📱 FM変調の応用

身近な技術からデータ通信まで - FMが活躍する世界

🏠 トップページ 🌊 FM基礎 📐 変調指数 📏 帯域幅 🔧 回路設計 📊 AM変調

🎯 このページで学べること

✅ FMラジオの技術的詳細と音質の秘密
✅ テレビ放送でのFM活用法
✅ データ通信におけるFM応用
✅ 医療・宇宙・自動車分野での活用
✅ 将来性と最新技術トレンド

1. 📻 FMラジオ - 高音質放送の代表格

🎵 なぜFMラジオは音が良い？

技術的な理由：

広帯域： 15kHzまでの音声を伝送（AMは5kHz程度）
ステレオ放送： L+RとL-R信号を多重化
ノイズ耐性： 振幅制限器で雑音除去
プリエンファシス： 高周波成分を強調して伝送

🔧 FMラジオの技術仕様

項目	仕様	説明
周波数帯域	76-90 MHz (日本)	VHF帯の一部を使用
チャンネル間隔	100 kHz	隣接チャンネル干渉を防止
最大周波数偏移	±75 kHz	音声信号による変調幅
音声帯域幅	50 Hz - 15 kHz	高音質再生が可能
S/N比	60 dB以上	AMの約10倍のノイズ性能

📊 FMステレオ放送の信号構成

0 - 15 kHz： モノラル音声 (L+R)
19 kHz： ステレオパイロット信号
23 - 38 kHz： ステレオ差信号 (L-R)
38 - 53 kHz： 副搬送波の上側波帯
57 - 67 kHz： RDS（Radio Data System）

2. 📺 テレビ放送におけるFM活用

📺

アナログテレビ音声

映像： AM変調
音声： FM変調

なぜ音声だけFM？→ 高音質が必要だから

🎬

衛星放送

デジタル化後もFM変調技術が基盤

QPSK変調もFMの発展形

📡 なぜテレビ音声にFMを使う？

理由：

音質重視： 音楽番組や映画で高音質が必要
ノイズ対策： 映像信号の干渉を受けにくい
ステレオ対応： 左右チャンネルの分離が良好
多重放送： 副音声（二カ国語放送）も可能

3. 💾 データ通信におけるFM応用

💾

フロッピーディスク

1980年代の主要記録媒体

MFM変調：
Modified Frequency Modulation
データの0/1をFMで記録

📡

FSK通信

Frequency Shift Keying

原理：
0 → 低い周波数
1 → 高い周波数

☎️

モデム通信

電話回線でのデータ伝送

Bell 103：
300bps FSK方式
初期パソコン通信の基盤

🔊 FSK信号の音声デモ

昔のモデム通信で実際に聞こえていた音を再現

FSKの仕組み： デジタルの0と1を異なる周波数の音で表現

4. 🏥 医療分野でのFM応用

🏥

生体信号モニタ

心電図・脳波の無線伝送

ノイズ耐性が生命に関わる場面で重要

🦷

歯科治療器具

高周波電気メスの制御

精密な出力制御が可能

💊

薬剤投与システム

インスリンポンプなどの制御

誤作動防止のため高信頼性通信

5. 🚀 宇宙・航空分野でのFM

🛰️

衛星通信

気象衛星・放送衛星

Cバンド： 4-8 GHz
Kuバンド： 12-18 GHz

✈️

航空管制

VHF帯での音声通信

航空バンド： 118-137 MHz
変調： FM（一部AM）

🌍

気象観測

ラジオゾンデの測定データ伝送

周波数： 400-406 MHz
データ： 温度・湿度・気圧

6. 🚗 自動車分野のFM技術

🔑

キーレスエントリー

車の施錠・開錠システム

周波数： 315MHz (北米)
方式： FSK変調

🚗

タイヤ空気圧監視

TPMS (Tire Pressure Monitoring System)

周波数： 433.92MHz
データ： 空気圧・温度

🛣️

ETC/道路情報

高速道路料金システム

周波数： 5.8GHz帯
通信距離： 数十メートル

7. 📈 FM技術の歴史と発展

1933年

🎓 エドウィン・アームストロング

FM変調方式を発明・特許取得

1939年

📻 初のFM放送局

アメリカでW2XMN局が実験放送開始

1957年

🎵 FMステレオ放送

ステレオ多重放送方式が確立

1969年

🇯🇵 日本でFM放送開始

NHK-FMが本格的な放送を開始

1980年代

💾 パソコン通信ブーム

FSK変調によるモデム通信が普及

2000年代

📱 デジタル化の波

FM技術がデジタル変調の基盤に

8. 🔮 FM技術の未来

🌐 次世代FM技術

ソフトウェア無線： プログラムでFM処理
認知無線： 周波数を自動選択
MIMO-FM： 多重アンテナでの高効率伝送
IoT応用： センサーネットワークでの活用

🌐

IoT無線通信

低消費電力・長距離通信

LoRaWAN, Sigfoxなど

🤖

AI融合技術

機械学習による最適化

スマート変調制御

9. 🎯 試験によく出る応用例

📝 重要な暗記事項

分野	応用例	特徴・周波数
放送	FMラジオ	76-90MHz、±75kHz偏移
通信	FSK、GFSK	デジタル変調の基本
測定	周波数カウンタ	高精度周波数測定
制御	リモコン	315MHz、433MHz帯

⚠️ 試験での注意点：

FMラジオの周波数帯域を正確に覚える
FSKとFMの関係を理解する
なぜその分野でFMが選ばれるかを説明できる
AMとの使い分けの理由を明確にする

10. 🎊 まとめ

🌟 FM技術の広がり

📻 エンターテイメント

高音質音楽放送

🏥 医療・安全

生命に関わる通信

🚀 宇宙・航空

長距離高信頼通信

🌐 IoT・未来

次世代技術の基盤

🎓 覚えるべきポイント：

FM技術は音質と信頼性が重要な分野で活用
デジタル変調（FSK）の基礎としても重要
ノイズ耐性の高さが多くの分野で評価される
アナログからデジタルへの橋渡し技術

🎉 FM変調完全マスター！

身近なFMラジオから最先端のIoT技術まで、FM変調の幅広い応用を理解できました！
これでFM変調の全体像を把握し、実際の技術がどう使われているかがわかりますね 🌟