Last update : Feb 10, 2024 自製礦石收音機
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| Crystal Radio 的基本電路如右圖，這個電路的選擇性很糟糕，幾乎沒什麼選台能力，只適合拿來做原理解說。 | 
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- 由天線拾取到各種頻率的訊號，如下圖。
- 濾波(選台)
訊號進到電感 L 與可變電容 C1 構成的並聯諧振迴路，諧振頻率 fc 與它們的關係是2*π*fc*√(L*C) = 1 或(2*π*fc)2*L*C = 1 。如此，諧振帶寬以外的信號被大幅濾除，換言之，L 與 C1 的功能是『選台』。假定從並聯諧振迴路濾出了某個頻率固定，但振幅隨著調制內容變化的 AM 訊號，如下圖。
- 檢波
解調 AM 訊號最簡單的方法是使用『包絡線檢波器』。首先利用只能單方向導通的二極體截去 AM 訊號的下半週，如下圖，此二極體的作用其實就是半波整流器。
- 解調制
在二極體之後是並聯的電容 C2 與電阻 R。通過二極體的正半週訊號一方面被電阻消耗，一方面對 C2 充電，即下圖深灰色的部份。到了負半週的時段，C2 儲存的能量經由電阻以及二極體的漏電流放電，即下圖淺灰色的部份，訊號已經從原來的脈衝波變成連在一起但帶有細小鋸齒狀的調制波。
- 置換成發聲元件
如果我們將上圖的電阻置換成線圈式耳機(下圖左上)，或是將電容置換成壓電式耳機(下圖左下)，那麼調制波的波形就透過發聲元件發出聲音，因為發聲元件難以對細小的鋸齒做出反應，總體的效應是發聲元件發出了下圖右波形的聲音。由於檢波後是帶有直流成份的交流訊號，理論上，發音元件應該要串接一個電容量較大的電容器(0.1uF 以上)，用來隔絕直流但讓交流音頻通過，因為來自天線的訊號很小，未串接這個電容並不影響發聲元件工作，通常會將它省略。
以上就是礦石收音機的工作原理，你應該已經發現，礦石收音機是直接把天線擷取到的能量轉換為聲波，並沒有用到電源以及放大電路。實際上天線擷取到的能量非常微弱，通常只能收到附近的強電台，如果能選用靈敏的元件及達到良好的天線匹配，就有機會聽到遠一點的電台，
零件選擇與電路各部份詳述
天線與接地
中波廣播的頻率範圍為 531~1602kHz，對應的波長為 565~187 公尺，基本的四分之一波長垂直天線則為 141~48 公尺，大部份的人都難以架設這麼長的天線，所以只能盡量拉一條長一點的電線做為天線。
任何電路都需要形成迴路才能形成電流流動，天線也是如此，例如偶極天線的電流由饋電點往一邊的振子流出，經電磁場的作用由另一邊的振子流回饋電點，而 GP 則使用四分之一波長的導體或是直接接大地作為迴流路徑。上面基本電路的接地符號除了是電子零件的共接點，也是天線迴流的接地點，所以此處要有射頻接地。有沒有接地對礦石收音機的訊號有極大的影響，下面的音檔展示有接地與無接地的差異，前 7 秒鐘為有接地狀態，之後將地線移除，兩者訊號強度有如天壤之別。
請選擇下列一種方式做為射頻接地。
- 接上一段四分之一波長的電線，這段電線可以鋪在地上，儘量展開，不嚴格要求拉成直線，但不要蜷曲於一處。中波的四分之一波長為 141~48 公尺，如果達不這個長度，那麼至少不要少於 20 公尺。對於住在都市的人而言，這是最容易、安全、最沒技術門檻的方式，但相同長度的電線對應於不同的頻率是不同的電子波長，所以效果會因長度或頻率有差異。
- 接大地：以最短的途徑接上大地是最標準的方式，接地效果就不會因頻率不同而大幅改變。
- 直接打地棒。
- 利用電話線的地線。電話系統有一條負電壓的火線，以及一條地線，你可以用數位三用電錶直流電壓檔，紅探棒接觸電話線，黑探棒接觸地面，你應該量到某條電話線有很小的負電壓，另一條為零電壓，零電壓的這條線就是地線。我的礦石收音機就是利用電話線的地線接地。(注意：因為我們不能確定室外的電話線路是否沒有被電話公司變動過，所以每次使用前都要先確認，不使用時就要將地線移除)
