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我和收音機四十年

作者:【作者:pepper(王新成 著作《晶體管收音機中的新技術》等書)】

 一九五八年共和國舉國上下在搞大躍進運動,在一片‘十五年內趕上英國’的口號聲中,九歲的我隨父母支援大西北建設來到河西走廊的一個小城鎮。那時黨號召全國人民鼓足干勁,力爭上游,多快好省地建設社會主義。我上小學五年級時,蘭州市一所中學的科技俱樂部送給我們小學一架礦石收音機。那架收音機放在教導主任的辦公室里,學校規定每星期一、三、五課外活動時間,從六年級開始一人聽一分鐘。盼望了近一個月,才輪到我們五年級甲班,全班排著長隊等待聽收音機。當我興高采烈地戴上耳機,剛聽到“社會主義好!社會主義好!社會主義國家人民地位高……”幾句輕輕的歌聲時,后面一個同學就迫不急待地把耳機搶去了。這臺收音機引起了我極大的興趣,我萌發了自己動手做一臺的愿望。經過一年多的艱難籌備,終于在六年級第二學期,我有了一臺雙回路礦石收音機,從此我就和收音機結下了不解之緣,兒時玩收音機趣事也歷歷在目,拂之不去。

趣事之一:高阻耳機

  有一次,我和學校里的幾位愛好者聚在一起比試耳機,方法是把耳機的兩個插頭相距幾厘米在潮濕的磚地上輕輕摩擦,耳機中就發出咔碴、咔碴聲,聲音越響,表明耳機的靈敏度越高。比試的結果,大多數人的耳機都差不多,一看阻抗都是二千歐。只有一個人的共青團牌耳機聲音最響,阻抗是四千歐。結果是蘇聯老大哥的高阻耳機靈敏度最高。從此,共青團牌耳機就成了我追求的目標。我拜托在地質隊工作的舅舅幫我買這種耳機,他常常出差,去過北京、上海、西安始終未買到這種耳機。終于有一天那個同學悄悄地告訴我,這耳機是蘇聯專家送給他父親的禮物。于是我意識到,我注定得不到這種耳機了。失望和沮喪一下子涌上心頭,久久不能平靜。

趣事之二:剝了皮的天線
  過年了,我用舅舅、姑媽給我的壓歲錢買了十米電燈花線。我先剝去外面的編織套,再用小刀小心地剝去橡皮保護皮。忙了一上午,一根金光閃閃的銅質天線做成了,我把它架在屋后的椿樹和房頂之間。當我把天線連接到我的單管機上時,舌簧喇叭中放出的聲音充滿了全屋。
  第二天,我把這個消息興高采烈地告訴物理老師時,他皺了皺眉頭,不解地問:
  “為什么要剝皮呢?”
  “為了導電啊,橡皮是絕緣體,不剝皮,電波怎么到達天線呢?”
  “唉!傻孩子,電波能穿越千山萬水,難道就不能穿過這一層橡皮嗎?”
  老師的一句話,使我茅塞頓開,我真的太傻了。

趣事之三:土電池
  我上初二時,裝了一臺倍壓檢波的來復式四管機。這臺機器,不用天線,聲音優美而洪亮,就是太費電,四節一號電池不到一個月就用完了。于是我就產生了自制電池的想法,主要材料都來自撿來的廢電池。制作電池非常辛苦,它的過程是:

  1. 把廢電池的鋅皮用鉗鍋熔化,在沙模上澆濤成3寸長,1寸寬的鋅條;
  2. 把廢電池中取出的二氧化錳黑色粉末用水洗干凈,曬干。用拆自口罩的紗布把二氧化錳粉末包捆成園柱形,用棉線扎緊。別忘了在粉包中間插一根取自甲電池的炭精棒做正極;
  3. 把粉包放進一個大陶瓷杯中,在粉包四周插入4片鋅條作負極。當然這幾根鋅條要用導線連成一個導體;
  4. 把氯化銨粉末溶化在干凈的雨水中,一定要飽和。然后把溶液倒入電池瓷杯中,用浸過白蠟的硬紙片給電池作一個蓋,最后用白蠟把蓋密封,土電池就制成了。
  這種土電池容量很大,4個土電池串起來是能使四管機工作三個多月。我還用土電池和手電珠給家里裝上了電燈,提前進入了電氣化。小電燈也引起左鄰右舍的羨慕,連一個別人稱之為能人的大人也對我刮目相看,那時我著實得意了一陣子。

  中學階段,在一位優秀的物理老師輔導下,我對收音機的興趣有增無減,機器越做越復雜,化的時間也越來越多。終于在我上高二時,父親怕我玩物喪志考不上大學,趁我不在家,把我的零件和工具統統賣給了收舊貨的。我心疼的大哭了一場。但我也暗暗地下定決心,一定要考上一個名牌大學的無線電專業,畢業后去無線電廠設計收音機。也許因為我喜歡制作土炮收音機的緣故,一位哲人說過動手是最深刻的學習,我的數理化成績一直是全班第一。到高三時,眼看離我的目標越來越近了,史無前例的文化大革命開始了,人算不如天算,我的理想也徹底破滅了。

