4 Le trasmissioni a distanza

4 LE TRASMISSIONI A DISTANZA

4.1 COME FUNZIONANO LE TRASMISSIONI A DISTANZA?

La parola telecomunicazione deriva dal greco tele (“lontano da”) e dal latino communicare (“avere in comune”) che significano “comunicare a distanza”.

Per comunicare a distanza occorrono dei dispositivi che trasformano i suoni, le immagini o le pagine scritte in segnali elettrici.

Il trasporto delle informazioni da comunicare, dall’origine alla destinazione, può avvenire in modi diversi, che caratterizzano ciascuno un tipo di comunicazione:

-    comunicazione monodirezionale, in cui l’informazione parte da un luogo unico per raggiungere numerosissimi luoghi e utilizzatori diversi e non ritorna all’origine, come nel caso della radio o della televisione;

-    comunicazione bidirezionale parziale, destinata a un utilizzatore alla volta, come avviene nelle radio ricetrasmittenti (i cosiddetti walkie-talkie);

-    comunicazione bidirezionale completa, quando la comunicazione è contemporanea fra due utilizzatori, come attraverso il telefono.

Le telecomunicazioni possono poi essere distinte, a seconda dei canali di comunicazione attraverso cui vengono trasmessi i segnali elettrici, in:

-    comunicazioni via cavo (cablate);

-    comunicazioni wireless (senza fili), che sfruttano le onde elettromagnetiche.



4. 2 CAVI METALLICI, FIBRE OTTICHE

Il metodo più diffuso per la comunicazione a distanza è quello via cavo. I cavi possono essere metallici o in fibra ottica.

- Il cavo metallico è in realtà costituito da una coppia di fili di rame, uno per inviare il segnale e l’altro per riceverlo, isolati per mezzo di una guaina di plastica che ricopre ciascuno di loro. Tipico è il cavo per le comunicazioni telefoniche, chiamato comunemente doppino telefonico. Nel cavo metallico le informazioni viaggiano come segnali elettrici FIG. 10.

- Il cavo in fibra ottica è costituito da filamenti molto sottili di plastica, vetro o silicio. All’interno si distingue il nucleo, la parte centrale, ricoperta dal mantello, che agisce come schermo protettivo e riflettente nei confronti di eventuali disturbi del segnale.

Nel cavo in fibra ottica le informazioni viaggiano come segnali luminosi, che rimangono inalterati per tutta la lunghezza del cavo FIG. 11.


FIGURA 10 Il doppino telefonico.

4. 3 LE ONDE ELETTROMAGNETICHE

Abbiamo visto nel Capitolo 7 che l’elettricità e il magnetismo hanno tra loro una stretta relazione:

-    una corrente elettrica che si muove all’interno di un conduttore genera un campo elettrico e un campo magnetico;

-    se il flusso di corrente elettrica si muove accelerando e rallentando, le cariche elettriche danno origine alle onde elettromagnetiche, dette anche onde radio.

L’onda elettromagnetica si distingue grazie a tre caratteristiche:

-    l’ampiezza, ovvero l’intensità dell’oscillazione (l’altezza dell’onda);

-    la lunghezza, ovvero la distanza tra i due massimi dell’onda (si misura in metri);

-    la frequenza, ovvero il numero di oscillazioni compiute dall’onda al secondo (si misura in Hertz, abbreviato Hz) ►FIG. 12.

Le onde elettromagnetiche si muovono alla velocità della luce, ossia a circa 300 000 km/s (kilometri al secondo) e si propagano seguendo la regola per cui quanto più un’onda è corta, tanto più si muove in linea retta.

La trasmissione delle onde elettromagnetiche avviene da un apparecchio, l’antenna trasmittente, che genera le onde a un’antenna ricevente che le capta.

LO SPETTRO ELETTROMAGNETICO - per saperne di PIÙ!

La luce che arriva dal Sole è composta da onde elettromagnetiche, ciascuna caratterizzata da una propria lunghezza d'onda e da una propria frequenza; alcune sono visibili, altre invisibili.

L'illustrazione rappresenta l'insieme di tutte le onde elettromagnetiche, cioè lo spettro elettromagnetico.


► Onde radio e microonde. Hanno una grande lunghezza d'onda, bassa frequenza e bassa energia.

-    Le onde radio sono utilizzate per le telecomunicazioni e trasportano segnali alle radio, alle televisioni e ai telefoni cellulari.

-    Le microonde possono penetrare grandine, pioggia, neve, nuvole e molti materiali, ma non i metalli. Tra le applicazioni vi sono il radar, lo strumento per la rilevazione a distanza di velivoli e il forno a microonde.


