为啥调频收音机的音质比调幅的好
生活中，我们常见的收音机有两大类：调频收音机和调幅收音机。它们可以单独出现，也可以混合出现。大多数手机中的收音机是“调频收音机”。
从收音机刻度盘上很容易辨别收音机种类。有“FM或调频”标识的是“调频收音机”；有“AM或调幅”标识的是“调幅收音机”；二者皆有的是混合收音机。
最简单的调幅收音机只有一个接收波段（频段），即中波波段，频率范围为kHz～kHz，通常用MW表示；复杂一点还包含一个或多个短波波段，通常用SW1（短波段1），SW2（短波段2）等表示。
在我国调频收音机的接收频率范围为：87.5MHz～MHz，通常用FM表示。
注意：上述波段都是指载波的频率变化范围。
如果两种收音机你都使用过，就会发现调频收音机放出的声音干净、清晰、高低音丰富。用专业术语说，就是“音质”比调幅的好。今天我们就基于通信原理知识聊聊其中的“奥秘”。
1音质术语“音质”可理解为“声音（或音频信号）的质量”。某度给出的定义是：所谓声音的质量，是指经传输、处理后音频信号的保真度。从通信的角度上讲，音质主要包含三个指标：音频信号波形的失真度、频率分量（频谱）的丰富（完整）度和信噪比。
对于民用音频通信系统，比如广播、音响等，为了满足“耳朵”的享受要求，通常追求“高保真度（Hi-Fi）”，即要求系统的音频信号还原度高，也就是音频信号的音质好，或者说，波形失真小、频率分量损失小和信噪比高。
因此，下面就基于“波形失真度”、“频谱完整度”和“信噪比”三个指标说明两种收音机音质的优劣。
2波形失真度的比较“调幅”是指将欲传输信号（调制信号）“放置”到载波的幅度上。即载波的幅度随调制信号的变化而变化，或者说，载波的幅值携带欲传输的信息，比如音频信号。
“调频”是指将欲传输信号（调制信号）“放置”到载波的频率上。即载波的频率随调制信号的变化而变化，或者说，载波的频率携带欲传输的信息，比如音频信号。
假设音频信号为
，载波为
，两种调制过程见下图。
我们知道，任何信号在信道中（或通信系统中）传输，都会受到乘性和加性两种噪声的干扰。若设信道输入信号为
，输出信号为
，则信道输入与输出的关系可描述为
（1）
式中叫做乘性噪声，主要来自信道本身的物理特性，比如非线性畸变、损耗等；
称为加性噪声，主要来自信道内、外部的噪声，比如热噪声、雷电等。显然，如果我们能够比较FM信号和AM信号受这两种噪声影响的程度大小，则两种广播音质好坏一目了然。假设两种广播系统的硬件设备质量相同，空间信道也相同，那么，它们受到的干扰基本相同。从式（1）可见，两种干扰对信号的影响主要体现在幅值上，也就是会造成信号波形的失真或畸变，而对信号频率的影响则较小。显然，由于AM广播的信息存在于已调信号的包络变化上，波形的畸变直接改变传输的信息，所以，噪声对AM信号质量的影响较大。而FM广播的信息存在于信号频率的变化中，信号波形（包络）一定程度的畸变不会改变信号频率，故噪声对信号质量的影响较小。如果说AM广播的信息存在于“皮”，而FM广播的信息存在于“骨”的话，那么，显然“皮肤”更容易受到外力的伤害。3频谱完整度的比较
我们耳朵能够听到的声音或音频信号的频谱范围为20Hz～20kHz。因此，一个音频通信系统要达到“高保真”，首先必须保证其传输的音频信号频谱宽度大于或等于这个范围。
通常，AM广播信号的带宽为9kHz，原始音频信号的带宽为4.5kHz；而FM广播信号的带宽约为kHz，原始音频信号的带宽为15kHz。显然，FM中的音频信号频谱比AM的要宽（.5），即包含的频率分量更多，信息更丰富、更完整。
用交通实例类比的话，AM信号好比用4辆卡车并排运送4颗不同高度的树；而FM信号就是可用10辆卡车并排运送10颗不同高度的树。
4信噪比FM已调信号的频谱带宽比AM的大很多（9），在一定程度上也提高了FM信号的抗干扰能力，即信噪比高。比如有10颗秧苗，你把它们均分种在10厘米长的一条线上（频谱宽度），那么，一脚上去，秧苗被毁十之八九。若把它们均分种在厘米长的一条线上，则别说一脚，就是两脚上去，也就毁之一二。用交通实例解释的话，就是AM系统好比4辆运树卡车在一条10米宽的道路上并排跑，而FM系统就是10辆运树卡车在一条米宽的道路上并排跑，其安全性、可靠性不言而喻。再者，FM系统中的加性噪声也比AM中的容易处理，这也导致FM信号的质量更好。
5结论（1）FM广播比AM广播的音质好。
（2）AM信号比FM信号更容易受到加性噪声的干扰，且干扰难以消除。
（3）FM广播的音频信号带宽和已调信号带宽均比AM大，从而导致FM信号携带信息比AM更丰富、更完整，抗噪声能力更强。
（4）甘蔗没有两头甜。FM广播的高质量主要是用通信系统的大带宽换取的。
（5）为便于理解，以上结论以定性分析为主，有不准确的地方请大家海涵。
参考
文献
1.《电路分析教程》张卫钢，张维峰编著，清华大学出版社
2.《电路分析》张卫钢，西安电子科技大学出版社
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