Введение
Модуляция – это процесс, который широко применяется в музыке. Она является выразительным средством большого художественного значения, вносит в музыку разнообразие и содействует её развитию. В физике модуляция также является значимым процессом, который отвечает за работу различных устройств в электронике, телекоммуникации, радиопередачах и т.д.
О модуляции в музыке написано большое количество работ различных авторов, например, Е. Абызовой, И. Дубовского, С. Евсеева, И.Способина, В. Соколова, А. Мясоедова. Работ по модуляции в физике не меньше. Методы модуляции-демодуляции радиосигналов в системах передачи цифровых сообщений описаны у В. Журавлева и Н. Трусевича. Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторных генераторов – у Ю. Судакова. Методы модуляции и кодирования в современных системах связи – у В. Деева.
Однако исследования, которое бы связывало между собой эти две области ни в рамках школьных проектов, ни в научной сфере не проводилось. Вероятно, это связано со следующими, прочно установившимися в сознании людей ассоциациями: музыка – область деятельности человека, связанная в первую очередь с эмоциями и чувствами, а физика – с рациональностью, четкостью, научностью и строгим соблюдением правил. В этом мы видим противоречие. Мне стало интересно, можно ли провести параллель между процессами модуляции в музыке и в физике, есть ли у них схожие черты или это обособленные и никак между собой не пересекающиеся понятия. Это предположение легло в основу гипотезы: между модуляцией в музыке и модуляцией в физике есть общие черты, понимание которых будет актуальным как для физиков, так и для музыкантов. Актуальность данной работы – в проведении исследования с целью нахождения нового подхода, который бы облегчал музыкантам процесс понимания сути модуляции в музыке. В свою очередь физикам новый подход позволил бы отойти от чисто теоретического мышления и внести разнообразие в классическое решение задач, связанных с модуляцией.
Цель работы - изучить принципы действия модуляции в музыке и модуляции в физике и определить, есть ли между ними точки соприкосновения.
Задачи работы:
1. Ознакомиться с понятием модуляции в музыке;
2. Рассмотреть виды модуляций в музыке;
3. Изучить понятие модуляции в физике;
4. Рассмотреть виды модуляций в физике;
5. Сравнить модуляции в музыке и физике.
Объектом настоящего исследования является процесс модуляции, как способ изменения определенной структуры. Предметом исследования выступает специфика этих изменений в физике и музыке. Методы исследования: анализа, абстрагирования, сравнения, обобщения; метод системного подхода, дедукции, индукции, классификации.
Этапы проведения исследования:
1. Выбор темы исследования, определение объекта и предмета исследования, определение цели и задач, формулировка названия работы, разработка гипотезы, составление плана исследования;
2. Работа с литературой: изучение информации о модуляции в физике; изучение информации об основных особенностях модуляции в музыке;
3. Подбор исследуемых: модуляции, используемые в музыкальном произведении «Рондо» Р. Глиэра; модели модуляции синусоидальных сигналов, используемые в физике;
4. Выбор методов исследования. Проведение исследования: поиск общих черт между процессом модуляции в физике и музыке.
5. Обработка результатов исследования; формулировка выводов; оформление работы.
ГЛАВА 1. Модуляция в музыке
1.1. Модуляция в музыке: общая характеристика
Непременным компонентом музыкального искусства является модуляция. Модуляция означает переход, изменение установившейся структуры. Чаще всего такой «структурой» выступает тональность. Музыкантами используется следующее определение модуляции: «модуляция - это изменение, смещение или переход из одной тональности в другую в рамках одного музыкального произведения» [16].
Рассмотрим это понятие более подробно: слово «модуляция» произошло от латинского «modulatio», что дословно означает «размеренность», «ритмичность». Модуляция – очень важное и яркое выразительное средство музыки, которое используется для смены красок, без модуляций музыка была бы «пресной». Модуляции наполняют музыку движением, создают динамику развития музыкальной мысли.
