Správy a signály.

       Ľudia si navzájom potrebujú oznamovať rôzne správy. V správe je obsiahnuté väčšie množstvo rôznych informácií, ktoré sa správou prenášajú z jedného miesta, od odosielateľa, na iné miesto, ku príjemcovi. Správou môže byť reč, hudobný prejav, obraz, napísaný text, údaj prístroja a pod. Jednotlivé správy sa od seba líšia nie len obsahom, ale aj vo svojich fyzikálnych vlastnostiach. Medzi najčastejšie sa vyskytujúce správy, ktoré treba prenášať, patria akustické a vizuálne správy. Akustické správy sú také, ktoré môžeme vnímať sluchom, vizuálne správy sú také, ktoré môžeme vnímať zrakom.

Akustické správy sa prenášajú signálmi s frekvenciou 16 Hz až 20 kHz. Zvuk ľudského hlasu sa vytvára v hlasivkách, ktoré sú umiestnené v hrtane. Prúd vzduchu z pľúc ich rozochvieva, čím hlasivky vydávajú zvuk. Tento zvuk nemá tvar sínusovky, teda nie je tvorený jednou frekvenciou. Zvuk z hlasiviek obsahuje veľké množstvo vyšších harmonických základnej frekvencie vytváraného zvuku. Ústna dutina spolu s jazykom a nosová dutina pôsobia ako zvukové filtre, v ktorých sa niektoré vyššie harmonické potlačia alebo zdôraznia, čím sa vytvára farba hlasu. Ak ide len o zrozumiteľnosť slova, stačí prenos zložiek v rozsahu 300 Hz až 3400 Hz. Ľudské ucho vníma najcitlivejšie akustické chvenie prostredia s frekvenciou 800 Hz až 3500 Hz. Akustický signál má okrem svojej frekvencie aj určitú intenzitu - hlasitosť, ktorou sa vysiela zo zdroja. Ľudské ucho je schopné vnímať zvuky s intenzitou 10-12 W/m2 - prah počuteľnosti, až 102 W/m2 - prah bolesti. Závislosť citlivostí ucha od frekvencie zvuku je znázornená vo Fletcher-Mansonovom grafe rovnakej počuteľnosti.

Obr. 1.  Fletcher-Mansonove krivky rovnakej počuteľnosti

       Vizuálne správy sa prenášajú svetlom - svetelnými lúčmi, predstavujúce elektromagnetické vlnenie s vlnovou dĺžkou 0,39 až 0,76 µm. Odrazené svetelné lúče od predmetov po dopade na zrakové receptory, na sietnici v oku, ich podráždia a tým vzniká v zrakovom centre mozgu vizuálny vnem. Svetelné lúče s odlišnými vlnovými dĺžkami spôsobujú odlišné zrakové vnemy, ktoré človek rozlišuje ako farby. Amplitúda elektromagnetických vĺn rozhoduje o intenzite svetelného lúča, teda o jase. Dôležitou vlastnosťou oka je jeho zotrvačnosť. Ide o schopnosť vidieť ešte asi 0,1 s už skončený vizuálny vnem. Táto vlastnosť oka sa využíva v kinematografii a televízii. Ďalšou vlastnosťou oka je rozlišovacia schopnosť oka vidieť dva detaily ako dva a nie ako jeden. Táto je 0,1' až 1,0' zorného uhla. Ak je uhol menší, oko vníma dva detaily ako jeden bod.

       Ani akustické, ani vizuálne správy nemôžeme použiť priamo na prenos na veľké vzdialenosti. V súčasnosti sa prenos správ na veľké vzdialenosti uskutočňuje prostredníctvom elektrického prúdu a to tak, že správa ( rôznej fyzikálnej podstaty ) ovplyvňuje niektorý parameter elektrického prúdu a takto vytvorený elektrický prúd sa prenáša na miesto určenia. Elektrický prúd, ktorý je nositeľom určitej správy, nazývame elektrický signál. Elektrický signál je teda akýmsi elektrickým ekvivalentom správy. Prenosom elektrického signálu od odosielateľa ku príjemcovi sa zaoberá technická vedná disciplína nazývaná Oznamovacia technika.

       Oznamovaciu techniku rozdeľujeme na telekomunikačnú a rádiokomunikačnú. Rádiokomunikačná sa zaoberá prenosom informácií pomocou elektromagnetických vĺn, ktoré sa šíria vo voľnom priestore. Telekomunikačná sa zaoberá prenosom informácií pomocou elektrických signálov, ktoré sa šíria po metalickom alebo optickom vedení. Ľubovoľný rádiokomunikačný alebo telekomunikačný prenosový systém tvorí spojovací reťazec, ktorý obsahuje :
- vysielač, v ktorom sa informácia mení na elektrický signál s frekvenčným spektrom vhodným pre efektívne využitie
- prenosové prostredie, ktorým sa signál prenáša od vysielača ku prijímaču
- prijímač, ktorého úlohou je spracovanie prijatého elektrického signálu a jeho transformácia na pôvodnú informáciu.

       Elektromagnetické vlny vznikajú v okolí vysielacích antén, ktoré sú budené striedavými vysokofrekvenčnými prúdmi. Elektromagnetické vlny majú zložku elektrickú a magnetickú. Zložky reprezentované vektorom intenzity elektrického poľa E a vektorom intenzity magnetického poľa H  ležia v rovine vlnenia a sú navzájom kolmé. Obidve zložky sú zároveň kolmé aj na smer šírenia elektromagnetickej vlny.

Vlastnosti elektromagnetického poľa