美國加州大學伯克利分校成功研製出迄今為止世界上最小的收音機：它由單一的、尺寸僅為頭髮絲直徑萬分之一的碳納米管構成，人們加上電池和耳機就能用它收聽到自己中意的廣播節目。在納米收音機中，碳納米管集天線、調諧器、放大器和解調器於一身；在傳統標準的收音機中，各個功能由相互獨立的部件來完成。
基本介紹
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發明
伯克利分校亞歷克斯·澤托教授稱，他們研製的納米收音機比人類首批商業化的收音機要小1000億倍。雖然目前納米收音機還只是設定成無線電接收器，但它也可改變成無線電發射器。他說，納米收音機將具有廣泛的套用途徑，納米收音機的研製也許還將引領他們開拓出嶄新的套用領域。 只用一根納米管，便可實現部件眾多的普通收音機的所有功能。由於納米管極其微小，因而它一遇到無線電信號便會快速振動。把這根納米天線與外圍電路接通，我們便可以操縱它完成選台、放大，將音頻成分同無線電波的其他成分分離開來（解調），最終使我們能聽到“海灘男孩”或喬治·弗雷德里克·漢德爾的音樂。
工作原理
普通收音機的天線通過電磁效應接收信號，也就是說，電磁波在天線內產生感應電流，但天線本身始終靜止不動。而在納米收音機中，納米管是一個極其纖細、輕巧的帶電物體，入射的電磁波足以推動它機械地來回運動。“納米世界神奇無比，與巨觀世界大不一樣，”策特爾指出，“納米器件體積極小，以致重力和慣性效應影響甚微，反倒是殘餘電場對這些小玩意兒起主要作用。”納米管的振動會改變從納米管端頭流向反電極的電流——用專業術語說就叫做場致發射電流。場致發射（field-emission）是一種量子力學現象，也就是一個較小的外加電壓可以引發一個物體（如針尖）的表面發射出一股較大的電子流。基於場致發射的工作原理，人們不僅期望納米管能充當天線，還希望它能完成信號放大任務。入射到納米管的微量電磁波將使納米管振動著的自由端釋放出一股較大的電子流。這股電子流將放大入射信號。
納米收音機下一步就是解調（demodulation），也就是把聲音或音樂等有用信息從無線電台發射的載波中提取出來。在調幅（amplitudemodulation，AM）無線電廣播中，這種分離是靠整流濾波電路來實現的，這種電路只對載波信號的振幅有反應，對頻率則完全無視。策特爾的團隊推想，納米管收音機也可以實現這一功能：當納米管隨著載波頻率發生機械振動時，它同樣也會回響載波中編碼的信息成分。說來也巧，整流正好就是量子力學場致發射與生俱來的一項特質。這就意味著，從納米管流出來的電流僅隨信號中的編碼成分（ 即被調製的信息成分）而變，載波則被拒之於門外了。這一功能的實現不需要任何額外電路。
簡單地說，電磁信號到來時會引起納米管的振動，納米管在這一過程中起著天線的作用。納米管振動端將信號放大，同時依靠內建整流裝置的場致發射特性使載波與信息成分分離。然後反電極將探測到場致發射電流的變化，並把歌曲或新聞等廣播內容傳送到揚聲器，由揚聲器把信號轉變為聲波。
收音機原理與結構
最簡單收音機稱為直接檢波機，但從接收天線得到的高頻無線電信號一般非常微弱，直接把它送到檢波器不太合適，最好在選擇電路和檢波器之間插入一個高頻放大器，把高頻信號放大。即使已經增加高頻放大器，檢波輸出的功率通常也只有幾毫瓦，用耳機聽還可以，但要用揚聲器就嫌太小，因此在檢波輸出後增加音頻放大器來推動揚聲器。 高放式收音機比直接檢波式收音機靈敏度高、功率大，但是選擇性還較差，調諧也比較複雜。把從天線接收到的高頻信號放大幾百甚至幾萬倍，一般要有幾級的高頻放大，每一級電路都有一個諧振迴路，當被接收的頻
