Stereofoni (FM)

Stereofoni ya da kısaca stereo her türlü müzik sisteminde canlılık etkisini artırmak amacıyla çift ses iletimini sağlayan teknik düzenlemelere verilen isimdir. Bu tür sistemler stereofonik sıfatıyla tanımlanır. Stereofoni stüdyo, teyp , gramofon veya CD çalar sistemleri için söz konusu olabilir. Bütün bu sistemlerde stüdyolarda üretilen ses ya farklı yerlere yerleştirilmiş mikrofonlar ya da iki ayrı faz ile ses alan tek bir stereofonik mikrofon tarafından algılanır ve iki ayrı ses kanalı olarak işlem görür. Stereofonik mikrofon 1932 yılında İngiliz mühendis Alan Dower Blumlein (1903-1942) tarafından geliştirilmiştir.
Aşağıda stereofonik sesin analog FM yayınında nasıl iletildiği açıklanmıştır.

Bant genişliği sorunları

FM (frekans modülasyonlu) radyo vericilerinde, iki ayrı ses sinyali iki ayrı kanal olarak iletilebilir. Ancak bu durumda yayın bandı üzerinde aynı yayın için iki ayrı kanal tahsis etmek gerekir. FM yayını yapan verici istasyonlar için tahsis edilen 88-108 MHz lik yayın bandı çok sayıda yayıncı tarafından ortaklaşa kullanılmakta, hatta bazı yerlerde yeni bir yayın için boş yayın frekansı bulmak sorun olmaktadır. Bu sebepten, aynı yayın için iki ayrı kanal kullanılması bandın verimli kullanılması ilkesine aykırıdır ve yayının tek sesli (monofonik) yayın için tahsis edilen kanal içinde yapılması gerekir. Bu ayrıca stereofonik yayının monofonik alıcılar tarafından da alınması için şarttır. (uyumluluk, compatability)

Toplam ve Fark sinyalleri

Stereofonik yayında iki ayrı ses vardır. Teknolojide bu seslere sol ( L ) ve sağ ( R ) ses denilir. Monofonik alıcının yayını (monofonik olarak) dinleyebilmesi için öncelikle bu iki sinyalin toplamının yayınlanması gerekir. L+R toplamı monofonik alıcı için yeterlidir. Ancak stereofonik alıcının bu toplamdan L ve R sinyallerini ayrı ayrı alabilmesi için, ikinci bir sinyal daha gönderilmesi şarttır. Bu sinyal fark sinyali, yani L- R sinyalidir. Fark sinyaline monofonik alıcının ihtiyacı yoktur.
Gerek toplam ve gerekse fark sinyalleri basit elektronik devreler (matriks) vasıtasıyla elde edilir. Toplam sinyali monofonik yayında olduğu gibi iletilir. Sorun fark sinyalinin iletilmesindedir.

Fark sinyali

1960 lı yıllarda geliştirilen ve hemen hemen bütün Dünya tarafından kullanılan sistemde 38 kHz. lik bir taşıyıcı üretilir. Fark sinyali bu taşıyıcıyı modüle eder. Kullanılan modülasyon türü taşıyıcısı bastırılmış çift yan bant modülasyonudur (DSB). Bu modülasyonda modüle edilmiş taşıyıcının bant genişliği 23 kHz - 53 kHz arasındadır. (38-15 ve 38+15) Bu bandın alt kenarı toplam sinyalin 15 kHz. olan üst kenarından daha yüksektir. Bu sebepten fark ve toplam sinyalleri arasında bir karışma söz konusu değildir.
Bu şekilde elde edilen toplam ve fark sinyaller bir arada bir taban bant oluştururlar (Bant şekli aşağıda gösterilmiştir. İstenirse bu banda trafik anonsu vb. amaçlar için dar bir ses bandı bile ilave edilebilir.). Daha sonra taban bant, tıpkı monofonik ses yayınında olduğu gibi FM yayın bandında ve aynı kanal genişliği ile yayınlanır.

Stereofonik alıcılar

Monofonik alıcılar sadece toplam sinyalden yararlanırken, stereofonik alıcılar fark sinyalini demodüle eder ve her iki sinyalden yararlanarak ayrı ayrı sağ ve sol kanalları elde ederler .
(Toplam + Fark ) / 2 = (L + R + L- R) / 2 = L
(Toplam – Fark ) / 2 = (L + R - L+ R) / 2 = R

Pilot sinyali

Streofonik yayında vericiden alıcıya ayrıca bir de yardımcı sinyal gönderilir. Pilot sinyal 19 kHz. lik düşük seviyeli bir sinyaldir. Pilot sinyalinin başlıca görevi fark sinyalin elde edilmesidir. Alıcının demodülasyon yoluyla fark sinyalini elde etmesi için öncelikle taşıyıcının alıcı içinde yeniden üretilmesi gerekir. Alıcı 19 kHz lik pilottan yararlanarak 38 kHz üretir. Pilot sinyal ayrıca alıcı içindeki işlemcileri denetleyerek stereofonik olmayan yayınlarda alıcının monofonik bir alıcı haline gelmesini sağlar. Pilot sinyalin son bir görevi de bazı alıcılarda bulunan stereofonik uyarı ışığının yakılmasıdır.