Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Frequenzmodulation


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von Mark (Gast)


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Guten Tag,
ich lerne in der UNI gerade das Thema Modulation. An sich ist das ja 
nicht sehr schwer, ich versteh nur ein paar Sachen vor allem bei der 
Frequenzmodulation nicht. Ich verstehe nicht genau was mir der 
Modulationsindex bringt. Was sagt dieser aus? Außerdem verstehe ich das 
Spektrum bei FM nicht. Sind das die Oberwellen des modulierten Sinus?
Danke in Voraus
VG

von Gerald K. (geku)


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Die Frequenzmodulation ist hier gut beschrieben: 
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Frequenzmodulation

Mit Ltspice kann man mit der Frequenzmodulation "herum spielen" und sich 
dabei das Spektrum andehen: 
Beitrag "Re: Einfachster VCO für Spice Simulation?"

von Rolf S. (audiorolf)


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Mark schrieb:
> Außerdem verstehe ich das
> Spektrum bei FM nicht. Sind das die Oberwellen des modulierten Sinus?
Faltungsprodukte. Alle (Ober-)wellen des Trägers multipliziert mit allen 
(Ober-)wellen des Signals. Das ist ein Matrix.

von Mark (Gast)


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Achso ok wo kann ich dazu im Internet was finden?

von Gerald K. (geku)


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von asd (Gast)


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Mark schrieb:
> Achso ok wo kann ich dazu im Internet was finden?


https://dsp.stackexchange.com/questions/72533/spectrum-of-fm-signal

von Dolf (Gast)


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Mark schrieb:
> Achso ok wo kann ich dazu im Internet was finden?

Ist das nun Getrolle, oder sind heutige Studenten nicht mehr in der Lage 
zu recherchieren? Wie haben wir das eigentlich nur hingekriegt, ohne 
Internet ...

Ich kann mich erinnern, dass ich damals einfach ein Excel benutzt habe 
um den Sinus mit dem Sinus zu modulieren und es anzuschauen. Scheint zu 
schwer zu sein ...

von Martin H. (horo)


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von Jochen F. (jamesy)


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Liest eigentlich niemand mehr den Meinke/Gundlach - "Taschenbuch der 
Hochfrequenztechnik"?

von Dergute W. (derguteweka)


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Jochen F. schrieb:
> Liest eigentlich niemand mehr den Meinke/Gundlach - "Taschenbuch
> der
> Hochfrequenztechnik"?

Lesen ist doch voll 80s. Gibts da kein Juutjub?

scnr,
WK

von Jochen F. (jamesy)


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Dave hat da sicherlich etwas....

von Dolf (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Lesen ist doch voll 80s. Gibts da kein Juutjub?

Die Deinröhren-Selbstdarsteller haben Konjunktur! Unverständlicherweise 
verschwenden sehr viele Lerner ihre Zeit mit halbgaren didaktisch 
schlecht gemachten Videos, statt sich ein etabliertes Fachbuch zur Hand 
zu nehmen.

Was soll aus diesen Leuten werden?

Was soll aus dem Standort Deutschland werden?

Beitrag #7344546 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Andi (chefdesigner)


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Dolf schrieb:
> Ich kann mich erinnern, dass ich damals einfach ein Excel benutzt habe
> um den Sinus mit dem Sinus zu modulieren

Solchiges wird doch im Grundstudium bereits ausführlich behandelt. 
Multipliktation von einem Sinus mit einem anderen. Ist einfachste 
Trigonometrie Klasse 10.

von Martin O. (ossi-2)


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von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Dolf schrieb:
> Die Deinröhren-Selbstdarsteller haben Konjunktur! Unverständlicherweise
> verschwenden sehr viele Lerner ihre Zeit mit halbgaren didaktisch
> schlecht gemachten Videos, statt sich ein etabliertes Fachbuch zur Hand
> zu nehmen.

Es gibt durchaus sehr hochwertige YouTube-Videos, gerade auch in 
wissenschaftlichen Bereichen. Umgekehrt muss man natürlich eher fragen, 
warum  Dir nur prollige Unterschichten-Selbstdarstellervideos 
vorgeschlagen werden. Offenbar hat da der Algorithmus Deine Präferenzen 
korrekt erkannt.

> Was soll aus diesen Leuten werden?

Während meines Studiums gab es überwiegend dieses besagten Fachbücher. 
Die Möglichkeiten, gerade quantenmechanische Vorgänge wie z.B. 
Wellenfunktionen mit einfachen Mitteln grafisch darzustellen, waren 
deutlich eingeschränkter als heutzutage. Ich räume durchaus ein, dass 
mir einige sehr interessante Zusammenhänge erst heutzutage durch die 
entsprechenden YouTube-Videos so richtig klar wurden.

