(電磁波まみれな世界で翻弄される自由電子)
太陽と百万の電磁波が 飛び交う東京で
全ての金属の電子が 数多の電磁波を常に浴び
電磁誘導させられて 眠れぬ夜を過ごしてるから
そんな夜は街に響く ラジオの波を探せ
(ラジオ局)
アナウンサーが声帯を 毎秒1,000回振動さす音波が
マイクの振動板揺らし 電磁誘導した1,000Hzの
交流電流な音声を 594kHz搬送波に混ぜて
電磁波を振幅変調(AmplitudeModulation=AM) それがAMのNHKラジオ
低周波な音声波を 高周波で短波長な搬送波に混ぜ
高エネルギーで安定 飛距離稼ぎ
短波長ゆえにアンテナ小型化でき 一石二鳥な変調
(ラジオのLC共振回路)
±貯めるコンデンサ 股開くアンテナが浴びるラジオ波
各局ごとに
電磁誘導(マイクの振動板)→磁場・電場リズム(電磁波)→交流電流(受信回路)
どれも微弱で聴こえず どれか一つと共振させ目立たせたい
LC共振回路は コイル(L)の磁場と コンデンサ(C)の電場の
エネルギー交換リズムを 周波数リズムと共振させるチューニング
594kHzのリズム電流 回路内で目立たせて NHK選局
(共振周波数の計算)
ブランコの紐の長さに合った 漕ぎ方(周波数)探すのがチューニング
タイミング合わせ 回路抵抗(Z)最小化→電流(I)最大化
電流(I)の位相よりも π/2だけ早いコイル電圧(ωLI)
真逆で π/2だけ遅れるコンデンサ電圧(1/ωCI)の塩梅
コイル(ωLI)、コンデンサ(1/ωCI)
電圧逆位相で打消し(ωLI-1/ωCI=0) 電流(I)最大
回路の全抵抗インピーダンス(Z=√{R2+(ωL-1/ωC)2})
最小化する条件で(f=ω/2π=1/2π√LC←ωLI-1/ωCI=0)
周波数594を狙って(f(594kHz)=ω/2π=1/2π√LC) 電極板間隔を変え
ラジオ波と回路 漕ぎ手とブランコ タイミング揃えれば共振
オームの法則公園(V0=RI0)で
ブランコ(全抵抗Z=√{R2+(ωL-1/ωC)2}=V0/I0=R)
コイル(ωLI)とコンデンサ(1/ωCI)で 電圧(V)のシーソー(ωLI-1/ωCI=0)
だけどラジオの音はまだ聴こえない
ダイオードは ±濃度変えた半導体の2枚の板
電位差で電子(-)が継ぎ目で 正孔(+)とくっついて水門(空乏層)でき
そこに電池(電位差)繋ぎ 引き合う電子(-)、両端に逃げる正孔(+)
交流電流の一方向の流れだけ 堰き止める空乏層
電池(電位差)の±反転堰き止め 解除、逆向き電流流し
二方向な交流の片方だけ 直流に検波整流
交流で音声波相殺してた逆位相部消え 脈動する直流
それでもまだ 音は搬送波(f=ω/2π)のノイズに巻かれ
(コンデンサによる搬送波除去整流)
だから角周波数(ω=2π×f)デカい 高周波(f=ω/2π)な搬送波除去したい
コンデンサ抵抗(Xc=1/ωC)の分母なω増える(高周波)と抵抗(Xc)下がり
抵抗少ない回路に 搬送波(高周波)だけ取り込まれ除去されて
低周波な音声波が残り 音が聴こえるローパスフィルタ
それでも音量(電流)小さく トランジスタの本流(電子場2)で堰き止めた
波一つ無い水盤な空乏層に 支流(電子場1)から流した
電子場1のリズム ゲートオンオフで 本流(電子場2)に転写 流れ出し
電池(電圧)で 電流な音を増幅するのが トランジスタ・ラジオ
ついにスピーカー振動板のコイルが 電磁誘導し揺れ音波が飛び出す
やがて周波数ごとのLC回路も現役引退
中間周波数(IF)に整理 ヘテロダインで選局安定
半導体、集積回路(IC)が引き継ぎ 往年の技術はシェイプされ
1チップIC化するラジオ
太陽と百万の電磁波が 飛び交う東京で