Значение модуляции в музыке можно сравнить с разными оттенками цвета в живописи, или с присутствием разных сюжетных линий в одном литературном произведении. Как картина в одном цвете, как проза с одной сюжетной линией, так и музыкальное произведение без переходов-модуляций однообразно.
Модуляции посвящены многочисленные работы различных музыковедов: И. Дубовского, С. Евсеева, И. Способина, В. Соколова, А. Мясоедова, Ю. Холопова, Н. Римского-Корсакова, Ю. Тюлина, Н. Привано. Все перечисленные исследователи являются авторами учебников по гармонии. Данные учебники составляют основу музыкального профессионального образования. Вышеперечисленные авторы выдвигают разные определения видов модуляции, способов перехода из одной тональности в другую, однако едины во мнении, что модуляция – это, собственно, переход в новую тональность.
Модуляции могут быть плавными, постепенными; могут быть и резкими, неожиданными. Как же, собственно, происходит этот переход? Для этого необходимо разобраться с таким термином, как «тональность».
Тональность – это высотное положение лада [21]. К наиболее употребляемым в музыке ладам относятся мажор и минор. Условно, это деление всей музыки на весёлую – мажорную, и грустную – минорную.
Лад - система взаимосвязей музыкальных звуков. Он выражает соотношение ступеней звуков по высоте и их функциональную взаимосвязь. Соответственно ладовым закономерностям:
- строится мелодия;
- сочетаются звуки в гармонии;
- согласовываются голоса в полифонии;
- складываются тональные отношения между разделами музыкальной формы [21].
Каждый из ладов имеет свою высоту, при этом функциональные связи между звуками внутри него не меняются. У каждого лада есть свой опорный, главный звук, который называется тоника. Он и дает название всему ладу. Например, тональность До мажор означает, что будет звучать радостная, светлая музыка с опорной нотой До. Тональность Ми мажор будет отличаться от До мажора высотой, поскольку звук «ми» находится выше звука «до». Идентичная ситуация происходит и с минорными ладами (см. Приложение 1). Таким образом, тональность в музыке – это условное обозначение ее краски и высоты звучания.
К обязательным элементам модуляции относятся:
1.Исходная тональность - та, в которой изначально звучит произведение;
2. Новая тональность - та, в которую совершается переход.
Все тональности, а их общее количество 24 (12 мажорных и 12 минорных) находятся в родстве друг с другом. Музыковеды выделяют 3 степени родства тональностей. Степень родственности тональностей относительно друг друга зависит от наличия (отсутствия) общих элементов: звуков, аккордов, интервалов.
Теорию родства тональностей развивали многие теоретики XVIII-XX вв. В России система родства тональностей была впервые изложена и обоснована в «Учебнике гармонии» Н.А. Римского-Корсакова. Впоследствии появляются и другие системы тонального родства, принадлежащие Б. Яворскому, Г. Катуару, И. Способину, А. Мутли, С. Григорьеву и другим исследователям.
Основным критерием близости одной тональности к другой выступает наличие общих аккордов, находящихся в звукорядах этих тональностей.
Так, 1-я степень родства состоит из 6 тональностей. Все они имеют с основной тональностью несколько общих аккордов. Это наиболее часто употребляемые тональности, в которые осуществляются переходы (модуляции). Переходы в тональности первой степени родства на слух воспринимаются естественно и гармонично.
В отличие от тональностей первой степени родства, у тональностей второй степени родства общих элементов мало. И для совершения плавного и на слух гармонично воспринимаемого перехода необходимы более сложные действия.
С третьей степенью родства общих аккордов между основной тональностью и тональностью, в которую осуществляется переход, нет совсем. Переход в третью степень родства считается, по музыкальным меркам самым сложным.
