Modulation

 

Unter Modulation versteht man das verändern einer Größe durch eine andere Größe. Es gibt die Ringmodulation, die dynamische Modulation, die rhythmische Modulation und die Audio – Modulation.

Die Ringmodulation wird mit dem Ringmodulator bewerkstelligt, der in Kapitel 2.6 beschrieben wurde. Interessante Klänge erhält man hierbei wenn man zum Beispiel verschiedene Ausgangsklänge verwendet (siehe Abbildung) oder wenn man mit Rückkopplungen arbeitet.

Zum Beispiel: In den X – Eingang gibt man eine Pulswelle. Den Ausgang des Ringmodulators gibt man in einen Verteiler und von dort aus auf die Abhöranlage und in ein spannungsgesteuertes Filter, dessen Ausgang mit dem Y – Eingang des Ringmodulators verbunden wird. Hierbei erhält man sehr beißende, aggressive Klänge.

Die dynamische Modulation beruht auf der Tatsache, dass man mit einem spannungsgesteuerten Verstärker sowohl ein Audio – Signal, als auch eine Steuerspannung regulieren kann. Am einfachsten ist die Modulation einer ADSR – Hüllkurve mit der Anschlagsgeschwindigkeit (Velocity) eines Keyboards. Hiezu gibt man die Hüllkurve in den Audioeingang des spannungsgesteuerten Verstärkers. Die Anschlagsgeschwindigkeitsspannung des Keyboards gibt man in den Steuerspannungseingang des Verstärkers. Der Ausgang des Verstärkers wird mit dem Steuerspannungseingang des Filters verbunden, der ein Oszillatorsignal filtert. Je stärker man nun auf die Keyboardtasten drückt, desto mehr wird die Grenzfrequenz des Filters verändert.

Man kann aber auch Steuerspannungen verwenden, die im Synthesizer selbst erzeugt werden. Moduliert man zum Beispiel einen Niederfrequenzoszillator mit einen anderen Niederfrequenzoszillator, der eine leicht unterschiedliche Frequenz hat, ergeben sich völlig neue Kurvenformen, die sich ständig verändern. Man kann aber auch eine Selbstmodulation hervorrufen, indem man zum Beispiel die Sägezahnwelle eines Niederfrequenzoszillators in den Audioeingang des spannungsgesteuerten Verstärkers gibt und dessen Steuerspannungseingang ebenfalls mit der Sägezahnwelle des gleichen Niederfrequenzoszillators verbindet. Am Ausgang des Verstärkers kann man nun eine Sägezahnwelle abgreifen, die erheblich steiler ist. Wenn man nun verschiedene Kurvenformen an den Verstärkereingängen verwendet, erhält man am Ausgang eine verzerrte Wellenform. Mit der Selbstmodulation kann man besonders zu schlaffe ADSR – Hüllkurven knackiger gestalten. Hierbei muss man allerdings beachten, das der Sustain – Regler nach oben hin immer empfindlicher reagiert, da er sich selbst verstärkt.

Statt eines spannungsgesteuerten Verstärkers kann man auch ein spannungsgesteuertes Filter für die Modulationssteuerung verwenden. Mit einem Tiefpassfilter kann man zum Beispiel eine anliegende Pulswelle eines Niederfrequenzoszillators weicher gestalten. Mit einem Hochpassfilter kann man dagegen diese Pulswelle härter gestalten, da nur noch kurze Auslenkungen übrig bleiben.

