Radio, tesina

ITI Francesco Severi Padova Tesina di maturità a.s. 2013/14 Carlo Salata cl 5SB

P REMESSA

Al giorno d’oggi per ascoltare le nostre stazioni radio preferite ci basta pigiare un tasto. Ciò che mi ha spinto ad

approfondire un oggetto così comune come la radio è stato il mio interesse per l’elettronica unito a una buona dose di

curiosità. Il mio obiettivo non è quello di scrivere la storia della radio dal suo inventore in poi, bensì è quello di

sottolineare il ruolo della stessa durante gli eventi storici.

Nello svolgere questo approfondimento mi sono reso conto che molti argomenti trattati durante le lezioni in classe mi

sono stati utili, se non indispensabili, per poter capire i meccanismi di funzionamento della radio; per esempio molto

utile è stato aver affrontato le onde elettromagnetiche e la loro propagazione. I pre-requisiti fondamentali per la

comprensione di tutto il testo sono riassumibili in: Conoscenze matematiche di analisi infinitesimale, applicazione e

conoscenza delle leggi di Maxwell, dimestichezza con i componenti di un circuito oscillante, capacità di realizzazione

pratica del circuito proposto.

L’approfondimento ha l’obiettivo di fare una descrizione del ruolo della radio nel corso degli eventi storici e più nel

dettaglio di analizzare come funziona il circuito oscillante al suo interno. Il focus da me fatto riguarda in particolare il

ricevitore FM essendo l’oggetto più comune che noi utilizziamo. Ci tengo a precisare che la realizzazione del circuito è

stata da me eseguita con scrupolo e rigore. Le foto scattate al circuito sono su breadboard quindi ancora in fase di

progettazione e dato l’esiguo numero di componenti è sufficiente montare il circuito su una millefori, con l’accortezza

di utilizzare spezzoni di filo il più corti possibile. 3

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1. S D R

TORIA ELLA ADIO

1.1 E.I.A.R.

“Due forze allo stato nascente – due “giovinezze”, potremo dire – si manifestano nell’Italia degli anni ’20; e,

incontrandosi in quel loro stadio iniziale, si giovano e si nuocciono vicendevolmente: sono il fascista e la radio”.

Mario Isnenghi, “Una radio in ogni villaggio” .

Quando il fascismo salì al potere, l’Italia non possedeva ancora una rete radiofonica di vaste dimensioni; non c’era

ancora nessuna emittente che funzionasse continuatamente e la radiofonia si poteva considerare in via sperimentale.

In Italia la radio divenne un mezzo di comunicazione di massa durante gli anni ‘30, periodo del massimo consenso al

fascismo. Nel gennaio del 1928 il governo concesse all’Eiar (Ente Italiano Audizioni Radiofoniche) il monopolio di tutte

le trasmissioni radio nella penisola italiana. Già nel 1930 ogni grande città aveva la sua emittente e, a partire dal 1933,

i programmi più importanti erano trasmessi su scala nazionale. Nel 1935 il regime distribuì apparecchi radio anche

nelle zone rurali per poter inserire i contadini nella rete del consenso nazionale. Per ampliare l’area di ascolto, che

continuava a essere limitata al ceto medio urbano delle regioni centrosettentrionali, il governo fece installare

numerosi apparecchi radio in tutte le sedi delle organizzazioni del partito (a cominciare dalle case del fascio, nelle

scuole, negli uffici, nelle caserme, nei ritrovi

pubblici). Per raggiungere i ceti contadini si creò

persino a un Ente radio rurale (ERR). Il diffondersi

della radio nei luoghi pubblici assicurò al regime

fascista ampie possibilità di pianificazione del

consenso e di mobilitazione psicologica delle

masse, come fu evidente durante la guerra

d’Etiopia tra il 1935 e il 1936 e, qualche anno

dopo , in occasione dell’intervento italiano nella

guerra civile in Spagna. Il regime fascista,

constatata l’efficienza di questi mezzi, mise sotto

controllo da parte del ministero di stampa e

propaganda anche l’EIAR.