Таким образом, чтобы совершить модуляцию необходимо:
1. Общий аккорд (ОА) – аккорд, укладывающийся в звукоряды обеих тональностей [5]. Общий аккорд обычно консонирующий, он обеспечивает мягкость, естественность переключения в новую тональность. Общий аккорд относится и к предыдущей, и к последующей тональности, как бы смотрит в обе стороны: может и вернуться назад, в начальную тональность, и «повернуть» в новом направлении;
2. Модулирующий аккорд (МА) - первый аккорд новой тональности, не укладывающийся в звукоряд исходной и нехарактерный для неё [5]. Как правило, модулирующий аккорд звучит после общего аккорда. Модулирующий аккорд – диссонирующий, он «смотрит только вперед» и ясно указывает направление в новую тональность.
Описанный переход музыковеды называют функциональной модуляцией. Такой способ перехода в другую тональность наиболее естественно воспринимается на слух и наиболее часто употребляется в музыке.
1.2. Виды модуляций в музыке
В теории музыки общепринято деление модуляций на 3 вида: отклонение, постепенную модуляцию и сопоставление.
Отклонение (нем. «аusweichung», англ. «transition») – это вид модуляции, в котором новая тональность не закрепляется надолго и происходит возвращение к первоначальной тональности [17]. Отклонение- легкое и кратковременное появление новой тональности; местная тоника не закрепляется надолго, не получает основательного утверждения, звучит непрочно.
Чтобы наглядно представить себе сущность отклонения, представим этот процесс в виде схемы (см. Приложение 2).
Другим видом модуляции является сопоставление. Сопоставление – это вид модуляции, в котором смена тональности происходит резко и неожиданно, без предварительной подготовки [18]. Как правило, такой вид модуляций используется на стыке двух музыкальных построений (частей). Представим процесс модуляции сопоставления в виде схемы (см. Приложение 3).
Третий вид модуляции – это постепенная модуляция. В постепенной модуляции переход из одной тональности в другую происходит плавно. Появление новой тональности убедительно подготовлено последовательной сменой функционально связанных между собой аккордов. Новая тональность закрепляется чаще всего посредством кадансового оборота. Представим процесс постепенной модуляции в виде схемы (см. Приложение 4).
ГЛАВА 2. Модуляция в физике
2.1. Модуляция в физике: общая характеристика
Модуляция в физике (лат. «modulatio» - размеренность, ритмичность) – изменение параметров какого-либо физического (чаще всего периодического) процесса, в соответствии с некоторым законом [8]. Такой физический процесс характеризует мгновенное значение некой физической величины, такой как напряжение, сила тока, давление, перемещение и т. п., изменение которой во времени (или пространстве) в данном случае рассматривается как сигнал. Сигнал до изменения модуляцией называется несущим, а после — модулированным. Закон изменения может быть также представлен сигналом. Этот сигнал называется модулирующим.
Физические процессы, носители модулируемого сигнала могут иметь различную природу: электрическое напряжение и ток, радиоволны, свет, звук (акустические волны), поверхностные волны и т. д.; а также могут быть представлены в виде абстрактной математической модели, например, при цифровой обработке сигналов. Это зависит от типа и свойств системы, в которой происходит модуляция.
Изменениям могут подвергаться такие параметры, как амплитуда, фаза, частота, время, длительность импульсов и пауз между ними, как по отдельности, так и совместно. Закон, в соответствии с которым производится модуляция, может быть разным, он может быть как заранее заданным, например периодическим или линейным (например, ЛЧМ), так и определяться некоторым произвольным сообщением. Если закон модуляции определяется последовательностью дискретных символов, формирующей сообщение, то такой процесс называется манипуляцией(англ. keying) [2].
Важным свойством модуляции является возможность восстановления закона изменения из модулированного процесса, если известна его модель. Процесс восстановления называется демодуляцией [8]. Это позволяет внедрять информацию в несущий процесс и извлекать её обратно (обратимость), что позволяет передавать информацию там, где это нельзя сделать непосредственно.
В физике устройство, производящее модуляцию, называется модулятором. Процесс модуляции происходит следующим образом: несущий и низкокочастотный сигналы, преобразуясь в модуляторе, выходят уже в измененном (едином) виде.
