬調(diào)制(PDM) 3) 脈位調(diào)制(PPM)

頻率響應(yīng)

頻率響應(yīng)是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統(tǒng)相連接時，音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這種聲壓和相位與頻率的相關(guān)聯(lián)的變化關(guān)系稱為頻率響應(yīng)。也是指在振幅允許的范圍內(nèi)音響系統(tǒng)能夠重放的頻率范圍，以及在此范圍內(nèi)信號的變化量稱為頻率響應(yīng)，也叫頻率特性。在額定的頻率范圍內(nèi)，輸出電壓幅度的最大值與最小值之比，以分貝數(shù)(dB)來表示其不均勻度。頻率響應(yīng)在電能質(zhì)量概念中通常是指系統(tǒng)或計量傳感器的阻抗隨頻率的變化。

通常判斷元件的質(zhì)量，以及音響耳機的優(yōu)劣，比靈敏度更受關(guān)注的參數(shù)

?關(guān)于檢波

檢波即將音頻信號或視頻信號從高頻信號（無線電波）中分離出來叫解調(diào)。幅度調(diào)制的解調(diào)簡稱檢波，其作用是從幅度調(diào)制波中不失真的檢出調(diào)制信號來。根據(jù)是否需要同步信號，檢波可分為同步檢波和包絡(luò)檢波。

檢波電路的作用是從調(diào)幅波中檢取出原調(diào)制信號。常用的檢波電路有三種；小信號平方律檢波器、大信號包絡(luò)檢波器的同步檢波器（又稱乘積檢波器）。前兩種用于普通調(diào)幅解調(diào)，而同步檢波器主要用于DSB信號和SSB信號的解調(diào)。評價檢波順的性能主要用如下三個指標：1、電路傳輸系數(shù)（又稱檢波效率）KD當輸入為高頻等由信號UCCOSWCT時，KD定義為KD=U=/UC

式中U=為檢波器輸出直流電壓（V）。

當輸入為單音調(diào)幅信號U1=V1COSWCT=UC（1+MACOSOT）COSWCT時，KD定義為KD=UAO/MAUC

式中UOO為輸出電壓中調(diào)制分量振幅（V）1 MAUC為輸入高頻電壓包絡(luò)變化振幅（V）。

電壓傳輸電壓包絡(luò)變化振幅（V）。

電壓傳輸系數(shù)用來說明檢波電路對輸入高頻信號的解調(diào)能力（或效率）。

2、非線性失真系數(shù)KF當輸入為單音調(diào)幅信號時，KF定義為：

式中UO2Q、UO3Q...分別為輸出電壓中調(diào)制信號分量的二次諧波、三次諧波.....的振幅。

KF用來說明輸出低頻電壓波形和輸入調(diào)幅波包絡(luò)形狀的符合程度。

3、輸入電阻R1D、R14定義為：R1D=UC/IC1

式中UC為輸入高頻電壓振幅（V）；IC1為輸入高頻電流基波振幅（A）。

通常檢波電路接于中頻放大器的輸出端，R14視為它的負載，因此總希望R1D盡量大些，以減小對中頻放大器的影響。

包絡(luò)檢波(envelope-demodulation)是基于濾波檢波的振動信號處理方法，尤其對初期故障和信噪比較低的故障信號識別能力強。將一段時間長度的高頻信號的峰值點連線，就可以得到上方（正的）一條線和下方（負的）一條線，這兩條線就叫包絡(luò)線。包絡(luò)線就是反映高頻信號幅度變化的曲線。對于等幅高頻信號，這兩條包絡(luò)線就是平行線。 當用一個低頻信號對一個高頻信號進行幅度調(diào)制（即調(diào)幅）時，低頻信號就成了高頻信號的包絡(luò)線。

一般的礦石收音機都是這個樣子

“同步檢波”也稱相干檢波（coherent）和零拍檢波（homodyne），適用于所有線性幅度調(diào)制（包括普通am調(diào)幅波）。抑制載波的雙邊帶或者單邊帶調(diào)幅只能通過“同步檢波”來解調(diào)。

同步檢波是用一個與載波同頻同相的本振信號與已調(diào)信號相乘來實現(xiàn)信號解調(diào)的過程。

只要有非線性就可以檢波！

礦石檢波只不過是把礦石當做二極管而已，和二極管檢波一樣都是包絡(luò)檢波。
準確地說并不是把礦石當做二極管，而是把礦石（半導(dǎo)體）和導(dǎo)線放一起，作為一個金屬-半導(dǎo)體接觸的模塊來單向?qū)щ?，金?半導(dǎo)體接觸的效果和PN結(jié)的二極管差不多

有了帶音頻信號的電壓后，將其通入發(fā)聲元件即可還原出電臺的聲音了

怎樣，礦石收音機還是挺有意思的吧？

個人而言礦石收音機涉及到中頻電路，信號調(diào)制解調(diào)等等技術(shù)，還是很想搞一個的

然而由于地理原因最終還是放棄了（就算用收音機在窗口信號也非常感人，HAM界有個真理就是占據(jù)至高點才是爸爸，至于你家就算住獨棟別墅該收不到信號還是收不到信號，還真不如住高層公寓玩的效果好）

我作為ACER對這個番還是非常期待的，讓我們在ACFUN一起看下星期的更新吧