我和收音機四十年(中)

  文化大革命中,全國山河一片紅。工人搞批斗,學生停課鬧革命。父親因思想右傾下放到了農村,全家回到了關中老家。這一下我可以全心全意投入到收音機中去了。我到物理老師家,借來了他保存的從1955創刊號年到1966年的全部《無線電》雜志和二十幾本六十年代初蘇聯的《РАДИО》,化了一年多時間,我閱讀完了這些雜志和自己所能找到的無線電書籍,收音機知識也有了上足的進步。我裝的超外差6管機除外形丑陋外,其它性能一點也不比商品收音機差,尤其中波的音質和短波的靈敏度達到當時的最高水平(我的物理老師評價)。幫別人裝收音機成了我失學后的主要樂趣,那年頭當然是免費的,人家最多請我到他家喝杯茶或吃碗面條也就心滿意足了。但玩收音機卻使我交了不少朋友。文革中我是保皇派,至少造反派的人對我也沒太大的敵意。因為他們的擴大器經常出毛病,每次都要找我去修理。

   日子就這樣一天天混下去。1968年冬天,一支部隊到我家鄉征兵,一個連長看了我自制的收音機后愛不釋手,我記得那臺收音機上還鑲嵌著一枚有夜光的毛主席像章。我說您喜歡就送給您吧。解放軍當然不會接收別人的東西,當他把收音機還給我時輕輕地問:
  “你家是貧農嗎?”
  “反正不是地富反壞右”。
  “你愿意參軍嗎?”
  我說我還沒想過,我要去問我父母。父母下放到農村后,一直為我的前途擔憂。他們聽了這個消息后高興地對我說,解放軍是所大學校,我應該去,說不定我參軍后能從部隊上大學呢!第二天我去報名了。當然父親的右傾和下放給政審添了些麻煩,后來聽別人講那位連長努力說服當地革委會,說父親的問題是人民內部矛盾才得以過關。

  終于由于收音機之緣我成了一名解放軍戰士,到了駐地才知道這是一個衛星試驗基地,不過剛開始建設,我被分到工程指揮部的設計科從事建筑、結構描圖。在變電站設計中,我的無線電知識又幫了我的忙,那些電子管和晶體管控制的設備,搞土建的人最頭痛,對我來說卻是駕輕就熟。當然幫別人修收音機仍是我義不容辭的責任。

  過了二年,首長找我談話,內容大概是試驗基地的工程建設很快就會結束,我們部隊是搞技術的,根據需要我應該去繼續讀書深造。當然要經過考試,考試的題目很簡單,都是高中學過的知識,順利過關。就這樣陰差陽錯,進了一所名牌大學的飛行器遙測專業。當我畢業后回到遙測站工作時,站長給我們新學員講了遙測站的任務后,領著我們逐一登上裝在四輛解放三零大卡車上的遙測車。我頓時眼睛一亮,啊!遙測車原來也是一臺大收音機,有天線、中放、解調、記錄,還是頻分多路和三次變頻的呢!愛屋及烏,我很喜歡這臺大收音機,它的靈敏度極高,衛星剛露出地平線,它就能牢牢鎖住衛星發出的信號。我在遙測站一干就是十幾年。設備更換了三代,從頻分多路、時分多路到碼分多路,與現在的CDMA通訊的發展過程有異工同曲之妙。

  部隊駐地遠離城市,處于深山老林之中,收音機是我們平時了解外面信息和娛樂的主要工具。我身邊有一幫焊機派,他們都是出類拔萃的技師和電子工程師,我們的業余愛好就是用大收音機上的軍用技術來改造手中的小收音機。1983年我們用考斯特斯鎖相環,造出了具有同步檢波、上下邊帶選擇、相干AGC、抗頻漂、不過載的鎖相短波收音機,它的接收性能不比現在幾萬元的專業收訊機差。1985年國防科委買來幾臺日本最先進的收音機ICF2001D,我們驚奇地發現它也有同步檢波和USB、LSB功能。當我們與它作過性能比試后,大家幾乎懷疑ICF2001D的同步檢波是鬼子用來騙人的擺設。直到后來弄到電路圖,看到真有其同步檢波電路時,才意識到我們的軍用技術是多么先進。

  1980年,我玩收音機已經二十幾年了,積累了厚厚的十幾本筆記,我想應該為收音機愛好者做點什么,于是寫了《晶體管收音機中的新技術》(人民郵電版書號15045-2639-6209)和《音響集成電路的原理和應用》(電子工業版書號15290·497)。我寫書的本意是與全國愛好者共享收音機的快樂,沒想到的是書出版后,幾千元的稿費,給我帶來了一場不算小的災難。那時,知識分子是臭老九,全國知識界一次又一次地搞又紅又專運動,一頂白專的高帽子牢牢地戴到了我的頭上。從此,不但晉升和加薪與我無緣,還要無休無止地寫思想匯報和檢查。慶幸還夠不上專政對象,要不然就更慘了。我心里明白,并非我的思想比別人差(自認為甚至更好)。在那個一窮二白的平均主義年代,大家的工資都是五、六十元,站長就比我多8塊錢。我一下子拿了幾千元,這個天文數字使大家原本平衡的心態一下子傾翻了,不安分守己的我自然就成了紅眼病的犧牲品,唉!我和誰去講這個理呢?


