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2-15 transmissão do som na televisão A câmera capta a luz da cena, convertendo-a em sinais elétricos para
transmissão. Da mesma forma um microfone instalado no cenário (figura 2-15) detecta as
ondas sonoras, convertendo-as em sinais elétricos, que são misturados com os sinais de
vídeo e transmitidos. O som é formado por ondas vibrando no ar entre 20 Hz e 20 kHz. Na prática a televisão limita essa faixa entre 50 Hz e 15 kHz. O microfone transforma as ondas sonoras em sinais elétricos com a mesma frequência, mas resta a questão de convertê-las à faixa reservada ao canal. Novamente se usa o processo de modulação.
2-16 modulação FM (a) 2-16 modulação FM (a)No FM ("frequency modulation", modulação de frequência) temos uma portadora, com frequência constante, geralmente chamada frequência central fc. O sinal modulador interage com a portadora, fazendo-a desviar-se para mais e para menos da frequência central(figura 2-16). Se a amplitude do sinal modulador for grande o desvio (positivo e negativo) será maior, se a amplitude for pequena ocorrerá pouco desvio. Existem tantos desvios por segundo quanto for a frequência do sinal modulador. A amplitude do sinal modulado permanece constante e toda a informação está contida nos desvios em torno da frequência central. A televisão adota a frequência central de 4,5 MHz (em rádio FM esta frequência é de 10,7 MHz) que é chamada sub-portadora de som. Som alto extraído da cena provoca grande desvio da sub-portadora; se a pessoa falar ou assobiar alto e rápido haverá muitos desvios grandes por segundo. Um som baixo provoca pequeno desvio da sub-portadora; se a pessoa falar baixo e rápido haverá muitos desvios pequenos por segundo. O desvio máximo (correspondendo à maior amplitude do sinal modulador) é padronizada em 25 kHz (para Rádio FM este valor é 75 KHz) . Portanto, o sinal modulado de áudio de televisão poderá ficar entre [4 500 000 Hz + 25 000 Hz], ou seja, de [4,475 MHz a 4,525 MHz], oscilando em torno da frequência central de 4,5 MHz.
2-17 conversão do áudio à faixa de frequência do canal Apesar de modulado o sinal de áudio (4,5 MHz+0,025 MHz) ainda está fora da faixa de frequências do canal. É feita uma nova modulação, desta vez AM, usando a mesma portadora anteriormente modulada pelo vídeo (figura 2-17).
2-18 sub-portadora de som (a) no canal de TV (b) no canal 3 A sub-portadora de som tem 4,5 MHz. Ao modular AM a portadora de vídeo que está 1,25 MHz acima do início do canal irá gerar o sinal de transmissão de som localizado [1,25+4,5= 5,75 MHz] acima do início do canal (figura 2-18a). Aplicado ao canal 3 (figura 2-18b) teremos a portadora de vídeo em 61,25 MHz e o som em 65,75 MHz. Mais precisamente o som será um sinal desviando (no máximo +25 KHz) em torno da frequência central 5,75 MHz acima do início do canal. A diferença entre esta frequência e a portadora de vídeo consiste em 4,5 MHz, que é a sub-portadora de som. No exemplo do canal 3 o som modulador (na cena) mais alto causará desvio (65,75+0,025) MHz, ou seja, de 65,725 MHz (desvio -) até 65,775 MHz (desvio +). Após modulado AM pela portadora de vídeo o som já está na faixa de frequência do canal, sendo simplesmente ajuntado ao sinal de vídeo e transmitido. Entretanto o som é transmitido com apenas 10% da potência do vídeo, para facilitar sua separação no receptor. Note que o desvio máximo da sub-portadora de áudio a leva a 5,775 MHz acima do início do canal, ainda 0,025 MHz antes do fim deste em 6 MHz, estando portanto contida na faixa de transmissão. Por outro lado o sinal modulador de vídeo (da cena) deve estar a um máximo de cerca 4 MHz, caso contrário provocará desvios da portadora de vídeo (ao modulá-la) que irão interferir no som. Por exemplo, um sinal de vídeo de 4,4 MHz ao modular a portadora de vídeo em 1,25 MHz resultaria no sinal de [4,4+1,25= 5,65 MHz], muito próximo à sub-portadora de som em 5,75 MHz, interferindo com ela. Para evitar este problema a transmissão em preto e branco filtra e elimina sinais de vídeo acima de 4,2 MHz.
2-19 frequência do sinal e detalhe da imagem A frequência da varredura de uma linha horizontal da tela é 15 750Hz. Um sinal de vídeo com essa frequência e que tivesse a forma de onda quadrada (figura 2-19a) deixaria a primeira metade da tela clara e a outra metade escura - o meio ciclo positivo faz o feixe eletrônico iluminar a tela até a metade e o meio ciclo negativo corta-o até o fim da linha horizontal, deixando esta parte escura. Se o sinal de vídeo tiver sua frequência dobrada para 31 500 Hz (figura 2-19b) haverá 4 meio-ciclos no tempo de uma varredura horizontal, formando faixas de 1/4 da tela escuras ou claras. Dobrando outra vez a frequência para 63 000 Hz teremos 8 meio-ciclos, causando faixas de 1/8 da tela. Vemos que quanto maior a frequência do sinal menor será o detalhe na tela. Por exemplo, em uma cena de praia o grão de areia será transmitido com frequência grande. Entretanto, há o limite de aproximadamente 4,2 MHz para que o sinal de vídeo não interfira com o som. |
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