► Raggi infrarossi, luce visibile e raggi ultravioletti. Hanno media lunghezza d'onda, media frequenza e media energia.

-    Gli infrarossi sono le onde generate dal calore; tutti gli oggetti a seconda della loro temperatura emettono raggi infrarossi; i telecomandi, per esempio, emettono raggi infrarossi.

-    Le luci visibili sono le uniche radiazioni che riusciamo a vedere.

-1 raggi ultravioletti vengono filtrati dai gas dell'atmosfera, in particolare dall'ozono. Sono i responsabili dell'abbronzatura, ma possono essere dannosi per l'organismo. Sono utilizzati nelle lampade UV.



► Raggi X e raggi gamma. Hanno piccolissima lunghezza d'onda, alta frequenza e alta energia.

-    I raggi X ci permettono di vedere l'interno del corpo perché riescono ad attraversare la pelle, ma vengono assorbiti dalle ossa. Vengono utilizzati per le radiografie e per i controlli di sicurezza, perché consentono di vedere il contenuto di borse e valigie.

-    I raggi gamma sono radiazioni di grande energia generate dalle reazioni nucleari; hanno un alto potere penetrante e sono estremamente dannose per gli organismi. Sono utilizzati per la cura dei tumori.


5 RADIO E TELEVISIONE

5. 1 LA RADIO

La radio, abbreviazione di radiofonìa o di radiodiffusione, è il sistema che trasmette a distanza i programmi radiofonici, che vengono captati dagli apparecchi riceventi.

La radiodiffusione avviene mediante onde elettromagnetiche, che sono caratterizzate dalla frequenza di emissione: ogni stazione radio emette la propria trasmissione a una frequenza diversa dalle altre, permettendo a chi riceve di compiere una scelta.

Le onde radio si possono trasmettere in due modi:

1. in FM, che è abbreviazione di Frequenza Modulata e che consiste nel modificare la frequenza dell’onda elettromagnetica, formando delle onde corte; le trasmissioni in FM sono di buona qualità sonora, ma non hanno una grande portata, a meno dell’esistenza di ripetitori;

2. in AM, che è abbreviazione di Ampiezza Modulata e

che consiste nel modificare l’intensità dell’onda elettromagnetica, formando delle onde lunghe; le trasmissioni in AM sono più sensibili ai disturbi e alle interferenze sonore, ma hanno una grande portata e superano facilmente gli ostacoli naturali e artificiali.

5. 2 LA TRASMISSIONE RADIOFONICA

Proviamo a seguire il percorso che compie la voce di un annunciatore radiofonico, dallo studio di registrazione fino all’apparecchio radiofonico di casa nostra.

I punti esaminati di seguito da 1 a 5 descrivono ciò che succede nella stazione trasmittente; da 6 a 10 precisano come la voce dell’annunciatore entra in casa nostra, quando accendiamo l’apparecchio radio.



COME AVVIENE LA TRASMISSIONE RADIOFONICA

TRASMISSIONE

RICEZIONE

1. Il microfono riceve le onde sonore della voce dell'annunciatore e le trasforma in segnali elettrici.

6. L'antenna ricevente, colpita dall'onda elettromagnetica, provoca all'interno della stazione ricevente (la radio) una corrente elettrica con la stessa modulazione di quella irradiata dall'antenna trasmittente.

2. I segnali elettrici vengono aumentati di intensità da un

amplificatore.

7. La corrente raggiunge il sintonizzatore: manovrando questo dispositivo possiamo fare una selezione tra le diverse frequenze e scegliere la stazione radio e quindi il programma che vogliamo ascoltare.

3. Un dispositivo, l'oscillatore, genera una corrente con frequenza molto alta, che costituisce l'onda portante.

8. Dal sintonizzatore la corrente entra nel rivelatore, dove viene eliminata l'alta frequenza dell'onda portante e viene estratta la corrente debole, che è la stessa prodotta dal microfono.

4. Per consentire la trasmissione, il segnale della voce proveniente dall'amplificatore e l'onda portante vengono inviate al modulatore, un dispositivo che modifica l'onda portante per armonizzarla al segnale della voce.

9. Dal rivelatore il segnale viene amplificato.

5. L'onda modulata viene inviata all'antenna trasmittente.

10. Il segnale viene inviato all'altoparlante che lo trasforma in onde acustiche che raggiungono le nostre orecchie.

5. 3 LA TELEVISIONE

La televisione è un sistema di telecomunicazione in cui vengono trasmesse immagini in movimento, tramite onde elettromagnetiche.

È il mezzo di comunicazione con il quale, prevalentemente, ci si informa e si ricercano momenti di svago e di evasione nel tempo libero.