- 利用電力系統的地線。早期的插座只有兩孔，新式的插座則有三孔，U 形的孔則為地線。然而許多房子雖然有三孔插座，但 U 形的孔裡面有有可能為空接，所以要先行確認。你可以將燈泡的一端接在電源插座的 U 形孔(地線)，另一端接火線的任一孔(一字形孔)，如果不會發亮，換接火線的另一孔，如果還是不亮，就表示這個 U 形孔(地線)是空接。如果其中一個一字形孔與 U 形孔的組合會點亮電燈，表示 U 形孔有接地。如果電燈會亮但亮度不足，表示 U 形孔有接地但接地電阻較高，勉強可用。(注意：如果地線確實有作用，則本項測試會使漏電斷路器(ELCB)跳脫。依法規，一般住宅的浴室、陽臺、廚房的插座應經由漏電斷路器供電，所以請避開這些插座位置進行這項確認。)
- 利用金屬水管接地(不確定性高)。早期有一些水管是金屬管，現在大多是 PVC 管，如果你確定水管是金屬管直通大地(土壤)，則可以利用。
補充：在有線電話可以正常使用的前提之下，可直接認定電話系統的地線為堪用，只需判定哪條是地線即可。但大部分人不知道電話系統採負電壓供電，若直接用電錶量電話線的兩端，很容易誤判哪一條是地線，所以採用對地量測的方式。因為三用電錶的阻抗極高，在有地線但接地電阻極高的不良狀況下，用電表直接量測市電火線對地線孔的電壓仍能夠量到足額的電壓，會誤判地線狀況良好，所以採用燈泡來測試市電插座的地線孔最直接有效。
諧振迴路-可變電容
礦石收音機需要 0~300pF 或 0~500pF 的可變電容器，目前很難在電料行買到。最可行的方案是到資源回收站、跳蚤市場找 AM 收音機取用裡面的選台可變電容，可參考 https://www.qsl.net/bv3fg/ant/mw_loop.htm 製作。
如果找不到可變電容，也可以找兩片金屬板，中間夾薄塑膠片，調整金屬板重疊的面積就是一個可變電容。利用空白電路板(裸銅板)做為金屬板是最方便的方式，把鋁箔紙平貼在硬塑膠板或瓦楞紙板也是可行的替代方式。
電容量的計算公式如下
C (pF) = k * 0.0885 * A/d
C：電容量，單位為 pF
k：介電質的介電係數，常見的塑膠介電係數大約介於 2~4，先假定它是 2.5 是保險的數值。
A：極板重疊的面積，單位為平方公分 cm2
d：極板間距，單位為公分。假定極板與介電質沒有間隙，那麼 d 就是介電質厚度。
舉例：假設塑膠片厚度為 0.02 公分，介電係數為 2.5，兩極板的重疊面積為多少才可得到 300pF 的電容量。
300 = 2.5 * 0.0885 * A/0.02 → A = 300 * 0.02/2.5/0.0885 → A = 27.3 cm2
換言之，準備兩片 4cm*7cm 的金屬板，調整重疊面積就是 0~300+pF 的可變電容，至於極板要如何固定、方便調整、調整後不鬆動，則需自行發揮巧思。
諧振迴路-電感
如前面所述，電感、電容與諧振頻率 fc 的關係是
繞製電感通常有兩種方式，管狀與平面螺旋狀，可參考以下網址或以『inductor calculator』做為關鍵字在網路上搜尋。
管狀 http://www.circuits.dk/calculator_single_layer_aircore.htm
平面圓形螺旋狀 http://www.circuits.dk/calculator_flat_spiral_coil_inductor.htm
平面多邊形螺旋狀 http://www.circuits.dk/calculator_planar_coil_inductor.htm
理論上繞製電感的線徑應儘量粗，避免使用有塑膠絕緣皮的電線及避免緊密繞製以減少雜散電容，實務上因為電感與電容可以互相調整而達到諧振，初次製作的人可以先用可得的線材製作而暫時忽略這幾點，同時可在線圈拉出幾個抽頭以方便將過多的電感短路。
檢波二極體