Таким образом, под модуляцией в физике подразумевают процесс изменения одного или нескольких параметров модулируемого несущего сигнала при помощи модулирующего сигнала. Чаще всего под модуляцией понимается процесс переноса сигнала низкочастотного в область высоких частот.
Как же происходит процесс модуляции в физике? Передаваемая информация заложена в модулирующем сигнале, а роль переносчика информации выполняет высокочастотное колебание, называемое несущим (модулируемым). Модуляция, таким образом, представляет собой процесс «посадки» информационного колебания на заведомо известную несущую с целью получения нового модулированного сигнала. Например, несущая частота – это частота, на которой будет осуществляться и радиопередача и радиоприём.
В результате модуляции спектр низкочастотного управляющего сигнала переносится в область высоких частот. Это позволяет при организации вещания настроить функционирование всех приёмо-передающих устройств на разных частотах с тем, чтобы они «не мешали» друг другу.
В качестве несущего могут быть использованы колебания различной формы (прямоугольные, треугольные и т. д.), однако чаще всего применяются гармонические колебания. В зависимости от того, какой из параметров несущего колебания изменяется, различают следующие виды модуляции - амплитудная, частотная, фазовая и др. Модуляция дискретным сигналом называется цифровой модуляцией или манипуляцией.
Самое широкое применение модуляция нашла в связи. Она позволяет передавать аудио-, видео сообщения, цифровые данные посредством проводной, оптической и радиосвязи на большие расстояния, а также передавать несколько потоков информации в одном канале связи (уплотнение). Модуляция является процессом обратимым, т. е. прямой процесс преобразования для согласования с линией связи называется модуляцией. Этот же процесс наоборот (из высокочастотного сигнала в низкочастотный сигнал) называется детектированием.
2.2. Виды модуляций в физике
Модуляцию различают по форме несущего процесса и по видам и сочетаниям модулируемых параметров [8].
К основным понятиям процесса модуляции в физике относятся:
1. Несущий сигнал – используется для реализации процесса преобразования первичного сигнала [19]. Это служебный вспомогательный сигнал, который не несёт в себе информации. Этот сигнал необходим для того, чтобы переносить информацию по линиям связи;
2. Модулирующий сигнал – это информационный сигнал, который подвергают модуляции [19]. Модулирующий сигнал необходим для того, чтобы передавать информацию. Модулирующий сигнал это и есть информация (в чистом виде).
Несущие сигналы бывают нескольких видов. Несущий сигнал может быть аналоговым, в этом случае это обычный синусоидный сигнал (см. Приложение 5). А может быть и последовательностью прямоугольных импульсов (см. Приложение 6).
Рассмотрим основной принцип модуляции на примере, изображенной в Схеме 7 (см. Приложение 7).
На графике мы можем видеть, что спектр сигнала до модуляции находился в области низких частот. Наша задача отправить сигнал в полосу пропускания для данной линии связи. Если он не будет попадать в эту полосу, то сигнал будет, либо очень сильно искажаться, либо вообще не сможет быть передан по линии связи. Яркий пример: низкочастотный человеческий голос в том виде, в котором он есть, в линию связи быть послан не может. С другой стороны, если мы его промодулируем, то у нас появится несущая частота и сигнал переместится в полосу пропускания.
Модуляции в физике разделяют на амплитудную (АМ)– изменение амплитуды колебаний, частотную (ЧМ) - изменение частоты колебаний и фазовую (ФМ) – изменение фазы колебаний.
У этих модуляций существует множество разновидностей. Представим их в следующей схеме (см. Приложение 8).
Рассмотрим некоторые из видов модуляций более подробно.
Аналоговая модуляция. В этом виде модуляции модулируются аналоговые сигналы. В качестве несущего колебания частот используют гармонические колебания синусоидного вида (см. Приложение 9).