Arrivata dopo i giornali, le riviste e la radio, la televisione è rapidamente diventata il mezzo più importante, che ha segnato e sta ancora segnando le abitudini di tutti noi.

La televisione sino a oggi ha visto nell’utilizzatore un soggetto passivo che subisce i programmi che gli vengono presentati.

Con la tecnologia digitale, con ogni probabilità, l’integrazione con Internet svilupperà sempre di più un tipo di televisione interattiva, dove l’utente si costruirà un programma personalizzato e aderente alle proprie esigenze.


5. 4 COME AVVIENE LA TRASMISSIONE TELEVISIVA?

La trasmissione televisiva avviene in un modo molto simile a quella radiofonica: la differenza sta nel fatto che, oltre al segnale audio captato dal microfono, si aggiunge il segnale video che entra nella telecamera.

I due segnali, nella stazione emittente, devono essere modulati e sovrapposti all’onda elettromagnetica portante.

Questo segnale molteplice viene inviato all’antenna trasmittente che lo diffonde.

Per coprire porzioni significative di territorio e per superare gli ostacoli naturali, vengono installati dei ripetitori di segnale.

Sui tetti delle nostre case le antenne riceventi captano il segnale che viene inviato, come avviene per la radio, al sintonizzatore, al rivelatore e all’amplificatore.

A questo punto il segnale audio viene trasmesso agli altoparlanti che lo traducono in onde acustiche, mentre il segnale video genera l’immagine che vediamo sullo schermo del televisore.

Fino a non molti anni fa, il televisore era considerato un mobile: le sue dimensioni erano piuttosto ingombranti, soprattutto per lo schermo, sulla cui superficie un grosso cinescopio con un tubo a raggi catodici proiettava le immagini FIG. 13.

I televisori oggi in commercio sono realizzati con tecnologie migliori che consentono la produzione di schermi molto sottili, nell’ordine di pochi centimetri. Gli schermi moderni sono di tre tipi.


1. Gli schermi al plasma sono formati da una serie molto fitta di cellette che contengono un gas che si comporta come un buon conduttore di elettricità, stimolato dai campi elettromagnetici. Le cellette sono rivestite internamente di fosfori colorati.

Lo stimolo elettrico crea una piccola scarica la cui luce è amplificata dai fosfori.
Questi schermi non hanno bisogno di un’illuminazione posteriore e possono raggiungere grandi dimensioni, senza perdere in qualità dell’immagine.

2. Gli schermi a cristalli liquidi, chiamati anche LCD, sigla di Liquid Crystal Display, sono costituiti da una rete molto fitta di celle a cristallo liquido. Ogni punto di un’immagine è formato da tre cellette (una rossa, una verde e una blu) che, combinandosi, danno vita a tutti i colori.
Gli schermi LCD non emettono luce, quindi devono avere un’illuminazione posteriore fornita da speciali lampade a fluorescenza FIG. 14.

3. Gli schermi a LED, sigla di Light Emitting Diode, sono un tipo particolare di schermi LCD che, al posto delle lampade a fluorescenza, come illuminazione posteriore utilizzano i LED, piccolissimi diodi che forniscono una luminosità più alta. Siccome i diodi sono più piccoli delle lampade, permettono la costruzione di televisori dallo schermo sottilissimo.

IL PROGRESSO DELLA TELEVISIONE - per saperne di PIÙ!

Negli ultimi anni la televisione ha subito notevoli trasformazioni. Vediamone alcune.

►    L'alta definizione. La corsa a ottenere immagini di qualità sempre migliore ha prodotto i televisori digitali ad alta definizione, con una risoluzione quasi doppia di quelli analogici. Questo miglioramento ha stimolato le stazioni televisive ad aggiornare i loro programmi.

►    La visione in 3D. Sull'esempio del cinema, anche per la televisione è già possibile trovare in commercio modelli di televisori compatibili con la visione in 3D. Per l'utilizzo di questi televisori, come al cinema, è necessario dotarsi degli speciali occhiali; sono già stati sperimentati, però, apparecchi che consentono la visione tridimensionale senza occhiali.

►    Il digitale terrestre. Quasi in tutta Italia ormai il segnale analogico è stato sostituito dal segnale digitale. Il segnale digitale non obbliga a sostituire l'antenna, ma, per quei televisori che ne

siano sprovvisti al loro interno, occorre un apparecchio che "decodifichi" appunto il segnale. Il segnale digitale ha il vantaggio di essere più chiaro e di consentire la visione di un gran numero di canali.

La smart-TV. La smart-TV è un apparecchio televisivo che consente di collegarsi a Internet: aumenta le possibilità di intrattenimento, fondendo le capacità di un PC con la migliore visibilità del televisore.

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