60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力
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  从黑雁岩铁塔到五大洲广播电台林立1906年圣诞前夜晚上8点钟,航行在大西洋船舶上的报务员们惊奇地听到了从无线电报机中传出圣经中的路加福音和小提琴协奏曲,这是人类历史上的第一次无线电声音广播,是美国匹茨堡大学费登森教授进行的广播实验,地址是美国东海岸波士顿附近的海边小镇Brant Rock。由于海滩上到处是黑黝黝的石块,远处看去像大雁,故称黑雁岩。经过100多年的风雨洗礼,128米高的发射铁塔已不复存在了,只能从当时发售的纪念明信片上一睹英姿。铁塔底座还在,镶嵌有美国电气和电子工程师协会(IEEE)和马萨诸塞州广播从业者协会颁发的两块纪念铜牌。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力从此之后,广播事业开始蓬勃发展起来。从1920年第一个广播电台在匹兹堡建立到现在不到100年时间,五大洲广播电台电台林立,而且声音从未中断过。广播起源于中波,后来才扩展的长波、短波和调频,在所有的收音机上中波是必备的,即使只有一个波段,那一定是中波。中波广播声音优美,音质仅次于调频,比短波和单边带好听得多。上世纪末全世界共有12000多座中波电台,仅美国就有5036座,欧洲有4000多座,我国有119座。还有数目更多的调频台和上万座电视台。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力广播是用点对面方式传播信息,具有高效率和实时性,平常时期是政府宣传政策和人民获得信息和娱乐的工具。一旦遇到重大自然灾害,例如地震和海啸,灾区基站损坏,市电中断、道路不通变成信息孤岛,电脑和手机就收不到信号,广播就成了获得外界信息的唯一工具。2008年5月12日汶川大地震发生后,广电总局紧急采购了3万台收音机、5台发射机、5台发电机空运到灾区进行现场报道,中国之声创办了《汶川紧急救援》特别节目,连续10天,全天24小时用中波、短波和调频252个频率不间断向全世界播出抗震救灾实况,充分显示了广播在重大突发性事件中的不可替代的宣传作用。
  中波广播面临的困难是频率资源不够用,国际电联(ITU)规定中波广播频率是526.5~1606.5kHz,每个频道带宽10kHz,共容纳120个频道。划分给中国的频段是531~1602kHz,间隔9kHz,共119个频道。全球12000多座中波电台,平均每100个电台公用一个频道,虽然各国在频率划分上最大限度地考虑避免邻频干扰,并采用同步广播技术和大、中、小功率结合的方法设置电台。但各国为了自身的利益并不考虑邻国的情况,最终必然导致严重的邻频干扰和同频干扰。
  在设计中波电台覆盖范围时通常把地波传播范围设定为第一服务区,因为地波传播衰减小,能形成一个稳定的服务区;把天波覆盖范围设为第二服务区,因为天波只能在夜间传播,电波衰落大,信号不稳定。调频广播音质好,抗干扰能力强,但受地球表面曲率影响,传输距离只有20~30公里,离城市稍远就收不到信号;而中波传播距离远,一般在300公里以上,在郊区和广大农村接收效果良好,但在城市里受工业和家电干扰接收效果很差。广播电台采用了调频与中波同时广播方式,充分发挥各自的优势。例如上海人民广播电台新闻频率AM990/FM93.4,上海东方广播电台新闻综合频率AM792/FM104.5等等。这样城里人听调频,郊区和广大农村的人听中波,大家都能快乐地享受广播。