> Was soll aus dem Standort Deutschland werden?

Diese Thematik hat reichlich wenig mit der enormen Bandbreite an 
YouTube-Videos zu tun. Ob Du Dich völlig abgehängt fühlst und deswegen 
nur noch mit Halbwahrheiten und Beleidigungen um Dich werfen kannst, mag 
vielleicht noch ein paar andere Dauerfrustierte auf Deinem 
Ewiggestrigenstammtisch interessieren, aber Ihr bewegt eh nichts mehr. 
Außer natürlich bei den nächsten Wahlen, wenn eine bestimmte blaune 
Partei wieder zu viele Stimmen erhält.

von Xeraniad X. (xeraniad)


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Ja, ein FM -Einstieg ist möglicherwiese mit der Definition für die 
Bessel -Funktion(en) erster Gattung (n-ter Ordnung)
 denkbar; die Substitution
 liefert daraus die "Fourier -Analyse -Korrespondenz"
gemäss Definition für Fourier -Reihen erkennbar.

Eine Darstellung als Produkt von Summen ist z. B.

mit n := m-k, wobei benutzt wird, wie Terme mit Fakultäten negatver 
ganzer Zahlen im Nenner verschwinden:
oder
woraus eine Reihen -Darstellung für die Bessel -Funktion(en) erster 
Gattung (n-ter Ordnung) erscheint
{jedenfalls für ganz -zahlige 'n'}. (Diese Reihendarstllung für z. B. 
numerische Test -Zwecke.)

Anwendung:
Eine FM -Zeitfunktion habe z. B. die Form
 und kann so auch als Summe (Fourier -Reihe)
 gezeigt (bzw. umgeformt) werden.

(Weitere Zusammenfassungen mittels Identitäten zwecks Abkürzung der 
Darstellung hier weggelassen).

von T.U.Darmstadt (Gast)


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Xeraniad X. schrieb:
> Ja, ein FM -Einstieg ist möglicherwiese mit der Definition für die
> Bessel -Funktion
Auch wenn mathematisch begründet, fürchte ich, daß so ein Einstieg für 
den TE kaum möglich ist. Um das zu verstehen, muss er Grundlagen kennen, 
die verhindert hätten, dass er die Frage überhaupt stellt.

Ich würde mich der FM eher mal über den Zeitbereich nähern.

Andreas S. schrieb:
> Es gibt durchaus sehr hochwertige YouTube-Videos, gerade auch in
> wissenschaftlichen Bereichen.
Wieviele % sind das?

Die Schwierigkeit, die ich sehe ist, dass der potenzielle Nutzer solcher 
Videos in keinster Weise abschätzen kann, um das präsentierte Wissen 
auch aktuell und stimmig ist, weil man dem Präsentator ja kaum ansieht, 
was er ist und kann.

Soweit es ein Prof einer Hochschule ist, darf man unterstellen, daß 
etwas hochwertiges abgeliefert wurde, aber ich sehe da wenig Gutes, 
ehrlich gesagt.

Und: Der Nutzer weis nicht, wie er eine ganze Serie zusammenbekommen 
soll, die didaktisch sinnvoll und komplett aufeinander abgestimmt ist. 
Es gibt auch keine Prüfung, ob er es verstanden hat und richtig 
verstanden hat.

Da laufen viele Halbgebildetete umher.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Thomas U. schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Es gibt durchaus sehr hochwertige YouTube-Videos, gerade auch in
>> wissenschaftlichen Bereichen.
> Wieviele % sind das?

Selbst wenn nur 0,1 % aller YouTube-Videos hochwertige Inhalte aufweisen 
sollten und davon nur 10 % in deutsch oder englisch wären, könnte kein 
Mensch sie alleine ansehen.

> Die Schwierigkeit, die ich sehe ist, dass der potenzielle Nutzer solcher
> Videos in keinster Weise abschätzen kann, um das präsentierte Wissen
> auch aktuell und stimmig ist, weil man dem Präsentator ja kaum ansieht,
> was er ist und kann.

Ich maße mir schon an, einschätzen zu können, dass z.B. Shahriar 
Shahramian oder Marco Reps durchaus wissen, wovon sie reden.

> Soweit es ein Prof einer Hochschule ist, darf man unterstellen, daß
> etwas hochwertiges abgeliefert wurde, aber ich sehe da wenig Gutes,
> ehrlich gesagt.