我和收音機四十年(下)

  常言道隔行如隔山,我常年鉆研電子技術,忽略了其它專業知識的學習。有一次,看到同事有一臺收音機,它的刻度盤特別長,我意識到這臺機器內部有一個放大行程的拉線機構。好奇心一來,就借來玩玩。當我拆下拉線后,就再也裝不上去了,怎么裝拉線行程只有原來的一半。弄了幾個小時,毫無辦法,只好抱著收音機跑到幾公里外的氣象雷達站,請教一名造詣很深的機械工程師。他看了看拉線盤的結構,想了幾分鐘,就把拉線裝好了。我校準指針頻率后,趕緊把收音機還給了人家。

  這件事對我刺激很大,我曾下決心學習機械知識。當我展開一幅鬧鐘的齒輪傳動圖時,才意識到冰凍三尺非一日之寒,我還是以長補短吧。于是產生了數字頻率顯示的念頭。我設計了一個予置了中頻的計數器作隔離器件,把收音機的振蕩頻器頻率通過隔離器接到E312頻率計上,頻率計正確地顯示了接收頻率。想法得到驗證后,就用74系列TTL電路作了一個數字頻率顯示器,裝在我的鎖相收音機上,不但正確地顯示了接收頻率,還將本振頻率置于正交鎖相環中。這樣一來,即使在11米段,開機一天也沒有頻率漂移。

  八十年代初期,從日刊《電波科學》上看到數字調諧在日本興起,我們幾個愛好者也設計了自己的數調機。數調邏輯歷經幾年做了好幾代,器件從74、4000系列中規模集成電路到GAL,顯示器件從熒光數碼管、LED到LCD。也有人用單片機作控制,但在我眼里,它不是真正的硬件,沒有挑戰性,玩起來又慢又不過癮,我的目標是把自己的調諧方式做成一個單片IC。八十年代末,我離開了心愛的遙測站,離開了心愛的大收音機,轉業到了地方一家電子公司。當然,我一直沒有停止對數調電路的改進,到1997年我的數調控制和顯示邏輯,全部裝進了一個可編程門陣列,不過還拖著一個尾巴 — FM予分頻器。這個尾巴裝不進FPGA的原因是因為FM頻率太高。現在如果用Cyclone系列的CPLD,割去這個尾巴應該沒有問題了,我還沒有去試。

  玩了幾十年收音機,艱辛伴隨著快樂。每設計制作一臺新收音機,遇到的困難和付出的精力難以用語言描述。這些潛移默化的影響,使我對每項工作都象裝收音機一樣認真和投入。每當調一個單位換一次工作后,我都能比別人做的更好。朋友問我為什么適應能力這么強,我回答說,別人干活是為了工作,我干活是為了愛好,為了追求盡善盡美。這可能就是收音機文化對我的熏陶的結果。

  由于喜愛收音機,三句話不離本行,在工作中也經常惹出尷尬,家人說是犯傻。1996年我在北京廣播學院給研究生上多媒體課,在安排FPGA實驗時,我出了一個題目讓學生設計一個收音機數字調諧邏輯。學生們講:
  “王老師,我們不明白收音機數調的原理。”
  “你們去找找參考資料。”
  “王老師,現在都什么年代了,誰還用收音機,到那里去找?”
  我馬上意識到,我又犯傻了,當今的中國除了我這個老古董,誰還玩收音機。

  我現在供職的是一家美國IT公司,從1998年開始一直設計生產數字處理電視芯片,使模擬電視具有3D亮色分離、逐行掃描、變換幀頻、PIP和POP等功能。有一天,我的上司問我能不能再開發一個新產品,我脫口就說,做數字處理收音機芯片吧!上司用異樣地眼神望了望我,一句話也沒有說。不過,這次我沒有犯傻。因為幾年前我就在想,音頻信號比視頻信號更適合數字處理。因為它的頻率低,占用頻帶窄,甚至用軟件就能實時處理。再說如同步檢波、鑒頻、立體聲解碼都可用數學公式精確地表示,有數學模型的東西是容易用軟件描述的。如果我們不做,肯定別人會去做。果然,自2002年7月以來,歐、美已有四家公司在DSP上用軟件實現了AM、FM、IBOC和DAB的全部功能,收音機又面臨著一次數字化革命。

  可悲的是收音機在我們偉大的祖國不大受歡迎,這能怪誰呢?誰讓我們的450家國營和集體收音機工廠一夜間就倒閉了呢,多悲壯啊!好在現在還有德生、德勁……和廣播愛好者網站,不然我等都成了棄兒。往事不堪回首,抬起頭,不要悲傷,為了執著的愛好,也為了延續廣播愛好者的事業,數字化處理我會堅定不移地做下去。不過,看著自己花白的頭發,望著眼前漫長的路,感到真有點任重道遠。