Амплитудная модуляция. Самый простой вид аналоговой модуляции – это амплитудная модуляция. Амплитудная модуляция (см. Приложение 10) – это изменение амплитуды сигнала по закону передаваемого сообщения. Амплитудная модуляция обладает наименьшей помеха-устойчивостью. Более помеха-устойчивой модуляцией является частотная модуляция.
Частотная модуляция (см. Приложение 11) является более помеха-устойчивой. Это связано с тем, что помехи сосредоточены на определённых частотах, и когда мы подвергаем сигнал частотной модуляции, а мы заведомо стараемся выбрать такую частоту несущего сигнала, чтобы он был вне области помех по частоте, т.е, например, все помехи сосредоточены на частоте до 20 КГц, мы намеренно выбираем несущую с частотой 35 КГц или, например, 100 КГц, которая позволит нам уйти из области помех на частоте. Фазовая модуляция ещё более помеха-устойчивая, чем частотная [19].
Фазовая модуляция. Фазовая модуляция предполагает изменение фазы синусоидного сигнала в соответствии с амплитудой модулирующего сигнала(см. Приложение 12).
Если амплитуда падает, то синусоидная начинает запаздывать, а если амплитуда возрастает, то синусоидная начинает опережать. Чем ниже амплитуда, тем больше синусоидная запаздывает и наоборот. Когда сигнал пересекает точку нуля, то и оригинальный сигнал, и фазово-модулированный сигнал полностью совпадают.
Таким образом, модуляция в физике – это сложный процесс, который отвечает за преобразование сигналов. Модуляция используется в электронике, телекоммуникации и других областях человеческой деятельности.
В электронике и телекоммуникации модуляция представляет собой процесс изменения одного или нескольких свойств периодической формы волны (несущего сигнала) с отдельным сигналом, который называется сигналом модуляции. Обычно, это содержит информацию, подлежащую передаче. Например, сигнал модуляции может быть аудиосигналом (звук из микрофона), видеосигналом (движущиеся изображения с видеокамер) или цифровой сигнал (последовательность двоичных цифр). Целью модуляции является наложение информации на несущую волну, которая используется для переноса информации в другое место, например, в радиосвязи модулированная несущая передается через пространство в виде радиоволны на радиоприемник. Модуляция позволяет упростить процесс передачи какой-либо информации. К примеру, благодаря модуляции люди могут узнать новости, не находясь рядом с человеком, который их рассказывает.
2.3. Модуляция в музыке и физике: общность процессов
Изучив различную литературу, посвящённую модуляции в музыке и модуляции в физике я смогла увидеть некоторые общие черты между такими, разными на первый взгляд, процессами. Если абстрагироваться, то модуляция в физике приводит к изменению во времени параметров колебаний волн, а точнее, к изменению амплитуды, частоты и фазы колебаний для улучшения качества передачи информации.
В музыке с модуляцией связан процесс изменения высоты звучания опорного звука лада (тоники). Таким образом, можно сформулировать первое самое главное сходство между этими двумя процессами: оба ведут к изменению структуры с целью её улучшения, не меняя при этом ключевых параметров, например, изменение высоты лада и изменение высоты сигнала.
Модуляции в музыке и физике разделяют на три разновидности. В музыке – это отклонение, сопоставление и постепенная модуляция. В физике - амплитудная (АМ), частотная (ЧМ) и фазовая (ФМ).
Провести параллели между видами модуляций в музыке и физике сложно, однако, есть элементы, которые в некоторых моментах позволяют это сделать.
К примеру, понятия «общий аккорд» и «несущий сигнал». По большому счету эти понятия схожи в том, что оба не являются «точкой» радикальных изменений, но составляют основу, фундамент, на которых эти изменения опираются.
Можно провести параллель и между понятиями «модулирующий аккорд» и «модулирующий сигнал». Именно эти два явления и являются отправной точкой дальнейших изменений.
