Большая Советская Энциклопедия (МО) - [42]
М. без всякой подготовки, с непосредственным утверждением новой тоники, называется сопоставлением тональностей. Она обычно применяется при переходе к новому разделу формы, однако изредка встречается и внутри построения.
От тональной М. отличается ладовая М., в которой без смещения тоники происходит только перемена наклонения лада в одноимённой тональности (см. Наклонение в музыке).
Лит.: Риман Г., Систематическое учение о модуляции..., пер. с нем., М., 1929; Римский-Корсаков Н. А., Учебник гармонии, Полн. собр. соч., т. 4, М., 1960; Тюлин Ю., Учебник гармонии, ч. 2, М., 1959.
Ю. Н. Тюлин.
Модуляция (в физике)
Модуля'ция (от лат. modulatio — мерность, размеренность) в физике и технике, изменение по заданному закону во времени величин, характеризующих какой-либо регулярный процесс. М. вызывают внешним воздействием. Наибольшее практическое значение имеет М. электромагнитных колебаний радио- и оптических диапазонов (см. Модуляция колебаний , Модуляция света ). Работа всех электронных приборов основана на М. электронного потока. Так, в электронных лампах применяется М. плотности электронного потока, в кинескопах — М. интенсивности электронного пучка, бомбардирующего экран. В клистронах и др. электронных приборах СВЧ используют М. скорости электронов. М. широко применяется в измерительной технике; предварительная М. измеряемой величины позволяет повысить чувствительность аппаратуры и точность измерений.
Модуляция колебаний
Модуля'ция колеба'ний, медленное по сравнению с периодом колебаний изменение амплитуды, частоты или фазы колебаний по определённому закону. Соответственно различаются амплитудная модуляция, частотная модуляция и фазовая модуляция (рис. 1 ). При любом способе М. к. скорость изменения амплитуды, частоты или фазы должна быть достаточно малой, чтобы за период колебания модулируемый параметр почти не изменился.
М. к. применяется для передачи информации с помощью электромагнитных волн радио- или оптических диапазонов. Переносчиком сигнала в этом случае являются синусоидальные электрические колебания высокой частоты w (несущая частота). Амплитуда, частота, или фаза этих колебаний, а в случае света и поляризация, модулируются передаваемым сигналом (см. Модуляция света ).
В простейшем случае модуляции амплитуды А синусоидальным сигналом модулированное колебание, изображенное на рис. 2 , может быть записано в виде:
х = А>0 (1 + m sin W t ) sin (w t + j). (1)
Здесь A>0 и w — амплитуда и частота исходного колебания, W — частота модуляции, а величина m , называется глубиной модуляции, характеризует степень изменения амплитуды:
Частота модуляции W характеризует скорость изменения амплитуды колебаний. Эта частота должна быть во много раз меньше, чем несущая частота w. Модулированное колебание уже не является синусоидальным. Амплитудно-модулированное колебание представляет собой сумму трёх синусоидальных колебаний с частотами w, w + W и w — W. Колебание частоты w называется (в радиотехнике) несущим. Его амплитуда равна амплитуде исходного колебания А>0 . Две остальные частоты называются боковыми частотами, или спутниками. Амплитуда каждого спутника равна mА>0 /2.
Т. о., любая передающая радиостанция, работающая в режиме амплитудной модуляции, излучает не одну частоту, а целый набор (спектр) частот. В простейшем случае М. к. синусоидальным сигналом этот спектр содержит лишь три составляющие — несущую и две боковые. Если же модулирующий сигнал не синусоидальный, а более сложный, то вместо двух боковых частот в модулированном колебании будут две боковые полосы, частотный состав которых определяется частотным составом модулирующего сигнала. Поэтому каждая передающая станция занимает в эфире определённый частотный интервал. Во избежание помех несущие частоты различных станций должны отстоять друг от друга на расстоянии, большем, чем сумма боковых полос. Ширина боковой полосы зависит от характера передаваемого сигнала: для радиовещания — 10 кгц, для телевидения — 6 Мгц. Исходя из этих величин, выбирают интервал между несущими частотами различных станций. Для получения амплитудно-модулированного колебания колебание несущей частоты w и модулирующий сигнал частоты W подают на специальное устройство — модулятор .
В случае частотной модуляции синусоидальным сигналом частота колебаний меняется по закону:
w = w>0 + Dw cos W t , (3)
где cos W t — модулирующий сигнал, Dw — т. н. девиация частоты. При частотной модуляции полоса частот модулированного колебания зависит от величины b = Dw/W, называемой индексом частотной модуляции. При b << 1 справедливо приближённое соотношение:
х » А>0 (sin w t + b sin W t cos w t). (4)
В этом случае частотно-модулированное колебание, так же как и амплитудно-модулированное, состоит из несущей частоты w и двух спутников с частотами w + W и w — W. Поэтому при малых b полосы частот, занимаемые амплитудно-модулированным и частотно-модулированным сигналами, одинаковы. При больших индексах b спектр боковых частот значительно увеличивается. Кроме колебаний с частотами w ± W, появляются колебания, частоты которых равны w ± 2 W, w ± 3 W и т. д. Полная ширина полосы частот, занимаемая частотно-модулированным колебанием с девиацией Dw и частотой модуляции W (с точностью, достаточной для практических целей), может считаться равной 2 Dw + 2 W. Эта полоса всегда шире, чем при амплитудной модуляции.