率改變時，諧振電路都要重新調整，而且每次調整後的選擇性和通帶很難保證完全一樣，為了克服這些缺點，現在的收音機幾乎都採用超外差式電路。 超外差的特點是：被選擇的高頻信號的載波頻率，變為較低的固定不變的中頻(465KHz)，再利用中頻放大器放大，滿足檢波的要求，然後才進行檢波。在超外差接收機中，為了產生變頻作用，還要有一個外加的正弦信號，這個信號通常叫外差信號，產生外差信號的電路，習慣叫本地振盪。在收音機本振頻率和被接收信號的頻率相差一個中頻，因此在混頻器之前的選擇電路，和本振採用統一調諧線，如用同軸的雙聯電容器(PVC)進行調諧，使之差保持固定的中頻數值。由於中頻固定，且頻率比高頻已調信號低，中放的增益可以做得較大，工作也比較穩定，通頻帶特性也可做得比較理想，這樣可以使檢波器獲得足夠大的信號，從而使整機輸出音質較好的音頻信號。
常用的收音機是超外差式收音機，主要有調幅收音機、調頻收音機和調頻立體聲收音機三類。
廣播電台播出節目是首先把聲音通過話筒轉換成音頻電信號，經放大後被高頻信號（載波）調製，這時高頻載波信號的某一參量隨著音頻信號作相應的變化，使我們要傳送的音頻信號包含在高頻載波信號之內，高頻信號再經放大，然後高頻電流流過天線時，形成無線電波向外發射，無線電波傳播速度為3×10的8次方米每秒，這種無線電波被收音機天線接收，然後經過放大、解調，還原為音頻電信號，送入喇叭音圈中，引起紙盆相應的振動，就可以還原聲音，即是聲電轉換傳送——電聲轉換的過程。
中波的頻率（高頻載波頻率）規定為525—1605kHz（千周）。
短波的頻率範圍為3500—18000kHz。
超外差收音機原理
收音機
右圖為調幅超外差收音機的工作原理方框圖，天線接收到的高頻信號通過輸入電路與收音機的本機振盪頻率（其頻率較外來高頻信號高一個固定中頻，中國中頻標準規定為465KHZ）一起送入變頻管內混合——變頻，在變頻級的負載迴路（選頻）產生一個新頻率即通過差頻產生的中頻（實習圖3-2中B處），中頻只改變了載波的頻率，原來的音頻包絡線並沒有改變，中頻信號可以更好地得到放大，中頻信號經檢波並濾除高頻信號（實習圖3-2中D處）。再經低放，功率放大後，推動揚聲器發出聲音。
本機工作原理簡述。電路圖見實習圖3-3所示C1、B1組成天線輸入迴路。VT1、B2、B1、C組成變頻級。VT1為變頻管。初級線圈與C構成變頻級負載。C1、B2組成本機振盪電路，C6為振盪耦合電路，VT2、VT3組成中頻放大電路，2AP9為檢波電路，R9為音量電位器（帶電源開關），C16為高頻耦合電容。
VT4、VT5為前置低頻放大級、VT6、VT7組成乙類推挽功率放大器。R16、C21、C17為電源波波電路。R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R12、R10、R11、R13、R17、R18為各級的直流偏置電阻。
大事
1923年1月23日，美國人在上海創辦中國無線電公司，播送
廣播節目，同時出售收音機，以美國出品最多，其種類一是礦石收音機，二是電子管收音機。
1953年，中國研製出第一台全國產化收音機（“紅星牌”電子管收音機），並投放市場。
1956年，研製出中國第一隻鍺合金電晶體。
1958年，我國第一部國產半導體收音機研製成功。
1965年，半導體收音機的產量超過了電子管收音機的產量。
1980年左右是收音機市場發展的高峰時期。
1985年至1989年，隨著電視機和錄音機的發展，電晶體收音機銷量逐年下降，電子管收音機也趨於淘汰。收音機款式從大台式轉向袖珍式。
收音機歷史
1923年1月23日
美國人奧斯邦氏與華人曾君創辦中國無線電公司，通過自建的無線電台首次在上海播送廣播節目，同時出售收音機。全市有500多台收音機接收該電台廣播節目，這是上海地區出現的最早一批收音機。之後，隨著廣播電台不斷的建立，收音機在上海地區逐漸興起，均為舶來品，以美國出品最多，其種類一是礦石收音機，二是電子管收音機，市民多喜用礦石收音機。