礦石收音機需要一個使電流單方向導通的零件來檢波，某些天然礦石的結晶也有這種特性，所以早期就使用礦石來檢波，這就是『礦石收音機』(Crystal Radio)名稱的由來。天然的礦石有太多的變因，所以使用者需要很有耐心的的用探針尋找檢波效果最好的點。在半導體發明後，二極體就取代了天然礦石。
我們對於檢波二極體的要求如下：
- 障壁電壓要低，才有辦法收到弱信號。
- 大部份人對二極體的既定印象是施加於二極體的電壓要大於障壁電壓才能讓二極體導通。實際上，二極體在電壓低於障壁電壓的時候就具有單向導通的特性，只不過其等效導通電阻很大。較低的障壁電壓也代表低於障壁電壓時的等效電阻較小，而弱訊號的電壓通常都小於二極體的障壁電壓，所以選擇障壁電壓低的二極體才利於接收弱訊號。
- 逆向偏壓時，漏電流要小。
- 因為漏電流會降低諧振電路的選擇性。一般而言，鍺二極體漏電流大於肖特基二極體，矽二極體漏電流最小。
- 潛佈電容要小
- 二極體在零及逆向偏壓時有空乏區，此時二極體就像是一個電容，零偏壓時空乏區最薄，電容值最大，逆偏時電容變小。所以檢波時，二極體電容會變來變去，導致整個迴路的電容值會變動，諧振頻率也跟著變動。就同一種類的二極體而言，耐大電流的型號表示元件比較大顆，潛佈電容自然比較大，請勿選用。
常見的二極體 vs 礦石收音機的應用
- 鍺二極體：
- 鍺二極體有較低的障壁電壓約 0.1~0.2V，是礦石收音機最常見的選擇，但鍺二極體的的漏電流較大會使調諧線路的 Q 值下降(選台性變差)。且它電性規格較寬鬆，表示不同廠商及生產批次之間電性差異大。不過對初次製作礦石收音機的人而言，用鍺二極體是保險的，常用的型號是 1N60、1N34A 或 1N277。它的外觀如圖(取自維基百科)，如果在電料行買不到，可考慮把指針三用電錶中負責交流電壓的量測的鍺二極體拿來使用。
- 肖特基二極體：
- 肖特基二極體的障壁電壓約為 0.2~0.5V，但是漏電流比鍺二極體小很多，大致上分為整流用及小訊號用，製作的廠商及型號眾多。整流用的肖特基二極體漏電流及潛佈電容都比較大，不適於檢波。常見的小訊號肖特基二極體有 1N60P、BAT42、BAT43、BAT85 等等。一般而言，肖特基二極體規格書的項目多也比較緊，表示生產上變異較少，如果你已經成功製作了礦石收音機，建議你可以選擇特性良好的肖特基二極體與鍺二極體進行比較。
- 矽二極體：
- 漏電流比鍺二極體及肖特基二極體小很多，但標稱障壁電壓為 0.7V，難以收到小訊號，因此礦石收音機一般不使用矽二極體。小訊號矽二極體有很多品項，1N4148 是最常見且一定買得到的小訊號二極體，如果為矽二極體加上偏壓，讓它處於將要導通的狀態 (數 uA的電流)，便可用於檢波，而且效果不差。這是買不到鍺二極體時很好的替代方案。
下圖是我對四種小訊號二極體在小訊號區域所做的量測，第一張圖使用線性座標，對曲線的形狀較有感覺，第二張圖採用對數座標，較容易讀出數值。由圖中可看出鍺二極體在電壓極低的時候，電流就接近進入線性區，這也說明了鍺二極體相常適用於礦石收音機。1N60P 大約要 125mV，BAT42大約要 100mV，1N4148 大約要 400mV。在小訊號的區間，電流與電壓的關係為拋物線形，即電壓越低其等效電阻越大，訊號如果太弱則收不到，若強度介於轉彎區間則會有部份導通部份不導通，聲音會有斷續的現象。
以下是我試用不同二極體，僅使用耳朵對靈敏度、選擇性所得的經驗
1N60 (鍺二極體)：這個是對照組。如前所述，它的靈敏度(音量)是最高的，選擇性是最差的。
1N34A (鍺二極體)：表現和 1N60 相近，但選擇性比 1N60 好一些。
1N60P, BAT42 (小訊號肖特基二極體)：靈敏度降低一些，但選擇性改善不少。
1N5819 (整流用肖特基二極體)：選擇性很糟糕，N 個電台的聲音同時出現，調整諧振電容沒什麼選台的感覺。
1N4148, 1N914 (小訊號矽二極體)：無法接收弱訊號，如果收到強訊號或是加上偏壓則音質不差且可以感覺到選擇性明顯較好(鄰頻漏過來的聲音明顯較小)。
