Un modulator audio permite unui semnal audio să controleze un alt semnal într-un anumit mod, iar un modulator simplu de amplitudine a stat la baza unității de tremolo prezentate anterior în această carte. Prin utilizarea unui semnal de modulare diferit de o frecvență joasă cu un conținut redus de armonici, se pot obține o serie de alte efecte în afară de cel de tremolo. De exemplu, voci de tip „computer” pot fi produse prin modularea unui semnal de voce cu un semnal dreptunghiular de joasă frecvență, sau un efect asemănător unui instrument cu ancie poate fi obținut prin utilizarea a două tonuri cu frecvențe doar ușor diferite. Modulatoarele sofisticate sunt de tip echilibrat (balanced), unde la ieșire apar doar semnalele generate prin procesul de modulare, iar semnalele de intrare sunt eliminate prin defazare. Circuitul simplu prezentat în Figura 47 este pentru un modulator nesimetric (unbalanced) simplu, deși semnalul de modulare pătrunde spre ieșire doar la un nivel foarte scăzut, oferind ceea ce este, de fapt, un modulator cu echilibrare simplă (single balanced). Circuitul este foarte ieftin de construit și este capabil să producă o serie de efecte interesante.
Circuitul este în esență același cu secțiunea de modulare a unității de tremolo descrisă anterior. Cu toate acestea, valorile au fost modificate pentru a oferi o gamă mai largă de modulație. Dacă R5 este ajustat pentru a oferi un câștig în tensiune de puțin sub unu (unitar) în regim de repaus, se poate obține o gamă de modulație de aproximativ ±20 dB. VR1 permite controlul nivelului de modulație.
Consumul de curent al unității este de aproximativ 1 mA.
1. Alternative moderne pentru tranzistoare și circuite integrate (IC)
Deși textul face referire la secțiunea de modulare hibridă (similară cu schema de tremolo pe bază de JFET și etaj de ieșire bipolar), componentele active necesare implementării pot fi actualizate cu următoarele opțiuni de pe piață:
- Tranzistorul JFET (Modulatorul de amplitudine):
- 2N5457 / PN5457: Rămâne tranzistorul JFET canal N optim pentru a fi utilizat ca rezistență variabilă controlată în tensiune (VCR). Caracteristicile sale permit o curbă de modulație foarte largă și curată, ideală pentru a atinge intervalul de ±20 dB menționat în text.
- BF245B / BF245A: O variantă clasică europeană în capsulă TO-92, cu performanțe foarte bune de atenuare și modulație audio.
- Tranzistorul Bipolar (Etajul amplificator / pilot):
- BC550C: Cel mai bun tranzistor NPN modern cu zgomot ultra-redus pentru circuite de procesare a semnalelor audio de mică putere. Clasa „C” oferă câștigul maxim stabil necesar pentru compensarea atenuărilor din rețeaua pasivă.
- BC547C: O alternativă excelentă de uz general dacă seria specializată audio nu este disponibilă.
2. Descrierea detaliată a circuitului
Acest proiect preia principiul atenuării dinamice și îl transformă într-un instrument de sinteză și manipulare a efectelor sonore speciale prin câteva mecanisme fizice distincte:
- Principiul modulării în amplitudine (AM): Circuitul folosește un JFET legat pe traseul de semnal ca un divizor de tensiune variabil în curent alternativ. Tensiunea aplicată pe poarta (gate) JFET-ului provine de la al doilea semnal (cel modulator). Pe măsură ce acest semnal crește și scade, rezistența internă dintre drenă și sursă se modifică dramatic. Acest lucru modifică direct amplitudinea semnalului audio principal care traversează circuitul, realizând modulația.
- Modularea hibridă și efectul de „Voce de Robot”: Spre deosebire de tremolo (unde se folosește o undă foarte lină și lentă de 3-9 Hz), textul explică utilizarea unei unde dreptunghiulare. Unda dreptunghiulară are tranziții extrem de bruște (comutare rapidă între starea SUS și JOS). Atunci când o voce este injectată ca semnal principal, modulația cu undă dreptunghiulară taie și pornește semnalul audio cu viteză mare, dând acel efect metalic, sacadat, specific computerelor din filmele SF vechi.
- Efectul de bătăi (Heterodinare): Când sunt introduse două tonuri audio cu frecvențe foarte apropiate (de exemplu, 440 Hz și 442 Hz), modulatorul generează la ieșire suma și diferența lor (882 Hz și respectiv o oscilație lentă de 2 Hz). Acest fenomen creează un efect acustic bogat în armonici, similar cu vibrația instrumentelor tradiționale cu ancie (cum ar fi acordeonul sau clarinetul).
- Conceptul de Modulator Nesimetric (Unbalanced): Într-un modulator ideal de laborator (Ring Modulator sau Balanced Modulator), semnalele originale de intrare sunt complet anulate la ieșire, fiind prezente doar frecvențele rezultate din amestec. În acest circuit simplu cu un singur tranzistor JFET, o cantitate mică din semnalul purtător sau cel modulator scapă spre ieșire (break through). Totuși, prin calibrarea precisă din rezistența R5, câștigul în repaus este fixat la o valoare critică care minimizează această scurgere parazită, comportându-se aproape ca un modulator profesionist, dar la o fracțiune din costul acestuia.
- Consumul minim de energie (1 mA): Funcționând exclusiv cu tranzistoare de semnal mic optimizate în regiunea liniară și fără a comanda sarcini grele directe (cum ar fi un difuzor), circuitul are un consum infim. O baterie standard de 9V poate alimenta acest montaj timp de sute de ore de funcționare continuă.