1924年8月
北洋政府交通部公布裝用廣播無線電接收機暫行規定，允許市民裝用收音機。市民中裝置收音機者漸起，其方法以再生式線路聯接為多。同年8月，上海儉德儲蓄會顏景焴採用超外差式線路聯接法裝置收音機成功。翌年10月，亞美無線電股份有限公司在松江圖書館內，試驗組裝的礦石收音機與電子管收音機獲得成功，不僅收到上海電台的無線電電波，同時也收到日本電台所播的音樂節目。
1933年10月
亞美無線電股份有限公司生產了1001號礦石收音機，外形小巧美觀，價格低廉，收音良好，受到市民歡迎。1935年10月，該公司生產出第一台1651型超外差式五燈收音機。該機除電子管和碳質電阻外，所用
的高周與中周變壓器及電源變壓器和線圈均自行設計製造。此後，一批無線電製造廠相繼生產收音機。其中以中雍無線電機廠規模較大，僅次於亞美無線電股份有限公司，1936年生產出標準三迴路一燈收音機與直流三燈收音機等產品。此外，尚有華昌無線電機廠、亞爾電工社等，都先後生產過一燈到五燈收音機。雖然生產手段較落後，產品數量不多，但這些產品在國內無線電製造業中占有一定地位。
1936年
隨著廣播電台事業的發展，收音機在全市逐步普及，總數約在10萬台以上，但幾乎都是國外製品，使得國內民族無線電製造業發展緩慢。1937年7月，抗日戰爭全面爆發，上海無線電製造業進一步受到打擊。1942年，侵滬日軍禁止市民使用七燈以上的收音機，並強迫市民拆除收音機的短波線圈，各無線電製造廠在日偽統治下，生產陷於停滯狀態。
1945年
抗日戰爭勝利後，上海民族無線電製造業重新得到恢復，同時又發展了一批新的無線電廠商。1947年年底，上海電器工商業共有590家，其中無線電工商業為235家。同年，國民政府資源委員會在上海建立研究所，製成資源牌台式和落地式八燈高檔收音機。但由於官僚資本企業從國外進口大批成套無線電零件，低價銷售組裝收音機，給民族無線電製造業帶來新的打擊。至上海解放前夕，上海電訊工業約有30%以上工廠處於停工與半停工狀態，從事收音機及其零件製造的僅剩7家工廠和工場，從業人員共113人。
順便說一句，亞美和中雍是當年上海乃至全國無線電行業的老大，而亞爾的電燈泡當時可是絕對的名牌喔。
世界收音機發展史
礦石收音機
今天，我們習慣把那些不使用電源，電路里只有一個半導體元件的收音機統稱為“礦石收音機”。礦石收音機是指用天線、地線以及基本調諧迴路和礦石做檢波器而組成的沒有放大電路的無源收音機，他是最簡單的無線電接收裝置，主要用於中波公眾無線電廣播的接收。1910年，美國科學家鄧伍迪和皮卡爾德用礦石來做檢波器，故由此而得名。
由於礦石收音機無需電源，結構簡單，深受無線電愛好者的青睞，至今仍有不少愛好者喜歡自己DIY和研究。但它只能供一人收聽，而且接收性能也比較差，當時客觀上也制約了無線電廣播的普及和發展。
1923年1月23日，美國人在上海創辦中國無線電公司，播送廣播節目，同時出售收音機，以美國出品最多，其種類一是礦石收音機，二是電子管收音機。
電子管收音機
1904年，世界上第一隻電子管在英國物理學家弗萊明的手下誕生。人類第一隻電子管的誕生，標誌著世界從此進入了電子時代。
電子管是一種在氣密性封閉容器（一般為玻璃管）中產生電流傳導，利用電場對真空中的電子流的作用以獲得信號放大或振盪的電子器件。電子管是電子時代的鼻祖，電子管發明以後，使收音機的電路和接收性能發生了革命性的進步和完善。