Il 19 aprile 1933 iniziò l’ascolto collettivo della

radio nelle scuole elementari. Il primo discorso

che venne trasmesso fu questo: ” L’ERR costituito

dal governo fascista si propone di fa giungere a

tutte le scuole l’eco degli avvenimenti più notevoli

e delle creazioni più geniali della vita nazionale.

[..] Voi fanciulli d’Italia … sentirete la

soddisfazione di servire l’Italia, di obbedire all’alto

e sublime comando del Re e del Duce ”. 4

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1.2 L XX

A RADIO NEL SECOLO

La Prima Guerra Mondiale è stata il primo evento bellico durante il quale si usarono le onde radio come mezzo di

comunicazione. I reparti militari dei vari Stati partecipanti al conflitto cercarono di dotarsi degli strumenti radio più

all’avanguardia. Di conseguenza si aprì il mercato della radio che portò inevitabilmente alla nascita delle prime

industrie. Quest’ultime, infatti, furono tra la poche che grazie alla guerra si arricchirono e progredirono. Citando la

frase del generale Gorge Squier: “I progressi tecnologici raggiunti in meno di due anni durante la guerra sarebbero

stati ottenuti in almeno dieci in condizioni normali”. Il più grande progresso tecnologico si ebbe nella produzione delle

valvole termoioniche (le antenate dei nostri transistor) la cui produzione fu centuplicata tra il 1915 e il 1917. I

progressi raggiunti dalla radiotecnica nel corso della prima guerra mondiale furono fondamentali per la nascita delle

prime stazioni radio commerciali degli anni Venti.

Nel periodo a cavallo delle due guerre mondiali il mondo delle radio-telecomunicazioni fece passi da gigante. Ormai la

radio non trasmetteva più segnali telegrafici bensì prese piede la trasmissione di suoni e parole. Durante la seconda

guerra mondiale la radio era diventata uno strumento fondamentale per lo scambio di informazioni. La popolazione

civile cercava in qualunque modo, anche costruendosi improvvisati ricevitori, di ascoltare la radio specialmente i

programmi per il “fronte interno” che avvisavano degli attacchi in determinati luoghi. In Italia i giornali radio

raggiungevano le otto trasmissioni al giorno. Non mancavano però le radio della fazione opposta, destinate ai civili

come per esempio Radio Londra. Quest’ultima aveva cominciato a trasmettere nel 1938 al momento della conferenza

di Monaco. Questa radio era molto apprezzata perché separava le notizie dai commenti essendo gestita dalla BBC e

non dal Ministro della Guerra britannico. Oltre però ai radio-giornali parecchi utenti seguivano programmi

d’intrattenimento come Radio Forze Armate (AFR) oppure riproduzioni di musiche swing (molto di moda all’epoca).

Questo tipo di trasmissioni serviva a tenere alto il morale dei combattenti e per questo gli stessi capi delle forze

armate incoraggiavano i loro subordinati all’ascolto. 5

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1.3 L A DIGITAL RADIO

Ormai tutti i tipi di trasmissioni avvengo sotto forma di segnale digitale. Il perché di questa conversione lo si può

capire dai nuovi protocolli di trasferimento delle informazioni; infatti un segnale che da analogico viene digitalizzato è

più facile da gestire. La curva di un segnale analogico in una determinato periodo puo assumere infiniti valori

appartenenti allo stesso grafico, mentre un segnale digitale è una approssimazione di una curva analogica ma con una

quantità di valori bene definiti. In figura 1 possiamo notare come la sinusoide non presenti una linea continua bensì

degli scalini; questi ultimi infatti rappresentano il valore approssimato della funzione in un istante. L’ introduzione di

questo tipo di segnale ha il vantaggio che oltre a poter essere codificato, quindi rappresentato da un numero, è

possibile applicargli algoritmi di controllo sul segnale stesso. Di conseguenza si migliora notevolmente la qualità di

trasmissione. Da questa esigenza nasce il protocollo Digital Audio Broadcasting (DAB) che permette la trasmissione

sonora di programmi radiofonici con qualità superiore paragonabile a quella di un compact disc. Questo protocollo

presenta i seguenti vantaggi:

 minore influenza o assenza di interferenze sul segnale;

 ricerca automatica della stazione in funzione della posizione del ricevente;

 miglioramento dei servizi già esistenti e introduzione di servizi multimediali innovativi quali DLS, PAD e N-

