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アンプリチュードモジュレーション

前回のチュートリアルでは、リングモジューレーションを作りました。リングモジュレーションは、両極のサイン波をもう一つの波形と掛けあわせて作りましたが、アンプリチュード・モジュレーション(AM)の場合は、これを単極(unipolar)のサイン波で行います。

[caption id="attachment_952" align="aligncenter" width="300"]単極・両極 単極・両極[/caption]

リングモジュレーションの場合はサイドバンドが2つ現れ、もとの周波数はなくなっていましたが、アンプリチュード・モジュレーションの場合は、このもとの周波数がサイドバンドとともに残ります。

例えば以下の例では、440Hzのサイン波に200Hz の単極サイン波をかけています。スペクトラム上では240Hzと、640Hzの2つのサイドバンドが生まれていますが、リングモジュレーションの時と異なり440Hzも観測でき、漢字の「山」のようなスペクトラムになっています。

[caption id="attachment_976" align="aligncenter" width="674"]サイドバンド サイドバンド[/caption]

変調を掛けられる波形Cと掛ける波形Mの周波数の関係ですが、もし、Mの周波数がCの周波数の倍数であったのであれば、その音は倍音列が整数倍にならんだ調波(harmonic)音となりますが、そうでなければ鐘の音のような非調波な(inharmonic)音となります。以下の例ではCの周波数を220に設定し、Mの周波数にその倍数を設定したものです(サムネイルをクリックで拡大)。。
220440660880
このように、Mの周波数に倍数を設定するだけでも様々な音色が得られます。
また、Mの振幅、0.5を変化させる事でサイドバンドの強さのみを調節する事ができます。

[caption id="attachment_984" align="aligncenter" width="663"]サイドバンドの強さを調整 サイドバンドの強さを調整[/caption]

この他にも、Cの周波数が440でMの周波数が880の時、440-880=-440となるので、サイドバンドの1つがCと重なります。この時、Mの周波数が880より少し高かったり低かったりすると(860から900の範囲内)、Cとサイドバンドの間で「うなり」の現象がおこり、トレモロが聞こえます。

この項のパッチをダウンロード

(参考: C.Roads, The Computer Music Tutorials)

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