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Vocoder

EIN Vocoder (voEis undKodierer) wird für zwei verschiedene Zwecke verwendet.

Ein Vocoder analysiert es Spektrum in der dargebotenen Stimme und wendet diese spektralen Eigenschaften auf ein zweites Signal an, das beispielsweise durch a Synthesizer geliefert wird. Dies kann zu einer Roboterstimme führen, die metallisch und monoton klingt. Die Gruppe Kraftwerk verwendet oft Vocoder, um Stimmen in ihrer Musik elektronisch klingen zu lassen.[1] Es ist ein beliebter Effekt in Elektro. Zuvor, im Jahr 1972, komponierte und nahm er auf Wendy Carlos das Tonspur weiter aus dem Film Eine Uhrwerk-Orange von Stanley Kubrick. Darin interpretierte sie ihre Version des Neunte Symphonie von Beethoven. Zum ersten Mal in dieser Aufnahme wurde für die von der Sängerin und Produzentin Rachel Elkind gesungenen Stimmen ein Spektrumfolger, der Prototyp eines Vocoders.

Ein Vocoder wird auch in Telefonverbindungen verwendet, um die begrenzte Bandbreite von Telefonverbindungen effizienter zu nutzen. Solche Vocoder werden z.B. Handys.

Operation

Blockschaltbild eines Vocoders mit vier Frequenzbändern.

Ein Vocoder besteht normalerweise aus zwei Signalen: a Träger (normalerweise a Synthesizer-Sound) und ein Modulator (oft eine menschliche Stimme). Der Modulator wird zunächst in eine Reihe von Frequenzbändern (definierte Bereiche aus dem Spektrum). Dies geschieht durch eine Serie Bandpassfilter jeder Filter hat seine eigene Frequenz. Dann wird der Pegel jedes Frequenzbandes gemessen.

Gleichzeitig wird das Trägersignal entsprechend in Frequenzbänder aufgeteilt. Der von jedem Frequenzband des Trägers kommende Pegel wird durch den gemessenen Pegel der entsprechenden Bänder des Modulatorsignals moduliert (beeinflusst). Zum Schluss werden alle Reifen des Trägers zusammengezählt.

Somit werden die Pegel der Frequenzkomponenten des Trägers durch die des Modulators moduliert. Mit anderen Worten: Der Träger erhält die gleichen spektralen Eigenschaften wie der Modulator. Die Anzahl der Frequenzbänder bestimmt die Genauigkeit. Die Verständlichkeit wird auch durch den spektralen Inhalt des Trägers bestimmt; ein Träger, in dem bestimmte Frequenzen nicht vorkommen, hat sie auch nach der Modulation nicht.

Obwohl die Tonhöhe des Modulatorsignals verloren geht, Formanten und damit die Timbre bleiben während des Prozesses erhalten. Voraussetzung dafür ist, dass das Modulatorsignal in eine ausreichende Anzahl von Bändern aufgeteilt ist und die Frequenzen der Formanten im gleichen Bereich wie die der Bänder liegen. Eine übliche Zahl liegt zwischen 12 und 20. Das direkte Hinzufügen des höchsten Frequenzbandes des Modulators zum Ausgangssignal verbessert die Konsonantenverständlichkeit.Übrigens müssen die Frequenzen von Träger- und Modulatorband nicht gleich sein. Durch die Einführung von Unterschieden entstehen dabei Formantverschiebungen.

Eine primitive Variante des Vocoders ist der Talkbox (auch als Jappiotube bekannt), bei dem ein musikalisches Signal durch eine Schlange in den Mund des Musikers geleitet wird, wo es auf natürliche Weise artikuliert wird. Ein Anwendungsbeispiel finden Sie in der Ausgabe "Zeig mir den Weg" von Peter Frampton.

Geschichte

Der erste Vocoder stammt aus dem Jahr 1939. Er wurde von Homer Dudley erfunden, der bei . arbeitet Bell Labs, um die begrenzte Bandbreite von Telefonverbindungen effizienter zu nutzen. 1943, während der Zweiter Weltkrieg Dudleys Vocoder wurde in der sigsalySystem, bei dem militärische Telefonverbindungen (digital) so verschlüsselt wurden, dass ein feindlicher Lauscher das Gespräch nicht verstehen konnte (Scrambling). Das Sigsaly-System, das unter anderem von Churchill und Roosevelt, war noch nie kaputt.

Siehe auch