1

PAD

 la multiplazione del segnale, ovvero la possibilità di far condividere a più segnali lo stesso canale e di

conseguenza più emittenti in grado di condividere lo stesso mezzo trasmissivo senza interferenza tra di essi;

La diffusione digitale dei segnali radiofonici avviene attraverso tre passaggi classici delle trasmissioni digitali e più

precisamente:

 Codifica di sorgente;

 Codifica di canale;

 Modulazione;

La codifica di sorgente è l’operazione attraverso cui il segnale audio analogico stereofonico viene dapprima convertito

in una sequenza numerica (digitalizzazione) in modo analogo a quanto avvien nella fase di creazone dei CD audio. Il

bitrate del segnale digitale è abbastanza elevato; supponendo un campionamento a 16 bit per ogni canale ed una

frequenza di campionamento di 44.1 kHz, si ottiene il valore di circa 1.5 Mbit/sec.

La codifica di canale è quel processo tramite il quale il segnale digitale viene ulteriormente elaborato per proteggerlo

dalla possibilità di errore indotto dal canale di trasmissione impiegato. Vengono introdotti codici per la correzione

degli errori che consentono di ricalcolare o ricostruire eventuali pacchetti mancanti. Le cause di questi errori nel

canale di comunicazione le possiamo trovare in riflessioni, interferenze o attenuazione della pioggia.

1.DLS, PAD e N-PAD: Sono protocolli

supplementari con i quali è possibile

trasferire anche brevi flussi multimediali

(es. immagini) oppure testi dinamici.

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La modulazione è quella parte della catena trasmissiva in cui il segnale viene fatto confluire in un dato canale facendo

si che l’utente finale possa riceverlo. La modulazione dei canali all’interno del protocollo DAB è particolarmente

efficace poiché il flusso digitale dei bit da trasmettere viene distribuito, all’interno dello spettro a disposizione, su di

un numero elevato di frequenze. Il risultato di tale tecnologia è una trasmissione più robusta e un uso molto più

efficiente dello spettro ovvero la capacità di moltiplicare il numero di canali trasmessi.

1.4 LA WEB RADIO

La web radio, da non confondersi con la digital radio, è un servizio web nel quale attraverso una connessione internet

è possibile ascoltare le stazioni radio. La qualità è molto influenzata dalla velocità di connessione tra apparecchio

ricevente e router. Al momento dell’accensione della radio, l’utente, manda una richiesta al server il quale a sua volta

risponde con la distribuzione del flusso audio. La flessibilità di questo strumento permette a chiunque di crearsi un

proprio emittente (web)radio. Il meccanismo è semplice, anche se bisogna fare chiarezza su certi aspetti. Per prima

cosa è necessario pubblicare una porta TCP del vostro router per fa si che gli ascoltatori trovino aperto il canale per

connettersi. In secondo luogo è necessario utilizzare un software che permetta la riproduzione via web di una scaletta

audio da noi scelta. Infine se la vostra radio ha successo dovrete soddisfare il sempre più ampio bacino di utenze; per

fare ciò è necessario acquistare un semplice encoder MP3Pro che permette di ridurre i byte trasmessi senza lesinare

sulla qualità. Normalmente una connessione ADSL riesce a supportare discretamente fino a una quindicina di

ascoltatori contemporaneamente con una discreta qualità audio.

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2. C OME FUNZIONA UN RICEVITORE DI ONDE RADIO

Schema a blocchi:

1 7

2 5 6

4

3

1. ANTENNA

L' antenna funziona sia da sintonizzatore sia da selettore di frequenza.

2. A RF

MPLIFICATORE