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力二十世纪最伟大的发明人类在20世纪的发明很多,无线电、原子弹、抗生素、人造卫星,计算机、集成电路等等,细数下来至少有几百项。其中无线电技术对人类历史的进展影响最大,已经渗透到政治、经济、军事、科技、文化和人们日常生活的各个领域。这种说法的基本依据是人类感知外界的主要器官是耳朵和眼睛,基于无线电技术的广播电视和移动通信扩展了人类的这两个器官,使人有了千里眼和顺风耳。人类在此基础上才如虎添翼,快速高效地发展其它科技。例如人造卫星、核电站、宇宙勘测都离不开无线电技术的支持;而集成电路和电脑是为了处理电信号而产生的,也源于无线电。上世纪收音机是每个人的生活伴侣,到本世纪手机替代了收音机,而收音机和手机都是无线电技术的直接产物。
  当然医药界不认同这种看法,他们认为抗生素是最伟大的发明,因为它延长了人的寿命和挽救了成千上万个生命,生命才是最珍贵的。我不反对这种观点,但我认为无线电技术会使生命变得更珍贵和更精彩。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力岁月电波和广播情怀出生在上世纪中期之前的人是从小是听着广播长大的,儿童时代的小喇叭,中学时代的杨家将、水浒传,大学时期的知识讲堂,久而久之收音机成了最忠实的伴侣。家里的藏书再多也比不上广播电台的内容多,音乐、故事、体育比赛、新闻资讯应有尽有。我们这一代人有过上山下乡的经历,在农村收音机也叫戏匣子,劳累一天到了晚上,打开戏匣子,外面世界尽收眼底,偶尔也会悄悄的收听一下“敌台”,从反面了解国际形势。虽然身居荒远偏僻的农村,却能做到秀才不出门,便知天下事。改革开放以后,白天忙于事业,晚上仍能从收音机中了解外界的沧桑巨变,只是讨厌的广告和卖药的郎中充斥电波,严重影响的收听的情绪和热情。
  光阴如箭,不知不觉从翩翩少年听到两鬓白霜,掐指算来收听广播已经六十多年了,是岁月电波培育了诚挚的广播情感。最近几年,直到许多熟悉的电台停播了,才意识到收音机原本是一台冰冷的机器,没了电波它什么都不是。我们这些听众要好好感谢六十多年来辛辛苦苦办广播的人,是那些编辑、记者、播音员、工程师和在广播电台工作的全体人员,是他们的敬业和献身精神才给听众带来了享受广播的快乐。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力中国家庭的四大件之首四大件又名三响一转,是中国在20世纪50至60年代流行的一个名词,是当时各个家庭所希望拥有的四件物品,它们分别是收音机、手表、自行车和缝纫机。这四大件伴随着几代人走过了曾经引以自豪,也使人潸然泪下的历史,结婚时备不齐四大件,至少也得有两三件去撑门面。缝纫机是新娘的最低嫁妆;收音机、手表则是新郎不丢面子的聘礼。因为那时的四大件既是衡量家庭富裕的标志,也是人们炫耀财富的资本。这个时期我国已能够生产各种电子管和晶体管收音机,而且全部元件是国产的。电子管机从再生式两灯机到超外差式五灯机,最多时有30多个品牌。晶体管机起点则更高,全部是先进的超外差式结构,绝大多数是标准的6管机,最多时有100多个品牌。即使是赠送外宾的高级收音机,只有个别元器件是从老大哥苏联那里进口来的,比现在手机的国产化率高得多。取得这些成就,是毛主席奉行独立自主,自力更生政策的结果。我们这些六七十岁的老人,亲身经历过那个火红的年代,每当回忆起那段历史,心中既有无奈的枯涩也充满了自豪和自信。
