这两种技术是无线电通信的基石，它们的核心区别在于如何用信号去“调制”载波，也就是将音频信号（声音）加载到高频无线电波上进行传输。
（图片来源网络，侵删）
核心概念：调制
理解什么是“调制”至关重要。
- 载波: 一个频率非常高、功率稳定的高频无线电信号，它本身不携带任何信息，就像一辆空车,准备用来运输货物。
- 调制信号: 我们想要传输的信息，在这里就是音频信号（声音），它就像是“货物”。
- 调制: 将“货物”（音频信号）装载到“空车”（载波）上的过程，通过改变载波的某个特性（如振幅、频率或相位）来承载音频信号的信息。
AM和FM就是两种不同的“装载”方式。
AM (Amplitude Modulation) - 调幅广播
工作原理
AM，即“幅度调制”，顾名思义，它是通过改变载波信号的振幅（振幅可以理解为波的“高度”或“强度”）来承载音频信号的。
- 当音频信号电压为正半周时：载波的振幅会增大。
- 当音频信号电压为负半周时：载波的振幅会减小。
- 当音频信号电压为零时：载波的振幅保持不变,等于其原始值。
就是用音频信号的波形去“雕刻”载波的“高度”，形成一系列“上包络”和“下包络”，这两个包络的形状就完全复现了原始音频信号的形状，接收端通过检波（解调）技术，从载波中把包络提取出来,就还原了声音。
（图片来源网络，侵删）
主要特点
-
优点:
- 技术简单，成本低：发射和接收设备都比较简单，制造成本低,这也是早期广播技术选择它的主要原因。
- 传播距离远：AM信号可以利用电离层进行反射，实现远距离（甚至跨洲）传播,很多国际短波电台都采用AM技术。
- 接收范围广：在接收端，对设备的要求不高,普通收音机就能稳定接收。
-
缺点:
- 音质较差：它的主要缺点，因为它是通过改变振幅来传递信息的，而自然界中的各种电磁干扰（如闪电、电机火花）也主要表现为对信号振幅的干扰，AM广播很容易受到“天电”或“工业噪声”的影响，导致信号失真、出现“嘶嘶”声。
- 保真度低：通常AM广播的带宽较窄，只能传输频率范围较窄的音频信号（约5kHz），无法还原高音和低音的丰富细节，听起来“单薄”、“缺乏层次感”。
- 功率要求高：为了获得良好的远距离传播效果,AM发射台通常需要很大的发射功率。
应用场景
- 中波/短波广播：我们常听的新闻、谈话类、体育评论等广播节目，对音质要求不高，但要求覆盖范围广,所以多采用AM。
- 航空通信：机场与飞机之间的通信使用AM技术。
- 业余无线电。
FM (Frequency Modulation) - 调频广播
工作原理
FM，即“频率调制”，它是通过改变载波信号的频率来承载音频信号的。
- 当音频信号电压增大时：载波的频率会变高（振荡加快）。
- 当音频信号电压减小时：载波的频率会变低（振荡减慢）。
- 载波的振幅始终保持不变。
想象一下，载波是一个频率稳定的“基音”，而音频信号则像一个“指挥家”，不断地指挥这个“基音”进行微小的“升调”和“降调”，接收端通过鉴频器（解调器）检测出这种频率的快速变化,并将其还原为原始的音频信号。
（图片来源网络，侵删）
主要特点
-
优点:
- 音质极佳：这是FM最大的优势，它通过改变频率来传递信息，而自然界的大部分噪声主要影响振幅，FM广播具有很强的抗干扰能力，信号清晰、稳定、噪声小。
- 保真度高：FM广播的带宽很宽（约200kHz），可以传输频率范围很广的音频信号（可达15kHz以上），能够很好地还原音乐的高音和低音，听起来临场感强、层次丰富,接近CD音质。
- 抗干扰能力强：由于噪声主要影响振幅，而FM信号的振幅是恒定的，所以可以通过一个叫做“限幅器”的电路，将所有振幅的波动都削平,从而彻底消除大部分噪声。
-
缺点:
- 技术复杂，成本高：发射和接收设备比AM复杂得多。
- 传播距离近，覆盖范围小：FM信号频率很高，穿透力强，但无法被电离层有效反射，主要沿直线传播（视距传播），容易被建筑物和地形阻挡，它的覆盖范围相对较小,需要建立更多的发射台来覆盖一个城市或地区。
- 功率要求相对较低：虽然单个发射台功率不小，但由于覆盖范围小,其服务区域的功率密度可以做得较高。
应用场景
- 立体声音乐广播：我们收听的音乐电台几乎全部是FM。
- 高质量语音广播：如一些城市交通台、文艺台。
- 电视伴音：模拟电视的音频信号采用FM传输。
- 对讲机：很多民用和专业的对讲机使用FM技术。
AM vs. FM 核心区别总结
| 特性 | AM (调幅) | FM (调频) |
|---|---|---|
| 调制方式 | 改变载波振幅 | 改变载波频率 |
| 音质 | 较差，带宽窄，易失真 | 极佳，带宽宽，保真度高 |
| 抗干扰能力 | 弱，易受噪声影响 | 强，抗噪声性能好 |
| 传播距离 | 远，可利用电离层反射 | 近，直线传播，易被阻挡 |
| 覆盖范围 | 广播区域大 | 广播区域小，需多发射台 |
| 技术复杂度 | 简单，成本低 | 复杂，成本高 |
| 典型应用 | 新闻、谈话、短波广播 | 音乐、交通、高质量语音 |
| 频段 | 中波、短波 | 甚高频 |
现代演进：数字广播
随着数字技术的发展,AM和FM模拟广播正逐渐被更先进的数字广播技术所补充或替代，
- HD Radio：在现有的AM和FM频段上，通过数字技术提供附加的“副信道”，可以传输多套节目、文本信息、歌曲名等,实现了模拟广播的数字化升级。
- DAB/DAB+ (Digital Audio Broadcasting)：采用数字编码和压缩技术，在一个频率上可以传输多套高质量的音频节目，抗干扰能力更强，频谱利用率更高，是许多国家（尤其是欧洲）未来广播的主流方向。
- 卫星广播：如SiriusXM，通过卫星向全国甚至全球范围广播，提供无广告、内容丰富的付费音频服务。
AM和FM是无线电广播技术的两个经典分支，它们各有千秋，互为补充。AM的优势在于远距离和低成本，适合内容驱动型广播；而FM的优势在于高保真和强抗干扰，适合体验驱动型（如音乐）广播，尽管数字广播时代已经到来，但AM/FM因其广泛的用户基础和设备兼容性,在可预见的未来仍将是我们生活中重要的声音媒介。