Точки соприкосновения между процессами модуляции в музыке и модуляцией в физике можно проследить и в следующем примере. В физике есть понятие «демодуляция», которое схоже с понятием «отклонение» в музыке. В обоих процессах единым является возвращение к исходному, например, внедрять информацию в несущий сигнал и извлекать её обратно (в физике); переходить в другую тональность с последующим возвращением в основную - в музыке.
Еще одним связующим искусство и точную науку звеном можно считать сам процесс перехода. В физике для этого используют устройство, которое называется «модулятор». Процесс модуляции происходит следующим образом: несущий и низкочастотный сигналы, преобразуясь в модуляторе, выходят уже в измененном (едином) виде.
В музыке функцию модулятора («преобразователя») выполняет общий аккорд. Именно он является стартовой точкой для будущих изменений. По принципу использования модулятор можно сравнить с сочетанием общего и модулирующего аккордов вместе. Именно «в них», по сути, происходит процесс изменения структуры.
Традиционно модуляция и ее разновидности в физике показаны при помощи графиков, отображающих модуляционный процесс. В музыке такого вида схемы не используются. Но поскольку модуляция в музыке подразумевает изменение высоты лада, мне показалось возможным это сделать.
Чисто теоретически, если проанализировать тональный план музыкального произведения и зафиксировать все точки, в которых происходит изменение тональности, затем их соединить линией, то возможно будет наглядно увидеть принцип действия модуляции в музыке. Если точки поместить на график, то, скорее всего, получится схема, схожая с графиками, использующимися в физике.
Такая наглядность, по идее, должна значительно облегчить музыканту процесс понимания развития музыкальной ткани. Я решила провести данный эксперимент, взяв небольшой фрагмент из музыкального произведения «Рондо» Р. Глиэра (Рейнгольд Морицевич Глиэр — русский и советский композитор, дирижёр, педагог, музыкально-общественный деятель. Народный артист СССР. Лауреат трёх Сталинских премий I степени. Кавалер трёх орденов Ленина. Автор музыки гимна Ленинграда).
Выбранный отрывок представляет собой модулирующий период, основная тональность которого Соль мажор. Завершается он в си миноре. В этом периоде мы можем увидеть два наиболее часто встречающихся вида модуляции: отклонение и постепенную модуляцию.
Отклонение здесь выполнено в самую близкую, согласно теории степени родства тональностей, параллельную тональность. Затем происходит возвращение в исходную тональность - Соль мажор. Смена тональностей происходит через приравнивание общих аккордов. В данном произведении это субдоминантовое трезвучие Соль мажора и трезвучие шестой ступени ми минора.
Одной из основных черт отклонения является кратковременность звучания новой тональности. В «Рондо» основная тональность (Соль мажор) наступает практически сразу после отклонения, только теперь общим аккордом является секстаккорд третьей ступени ми минора и тонический секстаккорд Соль мажора. Поскольку ми минор находится ниже, чем Соль мажор мне кажется возможным представить данное отклонение в виде следующей схемы (см. Приложение 13).
На этой схеме можно наглядно увидеть сходства в изображении процесса модуляции в физике и музыке.
Дальнейший анализ музыкального фрагмента показывает нам и процесс постепенной модуляции, которая происходит из Соль мажора в си минор (также в тональность первой степени родства). В данном случае к си минору приводит традиционный кадансовый оборот, состоящий из кадансового и доминантового аккордов. Именно кадансовый оборот позволяет закрепить в сознании слушателя новую тональность – си минор - как основную. Эта модуляция происходит так же, как и отклонение - через приравнивание общего аккорда. Теперь это тоническое трезвучие Соль мажора и трезвучие шестой ступени си минора. Поскольку си минор находится выше Соль мажора, мы можем представить процесс модуляции в виде следующей схемы (см. Приложение 14).
Соединив рисунки, отображающие отклонение и постепенную модуляцию в «Рондо» Р. Глиэра я получила синусоидную кривую, которая показывает плавное периодическое колебание в физике.
Объединив синусоидную кривую с музыкальным текстом, у меня получилась схема. На ней исходная тональность Соль мажор выступает в качестве несущего сигнала, а модуляторами являются общие аккорды, описанные выше (см. Приложение 15).