  从单管机到单片机收音机电路经历了矿石机、电子管机、晶体管机、集成电路机和DSP五代大变化。矿石机中没有有源器件,还谈不上是真正的收音机。但在电子管没有出现之前,火花发射机和矿石检波接收机撑起了电报通信的大梁,从1900~1905年,滴滴哒哒的摩尔斯电报为航海和越洋通信立下了汗马功劳,1906年,美国人德•福雷斯特发明了真空三极管之后,矿石检波接收机才见到了曙光,从只能检波信号较强的等幅电报升级到能放大微弱的高频信号和声音,矿石机变成了收音机,发报机变成了电台。在上世纪初,电子管是昂贵的器件,为了节省成本,人们设计了各式各样只用一个电子管的收音机,简称一灯机或单管机,最出色的单管机用一只电子管完成了高放、再生、检波和低放功能。这种结构传承到晶体管单管机后性能更上一层楼,不用天地线就能装在衣服口袋里移动收听中波广播,这种收音机叫来复式单管机,各国的无线电书刊上均有介绍。单管机不仅在全世界受到无线电爱好者的热烈追捧,也受到一些厂家的青睐,1963年上海无线电九厂生产的636和1967年玩具十四厂生产收音机68-1是两款经典的商品化来复式单管机,50多年过去了,现在仍然是收藏家梦寐以求的精品。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力到了集成电路时代,世界上仍有多人怀念来复式单管机,1972年集成电路厂家设计了TO-92封装形式的集成电路ZN414,外形和一个塑封晶体管相同,只有3个引脚,内部却集成了4级高放和一级检波,外围电路更加简单,接收性能也更好,相似的芯片还有MK484、TA7642、LMF501T、LA1050等。但在无线电爱好者心目中,大家怀念的仍旧是真正的来复式单管机。
  本文所说的单片机不是微处理器MPU,而是把一台收音机的全部功能集成于一体的集成收音机芯片,集成电路也叫Chip,ZN414芯片是收音机单片机的雏形,到上世纪80年代末发展到了巅峰,单片机内部集成了FM/AM数字调谐高频头、中放、鉴频、立体声解码,AM同步检波等功能,按现在流行的术语叫片上系统(SOC),即一个芯片就是一个完整的系统。SONY公司ICF-7600,德生公司的PL-660/680收音机中就用了这种芯片,这个芯片也成了单片收音机的绝唱。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力中波收音机中的三大干扰中波收音机中有三大干扰:同频干扰,镜频干扰和邻频干扰。严格地说应该是超外差式接收机中存在着这三种干扰,而直放式和零中频接收机中只有同频干扰和邻频干扰,而没有镜频干扰。
  同频干扰是频率资源不够引起的,全世界12000多个中波发射台共享120个频道,每个频道中挤了100个电台。好在地球的表面积足够大,同频电台的地波覆盖范围没有重合,白天大家相安无事,互不干扰。但到了晚上,天波传播距离遥远,同频电台的覆盖范围就会重叠,引起干涉衰落、混台或一片噪声。同频干扰也是对付敌台的重要手段,在场强上压制住敌台,敌台信号受同频强信号叠加而抵消,只能听到强台的干扰声,过去是用音频噪声调制载波进行干扰,现在则是用民乐丰收锣鼓。收音机中对同频干扰没有好办法,只能旋转磁棒方向降低干扰信号。
  镜频干扰是超外差式接收机特有的干扰。如果用高中频混频,比本振频率高一个中频的信号也能变频成中频进入接收机;如果用低中频混频,比本振频率低一个中频的信号同样能进入接收机。这个干扰频率与接收频率在本振频率的高低两边对称分布,就像照镜子一样故称镜频干扰或镜像干扰。镜频干扰的效果就是混台,同时会听到两个电台的声音,有时一大一小,有时大小相同。对付镜频干扰的有效手段是二次变频,把一中频频率提高到高于广播频段的上限频率,使镜频远离中频带宽,像频干扰就被拒之门外,例如PL-880收音机,一中频频率是55.845MHz,高于短波高端频率(30MHz)。另一种方法是用多中频频率,例如PL-550收音机就是用455kHz和450kHz两个中频,遇到混台可改变中频避开镜像干扰,但效果没有二次变频好。