1N4001 (整流用矽二極體)：只能接收強訊號，但聲音斷斷續續。
高靈敏度的高阻抗發聲元件
由於 LC 並聯諧振網路的阻抗非常高 (數百 k-ohm 到數 M-ohm)，所以後面要接上高阻抗的元件才能有最大的功率轉換，同時也不會讓諧振網路有過度的負載而讓選擇性大幅降低。此外，從天線上收到的訊號相當微弱，我們希望所有的能量都能轉為振動的機械能，所以高靈敏度、高阻抗的發聲元件相當關鍵。紙盆式的喇叭在極低的功率下難以振動，不適於礦石收音機的應用。常用的耳機阻抗為 8/16/32 ohm，屬於低阻抗，要加上適當的音頻變壓器才能應用於礦石收音機。適於礦石收音機的發聲元件如下：
- 高阻抗動圈式耳機：
- 這是早年專門為礦石收音機所設計的耳機，一個元件約為 1500~2000 ohm，兩個元件串聯使用約 3000~4000 ohm，因為阻抗仍遠低於諧振網路，最好還要再使用高阻抗轉低阻抗的音頻變壓器。據說這種耳機相當靈敏，但是市場很小，即使在國外的二手市場，也是高價稀缺品。
- 晶體式耳機：
- 晶體耳機的原理是在兩層導電薄膜中間夾著一層特定的晶體，此晶體的晶格在電場作用下會伸縮，造成薄膜彎曲，因此只要電場持續變動(強弱改變或極性改變)，薄膜往復形變振動形成聲音。晶體耳機等效於一個電容器，也是非常靈敏，通常耳機接頭接觸到不同的金屬時，金屬之間的電位差就可以使薄膜振動而發出喀喀聲。不過晶體式耳機的自諧振頻率大約在 3KHz 左右，低頻響應不佳，即聽起來聲音偏高。 因為晶體耳機不是主流產品，一般在礦石收音機的套件裡才有，很難單獨買到。
- 壓電式蜂鳴器：
- 壓電式蜂鳴器常見於鬧鐘、各種電器、音樂卡片、玩具，舉凡按鍵、計時、警示會發出嗶嗶聲，大概都是這一類。它的工作原理與晶體式耳機相同。壓電式蜂鳴器在電料行很容易買到，直徑大一點蜂鳴片發聲效率以及音質會比較好。部份壓電式蜂鳴器內建振盪電路，只要加上額定直流電壓就會發出固定音頻的聲音。如果買到這種類型的蜂鳴器，就需要將外殼打開，移除內部振盪電路，只連接蜂鳴片。目前我就是使用壓電式蜂鳴器作為礦石收音機的發聲元件，下圖左為剛買來的時候，打開外蓋的照片，在移除振盪電路以後，在外部用熱融膠固定一小段原子筆管做為耳塞。
- (注意：蜂鳴片不容易銲接，需遵照製造商所訂定的溫度/時間來銲接，否則容易損壞內部的壓電晶體。此外，蜂鳴片要固定在它的外殼裡才會有最大的音量，所以儘可能不要將蜂鳴片拆出來，只針對它原有的導線執行銲接。)
包絡線檢波器的 RC 值組合
如果使用高阻抗動圈式耳機或使用音頻變壓器，可將其視為一個電阻，若為壓電元件(晶體式耳機或壓電式蜂鳴片)可將其視為一個電容。RC 並聯等效於低通濾波器，其截止頻率 fc 與 RC 的關係為
所以，假設動圈式耳機的阻抗為 4000 ohm，則可搭配 C=1/(2*3.14*4500*4000) = 0.0088uF。而晶體式耳機或壓電式蜂鳴片的電容量通常介於 500~1500 pF之間，若取平均值 1000pF，則 R = 1/(2*3.14*4500*1000*10-12) = 36,000 ohm = 36 k-ohm。
(註：實際製作時，電阻值、電容值只要相近即可，不需精確，例如 0.0088uF 可以買 0.0082uF 或 0.01uF 皆可，以下不再贅述)
實用的電路與實作
前述的基本電路由於低阻抗的天線直接接在高阻抗的調諧網路，導致調諧網路的 Q 值(選擇性)大幅降低，幾乎不具選台功能。目前市售的礦石收音機套件為求簡單方便，也是使用這種方式，所以也有相同的問題。
下面這段錄音就是使用基本電路，然後將可變電容緩慢由 330pF 轉到 0pF，調整的頻率範圍約為 600kHz~1200kHz，可聽出整個過程同一時間幾乎都有 2 個以上電台的聲音。
避免 Q 值下降的方法就是以感應的方式把天線的訊號耦合到調諧網路，如下圖。
此外還可以更進一步，把調諧網路的訊號感應到包絡線檢波器，我個人實作的電路如下圖 。
CT: 0~330pF 可變電容)
D: 1N60鍺二極體