Таким образом, на этой схеме мне удалось собрать воедино два на первый взгляд не пересекающихся процесса: модуляцию в физике и модуляцию в музыке. Для музыкантов подобная наглядность может быть полезна на стадии изучения музыкального произведения, облегчая процесс понимания принципов развития музыкальной драматургии.
Модуляция в физике – процесс исключительно теоретический, поскольку в «живую» ее увидеть невозможно. Данный опыт для физиков может быть полезен в следующем: музыкальная модуляция может выступать в качестве наглядного примера, который можно услышать и увидеть в нотах.
Заключение
Альберт Эйнштейн говорил: «Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой. Каждый важный успех приносит новые вопросы. Всякое развитие обнаруживает со временем все новые и более глубокие трудности».
Мне кажется, что выбранная мною тема является очень интересной и важной. Интересна она благодаря попытке сопоставить две абсолютно разные сферы: музыку и физику. Музыка – это искусство, которое многогранно отражает душевный мир человека, показывает разнообразнейший спектр человеческих эмоций. Физика – это точная наука, которая лишена эмоций. В ней нужно четко обосновывать каждое своё действие, руководствуясь разумом.
Модуляция в музыке – это невероятно важный процесс. Без модуляций музыкальные повествования были бы пресными и однообразными. На музыкальную модуляцию можно посмотреть и с философской точки зрения: по большому счету смена музыкальных стилей (например, полифонии и гомофонно-гармонического стиля, классической и эстрадной музыки) – это тоже своего рода модуляция сложившейся структуры, вносящая разнообразие в мир Музыки.
Модуляция в физике несёт не меньшую ценность. В современном мире всё связано с техникой. У каждого человека и даже у ребёнка, как минимум, есть телефон. Телефон – это предмет, который помогает людям общаться, даже если они находятся на разных континентах. Но раньше такой возможности не было. Что же сейчас помогает людям общаться друг с другом, где бы они ни находились? Модуляция! Модуляция в физике помогает людям обмениваться видео- или аудио-сообщениями, позволяет узнать, что происходит за тысячи километров, узнать, что находится в соседнем городе, кто и как там живёт.
Модуляция в музыке и модуляция в физике - казалось бы, как можно совместить такие разные, непохожие друг на друга области? Это и явилось сложностью моей работы. Решение данной нестандартной задачи потребовало от меня определенных умственных усилий. Было сложно. Несколько раз откладывала эту проблему. Но сознание снова и снова возвращало меня к поиску решения. И теперь, мне кажется, я могу сформулировать самый главный вывод своей работы: если преодолевать сложности, то за границами школьной программы можно открыть для себя новый мир - мир Эврики!
В данной исследовательской работе мне удалось найти связь между кардинально разными и далёкими понятиями. Местами это было тяжело, но, несмотря на все препятствия, которые встретились на пути, мне очень понравилось проводить это исследование. И именно такие трудности позволяют нам развиваться!
Список литературы:
1. Абызова Е. А. Гармония: учебник / Е. А. Абызова. - М.: Музыка, 2008.- 383 с.
2. Березовский П. П. Основы радиотехники и связи: учебное пособие / П. П. Березовский. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2017. - 212 с.
3.Деев В.В. Методы модуляции и кодирования в современных системах связи / В. В. Деев - СПб.: Наука, 2007 - 267 с.
4. Должанский А.Н. Краткий курс гармонии для любителей музыки и начинающих профессионалов / А. Н. Должанский. - Москва; Ленинград: Музыка, 1966.-164 с.
5. Гармония: учебник / И. Дубовский [и др.]; - М.: Музыка, 1965 г. – 436 с.
6. Журавлев В. И. Методы модуляции-демодуляции радиосигналов в системах передачи цифровых сообщений / В. И. Журавлев, Н. П. Трусевич. - М.: Инсвязьиздат, 2009.- 312 с.