全ての金属の電子が 数多の電磁波を常に浴び
電磁誘導させられて 眠れぬ夜を過ごしてるから
そんな夜は街に響く ラジオの波を探せ
(ラジオ局)
アナウンサーが声帯を 毎秒1,000回振動さす音波が
マイクの振動板揺らし 電磁誘導した1,000Hzの
交流電流な音声を 594kHz搬送波に混ぜて
電磁波を振幅変調(AmplitudeModulation=AM) それがAMのNHKラジオ
低周波な音声波を 高周波で短波長な搬送波に混ぜ
高エネルギーで安定 飛距離稼ぎ
短波長ゆえにアンテナ小型化でき 一石二鳥な変調
(ラジオのLC共振回路)
±貯めるコンデンサ 股開くアンテナが浴びるラジオ波
各局ごとに
電磁誘導(マイクの振動板)→磁場・電場リズム(電磁波)→交流電流(受信回路)
どれも微弱で聴こえず どれか一つと共振させ目立たせたい
LC共振回路は コイル(L)の磁場と コンデンサ(C)の電場の
エネルギー交換リズムを 周波数リズムと共振させるチューニング
594kHzのリズム電流 回路内で目立たせて NHK選局
(共振周波数の計算)
ブランコの紐の長さに合った 漕ぎ方(周波数)探すのがチューニング
タイミング合わせ 回路抵抗(Z)最小化→電流(I)最大化
電流(I)の位相よりも π/2だけ早いコイル電圧(ωLI)
真逆で π/2だけ遅れるコンデンサ電圧(1/ωCI)の塩梅
コイル(ωLI)、コンデンサ(1/ωCI)
電圧逆位相で打消し(ωLI-1/ωCI=0) 電流(I)最大
回路の全抵抗インピーダンス(Z=√{R2+(ωL-1/ωC)2})
最小化する条件で(f=ω/2π=1/2π√LC←ωLI-1/ωCI=0)
周波数594を狙って(f(594kHz)=ω/2π=1/2π√LC) 電極板間隔を変え
ラジオ波と回路 漕ぎ手とブランコ タイミング揃えれば共振
オームの法則公園(V0=RI0)で
ブランコ(全抵抗Z=√{R2+(ωL-1/ωC)2}=V0/I0=R)
コイル(ωLI)とコンデンサ(1/ωCI)で 電圧(V)のシーソー(ωLI-1/ωCI=0)
だけどラジオの音はまだ聴こえない
ダイオードは ±濃度変えた半導体の2枚の板
電位差で電子(-)が継ぎ目で 正孔(+)とくっついて水門(空乏層)でき
そこに電池(電位差)繋ぎ 引き合う電子(-)、両端に逃げる正孔(+)
交流電流の一方向の流れだけ 堰き止める空乏層
電池(電位差)の±反転堰き止め 解除、逆向き電流流し
二方向な交流の片方だけ 直流に検波整流
交流で音声波相殺してた逆位相部消え 脈動する直流
それでもまだ 音は搬送波(f=ω/2π)のノイズに巻かれ
(コンデンサによる搬送波除去整流)
だから角周波数(ω=2π×f)デカい 高周波(f=ω/2π)な搬送波除去したい
コンデンサ抵抗(Xc=1/ωC)の分母なω増える(高周波)と抵抗(Xc)下がり
抵抗少ない回路に 搬送波(高周波)だけ取り込まれ除去されて
低周波な音声波が残り 音が聴こえるローパスフィルタ
それでも音量(電流)小さく トランジスタの本流(電子場2)で堰き止めた
波一つ無い水盤な空乏層に 支流(電子場1)から流した
電子場1のリズム ゲートオンオフで 本流(電子場2)に転写 流れ出し
電池(電圧)で 電流な音を増幅するのが トランジスタ・ラジオ
ついにスピーカー振動板のコイルが 電磁誘導し揺れ音波が飛び出す
やがて周波数ごとのLC回路も現役引退
中間周波数(IF)に整理 ヘテロダインで選局安定
半導体、集積回路(IC)が引き継ぎ 往年の技術はシェイプされ
1チップIC化するラジオ
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