  60后和70后们的回忆:中波广播渐离渐远的魅力的外型和图示PL-600基本一样中波属于幅度调制,60%的能量集中在载波上,上下边带各聚积了20%的能量,如果相邻频道的边带落入某一边带就会形成干扰。邻频干扰分上边带干扰、下边带干扰和双边带干扰三种类型,大部分情况是一个边带受到干扰,上下边带同时受到干扰的概率很小。镜频干扰和邻频干扰的听感都是混台,但前者是不失真的混台,后者声音失真的混台。同步检波是对付一个边带受到邻频干扰的有效手段,在上边带受到干扰时就抛弃它只解调下边带;下边带受到干扰则解调上边带。有同步检波功能的收音机有上、下边带选择按钮,当发生混台时切换到上边带或下边带,总能找到没有干扰的一个边带。同步检波的声音听感如同单边带广播,声音单薄,音量小,音调怪怪的,远没有双边带解调的音质好。
  我用过的收音机中同步检波功能最好的机器是HAM-2000,比Sony公司的ICF2010和Grundig公司的S700好得多,能与顶级的专业接收机相媲美。1983年我DIY了一个万能检波器,能解调双边带、上边带、下边带、窄带调频、CW信号等,亲身体验了一下单边带和双边带的声音区别。
  远程接收的乐趣地球大气层受太阳辐射影响,形成电子密度随高度变化的电离层,距离地面越高,电子密度越大,不同密度的电离层对不同频率的电磁波有吸收和在折射作用。吸收使电波衰减,折射使电波传播路径逐渐弯曲,最后转向地面,从而把电波折射到更远的地面。对中波来说,白天距离地面低的D层电离层对天波有吸收作用,天波很弱,主要靠地波传播;夜间D层电离层基本消失,天波被更高的E层电离层反射到2000公里甚至更远的地面,使那里的DX爱好者收到了信号。
  中波广播主要为本地听众服务,地域性强,内容丰富,很少带政治色彩。不像短波专门是针对敌对国家和地域设置的。于是中波DX成了异地他乡人们相互了解的窗口,引起了全世界DX爱好者的浓厚兴趣。DX是检验天线、接收设备和考验意志的活动。在城市里基本上不具备中波DX的条件,在人口稀少的农村和山区,DX条件要好得多,海边、岛屿则是DX的天堂。
  进行DX活动天线最为重要,中波的频率范围是626.5~1606.5kHz,波长是479~187m,如果用偶极子水平天线,长度接近半公里;垂直天线能节约空间,效果理论上与偶极子天线效率相当,但要假设几百米高的垂直天线,工程上不可实现。更简单的方法是倒L型长线,条件允许可以长到上千米(兼作长波天线),没有条件可缩短到几十米。斯堪的那维亚半岛上的挪威、瑞典和芬兰地广人稀,广播文化发达,不少爱好者在海边拥有千米长的天线和顶级专业接收机,那里有漫长的冬夜,是DX中、长波广播的圣地。
  第二重要的是接收机,全世界DX爱好者用的最多的是Yaesu牌专业接收机,其次是ICOM和Kewood接收机。普通的民用收音机灵敏度低,动态范围窄,接上室外天线后就发生过载,不能用于远程接收。我国的爱好者在上世纪80年代是用上海无线三厂曹锦馨先生设计的超动态、宽频带收音机进行远程接收,现在可用德生公司的HAM-2000接收机,这是一台价格相对低廉的入门级专业接收机,抗过载能力强,具有中波、短波、调频和航空波段,用于中波远程接收能用二次变频抑制像频干扰和同步检波抑制邻频干扰,收听效果不错,可惜现在已经停产了。
  QSL卡是DX爱好者追求的目标。广播电台为了收集信号传播情况和听众对节目的评价,按国际惯例备有QSL卡,收到听众的收听报告后要及时回赠给听众一张精美的QSL卡,以确认收到报告。收听报告没有统一的格式,通常要记录下台名、频率、接收时间和内容片段等信息。QSL卡是一张专用纪念明信片,印有电台位置、广播频率、发射功率、电台建筑物、节目表等信息。广播爱好者收集各个电台的QSL卡如同集邮一样,大家都把得到更多国家和更远电台的QSL作为自己不懈努力的追求目标。在上世纪60~80年代中波DX活动的鼎盛时期,北欧有一个DX爱好者手里有500多张QSL卡。芬兰北部的拉普兰德有一个DX俱乐部,那儿建了一个10×1000的天线阵列,2007年11月10日18点钟,Jim Solatie先生用NRD 535接收机在那里收到了哈尔滨经济广播电台972kHz中波节目,信号强度中等,稳定时间1小时左右。