7. Исследование амплитудной модуляции: практикум / сост. к.т.н., доцент: В. Ф. Клюев - Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2015.- 26 с.
8. Мякишев Г. Я. Физика. 11 класс: учебник, для общеобразовательных организаций с прил. на электрон, носителе: базовый и профильный уровни / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, В. М. Чаругин; под ред. Н. А. Парфентьевой. – М., 2010.-399 с.
9. Мясоедов А. Н. Гармония: учебник / А. Н. Мясоедов. - М.: Музыка, 1980.- 319 с.
10. Надольский А. Н. Теоретические основы радиотехники: учеб. – метод. Пособие / А. Н. Надольский - Минск, 2005.- 216 с.
11. Римский-Корсаков Н. А. Гармония: практический учебник / Н. А. Римский-Корсаков. - М.: Музыка, 1937. - 171 с.
12. Судаков Ю. И. Амплитудная модуляция и автомодуляция транзисторных генераторов / Ю. И. Судаков. - М.: Энергия, 1969. - 392 с.
13. Тюлин Ю. Н. Гармония: учебник / Ю. Н. Тюлин, Н. Г. Привано - М.: Музыка, 1986. - 480 с.
14. Холопов Ю. Н. Гармония: теоретический курс / Ю. Н. Холопов - СПб, М, Краснодар: 2003. - 544 с.
Список интернет-источников:
15. Лекция № 10: Общие понятия о модуляции: [Электронный ресурс]. URL: https://studfile.net/preview/9162797/page:10/ (Дата обращения: 04.10.2022)
16. Модуляция (лекция-конспект): [Электронный ресурс]. URL: https://solfamusictheory.wordpress.com/2015/09/05/модуляция-лекция-конспект/ (Дата обращения: 09.09.2022)
17. Модуляция: [Электронный ресурс]. URL: https://studopedia.ru/8_205528_modulyatsiya.html (Дата обращения: 01.10.2022)
18. Музыкальная энциклопедия: [Электронный ресурс]. URL: https://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_music/5097/Модуляция (Дата обращения: 03.10.2022)
19. ПУЭ8: Виды модуляции сигналов: частотная, фазовая, амплитудная: [Электронный ресурс]. URL: https://pue8.ru/silovaya-elektronika/494-vidy-modulyatsii-signalov.html (Дата обращения: 23.09.2022)
20. Родственные тональности: [Электронный ресурс]. URL: https://pereborom.ru/rodstvennye-tonalnosti/#:~:text=При%20этом%20существует%20три%20степени,вообще.%20Как%20определить%20родство%20тональностей (Дата обращения: 15.09.2022)
21. Словари и энциклопедии на Академике: [Электронный ресурс]. URL: https://academic.ru/ (Дата обращения: 04.09.2022)
22. Физический уровень – Модуляция: [Электронный ресурс]. URL: https://neerc.ifmo.ru/wiki/index.php?title=Физический_уровень_-_Модуляции (Дата обращения: 20.09.2022)
Приложение:
Приложение 1.
Приложение 2.
Приложение 3.
Приложение 4.
Приложение 5.
Приложение 6.
Приложение 7.
Верхняя боковая полоса (ВБП)
Нижняя боковая полоса (НБП)
Приложение 8.
АМ – амплитудная модуляция |
ЧМ – частотная модуляция |
ФМ – фазовая модуляция |
АИМ – амплитудно-импульсная модуляция |
ЧИМ – частотно-импульсная модуляция |
ШИМ – широтно-импульсная модуляция |
ФИМ – фазово-импульсная модуляция |
ОФМ – относительная фазовая модуляция |
ИКМ – импульсно-кодовая модуляция |
ДИКМ – дифференциальная импульсно-кодовая модуляция |
Приложение 9.
Приложение 10.
Приложение 11.
Приложение 12.
Пунктиром обозначена несущая, т.е исходное положение несущей.
Приложение 13.
Приложение 14.
Приложение 15.