ひとの 声は、空気の ふるえです。マイクは、その ふるえを 電気の 変化へんかに かえます。

ところが、ラジオで とんで くるのは、空気の ふるえでは ありません。「電波」という、べつの 波です。

そこで、声の 形を 電波に うつして はこびます。これを「へんちょう」と よびます［2］。

手紙を ゆうびんで おくる ときの ふうとうが 電波、手紙の 中みが 声、と かんがえると わかりやすいです。ただし ほんとうは、ふうとうに 文字を かくのでは なく、電波の 形そのものを かえます。

人の声は、空気のふるえです。マイクがそれを電気信号に変え、放送局はその信号を電波に載せて送り出します。ラジオが受け取るのも、空気のふるえではなく電波です。

声の情報を電波に載せることを「変調」といいます［1］［2］。運ぶ側の電波は「搬送波」と呼ばれます。

手紙にたとえると、封筒が電波で、中の手紙が声です。ただし本当は、封筒に文字を書くのではなく、電波の形そのものを、声に合わせて変えます。どの部分を変えるかで、AMとFMに分かれます。

音声は、約20Hz〜20kHzの低い周波数の電気信号として扱われる［3］。これを電波に載せる技術を変調（Modulation）といい、運ぶ側の高い周波数の電波を搬送波と呼ぶ［2］。

搬送波の振幅に情報を載せるのがAM（振幅変調）、周波数に載せるのがFM（周波数変調）である［1］。日本の音声放送では、AMは中波放送などに、FMはFM放送などに使われる［2］。

声の 波は、ゆっくり ゆれる 波です。いちばん 高い 音でも、1びょうに 2まんかい くらい です。

ゆっくり ゆれる 波は、1つ ぶんの 長さが ものすごく 長くなります。2まんかいの 波では、およそ 15キロメートルです。これは わたしの 計算です。

周波数しゅうはすうが 低ひくいほど アンテナは 大きく なると、資料しりょうに 書かれて います［3］。

そこで、もっと はやく ゆれる 電波に、声を 「あいのり」させます。たとえば、あきたの NHKの ラジオは、1秒に 150万かい ゆれる 電波に 声を のせて います［4］。

この 波の 1つぶんの 長さは、およそ 200メートルです。これも わたしの 計算です。

声の周波数は、約20ヘルツから2万ヘルツ（20kHz）といわれます。電波の波長は、光の速さ（秒速約30万km）を周波数で割ると求まります。20kHzで割ると約15kmになります。これは筆者の計算で、出典の値ではありません。

IBS Japanの解説には、周波数が低いとアンテナは大きくなり、高いと小さくなる、と書かれています［3］。声の周波数のままだと、アンテナがとても大きくなりそうです（この見通しは筆者の推論です）。

そこで、もっと高い周波数の電波に声を相乗りさせます。たとえば秋田のNHK第一放送は、1503kHz（1秒に約150万回ゆれる）の搬送波を音声で変調して送っています［4］。これを同じ式で計算すると、波長は約200mです。これも筆者の計算です。

15kmと200m。相乗りさせるだけで、扱う波の大きさがずいぶん変わります。

波長は、光速（約3×10⁸m/s）を周波数で割って求まる。20kHzなら約15km、秋田で使われるNHK第一の搬送波1503kHz［4］なら約200mになる。この数値は筆者の計算であり、出典の値ではない。

IBS Japanの解説は、周波数が低いほどアンテナは大きくなり、半波長ダイポールアンテナは波長のおよそ半分の長さが基本、と述べる［3］。声の周波数のままでは実用的な大きさに収まりにくい、というのは筆者の推論である。

電波を放送に使うには、高い周波数の搬送波を用意し、そこに音声信号を載せる。次章から、その載せ方の1つ目、AMを見る。

いちばん はじめの やり方は、波の「高さ」に 声を うつす ことです。これが「AM」です。

声が 大きい ときは 波が 高く、小さい ときは ひくく なります。波の ふちどりが、声の 形に なる のです［1］。

1906ねんの 12月24日、アメリカの フェッセンデンと いう ひとが、この やり方で 音楽や 詩、みじかい 話を おくったと つたえられて います。ふねの むせんの ひとが、それを 聞いたそうです［6］。

日本の ラジオでは、AMは 531〜1602キロヘルツの あいだを つかって います［5］。

AM（振幅変調）は、搬送波の振幅を音声信号に合わせて変える方法です。声が大きいときは波の高さが大きく、小さいときは低くなります。波の外枠の形に、音声の情報が載っています［1］。理想的な搬送波では、振幅は変わりますが、周波数は一定のままです［4］。

1906年12月24日、レジナルド・フェッセンデン（1866〜1932）が、アメリカのマサチューセッツ州から、音楽と詩と短い講演を電波で送ったと伝えられています。周囲の船の無線士が、それを聞いたそうです［6］。曲目については、資料によって細かい記述が分かれるため、ここでは書きません。