R: 36k-ohm
LA、LT、LD：線圈直徑 23 cm，LA 繞 8 圈，LT 繞 17 圈 LD 繞 17 圈
(註：LA、LT、LD的繞製並沒有最佳化，只是因為我有一些剩餘的漆包線，收存時剛好剛是這個狀態，粗估合用就直接拿來用了。)
天線：約 30 米長的導線
接地：使用市話的接地線
發聲元件：壓電式蜂鳴器，已移除內部振盪電路
由於只是試做，我將所有的線圈掛在木條上，方便調整耦合間距，各零件以麵包板及鱷魚夾線連接。如下面照片。
使用與調整
- 可調整範圍：
- 僅使用 330~0pF 的可變電容，可調範圍約為 700~1300kHz，若再並聯一個330pF 的固定電容，即 660~330pF，可調範圍約為 530~700kHz。
- 選臺性測試：
- 將可變電容緩慢由 330pF 轉到 0pF，調整的頻率範圍約為 700kHz~1300kHz，從下面的錄音檔可明顯感受選台的感覺，可見採用感應耦合的方式遠勝於直接饋入。
- 調整耦合間距
- 當線圈互相遠離時，耦合量變小，電台的訊號變弱，但是選台性會變好；互相靠近時，耦合量變大，訊號變強，但選擇性變差，就容易聽到鄰頻電台的聲音。而天線線圈 LA 與調諧線圈 LT 的距離對訊號強度及選擇性的影響最大。耦合的強弱也會稍微改變諧振頻率，所以調整耦合以後也要稍微重新調整可變電容。調整線圈的距離看起來似乎麻煩，但重覆幾次調整以後，我大概就找到了一個適用於整個頻段的甜蜜點，之後就不太需要調整。
下面這段錄音展示了過度耦合的狀況，收聽的頻率為 882kHz 中廣新聞網新竹台，內容為男性來賓的政治評論，錄音的前 7 秒鐘，LA 與 LT 相距約 12 公分，只聽到 882kHz 的聲音，7秒鐘後，LA 逐漸往 LT 靠近，最後緊貼，因此可以聽到 981kHz 光華之聲女主持人的聲音逐漸混入，而 882kHz 的聲音則稍微變弱，這是因為諧振頻率稍微偏移的原因，如果重調可變電容則聲音會變得比原來大。
- 音質：
- 礦石收音機因為沒有任何放大、頻率混合電路，直接將 RF 訊號轉為聲音，接收弱訊號就是單純的音量比較小，完全沒有一般收音機的沙沙聲，音質可以用『純淨清亮』來形容。此外，壓電式蜂鳴器所發出的聲音除了低頻響應比較差以外，其實還不算差。總的來說，礦石收音機的音質比一般的收音機還好聽。
可接收的電台與錄音
從上面的照片可看出這個雛型相當簡陋，所幸中波波段屬於較低的頻率，只要大方向正確，不需要拘泥線圈是否繞得非常漂亮，但表現也不會太差，目前可以收到的電台如下列，均屬於強電台，未來仍有進步空間。
錄音說明：
本文所有的錄音都是在 2024 年使用這個簡陋的雛型，讓壓電式蜂鳴器正對著智慧型手機的麥克風孔進行錄音。為了減少檔案大小，錄音後將 bit rate 降為 64k bps。如果你聽到背景有輕微的底噪，那是錄音時的背景音或是播音設備的底噪，並非來自於礦石收音機。
| 頻率 (kHz) | 電台名 | 電台地點 | 功率 (kW) | 距離 (km) | MMDD HHMM | 內容 | 音檔 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 549 | 台海之聲 | 福建 莆田 | 1200 | 195 | 0201 1600 | 穿越海峽，兩岸一家，中央廣播電視總台台海之聲，中央廣播電視總台，台海之聲 | ● | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 585 | 中國東南廣播公司 | 福建 平潭 | 400 | 142 | 0201 1530 | (女歌聲)~~牽手兩岸？？