Кирильчик Е.Р.
НЕЛИНЕЙНОСТЬ ПРОЦЕДУРЫ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ СИГНАЛА
Национальный технический университет Украины «КПИ»
Данная работа посвящена трактовке процедуры амплитудной модуляции. В ней рассматривается применение амплитудной модуляции в компьютерной обработке сигналов. Исследуется применение нелинейности в звукорежиссуре.
Ключевые слова: амплитудная модуляция, звуковой эффект, компрессия, нелинейные искажения сигналов.
This work is dedicated to the interpretation of procedure of amplitude modulation. The use of amplitude modulation in the computer processing of signals is considered in this paper. Application of nonlinearity in the sound production is also studied in this paper.
Key words: amplitude modulation, sound effects, compression, nonlinear distortions of signals.
В современных условиях качественно новым образом используется компьютерная обработка сигналов (музыки, речи), т.к. предъявляется высокий спрос к продукции в сфере развлечения и услуг. Проблема трактовки процедуры амплитудной модуляции сигнала, в свою очередь, является наиболее актуальной в связи с возросшей потребностью звукорежиссеров в повсеместном применении различного рода компьютерной обработки музыки.
К сожалению, данному вопросу уделено не много внимания в литературе авторами научных статей. Б.Я. Меерзон в своей книге «Акустические основы звукорежиссуры» вплотную приблизился к проблеме трактовки преобразования акустического сигнала в процессе его обработки. Автор говорит о том, что во всех акустических операциях при создании, обработке музыки либо речи крайне неприятно присутствие нелинейности. Вторым автором, который осмелился назвать процедуру амплитудной модуляции звука нелинейностью, был Р.Ю. Петелин в книге «Звуковая студия в PC». Более подробно рассматриваемая проблема не была освещена в источниках литературы, что является еще одним поводом для изучения данной процедуры.
Вопрос интересен и актуален тем, что амплитудной модуляцией сигнала является множество звуковых эффектов, используемых звукорежиссером для улучшения и преображения звукового сигнала. К таким эффектам можно отнести компрессию звука (увеличение громкости всей композиции благодаря уменьшению амплитуды наиболее громких частей и увеличению амплитуды тихих частей), вибрато (периодическое изменение одного из параметров звукового колебания: амплитуды, частоты или фазы), хорос, гейт и другие часто используемые на практике звуковые украшения [1]. Стоит сказать, что амплитудная модуляция - это модуляция, при которой незатухающие колебания изменяются по амплитуде в соответствии с модулирующими его колебаниями более низкой частоты. Таким образом, имеем следующую систему: на вход модулятора подаются опорный сигнал и передаваемый (моделирующий), а на выходе получаем смодулированный сигнал, положительная огибающая которого и есть исходный сигнал [2]. Принято считать, что данная система называется линейной системой с переменными параметрами. Однако так ли это? Исходя из того, что основным показателем линейности системы является линейная зависимость выходных параметров от входных, а линейность противопоставляется нелинейности, видно, что система амплитудной модуляции относится к нелинейной. Известно, что нелинейные искажения при малой их величине изменяют тембр звучания, затрудняют раздельное восприятие звуков инструментов и голоса, а при сильных искажениях появляются хрипы и дребезжание. Казалось бы, все акустики всяческими путями стремятся предотвратить нелинейность. Не смотря на вышесказанное, каждый звукорежиссер при обработке музыки заведомо вносит определенные нелинейные искажения.
Для подтверждения теоретического предположения будет поставлен наглядный эксперимент. В нескольких компьютерных редакторах для создания и обработки музыки будет пропущена гармоника через компрессор (или другой эффект, использующий модуляцию), что покажет, как именно преобразуется звук, и какова зависимость входного сигнала от выходного: линейная или нелинейная. Стоит сказать, что нелинейность является всего лишь способом придания звуку специальной окраски, однако важно уметь правильно этой нелинейностью управлять. На данном этапе исследования можно сделать следующие выводы: трактовка термина амплитудной модуляции сигнала является некорректной; каждый звукорежиссер при обработке музыки заведомо вносит определенные нелинейные искажения для достижения лучшего звучания.
Литература:
1. Петелин Р.Ю., Петелин Ю.В. Звуковая студия в РС. – СПб.: БХВ-Санкт-Петербург. – 256 с.:ил.
2. Меерзон Б.Я. Акустические основы звукорежиссуры: Часть 1: Курс лекций на 1 и 2 курсах звукорежиссерского факультета. – М.: Гуманитарный институт телевидения и радиовещания им. М.А. Литовчина, 2000. – 48 с.