Ringmodulation ist eine signalbearbeitende Wirkung in der Elektronik, einer Durchführung der Umfang-Modulation oder des Frequenzmischens, das durch das Multiplizieren von zwei Signalen durchgeführt ist, wo man normalerweise eine Sinuswelle oder eine andere einfache Wellenform ist. Es wird "Ring"-Modulation genannt, weil der analoge Stromkreis von Dioden ursprünglich gepflegt hat, diese Technik durchzuführen, hat die Gestalt eines Rings genommen. Dieser Stromkreis ist einem Brücke-Berichtiger ähnlich, außer dass statt der Dioden, die liegen, "abgereist" ist oder "Recht", gehen sie "im Uhrzeigersinn" oder "gegen den Uhrzeigersinn". Ein Ringmodulator ist eine dem Produzieren dieses Tons gewidmete Effekten-Einheit.

Das Transportunternehmen, das AC zu einem festgelegten Zeitpunkt ist, macht ein Paar des Diode-Verhaltens und Rückneigungen das andere Paar. Das Leiten-Paar trägt das Signal vom linken Transformator, der zur Vorwahl des Transformators am Recht sekundär ist.

Wenn das linke Transportunternehmen-Terminal, die Spitze und das unterste Diode-Verhalten positiv ist. Wenn dieses Terminal negativ ist, dann führen die "Seiten"-Dioden, aber schaffen eine Vorzeichenumkehr zwischen den Transformatoren. Diese Handlung ist viel der eines DPDT-Schalters ähnlich, der angeschlossen ist, um Verbindungen umzukehren.

Beispiele

Das sind einige Audioproben der Ringmodulationswirkung:

Operation

Ringmodulator-Frequenzmischung oder heterodyne zwei Wellenformen und Produktion die Summe und der Unterschied der Frequenzen präsentieren in jeder Wellenform. Dieser Prozess der Ringmodulation erzeugt ein Signal, das an partials reich ist, der passend ist, um zu erzeugen, glockenähnlich oder sonst metallische Töne. Ebenso sind weder das Transportunternehmen noch das eingehende Signal in den Produktionen, und ideal überhaupt nicht prominent.

Zwei Oszillatoren, deren Frequenzen harmonisch und gegen einander abgestimmter Ring verbunden gewesen sind, erzeugen Töne, die noch am harmonischen partials der Zeichen kleben, aber einen sehr verschiedenen geisterhaften enthalten, machen sich zurecht.

Wenn dasselbe Signal an beide Eingänge eines Ringmodulators gesandt wird, ist das resultierende harmonische Spektrum das ursprüngliche Frequenzgebiet verdoppelt (wenn f = f = f, dann f - f = 0 und f + f = 2f). Betrachtet als Multiplikation beläuft sich diese Operation auf das Quadrieren. Jedoch kommt etwas Verzerrung wegen des Vorwärtsspannungsabfalls der Dioden vor.

Einige moderne Ringmodulatoren werden mit Digitalsignalverarbeitungstechniken durch das einfache Multiplizieren der Zeitabschnitt-Signale, das Produzieren einer fast vollkommenen Signalproduktion durchgeführt. Bevor Digitalmusik-Synthesizer, mindestens einige analoge Synthesizer (wie der ARP 2600) verwendete analoge Vermehrer für diesen Zweck üblich geworden sind; sie sind nah mit denjenigen verbunden gewesen, die in elektronischen analogen Computern verwendet sind. (Der "Ringmodulator" im ARP 2600 konnte Kontrollstromspannungen multiplizieren; es konnte am Gleichstrom arbeiten.)

Die Multiplikation im Zeitabschnitt ist dasselbe als Gehirnwindung im Frequenzgebiet, so enthält die Produktionswellenform die Summe und den Unterschied der Eingangsfrequenzen. So, im grundlegenden Fall wo Zwei-Sinus-Wellen von Frequenzen f und f (f < f) werden multipliziert, zwei neue Sinus-Wellen, werden mit einer an f + f und anderer an f - f geschaffen. Die zwei neuen Wellen werden kaum harmonisch verbunden sein und (in einem gut bestimmten Ringmodulator) die ursprünglichen Signale sind nicht da. Es ist das, das dem Ringmodulator seine einzigartigen Töne gibt.

Zwischenmodulationsprodukte können durch das sorgfältige Auswählen und das Ändern der Frequenz der zwei Eingangswellenformen erzeugt werden. Wenn die Signale digital bearbeitet werden, wird die Frequenzgebiet-Gehirnwindung kreisförmige Gehirnwindung. Wenn die Signale Breitband sind, wird das aliasing Verzerrung verursachen, so ist es für die Überprobe üblich, filtern die Operation oder der niedrige Pass die Signale vor der Ringmodulation.

Eine Anwendung ist geisterhafte Inversion normalerweise der Rede; eine Transportunternehmen-Frequenz wird gewählt, um über den höchsten Rede-Frequenzen zu sein (die niedriger Pass sind, der an, sagen wir, 3 Kilohertz, für ein Transportunternehmen von vielleicht 3.3 Kilohertz gefiltert ist), und die Summe-Frequenzen vom Modulator durch mehr Entstörung des niedrigen Passes entfernt werden. Die restlichen Unterschied-Frequenzen haben ein umgekehrtes Spektrum — Hohe Frequenzen werden niedrig, und umgekehrt.

Einheitliche Stromkreis-Methoden der Ringmodulation

Auf dem C64 SID Span multipliziert Ringmodulation eine Dreieck-Welle mit einer Quadratwelle.