無限，AM585東南廣播 | ● | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 666 | 海峽之聲廣播電台 | 福建 平潭 | 600 | 142 | 0201 1500 | 嘟嘟嘟嘟嘟，海峽兩岸，聲音傳承中華文明，這裡是海峽之聲廣播電台 (之後為女聲播報新聞) | ● 註 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 684 | 中央人民廣播電台 神州之聲 | 福建 莆田 | 1200 | 195 | 0201 1500 | (相依相行，兩岸一家)(國、台、客)中央人民廣播電台(神州之聲)(國、台、客) | ● 註 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 711 | 漢聲廣播電台 光華之聲 | 新豐鄉 埔和村 | 250 | 13.2 | 0201 2300 | 這裡是光華之聲，聽眾朋友，從現在開始，請您一起來關心最近發生的新聞事件，歡迎收聽光華隨身聽 | ● | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 765 | 中央廣播電視總台 台海之聲 | 福建 福州 琅岐鎮 | 600 | 198 | 0201 1400 | 穿越海峽，兩岸一家，中央廣播電視總台台海之聲，中央廣播電視總台，台海之聲 | ● | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 783 | 海峽之聲廣播電台 | 福建 漳州 | 600 | 316 | 無
| 837
| 中央廣播電視總台 | 台海之聲 福建 | 惠安 1000
| 220
|
|
| 無
| 882
| 中國廣播公司 | 中廣新聞網 新竹縣 | 新豐鄉 10
| 13
| 0201 | 0300 中廣新聞網 News Radio，現在時間三點整，中國廣播公司
| ●
| 909
| 中央人民廣播電台 | 神州之聲 福建 | 惠安 600
| 220
|
|
| 無
| 981
| 漢聲廣播電台 | 光華之聲 新竹縣 | 新豐鄉 250
| 13.2
| 0201 | 2200 歡迎收聽光華論壇
| ●
| 1017
| 中國廣播公司 | 新竹廣播電台 鄉親廣播網 新竹縣 | 新豐鄉 10
| 13
| 0201 | 0200 這是中國廣播公司，新竹廣播電台鄉親廣播網，AM 1017千赫
| ●
| 1089
| 中央人民廣播電台 | 神州之聲 福州 | 琅岐鎮 600
| 198
| 0201 | 1300 (相依相行，兩岸一家)(國、台、客)中央人民廣播電台(神州之聲)(國、台、客)
| ●
| 1206
| 台灣廣播公司 | 新竹廣播電台 新竹市 | 古奇峰 10
| 4.5
| 0201 | 0400 台灣廣播公司新竹廣播電台AM1206千赫，下面請準備收聽林克峰、彥廷所主持的歡喜心歡喜情
| ● | 註 |
註 1：AM 666kHz 與 AM 684kHz 是同一個錄音檔，由於 666kHz 的訊號較弱，錄音時是調整到 666kHz 收訊最好，因為同時也可收到 684kHz 的訊號，所以並未針對 684kHz 單獨錄音。一開始五個整點的嘟聲為海峽之聲的聲音，鋼琴聲則為神州之聲的聲音，因為同時有兩個電台的聲音，要非常仔細聆聽才能分辨各自的內容。
註 2：1206kHz 有尖銳雜音(約6.4kHz)，此噪音來源不明，也可能是該電台當時發射的訊號就有問題。
補充電路
以下蒐集一些網路上常見的礦石收音機相關電路，可供進一步提升接收的參考。電路圖中黑色的部份為該電路要強調的部份，灰色部份則為基本電路。換言之，你可以把黑色部分搬到基本電路中對應的位置而組合成自己所需的電路。
為檢波二極體加上偏壓的方式
1 M-ohm 為一個分壓器，10k 電阻作用為限流，避免 1.5V 電壓不經電阻而燒燬二極體。0.1uF 電容阻絕直流經 LT 流到 RL，但對於射頻，0.1uF 的電容抗極低，仍可讓射頻完全通過。 在買不到鍺二極體或肖特基二極體的狀況下，使用矽二極體(例如 1N4148)並提供偏壓為良好的替代方案。調整的時候，先把分壓點調到最低(0V)再微調可變電阻使二極體有幾 uA 的電流(不需使用電流表量測，用耳朵聽電台的聲音不會斷續即可)。由於耗電量極小，一顆電池可以使用非常久，所以未設置電源開關。 |