Aha, Du bist also ein Anhänger einer Beweisführung durch Eminenz statt 
Evidenz. Gerade bei Professoren gibt es auch eine ganz erhebliche 
Bandbreite, insbesondere auch bezüglich der Aktualität des präsentierten 
Inhalts. Viele (bei weitem nicht alle) geben eigentlich jahrzehntelang 
des wissenschaftlichen Stand zum Zeitpunkt ihrer Habilitation wieder und 
wurschteln seitdem losgelöst von der Realität vor sich hin.

Und dann gibt es natürlich auch solche, die früher zu recht hoch 
angesehen waren, aber irgendwann komplett abgedriftet sind, z.B. 
(Ex-)Prof. Bhakdi. Und ich habe auch schon ein paar Videos irgendwelcher 
(angeblicher?) Professoren zum Thema "Freie Energie" gesehen, die ihren 
Titel bzw. ihre Amtsbezeichnung für krude Geschäftsmodelle nutzen.

> Und: Der Nutzer weis nicht, wie er eine ganze Serie zusammenbekommen
> soll, die didaktisch sinnvoll und komplett aufeinander abgestimmt ist.
> Es gibt auch keine Prüfung, ob er es verstanden hat und richtig
> verstanden hat.

Ich als Diplom-Physiker kann sehr gut einschätzen, ob Videos zu dieser 
Thematik brauchbar sind oder nicht. Und wie schon erwähnt, erlauben die 
heutigen Rechen-, Grafik- und Präsentationstechniken einen wesentlich 
besseren Einblick als früher, als etwas Gekritzel auf halbverschmierter 
Overheadprojektorfolie das Maß aller Dinge darstellte. Sowohl in der 
Elektrodynamik als auch Quantenmechanik werden dadurch viele 
Sachverhalte um Größenordnungen transparenter als früher. Hier reden wir 
aber definitiv von Video von Profis für Profis.

> Da laufen viele Halbgebildetete umher.

Das trifft selbstverständlich zu. Schlimm sind die Bauernfänger, die 
sich an zwar wissenschaftlich interessierte, aber mangels Vorbildung 
völlig Ahnungslose wenden. Das produziert dann neue Generationen von 
"Freie-Energie"- und "Tesla"-Schwurblern.

von Martin K. (mkmannheim) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> könnte kein Mensch sie alleine ansehen.
was auch nicht nötig wäre, weil sie alle die gleichen reproduzierten 
Informationen von Selbstdarstellern enthalten, die ihr Wissen auch nur 
von anderen abgekupfert haben und aus unerfindlichen Gründen glauben, 
sie könnten das mit ihrer Art der Präsentation besser darstellen, als im 
Original. Das Gestottere, was da die Mascher anbieten, ist kaum zu 
ertragen. Schlechtes Licht, schlechter Ton und uneinheitliches 
Präsentationstempo machen es schlechter, als in jedem Buch, das man in 
seinem Tempo lesen kann.

Und dann noch die Werbung dazwischen ...

Dann lieber erst Wikipedia, dort links verfolgen, dann die Elektronik- 
und Softwareseiten.

Auf den DSP-Seiten von Rick Lyons z.B. steht auch mehr, als einer in 
einem Berufsleben lesen kann. Man muss aber dort auch nur 10% lesen, um 
praktisch alle seine Probleme lösen zu können und hat binnen kurzer Zeit 
mehr drauf, als die Youtube-Fritzen zusammen.

von Martin K. (mkmannheim) Benutzerseite


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Jochen F. schrieb:
> Liest eigentlich niemand mehr den Meinke/Gundlach - "Taschenbuch der
> Hochfrequenztechnik"?

Das ist doch total out. "Lesen" ... bäh. Dazu müsste man ein 
Textverständnis aufgebaut haben und sich den Inhalt langer Sätze merken 
können, um den Sinnverlauf nachverfolgen zu können, was unserer 
144-Zeichen-Jugend zunehmend schwerer fällt.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Andreas S. schrieb:
> Sowohl in der
> Elektrodynamik als auch Quantenmechanik werden dadurch viele
> Sachverhalte um Größenordnungen transparenter als früher. Hier reden wir
> aber definitiv von Video von Profis für Profis.

Ich bevorzuge die richtigen Profis (die die an der Uni herumlaufen) und 
diese auch bitte in live, denn dann kann man mal zurückfragen. Mehr 
noch: die guten Profis im Hörsaal erkennen am Verhalten der Hörenden, ob 
diese mitkommen, oder nicht und dosieren entsprechend. Das alles gibt es 
in Videos nicht.

