1 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα (Κεφάλαιο 16) Συστήματα επικοινωνίας με ήχο και εικόνα Παραδείγματα: 1.Τηλέγραφος 2.Τηλέφωνο 3.Τηλεόραση 4.Ραδιόφωνο 5.Cd/dvd-player

2 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα (Κεφάλαιο 16) Υπόδειγμα ηλεκτρονικής επικοινωνίας Δίαυλος Μετάδοσης Μετατροπή ενέργειας (Τηλεφωνική Μετάδοση) ΣΤΑΘΕΡΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ (φυσικός δίαυλος) Μηχανική ενέργεια (ηχητικά κύματα) Ηλεκτρική ενέργεια Ηλεκτρική ενέργεια Μηχανική ενέργεια (ηχητικά κύματα) Εάν ο δίαυλος μετάδοσης είναι οι οπτικές ίνες, τι μετατροπές έχουμε;

3 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα (Κεφάλαιο 16) Υπόδειγμα ηλεκτρονικής επικοινωνίας Δίαυλος Μετάδοσης Μετατροπή ενέργειας (Τηλεφωνική Μετάδοση) ΑΣΥΡΜΑΤΗ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑ (ατμοσφαιρικός δίαυλος) Μηχανική ενέργεια (ηχητικά κύματα) Μηχανική ενέργεια (ηχητικά κύματα) Ηλεκτρομαγνητικά κύματα

4 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα (Κεφάλαιο 16) Μετατροπή ενέργειας (Ραδιοφωνική Μετάδοση) Μηχανική ενέργεια (ηχητικά κύματα) Ηλεκτρική ενέργεια Δίαυλος Μετάδοσης Καλώδιο (ηλεκτρική ενέργεια) Ατμόσφαιρα (ηλεκτρομαγνητικά κύματα) Οπτικές ίνες (ενέργεια φωτός) Μηχανική ενέργεια (ηχητικά κύματα) Ηλεκτρική ενέργεια Στην τηλεοπτική μετάδοση, ποια είναι η αρχική και η τελική μορφή ενέργειας;

5 Αρχές επικοινωνίας με ήχο και εικόνα (Κεφάλαιο 16) Ηλεκτρισμός και μαγνητισμός Ηλεκτρισμός είναι η ροή ελεύθερων ηλεκτρονίων Χάλκινα καλώδια (Αγώγιμο υλικό) Ηλεκτρικό κύκλωμα είναι το μονοπάτι που ακολουθεί ο ηλεκτρισμός από την πηγή του δια μέσου ενός αγωγού σε μια συσκευή λήψης. (π.χ. μπαταρία-σύρμα-λαμπάκι-διακόπτης)

Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Μαγνητικό πεδίο… δημιουργείται από φυσικό/τεχνητό μαγνήτη. Ηλεκτρομαγνητισμός

7 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο… δημιουργείται από αγωγό ο οποίος διαρρέεται από ρεύμα. Όσο ένας αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, παράγει ΑΣΘΕΝΕΣ ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, κάθετο στον αγωγό Όσο ο αγωγός διαρρέεται από ρεύμα, παράγεται ΙΣΧΥΡΟ ηλεκτρομαγνητικό πεδίο ηλεκτρομαγνήτης πηνίο Πείραμα Ηλεκτρομαγνητισμός

8 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ηλεκτρομαγνητισμός Όσο ο διακόπτης είναι κλειστός, το κύκλωμα διαρέεται από ρεύμα και δημιουργεί ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, όπως φαίνεται από την κίνηση της πυξίδας.

9 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ηλεκτρικό ρεύμα… δημιουργείται από διαφορά τάσης, η οποία μπορεί να προκληθεί από συσσωρευτή, παροχή ΔΕΗ κ.λ.π. Επαγωγικό ρεύμα

10 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ρεύμα εξ΄ επαγωγής… …δημιουργείται από α) αγωγό ο οποίος κινείται μέσα σε μαγνητικό πεδίο β) μαγνήτη που κινείται σε σχέση με ένα αγωγό ΜΑΓΝΗΤΗΣ …προκαλείται συνεχές ρεύμα στον αγωγό Όσο ο αγωγός που διαρρέεται από ρεύμα, κινείται… …προκαλείται εναλλασσόμενο ρεύμα στον αγωγό Όταν ο αγωγός είναι περιελιγμένος… Πείραμα Επαγωγικό ρεύμα

11 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο… …δημιουργείται από αγωγό ο οποίος διαρρέεται από συνεχές ρεύμα. Ηλεκτρομαγνητικά κύματα… …δημιουργούνται από αγωγό ο οποίος διαρρέεται από εναλλασσόμενο ρεύμα. Όταν η εναλλαγή της φοράς του ρεύματος είναι πολύ γρήγορη, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που προκύπτουν είναι πολύ ισχυρά, και κατά συνέπεια μπορούν να διασχίσουν μεγάλες αποστάσεις στην ατμόσφαιρα. Ηλεκτρομαγνητισμός Συνεχές ρεύμα Κάθε αλλαγή στην κατεύθυνση του ρεύματος ονομάζεται κύκλος. Εναλλασσόμενο ρεύμα

