Kuidas jõuab raadiohääl stuudiost kuulaja kõrvu?

Raadio tundub igapäevane ja enesestmõistetav, kuid tegelikult läbib hääl enne kuulajani jõudmist keeruka teekonna läbi elektromagnetlainete maailma. Samad füüsikaseadused, mis kirjeldavad valgust, kehtivad ka raadiolainete kohta. Aastakümnete jooksul on inimesed õppinud neid laineid üha täpsemalt juhtima ja neisse teavet kodeerima.

Raadio lülitamine tundub lihtsana, kusagil räägitakse ja sina kuuled. Tegelikkuses on see protsess palju keerukam ning toetub samadele loodusseadustele, mis selgitavad valguse levimist ja tänapäevaste sidevõrkude toimimist.

Elektromagnetlained kannavad heli

Raadiostuudios muudetakse kõne esmalt elektriliseks signaaliks mikrofoni abil. Seejärel moduleeritakse see signaal raadiosageduslainele, kas amplituudmodulatsiooni (AM) või sagedusmodulatsiooni (FM) teel. AM puhul muutub laine amplituud vastavalt helile, FM puhul muutub aga laine sagedus. Mõlemal juhul on tulemuseks elektromagnetlaine, mis kannab endas heliinfot.

Saatja edastab selle laine antenni kaudu õhku. Elektromagnetlained levivad valguse kiirusega, umbes 300 000 kilomeetrit sekundis, ning ei vaja levimiseks füüsilist keskkonda. Just see omadus teeb raadiolained nii võimsaks sidevahendiks.

Vastuvõtja eraldab signaali mürast

Kuulaja raadioaparaat püüab antenniga kinni kõik ümbritsevad elektromagnetlained. Sisseehitatud virvitatav ahel häälestab seadme täpselt soovitud sagedusele, filtreerides välja kõik teised signaalid. Seejärel toimub demoduleerimine, seade eraldab heliinfo kandesignaalilt ning muundab selle taas elektriliseks helivõnkeks, mille kõlar lõpuks heliks muudab.

FM-sagedused (Eestis tavaliselt 87,5-108 MHz vahemikus) annavad parema helikvaliteedi, kuid nende leviala on piiratum. AM-lained (kesklaine ja lühilaine) suudavad levida kaugele üle horisondi, põrkudes ionosfäärilt tagasi maapinnale.

Digiajastul muutub tehnika, põhimõte jääb

Digitaalsed raadiotehnoloogiad nagu DAB+ ja internetiraadio kasutavad samu elektromagnetlaineid, kuid kodeerivad teavet numbriliselt, mis võimaldab paremat helikvaliteeti ja vähem müra. Põhimõte jääb siiski samaks: signaal tuleb stuudiost, lainestub läbi õhu ja jõuab kuulajani.

Inimkond on raadiolaineid kasutanud üle sajandi ning tänaseks on need põimunud peaaegu kõikidesse sidevõrkudesse, WiFist ja mobiilsidevõrkudest kuni kosmosesideühenduste ja radariteni. Raadio lülitamine on seega pisike aken ühte füüsika kõige elegantsemate nähtuste maailma.