FM Bant Genişliği ve Carson Kuralı

1. FM Bant Genişliği ve Carson Kuralı

FM sistemlerinde, taşıyıcı sinyal, modüle edilen ses sinyaline bağlı olarak frekansta sapmalar yaşar. Bu frekans sapması modülasyon indeksi ile ilişkilidir ve yan bantların oluşmasına neden olur. FM'de bu yan bantların sayısı teorik olarak sonsuzdur, ancak pratikte sinyalin büyük bir kısmı belirli bir bant genişliği içinde yoğunlaşır.

Carson Kuralı, bu pratik bant genişliği sınırlarını belirlemek için kullanılır ve şu şekilde ifade edilir:

Burada:

• Bw → Tahmini işgal edilen bant genişliği
• f_d → Maksimum frekans sapması (deviasyon)
• f_m → Maksimum modüle edici frekans (modülasyon sinyali)

2. ABD'deki Ticari FM Yayınları ve Carson Kuralı

ABD’de ticari FM yayınlarında maksimum sapma genellikle ±75 kHz olarak belirlenmiştir. Maksimum modüle edici ses frekansı ise 15 kHz’dir (bu, insan kulağının işitebildiği üst sınır olan 20 kHz’den biraz düşüktür ve FM radyo standardı gereğidir).

Bu değerleri Carson Kuralı formülüne uygularsak:

Bu, monofonik (mono) FM yayını için işgal edilen bant genişliğinin 180 kHz civarında olduğunu gösterir.

Ancak, stereofonik (stereo) FM yayınları biraz farklı çalışır. Stereo FM'de:

• Ana taşıyıcı 38 kHz yan bantlarında stereo fark sinyalini taşır.
• Ek olarak 57 kHz'de RDS (Radio Data System) alt taşıyıcısı bulunabilir.
• Stereo yayının en yüksek modüle edici frekansı 53 kHz civarına çıkar.

Bu durumda:

Bu, FM stereo yayınlarının bant genişliğinin 256 kHz'e kadar çıkabileceğini gösterir. Ancak, FCC düzenlemeleri ve spektrum verimliliği gereği FM yayın kanallarının toplam bant genişliği 200 kHz olarak sınırlandırılmıştır. Bu nedenle, pratikte modülasyon teknikleri ve filtreleme ile bant genişliği 200 kHz civarında tutulur.

3. Neden 150 kHz İddiası Yanlıştır?

Videoda bahsedilen 150 kHz değerinin eksik veya yanlış bir değerlendirme olduğu görülüyor. Çünkü:

1. 150 kHz değeri, maksimum sapma olan ±75 kHz'in iki katı olarak hesaplanmış olabilir. Ancak, bu hesaplama modüle edici frekansı göz ardı eder ve bu yüzden eksiktir.
2. Carson Kuralı daha iyi bir tahmin sağlar ve mono FM için 180 kHz, stereo FM için 256 kHz gibi değerler ortaya çıkar.
3. FCC ve diğer düzenleyici kurumlar 200 kHz kanal aralığı belirlediği için bant genişliği genellikle bu sınırın altına çekilir.

Bu nedenle, videodaki "FM yayın bant genişliği 150 kHz’dir" iddiası eksik bir hesaplamaya dayanmaktadır. Gerçek bant genişliği, kullanılan modülasyon türüne ve sistem özelliklerine bağlı olarak 180-256 kHz arasında değişmektedir, ancak lisanslı FM kanal genişliği 200 kHz ile sınırlandırılmıştır.

4. Sonuç ve Özet

• FM yayınları sonsuz sayıda yan bant üretir, ancak pratikte çoğu enerji belirli bir bant içinde yoğunlaşır.
• Carson Kuralı, FM sistemlerinin işgal ettiği bant genişliğini tahmin etmek için kullanılır.
• Mono FM yayınları için işgal edilen bant genişliği 180 kHz, Stereo FM için ise 256 kHz’e kadar çıkabilir.
• Pratikte FCC ve diğer düzenleyici kurumlar FM yayın kanal aralığını 200 kHz ile sınırlandırır.
• 150 kHz iddiası eksik hesaplamaya dayanır ve doğru değildir.

Bu bilgiler ışığında, FM yayınlarının bant genişliği konusunda daha doğru bir değerlendirme yapılabilir.

FM Bant Genişliği ile ilgili hazırladığım renkli infografiği burada görebilirsiniz. Görselde frekans sapması, modüle edilen sinyal ve Carson Kuralı gibi önemli detaylar yer almakta. Görüşlerinizi paylaşırsanız, gerekirse düzenleme yapabilirim!