  本世纪初互联网普及以后,不少有名的中、短波电台接连关闭,另一些电台则转入网络广播,并且继续回赠QSL卡。不过受互联网和智能手机冲击,DX活动逐年降温,队伍逐渐缩小,热情也远不如过去,但仍有不少人在这块阵地上执著地坚守和探索着。
  DIY的天堂小时候不懂物理,收音机能听到百里外的人讲话真是不可思议的神话。无线电对所有的人都充满了诱惑力,人类的兴趣源于好奇心。在我的熟人和朋友圈中,有一半人小时候玩过矿石收音机,许多电子专家和工程师就是从DIY收音机为启蒙之物走上专业之路的。
  中波虽属于射频波段,但频率不高,分布参数影响不大,是DIY的最佳频段。上世纪五十年代,主要DIY矿石收音机。到了六十年代,玩过矿石机的人自然就有向一灯、二灯乃至超外差式五灯收音机机迈进欲望,这是一场爬金字塔运动,塔尖是13SJ38J示波管电视机。财力是阻力,僮憬是动力,大部分人DIY到五灯收音机机就弹尽粮绝。我从小学五年级DIY成功矿石机,初中二年级完成晶体管来复式单管机,直到高中毕业才完成五灯机和6管晶体管收音机。那时不是没有时间,家庭作业没有现在的学生多,主要困难是没有钱买元件。除了省吃俭用,还要利用寒暑假打工,到火车站装卸食盐,高强度体力劳动一天才赚3角钱,一个暑假勉强能凑够买一个6P1电子管的钱。受条件限制,爬到塔尖的人犹如凤毛麟角。直到上大学遇到的导师也是一个无线电爱好者,才有机会在一个暑假里和导师一起DIY了两台示波管电视机。
  上世纪五六十年代,世界处于冷战时期。在无线电器材管制的国家,在市面上是买不到收音机器材的,于是这些国家的城市的某个角落里,就有交换器材的沙龙。上大学的时候在学校图书馆的paдиo杂志上看到,在莫斯科歌剧院演出休息的间隙,飞行员们就聚集在休息厅里交换收音机元件,最受欢迎的是磁性天线、小型可变电容、复合电子管和高频晶体管,看来无线电爱好者是不问国籍和出身的。在中国无线电器材也受到管制,但并不严格,除了发射器材买不到外,一台收音机的元件还是容易凑齐的,难为人的主要是经济条件。
  在中国规模最大、持续最久DIY活动是2P3收音机,严格地讲它只是一个塑料外壳。上世纪六七十年代是晶体管收音机的繁荣盛世,对业余爱好者来讲,DIY晶体管收音机最困难的事情是制作外壳,无论用硬纸板、三合板、有机玻璃和肥皂盒都做不出漂亮的外观。1976年上海塑料制品三厂生产了一个叫2P3的袖珍收音机外壳,贴上东方红标牌,既时髦又价廉物美,因此大受欢迎。一时间大江南北出现了工农兵、红卫兵、春雷、飞马等相同模具,不同颜色的外壳,它们都有一个共同的名字2P3。用2P3最适合DIY四管来复再生式收音机,六管超外差收音机虽然是DIY者心中的女神,但由于大部分爱好者手中的工具只有一把尖嘴钳,不能准确地调整中频频率和三点通调,成功者寥寥无几。2P3在上世纪的中国大地风行了20多年,到八十年代逐渐隐退,留在了现在年龄60~80岁一代老人的记忆中。
  2014德生通用电器公司响应网友江湖大佬的倡议,用现代技术重新设计了2P3,用晶体管和陶瓷滤波器设计了变频和中放电路;用IC设计了低频电路,以精美的套机形式提供给广播爱好者。公司还组织了2P3收音机DIY大奖赛,一时间在全国各地的广播爱好者组织和人群中掀起了一股2P3怀旧DIY热潮,直至今天在广播爱好者论坛、德生电器、监控论坛、矿石收音机网等诸多网站仍能看到各地爱好者们写的文章,跟帖者和刷屏率都很高。在这次活动中,有的爱好者一口气焊了几十台2P3来体验DIY的乐趣。