Das Vortragstempo ist neben der Komplexität des Inhalts ein Schlüssel 
zum Verständnis. Daher müsste man die Videos eventuell schneller oder 
langsamer abspielen lassen. Mit gespeicherten geht das ja durch 
Einstellungen am Player - für den Livestream bräuchte es wohl eine 
(Achtung) "Frequenzmodulation" :-)

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


Angehängte Dateien:

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Gerald K. schrieb:
> Mit Ltspice kann man mit der Frequenzmodulation "herum spielen" und sich
> dabei das Spektrum andehen:

Mit geeigneter Hardware kann man sich das sogar anhören:
(das grüne ist die Frequenz, das blaue die modulierte Trägerwelle und im 
lila das Produkt)

von Papa Schlumpf (Gast)


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J. S. schrieb:
> kann man sich das sogar anhören
wozu sollte man sich das anhören können müssen?

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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von Dieterich (einermehr)


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Hallo

Dass die Frequenzmodulation von der Theorie der Details (und das fängt 
schon bei der belegten Bandbreite an)  her heftige Ansprüche an 
Vorwissen und so einiges an mathematischen Können weitab der 
Allgemeinbildung abverlangt, zeigen eigentlich alle Lehrbücher, die sich 
an angehende Funkamateure wenden.

Eigentlich alle Lehrbücher hören, nachdem die absoluten Grundlagen der 
Frequenzmodulation erklärt haben (und zwar wirklich erklärt - komisch, 
dass das in der Vorbereitungsliteratur zur Amateurfunkprüfung durchweg 
möglich, aber "echte"... Fachbücher es nicht schaffen...)  auf.

Und das was vermittelt wird, reicht vollkommen zum Bestehen der Prüfung 
aus,  da die Leute, die irgendwann mal den Prüfungskatalog erstellt 
haben, zum Glück Praktiker und Realisten waren.

Xeraniad X. schrieb:
> Ja, ein FM -Einstieg ist möglicherwiese mit der Definition für die
> Bessel -Funktion(en) erster Gattung (n-ter Ordnung)Jn(η) =
> 12⋅π⋅∫−ππe−j⋅[n⋅φ −η⋅sin(φ)] dφ....

Das und was da im Beitrag noch kam, sagt ja eigentlich alles darüber 
aus, dass Frequenzmodulation ganz bestimmt nicht in den Details einfach 
ist - und auch ein Studierender seine Schwierigkeiten haben darf und auf 
der Suche nach guten, verständlichen (Vorrechnen und Anleitungen ist ja 
scheinbar ein absolutes NoGo in "echten" Fach- und Lehr (eher Leer...) 
büchern sein "darf".

: Bearbeitet durch User
von Andi (chefdesigner)


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Dieterich schrieb:
> komisch, dass das in der Vorbereitungsliteratur zur
> Amateurfunkprüfung durchweg möglich,
> aber "echte"... Fachbücher es nicht schaffen...

Du möchtest also sagen, dass die Amateurfunker die Signaltheorie besser 
verstanden haben, weil die Literatur die Bessere ist, während Studenten 
den Nachteil der schlechten Bücher ihrer Professoren haben?

Gib uns doch bitte einige Links auf diese geheimnisvollen 
Vorbereitungshefte

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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A. F. schrieb:
> Gib uns doch bitte einige Links auf diese geheimnisvollen
> Vorbereitungshefte

Die einzig wahren Veröffentlichungen zu dieser Thematik gibt es doch eh 
nur von Kurt B..

von Ralph B. (rberres)


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Dieterich schrieb:
> Dass die Frequenzmodulation von der Theorie der Details (und das fängt
> schon bei der belegten Bandbreite an)  her heftige Ansprüche an
> Vorwissen und so einiges an mathematischen Können weitab der
> Allgemeinbildung abverlangt, zeigen eigentlich alle Lehrbücher, die sich
> an angehende Funkamateure wenden.

Du meintest wohl welche sich NICHT an angehende Funkamateure wendet?