Rhythmische Modulationen werden am einfachsten realisiert, indem man einen Niederfrequenzoszillator einen spannungsgesteuerten Verstärker steuern lässt, durch den ein Audiosignal geführt wird. Mit den verschiedenen Wellenformen des Niederfrequenzoszillators kann man verschiedene Lautstärkenverläufe erzielen. Mit einer abfallenden Sägezahnwelle erreicht man Klänge die plötzlich mit ihrer vollen Intensität beginnen und langsam leiser werden. Mit einer ansteigenden Sägezahnwelle bekommt man Klänge die langsam lauter werden. Damit kann man „Rückwärts“ – Klänge imitieren. Mit einer Pulswelle erzielt man mechanischere Klänge, die plötzlich ansteigen und ebenso schnell wieder abfallen. Mit einer Sinus – oder Dreieckwelle bekommt man Klänge die gleichmäßig lauter und leiser werden. Benutzt man hierbei eine etwas schneller schwingende Sinus – beziehungsweise Dreieckswelle erhält man ein Tremolo. Verbindet man allerdings den Niederfrequenzoszillator mit dem Tonhöhensteuerungseingang des spannungsgesteuerten Oszillators ergeben sich Klänge, die rhythmisch ihre Tonhöhe ändern. Interessant wird es hierbei, wenn man mehre Niederfrequenzoszillatoren verwendet, die in einem rhythmischen Verhältnis zueinander stehen. Damit lassen sich schon komplexere rhythmische und melodische Figuren erzeugen. Das anpassen der Frequenzen der einzelnen Niederfrequenzoszillatoren erfordert allerdings etwas Geschick und vor allem Geduld. Einfacher wird es, wenn man die Niederfrequenzoszillatoren zueinander synchronisieren kann. Dabei wird der Schwingungsbeginn durch ein externes Signal wie zum Beispiel der Pulswelle eines weiteren Niederfrequenzoszillators ausgelöst. Oder man verwendet hierzu das vom Keyboard erzeugte Gate – Signal, wodurch sich die Niederfrequenzoszillatoren per Tastendruck starten lassen.

Im Rahmen der Audiomodulation oder Cross – Modulation gibt es die Frequenzmodulation und die Amplitudenmodulation.

Der Begriff Cross – Modulation, den man mit „Modulation über Kreuz“ übersetzen kann, kommt von den alten Moog – modular – Synthesizern. Hier befanden sich die Signalausgänge der Module unten und die Signaleingänge oben. Wenn man nun den Signalausgang eines Oszillators mit dem Signaleingang eines weiteren Oszillators verbunden hat liefen die Leitungen über Kreuz. Bei der Cross – Modulation wird immer ein Audiosignal als Modulationsquelle für die Bearbeitung eines weiteren Audiosignals verwendet. Es gibt hierbei verschiedene Arten: die Cross – Modulation des Filters, die Amplitudenmodulation und die Frequenzmodulation eines oder mehrerer spannungsgesteuerter Oszillatoren.

Verwendet man bei der Cross – Modulation eines Tiefpassfilters eine Sägezahnwelle eines spannungsgesteuerten Oszillators als zu filterndes Signal und gibt das gleiche Signal in den Steuerspannungseingang des Filters, so hört man einen Klang, der zwischen dem obertonreichen Sägezahn und dem obertonlosen Sinus hin und herwechselt. Benutzt man hierbei zwei verschiedene spannungsgesteuerte Oszillatoren ergeben sich noch interessantere Klänge. Hat der Oszillator dessen Signal gefiltert wird eine niedrigere Frequenz als der modulierende Oszillator wird öfters zwischen den Kurvenformen übergeblendet. Verwendet man Oszillatoren die verschiedene Obertonspektren haben ( zum Beispiel Sägezahn und Dreieck) entstehen Nebenbänder, wie man sie auch von der digitalen FM – Synthese her kennt.

Bei der Frequenzmodulation unterscheidet man zwischen linearer und logarithmischer Frequenzmodulation. Diese werden ebenso wie die Amplitudenmodulation im Kapitel Klangsynthesen näher beschrieben.

 

Klangbeispiele :       Track 11 – Rückkopplung mit Ringmodulator

Track 12 – Dynamische Modulation

                                   Track 13 – Selbstmodulation

                                   Track 14 – Rhythmische Modulation

                                   Track 15 – Cross – Modulation eines Filters

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