日本の放送では、AMは531〜1602kHzの範囲を使っています［5］。

AM（振幅変調）は、音声信号で搬送波の振幅を変える方式である。搬送波は本来、振幅も周波数も一定で、基本的な説明では、変調後は振幅が変わり周波数は一定のままとなる［4］。情報は電波の外枠（包絡線）にある［1］。

1906年12月24日、レジナルド・フェッセンデン（1866〜1932）が、マサチューセッツ州ブラント・ロックから音楽・詩・短い講演を送信し、周囲の船の無線士が聞いたと伝えられる。方式は、電波の振幅を音波の形に合わせて変えるものと説明される［6］。

日本のAM放送は531〜1602kHzを使う［5］。なお、総務省の別資料［1］には526.5〜1606.5kHzとあるが、これは旧い値で、新しい総務省ページの値を採った。

ラジオの 中では、2つの ことが おきて います。

1つ目は、たくさんの 電波の 中から、聞きたい 局だけを えらぶ ことです。「同調」と いいます［4］。ダイヤルを まわす とき、この はたらきが かわって います。

2つ目は、えらんだ 電波から 声の 形だけを とりだす ことです。「検波けんぱ」と いいます。波の 上の はんぶんを とりだすと、声の 形が のこります［4］。

電池の ない 「鉱石こうせきラジオ」でも、この しくみで 声が 聞こえます。くわしくは、べつの メモに あります。

ラジオ内部の働きは、大きく2つに分けられます。1つ目は「同調」で、コイルとバリコンという部品を使い、たくさんの電波の中から聞きたい周波数だけを選びます。ダイヤルを回すと、この選ぶ周波数が動きます［4］。

2つ目は「検波」です。ダイオードは電流を一方向にしか流さないため、AMの波の上半分だけを取り出せます。そこから高い周波数の成分を取り除くと、声の信号が残ります［4］。

この仕組みだけで動く、電池のいらない鉱石ラジオもあります。くわしくは、ラジオの歴史のメモに書きました。

受信は同調と検波からなる。同調は、コイルとバリコンの並列共振で目的の周波数を選ぶ段階、検波は、ダイオードで変調波の上半分（または下半分）を取り出し、高周波成分を除いて音声信号を得る段階である［4］。電源なしで聞ける鉱石ラジオは、この2段だけで構成される。

検波・鉱石ラジオの詳細は、ラジオの歴史のメモに譲る。以降は、送る側の第2の方式、FMを扱う。

もう 1つの やり方は、波の「こまかさ」に 声を うつす ことです。これが「FM」です。

かんたんな 説明せつめいでは、波の 高さは そのままで、ゆれる はやさを すこし はやく したり、おそく したり します［1］。

ばねの おもちゃを おして ちぢめると、ばねの 目が こまかく つまります。この つまり ぐあいに、声を うつす イメージです。ただし ほんとうの 電波は、ばねでは ありません。

なぜ FMは ザーザー音に つよいのでしょうか。ざつおんは、おもに 波の 高さを みだします。FMは 高さに 声を のせて いないので、ざつおんの えいきょうを うけにくい のです［1］。

日本の FM放送は、76.1〜98.9メガヘルツの 電波を つかって います［5］。

FM（周波数変調）は、電波の周波数の高低に音声を載せます。波の粗密に、情報があるといえます［1］。声が大きく変わるときは、波が詰まったり広がったりします。

ばねのおもちゃを押し縮めると、ばねの目が詰まります。この詰まり具合で声を表すイメージです。ただし本当の電波は、ばねのように目に見えるものではありません。

雑音への強さは、この違いから説明されています。電気雑音で電波の外枠の形が乱れても、波の粗密はほとんど影響を受けません［1］。AMでは外枠に声があるので雑音がそのまま音に出ますが、FMでは、放送波が十分に強ければ雑音は音にほとんど出ません［1］。

日本のFM放送は、76.1〜98.9MHzを使います［5］。AMより2桁近く高い周波数です。

FM（周波数変調）は、搬送波の周波数を音声信号に合わせて変える方式で、情報は波の粗密にある［1］。電気雑音は主に振幅を乱すため、AMでは雑音が音声に直接出る。FMでは、放送波が十分強ければ、外枠が乱れても粗密はほとんど影響を受けず、雑音は出力音にほとんど出ない［1］。

日本のFM放送は76.1〜98.9MHzを使う［5］。このうち90〜99MHz付近のワイドFMは、対応する受信機が必要になる。制度上の使用周波数は、2025年5月19日に76〜99MHzへ広がったとされるが、各局が実際に使う範囲は局ごとにちがう［5］。

雑音に強い理由は、総務省資料の「振幅を乱す雑音に粗密は影響されにくい」という説明に沿って書いた。

FMは、AMよりずっと 広い はばの 電波を つかいます。

音が いちばん 高い ところの 2ばい くらいの はばで たりる AMに たいして、FMは 5〜10ばいより 多く いると 説明せつめいされて います。ほうそうで 実さいに つかって いる はばは、AMが 15キロヘルツ、FMが 200キロヘルツです［1］。およそ 13ばいです。これは わたしの 計算です。

