 |
/images/archive/gallery/314/458.jpg עובדי ממשלה צופים בשידור טלוויזיה.
צילום: חנניה הרמן, לע''מ  |
|
|
| איך עובדים שידורי טלוויזיה ורדיו? |
|
| ארז בן-ארי עושה shift-delete לעוד סוגיה טכנולוגית סבוכה. והפעם: איך עובדים שידורי הטלוויזיה והרדיו? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
הטלוויזיה והרדיו הם חלק בלתי נפרד משגרת חיינו. הם מעדכנים אותנו בכל מה שמתרחש בעולם שסביבנו, אבל גם נותנים לנו מפלט אל עולם המוזיקה והבידור. היום קשה לדמיין את החיים בלעדיהם, ועוד יותר קשה להאמין כי רק לפני כמה עשרות שנים הם בכלל לא היו כאן. בישראל שידורי הרדיו החלו לפני כ-70 שנה ושידורי הטלוויזיה הצטרפו לחגיגה לפני כ-40 שנה .
שידורי הטלוויזיה והרדיו, וכמובן טכנולוגיות אלחוטיות רבות אחרות כמו טלפונים סלולריים או אלחוטיים, מבוססים כולם על עיקרון מדעי פשוט אך חשוב – הקרינה האלקטרומגנטית. כבר במאה ה-19 נתגלה כי זרם חשמלי גורם שידור של גלים באוויר, שאת אותותיו ניתן לקלוט מרחוק
גם בלי קשר עין עם המשדר. עד אז הדרך היחידה לשדר מידע היתה בעזרת חוטים, כפי שעשה הטלגרף.
כמה מדענים ברחבי העולם החלו לחקור את התכונות של השידור הזה, ולאט-לאט פיתחו צורות שונות לשדר ולקלוט את השידורים. תחילה ניתן היה רק לשדר רעשים, ולכן התקשורת היתה מוגבלת לשפת מורס, אבל בהמשך הטכנולוגיה התפתחה ואפשר היה לשדר קול למרחקים גדלים והולכים. כיום, כעבור 100 שנה, אנחנו מסוגלים לשדר מידע דיגיטלי בדחיסות אדירה, והשידור יכול להגיע אל מרחבי החלל. אותם עקרונות משמשים גם בשידורי הטלוויזיה והלווין, ברשתות תקשורת אלחוטיות ועוד. אפילו השלט שבעזרתו נועלים את הרכב מבוסס על אותה טכנולוגיה.
|
|
 |
|
 |
|
|
 |
|
 |
|
הכל בגלל הקרינה האלקטרומגנטית
|
|
|
 |
|
|
|
הקרינה האלקטרומגנטית מורכבת מחלקיקים הנקראים פוטונים, ונוצרת כתוצאה משדות מגנטיים וחשמליים. קרינה כזאת מאופיינת כתנועה של פוטונים בצורה של גל, שאחד המאפיינים שלו הוא האורך. אורך הגל הוא המרחק בין שתי פסגות בגל, ומרחק זה קובע את תכונות הקרינה.
הקרינה הידועה ביותר היא האור הרגיל, שהיא למעשה גל שאורכו 700-400 ננו-מטר (מיליונית המילימטר). גם קרינת מיקרו, המהווה בסיס לפעולתו של מכשיר המיקרוגל, היא אלקטרומגנטית, וכך גם קרני הרנטגן (קרני X) שבהן משתמשים לאבחון רפואי. מדענים מיפו את כל תחום האורכים: מפה זו מכונה הספקטרום האלקטרומגנטי, שחלק גדול ממנו הוא גלי הרדיו. אורך גל קשור גם לתדירות, או התדר (Frequency) , וככל שהוא קצר יותר כך התדר שלו גבוה יותר. התדר נמדד ביחידות הרץ, על שמו של היינריך הרץ, אחד המדענים החשובים שעסקו בתחום. שידור של טלפון סלולרי, למשל, יכול להיות בתחומים של 900-800 מיליון הרץ (מגה-הרץ).
כפי שגילו החוקרים, קרינה אלקטרומגנטית נוצרת כל הזמן על ידי תופעות טבע, כך שאנחנו מוקפים בה בכל רגע נתון. כוכבים כמו השמש שלנו, למשל, מפיצים ללא הרף קרינה בכל תחומי הספקטרום, ועל עיקרון זה מושתת הרדיו-טלסקופ. על מנת להשתמש בטכנולוגיה הזאת כדי להעביר מידע, פותחו טכנולוגיות המאפשרות לקדד מידע בעזרת השידורים. בצורה כזאת אנחנו משנים את מאפייני הגל המשודר בהתאם למידע שאנחנו רוצים להעביר. שידורי רדיו מסוג AM, למשל , מבוססים על שינוי גובה הגל בהתאם לצליל שאנחנו רוצים לשדר. בטכנולוגיה הזאת שדרן הרדיו מדבר לתוך מיקרופון, והמשדר מפיק גל רדיו באורך קבוע ובגובה משתנה. המקלט מפענח את המידע הזה ושולח אותו לרמקול, המשמיע את הצליל המקורי.
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
צילום ארכיון
|
|
|
|
|
|
|
מהפכת השידורים הדיגיטליים
|
|
|
|
|
|
|
כיוון שהספקטרום האלקטרומגנטי רחב מאוד, ניתן לשדר במקביל באורכי גל שונים וכך האוויר סביבנו מלא בשידורים שונים של טלוויזיה, טלפונים סלולריים, רדיו אזרחי וצבאי ועוד. קורה ששני מקורות משדרים על אותו אורך גל – והשידורים מתנגשים. לעתים תחנת רדיו פיראטית בוחרת תדר שכבר משמש תחנה חוקית, ובאזור השידור שלה קולטים אותה ולא את זו החוקית. ברוב מדינות העולם קיימים גופים שתפקידם לפקח על התדרים, כדי לוודא שכל תחנה וגוף שידור משתמשים בתדרים שונים. בישראל משרד התקשורת אחראי לכך, והוא מנהל את הקצאת התדרים בקשיחות. טלפונים אלחוטיים בטווח של 2 גיגה-הרץ, לדוגמה, היו אסורים ביבוא רשמי במשך תקופה ארוכה מאחר שתחום תדרים זה היה שמור לצה"ל.
לפני כמה שנים החלה בעולם מהפכת השידורים הדיגיטליים, שמאפשרים לקדד מידע בצורה משוכללת מאוד על תדרי הרדיו, וכך תחום תדרים שהספיק לערוץ טלוויזיה בודד מאפשר כיום לשדר עשרות ערוצים. הפיתוח הזה מהווה בסיס לטלוויזיה הרב-ערוצית שממנה אנחנו נהנים כיום.
קידוד דיגיטלי מאפשר לבצע ניסים נוספים, כמו שיפור משמעותי באיכות השידורים, תוספת של צליל היקפי, פסקול או תרגום בשפות שונות במקביל. למידע טכני מעמיק בנושא שידורי רדיו אפשר לבקר בערך "radio" באתר וויקיפדיה.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
אודות הכותב והטור
|
|
|
|
|
|
|
הכותב הוא מהנדס בחברת מיקרוסופט ישראל. המדור "איך זה עובד" נועד לתת הבנה בסיסית בתופעות טכנולוגיות, ואין הוא מתיימר לספק הסבר מלא להן.
| | | | | |
|
|
| |
|
|
| |
|
|
|