Auf einem ARP Odysseysynthesizer (und viele andere von diesem Zeitalter ebenso) ist der Ringmodulator eine XOR-Funktion (gebildet von zwei NAND Toren) gefüttert von den Quadratwelle-Produktionen der zwei Oszillatoren. Für den beschränkten Fall des Quadrats oder der Pulswelle-Signale ist das zur wahren Ringmodulation identisch.

Analoger Vermehrer ICs (wie diejenigen, die durch Analoggeräte gemacht sind), würde ganz nett als Ringmodulatoren, natürlich hinsichtlich solcher Sachen wie ihre Betriebsgrenzen und Einteilungsfaktoren arbeiten. Der Gebrauch von multplier ICs bedeutet, dass die Modulationsprodukte auf die Summe und Unterschied-Frequenz von Eingängen größtenteils beschränkt werden (wenn der Stromkreis nicht abgehetzt wird), aber nicht die viel mehr komplizierten Produkte des Berichtiger-Stromkreises.

Verwenden Sie in der Musik

Eines des frühsten Musikinstruments, das Ringmodulator verwertet, kann Melochord (1947) gebaut von Harald Bode sein. Es war zweifarbiges Melodie-Tastatur-Instrument mit Fußkontrolleuren und hat später die zweite Tastatur für die Timbre-Kontrolle hinzugefügt, weißen Geräuschgenerator, Umschlag-Kontrolleur, formant Filter und Ringmodulatoren für Obertöne zeigend. Früher Melochord wurde von Werner Meyer-Eppler in frühen Tagen des elektronischen Musik-Studios an der Bonner Universität umfassend verwendet.

Werner Meyer-Eppler hat auf der Musikanwendung des Ringmodulators in seinem Buch veröffentlicht 1949 "Elektrische Klangerzeugung" (auch beschrieben im Buch von Elena Ungeheuer) erwähnt. 1951 hat er sich zum aufeinander folgenden Vorschlag auf der Errichtung von WDR, und am Anfang des Studios angeschlossen, klingeln Sie bereits Modulator wurde zusammen mit den gesunden Quellen und dem Audiogerät einschließlich Sinus-Welle-Oszillatoren, Geräuschgenerators usw. ausgestattet. Dann 1953, über erwähntem Melochord durch Harald Bode, war zusammen mit dem Elektronischen Monoakkord durch, spezifisch beauftragt vom WDR Studio, ihre Synthese-Module, und verwendet von der Gruppe von Elektronische Musik besonders in der ersten Hälfte der 1950er Jahre zu befördern. Auch Meyer-Eppler hat seine Experimente im Juni 1953 in Delft demonstriert.

Der Student von Meyer-Eppler, Stockhausen hat auch Ringmodulation 1956 für einige Töne in Gesang der Jünglinge und seiner Verwirklichungskerbe für Telemusik (1966) auch Aufrufe danach verwendet. Tatsächlich basieren ganze Zusammensetzungen darum, wie Mixtur (1964), eine der ersten Zusammensetzungen für das Orchester und die lebende Elektronik, Mikrophonie II (1965, wo die Töne von Chorstimmen mit einem Organ von Hammond abgestimmt werden), Mantra (1970, wo die Töne von zwei Klavier durch Ringmodulatoren aufgewühlt werden), und Licht-Bilder (2002) von Sonntag aus, stimmen Licht, die klingeln - Flöte und Trompete ab.

Ein Ringmodulator war auch der Hauptbestandteil, der in Louis und der Musik von Bebe Barron für den 1956-Film Verbotener Planet verwendet ist.

Eines der ersten für die Musik gewidmeten Produkte war der Ringmodulator von Bode entwickelt 1961 von Harald Bode. Auch 1964 hat er den Frequenzschichtarbeiter von Bode entwickelt, der einen klareren Ton durch das Beseitigen eines Seitenbandes erzeugt hat. Diese Geräte wurden entworfen, um von der Stromspannung für die heutige moderne Modulsynthesizer-Architektur kontrolliert zu werden, die auch von ihm verteidigt ist, und diese Module wurden von R.A. Moog für ihren Moog lizenziert, den Modulsynthesizer in 1963-1964 angefangen haben. 1963 hat Don Buchla einen fakultativen Ringmodulator in seinen ersten Modulsynthesizer, das Modell 100 eingeschlossen. Auch Tom Oberheim hat eine Ringmodulator-Einheit für seinen Musiker-Freund gegen Ende der 1960er Jahre gebaut, und es ist ein Ursprung des Musik-Modulator- und Maestro-Ringmodulators von Oberheim Electronics, eines der frühsten Ringmodulator-Wirkungsprodukte für Gitarrenspieler geworden. Auch der EMS VCS3 und Synthi Synthesizer hat eingebaute Ringmodulatoren gezeigt.

Eine der am besten bekannten Anwendungen des Ringmodulators kann sein Gebrauch durch Brian Hodgson von der BBC Radiophonic Werkstatt sein, um die kennzeichnende Stimme von Daleks und den Kybermännern im Fernsehreihe-Arzt Wer zu erzeugen, 1963 anfangend.

Andere Anwendungen

Ringmodulation ist auch in Radioempfängern umfassend verwendet worden, um zum Beispiel FM Stereosignal zu demodulieren, und Mikrowellensignale im Handy und den Radionetzwerkanschlusssystemen unten-umzuwandeln. In diesem Fall wird der Stromkreis manchmal einen "Ringdemodulator", einen von vielen möglichen Hackmesser-Stromkreisen genannt. Ein Ringmodulator kann verwendet werden, um ein unterdrücktes Transportunternehmen des doppelten Seitenfrequenzbandes (DSB-SC) in der Radioübertragung verwendete Welle zu erzeugen.

Siehe auch

• Heterodyne

Links