Retomando el tema de los VCAs, vamos a sentar un poco más las bases, sobre lo que he ido "investigando" por ahí y alguna consulta que le hice a Pablo. Si hay que corregir algo ya sabeis.
- Básicamente cuentan con una entrada, salida y una entrada específica para controlar la ganancia.
- Mientras en la entrada/salida se pueden manejar señales unipolares/bipolares en la entrada de control se pueden manejar igualmente señales de ambos tipos pero con resultados diferentes en función del tipo de VCA, como veremos más adelante.
- Pueden servir tanto para señales de audio como de control, o combinación de ambas.
- Un uso muy habitual, entrada/salida para audio y en control una envolvente.
- Otro uso, en entrada la salida de un LFO, la salida en la entrada de modulación de frecuencia de un oscilador y en control una rueda de modulación. De esta forma controlamos un efecto Vibrato, con la rueda de modulación controlamos la ganancia del LFO sobre la frecuencia del oscilador.
- Habitualmente el aumento o disminución de la ganancia puede ser lineal o exponencial.
La "regla" es una multiplicación. AxB, XxY...
- Dentro del VCA se multiplican dos señales, en modo lineal la fórmula es sencilla: entrada x ganancia = salida
- La capacidad de "amplificación" depende de la ganancia máxima.
- Es muy habitual que esta ganancia sea de 1, luego en la salida no existe una amplificación como tal.
- Por poner un ejemplo, si en la entrada tenemos una señal de +/-5 volts y una ganancia del 100% (100% de 1 = 1), en la salida tenemos la misma señal que en la entrada. +/-5 x 1 = +/-5.
- Otro ejemplo e igualmente con una señal de +/-5 volts, si la ganancia es del 50% (50% de 1 = 0.5) tenemos en la salida una señal atenuada a +/-2.5 voltios. +/-5 x 0.5 = +/-2.5.
2 y 4 cuadrantes.
- A grandes rasgos existen dos modos de operar de los VCAs, los hay de 2 o de 4 cuadrantes.
- En los de 2 cuadrantes, cualquier valor de la señal de control por debajo de 0 equivale a silencio en la salida del VCA, es como multiplicar por 0.
- En los de 4 cuadrantes se puede hacer un uso "completo" de una señal de control de tipo bipolar.
- Como se trata de una multiplicación, en los VCAs de 4 cuadrantes la señal de control bipolar provoca cambios de polaridad en la señal de salida.
- Por ejemplo, tenemos una señal +/-5 volts en la entrada y otra de igual rango en control. Cuando ambas se encuentran en negativo, la multiplicación de ambos signos provoca que la señal de salida sea positiva (- x - = +).
- Recordando la regla matemática de la multiplicación con signos:
(+) x (+) = +
(+) x (-) = -
(-) x (+) = -
(-) x (-) = +
- Un VCA de 4 cuadrantes típico podría ser un modulador en anillo y uno de 2 el básico de VCV.
Amplitude Modulation (AM)/Ring Modulation (RM).
Aunque le dedicaremos más adelante una parte del tutorial a estas cuestiones veamos ahora un aperitivo.
- ¿Quë ocurre cuando las señales de entrada y la de control operan a frecuencias de audio?.
- En esos casos aparecen en la salida nuevos "componentes" producto de la suma y diferencia de las señales multiplicadas, básicamente la AM y RM se obtienen mediante multiplicación, que es lo que realiza un VCA.
- Habitualmente a las señales multiplicadas se las denomina "Carrier - portadora" y "Modulator - moduladora", como en la FM.
- En AM obtenemos suma, diferencia y señal portadora.
- En RM obtenemos solo suma y diferencia.
- Para simplificar, un ejemplo usando senoidales ya que solo disponen del armónico fundamental, en AM, si tenemos una señal portadora de 200Hz y una moduladora de 600Hz en la salida tenemos una señal con "componentes" en 800Hz (suma) y 400Hz (diferencia) más la portadora de 200Hz.
- En RM solo tenemos 800Hz y 400Hz.
- Como decía, la AM/RM se obtiene mediante la multiplicación de 2 señales y el multiplicador por "excelencia" de 2 señales dentro de un sintetizador es el VCA, donde una señal (in) es multiplicada por una ganancia (control de ganancia y/o señal CV).
- La señal portadora seria la de entrada (in) y la moduladora seria la señal CV.
¿Se puede entonces obtener AM/RM simplemente conectando 2 señales en un VCA?.
- No, hay que tener en cuenta algunas cuestiones.
- En los VCAs de 2 cuadrantes, como el básico en VCV Rack, una señal CV negativa produce silencio en la salida, mientras en el de 4 hay señal en la salida aunque la CV sea negativa.
- Muy a groso modo, para AM podemos usar un VCA de 2 cuadrantes procesando previamente la señal moduladora.
- Como decía en los VCAs de 2 cuadrantes mientras una señal CV sea negativa (moduladora) obtenemos silencio en la salida. Se produce una distorsión de la señal moduladora original que provoca que en la salida haya más componentes que la suma y diferencia de las señales multiplicadas.
- Hay que procesar antes de llevar al VCA dicha señal para evitar esto.
- En AM existe una componente continua en la moduladora, es decir, se suma un voltaje continuo de forma tal que convertimos la moduladora en señal unipolar. Para el caso que nos ocupa en VCV Rack, en vez de ser una señal bipolar de +/-5volts la convertimos en una unipolar de 0/10volts.
- Por otro lado, para RM necesitamos un VCA de 4 cuadrantes, un modulador en anillo es básicamente un VCA de 4 cuadrantes. Aquí ya no hablamos de componente continua.
- Digo muy a groso modo, sin usar un módulo específico para AM/RM, porque combinando otros módulos podemos obtener ambos tipos o "sucedáneos" de estos.
- Si, como digo para AM podemos usar un VCA de 2 cuadrantes como el básico de VCV Rack veamos como hacerlo.
Ejemplo práctico.
- El Patch que adjunto sirve para mostrar todo esto de la AM mediante un VCA típico como el de VCV.
- Tenemos 2 osciladores haciendo sonar dos senos, uno a 200Hz (como portadora) y el otro a 600Hz (como moduladora).
- Por un lado, parte superior, llevamos ambas señales a un módulo de tipo Ring (Ring de MSM) operando en modo AM y su salida la llevamos al módulo Analyzer de Bogaudio para que podamos ver el espectro resultante.
- Este espectro es el esperado, 800Hz (suma), 400Hz (diferencia) más la portadora de 200Hz.
- En paralelo, parte inferior, llevamos la señal del oscilador portador hacia la entrada de un VCA básico de VCV y la señal del oscilador modulador la procesamos mediante un UNITY+8 VERT. Lo que hacemos es sumar a dicha señal 5 voltios (8VERT opera como generador de voltaje).
- Lo que apreciamos en la salida mediante SCOPE es que hemos convertido la señal en unipolar.
- La salida de UNITY la llevamos igualmente a la entrada CV del VCA.
- La salida del VCA la llevamos a un segundo analizador y en la señal resultante podemos ver que es exactamente igual a la generada por el módulo Ring en modo AM, 800, 400 y 200.
Saludos.
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