Bagian ketiga dari seri tutorial pemrosesan Audio Digital kami mencakup Modulasi sinyal, kami menjelaskan cara menerapkan Modulasi Amplitudo, Efek Tremolo, dan Variasi Frekuensi.
Modulasi
Modulasi Amplitudo
Seperti namanya, efek ini memvariasikan amplitudo sinusoida sesuai dengan pesan yang akan ditransmisikan. Gelombang sinus disebut pembawa karena membawa informasi. Jenis modulasi ini digunakan di beberapa siaran komersial dan transmisi citizen band (AM).
Mengapa menggunakan Modulasi Amplitudo?
Radiasi Modulasi.
Jika saluran komunikasi adalah ruang kosong, maka antena diperlukan untuk memancarkan dan menerima sinyal. Ini membutuhkan antena radiasi elektromagnetik yang efisien yang dimensinya sama besarnya dengan panjang gelombang sinyal yang dipancarkan. Banyak sinyal, termasuk komponen audio, sering kali memiliki frekuensi 100 Hz atau kurang. Untuk sinyal-sinyal ini, perlu membangun antena dengan panjang sekitar 300 km jika sinyal tersebut akan dipancarkan secara langsung. Jika modulasi sinyal digunakan untuk mencetak pesan pada operator frekuensi tinggi, katakanlah 100 MHz, antena hanya perlu memiliki panjang lebih dari satu meter (panjang transversal).
Modulasi konsentrasi atau multi-saluran.
Jika lebih dari satu sinyal menggunakan saluran tunggal, modulasi dapat digunakan untuk mentransfer sinyal yang berbeda ke posisi spektral yang berbeda yang memungkinkan penerima untuk memilih sinyal yang diinginkan. Aplikasi yang menggunakan konsentrasi ("multipleks") termasuk data telemetri, radio FM stereo, dan telepon jarak jauh.
Modulasi untuk Mengatasi Keterbatasan pada peralatan.
Kinerja perangkat pemrosesan sinyal seperti filter dan amplifier, dan kemudahan pembuatan perangkat ini, tergantung pada situasi sinyal dalam domain frekuensi dan hubungan antara frekuensi tinggi dan sinyal rendah. Modulasi dapat digunakan untuk mentransfer sinyal ke posisi dalam domain frekuensi di mana persyaratan desain lebih mudah dipenuhi. Modulasi juga dapat digunakan untuk mengubah "sinyal pita lebar" (sinyal yang rasio antara frekuensi tertinggi dan terendahnya besar) menjadi tanda "pita sempit".
Efek Audio
Banyak efek audio menggunakan modulasi amplitudo karena mencolok dan mudah menangani sinyal tersebut. Kami dapat menyebutkan beberapa seperti tremolo, chorus, flanger, dll. Utilitas inilah yang menjadi fokus kami dalam seri tutorial ini.
Efek tremolo
Efek tremolo adalah salah satu aplikasi modulasi amplitudo yang paling sederhana, untuk mencapai efek ini, kita harus memvariasikan (menggandakan) sinyal audio dengan sinyal periodik, baik sinusoidal atau sebaliknya.
>> tremolo='tremolo.ogg';
>> fs=44100;
>> t=0:1/fs:10;
>> wo=2*pi*440*t;
>> wa=2*pi*1.2*t;
>> audiowrite(tremolo, cos(wa).*cos(wo),fs);
Ini akan menghasilkan sinyal berbentuk sinusoid yang efeknya seperti 'tremolo '.
Tremolo pada File Audio asli
Sekarang kita akan menunjukkan efek tremolo di dunia nyata, Pertama, kita menggunakan file yang sebelumnya direkam oleh suara laki-laki yang mengatakan 'A'. Plot untuk sinyal ini adalah sebagai berikut:
>> [y,fs]=audioread('A.ogg');
>> plot(y);
Sekarang kita harus membuat sinyal sinusoidal enveloping dengan parameter berikut:
Amplitudo =1
Frekuensi=1,5Hz
Fase =0
>> t=0:1/fs:4.99999999;
>> t=t(:);
>> w=2*pi*1.5*t;
>> q=cos(w);
>> plot(q);
Catatan:ketika kita membuat array nilai waktu, secara default, ini dibuat dalam bentuk kolom, yaitu nilai 1x220500. Untuk mengalikan kumpulan nilai ini harus mengubah posisinya dalam baris (220500x1). Ini adalah perintah t=t(:)
Kita akan membuat file ogg kedua yang berisi hasil sinyal termodulasi:
>> tremolo='tremolo.ogg';
>> audiowrite(tremolo, q.*y,fs);
Variasi Frekuensi
Kami dapat memvariasikan frekuensi untuk mendapatkan efek musik yang cukup menarik seperti distorsi, efek suara untuk film, dan game.
Pengaruh modulasi frekuensi sinusoidal
Ini adalah kode di mana frekuensi modulasi sinusoidal ditampilkan, menurut persamaan:
Y=Ac*Cos(wo*Cos(wo/k))
Di mana:
Ac =Amplitudo
wo =frekuensi dasar
k =pembagi skalar
>> fm='fm.ogg';
>> fs=44100;
>> t=0:1/fs:10;
>> w=2*pi*442*t;
>> audiowrite(fm, cos(cos(w/1500).*w), fs);
>> [y,fs]=audioread('fm.ogg');
>> figure (); plot (y);
Plot sinyalnya adalah:
Anda dapat menggunakan hampir semua jenis fungsi periodik sebagai modulator frekuensi. Untuk contoh ini, kami hanya menggunakan fungsi sinus di sini. Silakan bereksperimen dengan mengubah frekuensi fungsi, mencampur dengan fungsi lain, atau bahkan mengubah jenis fungsi.