1930年以前，幾乎所有的電子管收音機都是採用兩組直流電源供電，一組作燈絲電源，一組作陽極電源，而且耗電較大，用不了多長時間就需要更換電池，因此收音機的使用成本較高。1930年前後，使用交流電源的收音機研製成功，電子管收音機才較大範圍地走進人們的家庭。但是由於電子管體積大、功耗大、發熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結構脆弱而且需要高壓電源的缺點，現在它的絕大部分用途已經基本被固體器件電晶體所取代。
電晶體收音機
電晶體是一種固體半導體器件，可以用於檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調製和許多其它功能（金銀銅鐵等金屬，它們導電性能好，叫做導體。木材、玻璃、陶瓷、雲母等不易導電，叫做絕緣體。導電性能介於導體和絕緣體之間的物質，就叫半導體。電晶體就是用半導體材料製成的，這類材料最常見的便是鍺和矽兩種）。1947年12月23日，第一塊電晶體在美國貝爾實驗室誕生，這是20世紀的一項重大發明，是微電子革命的先聲,從此人類步入了飛速發展的電子時代。
電晶體收音是一種小型的基於電晶體的無線電接收機。1954年10月18日，世界上第一台電晶體收音機投入市場，僅包含4隻鍺電晶體。在電晶體出現以後，收音機才開始真正普及。我國在上世紀50年代末也開始研製電晶體收音機，並在70年代形成生產高潮。德國根德，日本索尼，荷蘭菲利普以及國產的紅燈、牡丹、熊貓等著名品牌的老收音機，就是這段歷史的佐證。1958年，我國第一部國產半導體收音機研製成功。
電晶體收音機以其耗電少，不需交流電源，小巧玲瓏，使用方便而贏得人民的喜愛，並逐漸在市場上占據了主導地位，並成為最普及和廉價的電子產品。
電晶體是現代歷史中最偉大的發明之一，電晶體發明以後,電子學取得了突飛猛進的進步。尤其是PN結型電晶體的出現，開闢了電子器件的新紀元，引起了一場電子技術的革命。
積體電路收音機
1958年9月12日，基爾比研製出世界上第一塊積體電路。從此，積體電路逐漸取代了電晶體，使微處理器的出現成為了可能，奠定了現代微電子技術的基礎，也為現代信息技術奠定了基礎，開創了電子技術歷史的新紀元，讓我們現在習以為常一切電子產品的出現成為可能。
在一塊幾平方毫米的極其微小的半導體晶片上，將成千上萬的電晶體、電阻、電容、包括連線線做在一起，作為一個具有一定電路功能的器件來使用的電子元件，叫做“積體電路”。積體電路具有體積小，重量輕，引出線和焊接點少，壽命長，可靠性高，性能好等優點，同時成本低，便於大規模生產。本質上，積體電路是最先進的電晶體，積體電路使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。用積體電路來裝配電子設備，其裝配密度比電晶體可提高几十倍至幾千倍，設備的穩定工作時間也可大大提高。
我國在1982年，出現了積體電路收音機。
DSP收音機
DSP技術收音機就是無線電模擬信號由天線感應接收後，在同一塊晶片里放大，然後轉化為數位訊號，再對數位訊號進行處理，然後還原成模擬音頻信號輸出的新型收音機。DSP技術的本質是用“軟體無線電”代替“硬體無線電”，它大大降低了收音機製造業的門檻。
2006年美國芯科實驗室首次研發出DSP技術收音機晶片，同年，全球規模最大的收音機製造商：深圳凱隆電子有限公司與美國芯科實驗室合作，開發出世界上第一台DSP收音機：KK-D48L。2007年，深圳凱隆電子有限公司在深圳與上海組建DSP技術研發實驗室。2009年，完全具有自主智慧財產權的中、低端性能DSP收音機晶片誕生，從此，DSP技術收音機進入普及時代。深圳凱隆電子有限公司也因此獲得了國家級高新技術企業殊榮。
DSP技術收音機的問世，標誌著傳統模擬收音機將逐漸退出歷史舞台。收音機的數字時代已經到來。
