Wokoder analogowy, część 2

Jake Rothman

Kursy

29 października 2024

W ubiegłym miesiącu, w części 1, zaczęliśmy przedstawiać wokoder analogowy, który pozwala uzyskać wyjątkowy i fascynujący efekt wokalny – ludzka mowa jest nakładana na dźwięk instrumentu muzycznego. Zanim przyjrzymy się projektowi bardziej szczegółowo, najpierw krótko podsumujmy dyskusję na temat wielokanałowych filtrów „analizujących”, omówionych pod koniec artykułu w zeszłym miesiącu.

Poprzednia część

Spis treści

Następna część Toc right icon

1. Wokoder analogowy, część 1 2. Wokoder analogowy, część 2

Piękne kształty

Na rysunku 13 pokazano wykresy charakterystyk filtrów mowy („analizujących”). Filtry wyjściowe („syntetyzujące”) powinny mieć dokładnie takie same charakterystyki. Nie zostały pomierzone; ich pomiar byłby skomplikowany, ponieważ pomiędzy pierwszą a drugą sekcją każdego z tych filtrów znajduje się układ wzmacniacza sterowanego napięciem (VCA). Filtry górnoprzepustowe i dolnoprzepustowe mają nachylenie charakterystyk 24 dB/okt. Mają też znacznie szersze pasmo przenoszenia, co wynika z faktu, że do ich zakresów przepustowych trafia bardzo mało sygnału, jako że prawie cała energia mowy leży w zakresie średnim (od około 200 Hz do 5 kHz).

Rysunek 13. Charakterystyki filtrów analizujących prototypu. Trochę niekształtne ze względu na użycie kondensatorów 5%. W zastosowaniach muzycznych jest to do przyjęcia – w końcu nie budujemy precyzyjnego sprzętu pomiarowego. Filtry górny i dolny obejmują zwykle szerszy zakres częstotliwości niż filtry bliższe środka pasma, gdzie koncentruje się większość energii sygnału mowy

Ogólnie rzecz biorąc, do budowy filtrów powinno się zawsze używać rezystorów o tolerancji 1%. Na szczęście są one obecnie łatwo dostępne i tanie. Natomiast pewien problem sprawiają kondensatory. Często są osiągalne tylko typy o tolerancji 5%. Sporadycznie dostępne są kondensatory polistyrenowe o tolerancji 2% i kondensatory z posrebrzanej miki. Są to najlepsze kondensatory do filtrów, ale zwykle mają większe rozmiary i są znacznie droższe w porównaniu do tańszych i łatwiejszych do znalezienia kondensatorów poliestrowych.

Płytki drukowane

Życie jest zbyt krótkie na to, by 14-kanałowy wokoder budować na płytkach uniwersalnych. Żeby stworzyć prototyp (patrz artykuł z zeszłego miesiąca), zacząłem od nieco zmienionej wersji projektu płytki drukowanej J. M. Hawkesa. Niestety, wszystko, czym dysponowałem, to kiepsko odbite kserokopie rysunków ścieżek. Kopie te zostały jednak zeskanowane, oczyszczone w Photoshopie, po czym wydrukowane i posłużyły do wytrawienia płytek.

Kiedy już naniosłem w układach własne poprawki i doprowadziłem system do działania, poprosiłem znajomego speca od płytek drukowanych, Mike’a Grindle’a, o profesjonalne zaprojektowanie nowego zestawu płytek. Wokoder składa się z 14 płytek, w tym: opcjonalnego przedwzmacniacza mikrofonowego, 2 płytek wzmacniaczy sterujących, 6 płytek zawierających 12 kanałów pasmowo-przepustowych, opcjonalnej płytki kanału dolno-/górnprzepustowego i 2 wyjściowych wzmacniaczy sumujących. Wszystkie kanały wokodera są połączone z płytą magistrali złączami kątowymi.