この 広い はばを つかって ざつおんを へらす 考えを、1930年代に アームストロングと いう ひとが ていあんしたと つたえられて います［8］。1935年11月5日、ニューヨークで はじめての 公開の じっけんが ありました［7］。

でも すぐには ひろまらず、アメリカでは 1970ねんだいに FMの 人気が 高まり、AMを 上回ったと いわれます［8］。

FMの秘密の1つは、広い周波数の幅を使うことです。AMでは、送る音の最高周波数の約2倍の幅で足りますが、FMでは5〜10倍以上が必要と説明されています。実際の放送で使っている幅は、AMが15kHz、FMが200kHzです［1］。200÷15でおよそ13倍で、これは筆者の計算です。

広い幅を使えば雑音や空電（雷などの振幅の雑音）を大きく減らせる、という発想を形にしたのが、アメリカのエドウィン・アームストロングです。1928〜33年に広帯域FMを開発し、1933年12月26日に基本特許4件が同時に認められました。1935年11月5日には、ニューヨークで技術者向けの初めての公開実演が行われています［7］［8］。

ただ、FM局を事業として広げるには時間がかかり、アメリカでは1970年代にFMの人気が高まり、AMを上回ったとされます［8］。

その広い幅のかわりに、音の範囲はFMのほうが広く、放送される音はAMで約100〜7,500Hz、FMで約50〜15,000Hzです［1］。届く範囲は反対で、AMは昼は数十〜数百km、夜は電離層で反射して数百〜数千km届き、FMは数十〜100km程度が目安です［4］［1］。

必要な帯域幅は、理論値でAMが送る音の最高周波数の約2倍、FMが5〜10数倍とされる。実際の放送では、AMが15kHz、FMが200kHz（約13倍、筆者の計算）である［1］。放送される音の範囲は、AMが約100〜7,500Hz、FMが約50〜15,000Hzである［1］。

エドウィン・アームストロングは1928〜33年に広帯域FMを開発し、1930年7月〜33年1月に基本特許4件を出願、1933年12月26日に同時に成立した。1935年11月5日にニューヨークで技術者向けの初の公開実演が行われた（送信はヨンカースのアマチュア局）［7］。発想は、広い帯域を使えば雑音（雷などの空電を含む）を大きく減らせる、というものと紹介される［8］。事業化には時間がかかり、アメリカでは1970年代にFMの人気が高まり、AMを上回ったとされる［8］。

到達範囲は逆の関係にある。AMは昼は地表波で数十〜数百km、夜は電離層反射で数百〜数千km届き、海外の放送が入る例もある。FMは見通し範囲に近い数十〜100km程度だ［4］［1］。FMは広い帯域幅を使い、音の範囲が広く雑音に強い。AMは遠くまで届きやすい。

ラジオが あれば、まず AMの 番組を 1つ、つぎに FMの 番組を 1つ、聞いて みましょう。ちがいを いくつか 見つけて みて ください。声の 高さや、音の ひろがりが、ちがって 聞こえるかも しれません。

AMは、ゆうがたや 夜に ダイヤルを ゆっくり まわすと、ほかの 局の 声が まざる ことが あると いわれます。ラジオの ボリュームは、小さめに して 聞きましょう。

ラジオが ない ときは、おうちの ひとに ラジオの こと、聞いて みても いいですね。

ラジオがあれば、AMとFMで同じ話題の番組を聞き比べてみてください。人の声のこもり具合や、高い音の伸び方を見てください。AMは約100〜7,500Hz、FMは約50〜15,000Hzが放送される音の範囲です［1］。それを耳で確かめられるでしょうか。

AMは、夜にダイヤルを回すと海外の放送が入りやすくなることがある、と説明されています［4］。聞こえたら、どんな言葉や音が聞こえたかを書き留めてみてください。

原典を読むなら、総務省の資料（鈴木陽一「AM放送とFM放送」）［1］が日本語で読めます。秋田高専の実験資料［4］も日本語です。

ラジオがあれば、AMとFMで同じ話題の番組を聞き比べ、放送される音の範囲（AM約100〜7,500Hz、FM約50〜15,000Hz［1］）が耳でどう違うかを確かめられる。夜のAMは電離層反射で遠方の放送が入りやすい［4］。

手元の計算としては、光速を各局の周波数で割って波長を出し、AM（約200m）とFM（約3〜4m）でアンテナの大きさの感覚がどう変わるかを考えてみるとよい。日本のFM放送は76.1〜98.9MHz［5］で、波長は約3〜4mになる（筆者の計算）。

原典は、総務省資料（鈴木陽一「AM放送とFM放送」）［1］と、秋田高専の実験資料［4］が日本語で当たれる。