利用線圈抽頭提升選台性
把低阻抗的天線直接在阻抗極高的調諧網路的一端會嚴重降低其 Q 值，因此繞製 LT 時可做出幾個抽頭，經由試驗找出較好的饋入點。同理，檢波器這一邊也可以經由試驗找出較好的訊號取出點。 |
利用兩次調諧提升選台性
提升選台性最好的方式是把訊號經由耦合進入調諧線圈。LA 大約為 150uH，CA為 0~500pF，LA 與 CA 構成一個 Q 值較低的調諧網路，可先對訊號做一次濾波，Cc 為 0~500pF，負責提升天線的阻抗，使較多訊號進入 LA, CA，天線越短，則 Cc 的電容量要越大。 由於 CA, CT, Cc 三者需互調，操作上較有難度，但可以大幅提升選台性。 |
使檢波器有較平坦的阻抗特性
Cf 與動圈式耳機的阻抗 E 並聯，可視為一個低通濾波器，他們與低通截止頻率的關係是 |
利用音頻變壓器的方法
因為檢波器這一端為高阻抗，所以應使用阻抗轉換的音頻變壓器才能接低阻抗耳機。此時，用變壓器初級線圈的阻抗來決定 CF 與 Cx 的值。若變壓器初級線圈阻抗為 20k-ohm，同上面的例子，則
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隔離直流偏壓的電路(應用於晶體耳機)
長期施加直流偏壓在晶體式耳機(壓電式蜂鳴片)會導致內部的晶體緩慢產生質變，內部漏電流變大，逐漸降低發聲效率。來自天線的訊號經二極體整流以後的電壓不是很大，若未將直流電壓斷開，短期使用對晶體式耳機並沒有太大的影響，但是將直流偏壓斷開仍是較嚴謹的做法。 此電路中，Cx負責將直流偏壓斷開，但是仍然可以讓音頻通過。其電容值通常為壓電式耳機的電容值的100倍以上，即Cx對音頻的電容抗遠小於晶體式耳機的電容抗，一般使用0.1uF ~ 10uF都可以。 同前述，RL 與壓電式耳機形成一個音頻的低通濾器，假設壓電式耳機電容值為 1000pF，選擇低通的截止頻率為 4500Hz，則 RL = 1/(2*3.14*4500*1000*10-12) = 36,000 ohm = 36 k-ohm。因為每個人所用的晶體式耳機或壓電式蜂鳴片的電容值差異可能很大，RL 通常為 10~100 k-ohm，實作上可以先用可變電阻調整到最大音量及適當音頻範圍，然後再換成相近的固定電阻。 CF 與 RL 的關係為 2*π*fc*RL*CF = 1，fc 為射頻頻率，假設取 fc=1000kHz，則 CF = 1/(2*3.14*106*36000)=4.4pF，因為電容值太小，可能已存在於線路的雜散電容之中，實務上沒有 CF 並沒有影響。 |
相關網路連結
維基百科的基本介紹
https://en.wikipedia.org/wiki/Crystal_radio
對於礦石收音機各個部份有詳細的原理說明
http://www.crystal-radio.eu/
介紹為礦石收音機加上簡易放大的電路
http://techlib.com/electronics/crystal.html
蒐集不少相關電路，但略顯龐雜
https://crystalradio.net/
長管狀電感電感量計算器
http://www.circuits.dk/calculator_single_layer_aircore.htm
圓形螺旋狀電感電感量計算
http://www.circuits.dk/calculator_flat_spiral_coil_inductor.htm
多邊形形螺旋狀電感電感量計算
http://www.circuits.dk/calculator_planar_coil_inductor.htm
有較多晶體式耳機內部的照片
https://www.petervis.com/electronics/crystal-earpiece/crystal-earpiece.html