12 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Μεγέθη που περιγράφουν ένα κύμα 1.Πλάτος (μέγιστη τιμή του σήματος) 2.Μήκος (χρόνος μεταξύ 2 κυμάτων) 3.Συχνότητα (πλήθος κύκλων σε 1 sec - Hz) Ραδιοκύματα

13 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ραδιοκύματα… …ονομάζονται τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που χρησιμοποιούνται για την εκπομπή (μετάδοση). Τα ραδιοκύματα ΑΝ ΔΕΝ ΥΠΟΣΤΟΥΝ επέμβαση, έχουν α) σταθερό πλάτος β) σταθερή συχνότητα Δεν φέρουν καμία πληροφορία για αυτό ακούγονται σαν θόρυβος. Τότε πώς χρησιμοποιούνται στη μετάδοση;

14 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗ (Modulation) Τα ραδιοκύματα ΣΥΝΔΥΑΖΟΝΤΑΙ με σήματα που φέρουν πληροφορία (ηχητικά, οπτικά κ.α.), με σκοπό να τα μεταφέρουν σε μεγάλες αποστάσεις μέσω της ατμόσφαιρας. (φέροντα σήματα) ΤΥΠΟΙ ΔΙΑΜΟΡΦΩΣΗΣ Διαμόρφωση πλάτους (Amplitude Modulation) Διαμόρφωση συχνότητας (Frequency Modulation) Το ραδιόφωνο συλλαμβάνει ΑΜ και FM. Η τηλεόραση χρησιμοποιεί: α) ΑΜ για το οπτικό σήμα και β) FM για το ηχητικό σήμα.

15 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) ΔΙΑΥΛΟΙ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ Ατμοσφαιρικοί: Χρησιμοποιούνται ηλεκτρομαγνητικά κύματα για τη μετάδοση μέσω ατμόσφαιρας (π.χ. ραδιόφωνο, τηλεόραση, κυψελοειδής τηλεφωνία) Φυσικής Μετάδοσης: Η πληροφορία μεταδίδεται με τη μορφή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω συρμάτων (π.χ. σταθερή τηλεφωνία σε μικρές αποστάσεις)

16 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Μετάδοση ραδιοφωνικού σήματος Φωνή-τραγούδι (ήχος) (μέσω μικροφώνου) Εναλλασσόμενο ηλεκτρικό σήμα (στην κεραία εκπομπής) Ηλεκτρομαγνητικά κύματα (ατμόσφαιρα) (στην κεραία λήψης) Ηλεκτρικό ρεύμα εξ΄ επαγωγής (μέσω ηχείου) Φωνή-τραγούδι (ήχος)

17 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Πώς μεταδίδεται ο ήχος; Οτιδήποτε πάλλεται, «σπρώχνει» τα μόρια του αέρα που εφάπτονται στο παλλόμενο αντικείμενο και αυτά με τη σειρά τους σπρώχνουν τα γειτονικά σε αυτά μόρια.

18 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Πώς λειτουργεί η ακοή; Συλλέγει & κατευθύνει τα ηχητικά σήματα Αισθάνεται την πίεση του αέρα Μετατρέπει τον ήχο σε ηλεκτρ. σήματα Κάποια θηλαστικά έχουν «κινούμενα» αυτιά για καλύτερη εστίαση

19 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Πώς λειτουργεί ο τηλέγραφος; Ρυθμικό πάτημα κουμπιού (άνοιγμα / κλείσιμο διακόπτη) Δημιουργία ηλεκτρικών παλμών Μετάδοση μέσω των συρμάτων του τηλέγραφου Μετατροπή σε τελείες και παύλες πάνω σε ταινία

20 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Ραδιοκύματα Είναι τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που αναλαμβάνουν να μεταφέρουν κάποια πληροφορία. Χρήσεις: Ασύρματα τηλέφωνα Κινητά τηλέφωνα Γκαραζόπορτες Ασύρματα δίκτυα Η/Υ Τηλεκατευθυνόμενα παιχνίδια Γκαραζόπορτες GPS Τηλεοπτική μετάδοση Ραδιοφωνική μετάδοση Ραντάρ Φούρνοι μικροκυμάτων

21 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Εκπομπή & Λήψη πομπός δέκτης Κάθε πομπός παράγει ένα ημιτονοειδές κύμα συγκεκριμένης συχνότητας.

22 Αρχές επικοινωνίας (Κεφάλαιο 16) Διαμόρφωση (Modulation) Το ημιτονοειδές κύμα δεν περιέχει πληροφορία (θόρυβος). Ρόλος του είναι να «κουβαλήσει» το σήμα της πληροφορίας. Ο συνδυασμός των δύο σημάτων λέγεται διαμόρφωση.