Dieterich schrieb:
> eigentlich alle Lehrbücher hören, nachdem die absoluten Grundlagen der
> Frequenzmodulation erklärt haben (und zwar wirklich erklärt - komisch,
> dass das in der Vorbereitungsliteratur zur Amateurfunkprüfung durchweg
> möglich, aber "echte"... Fachbücher es nicht schaffen...)  auf.

seltsame Dicht der Dinge

Dieterich schrieb:
> Und das was vermittelt wird, reicht vollkommen zum Bestehen der Prüfung
> aus,  da die Leute, die irgendwann mal den Prüfungskatalog erstellt
> haben, zum Glück Praktiker und Realisten waren.

eben. Das ist das absolute Minimum an Wissen, was man braucht um eine 
Vorstellung von FM zu bekommen, möglichst ohne höhere Mathematik.
Mehr wird auch in der Funkamateurprüfung aus guten Grund nicht verlangt.

Es soll ja auch der Becker oder Friseur in der Lage sein den Stoff zu 
verstehen. Das ist ja schließlich nur Hobby.

In den Hochschulen wird das Thema wesentlich tiefer behandelt als in den 
Vorbereitungskurse zur Prüfung für Funkamateure.
In den Hochschulen werden  dafür auch Kenntnisse in höhere Mathematik 
vorausgesetzt, um diesen Stoff verstehen zu können.

Und das ist auch gut so.

Das selbe gilt auch für Amplitudenmodulation die ja um einiges einfacher 
zu verstehen ist als Frequenzmodulation.

Ralph Berres

von Xeraniad X. (xeraniad)


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Naja, beim Boris bin ich mir nicht so sicher, ob er das gebacken kriegt 
:)

von Bernard (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Dicht der Dinge

Dichte Dinge, Dichterdinge
Dickicht, Dicksicht
Sicht der Singe?

von Ralph B. (rberres)


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Bernard schrieb:
> Dichte Dinge, Dichterdinge
> Dickicht, Dicksicht
> Sicht der Singe?

darf man sich auch mal vertippen? oder ist das streng verboten?

zu deiner Beruhigung

Ich meinte seltsame Sicht der Dinge

Ralph Berres

von Bernard (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> darf man sich auch mal vertippen? oder ist das streng verboten?
>
> zu deiner Beruhigung
>
> Ich meinte seltsame Sicht der Dinge

Gegenfrage:
Darf ich mir keinen Spaß erlauben oder ist das streng verboten?

Ich weiß was Du meintest, fand es aber dennoch witzig und habe leider 
keinen Keller - (falls Du diesen Spaß verstehst, gut - falls nicht, 
jammerschade ;)

von Helmut -. (dc3yc)


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Bernard schrieb:
> Darf ich mir keinen Spaß erlauben oder ist das streng verboten?

Dann magst du sicher auch die Geschichte von Ottos Mops?

von Bernard (Gast)


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Helmut -. schrieb:
> Dann magst du sicher auch die Geschichte von Ottos Mops?

Nöpp.

Loriots Leben: "Ein Leben ohne Möpse ist möglich, aber sinnlos."

Mein leben ist sinnvoll auch ohne Mopskotze.

von Martin H. (horo)


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Helmut -. schrieb:
> Dann magst du sicher auch die Geschichte von Ottos Mops?

Robert Gernhardt liest „ottos mops ond so fort“ (2001)
http://www.planetlyrik.de/robert-gernhardt-gedichte-1954-1997/2019/09/

Beitrag #7548569 wurde vom Autor gelöscht.
Beitrag #7624530 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7624684 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7625185 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7651641 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Rbx (rcx)


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J. S. schrieb:
> Mit geeigneter Hardware kann man sich das sogar anhören:

Würde ich auch vorschlagen, so bekommt man einen zusätzlichen Eindruck, 
und kann die Komplexität von Algo-Verschaltungen da besser einordnen.
So vordergründig ist ja das erstmal gar kein großes Ding - die normale 
Modulation belebt ja auch das Synthesizerspiel enorm. (oder auch den 
Gesang, den man hier und da so hört)
Bei der FM-Modulationsverschaltung geht es aber mehr um Soundgestaltung.
Sehr beeindruckende Ergebnisse bekommt man auch mit der von Casio 
eingesetzten "Phase Distortion" 
https://en.wikipedia.org/wiki/Phase_distortion_synthesis

von Katrin I. (Gast)


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A. F. schrieb:
> die Amateurfunker, die Signaltheorie besser verstanden haben
Wo gibt es noch Amateurfunker? Den letzten hier in der Stadt haben sie 
Ende der 1980er Jahre abgeholt und ins Radiomuseum verbracht:
https://radio-museum.de/

Ralph B. schrieb:
> In den Hochschulen wird das Thema wesentlich tiefer behandelt
Wenn man Nachrichtentechnik oder Hochfrequenztechnik belegt, ganz 
sicher. Bei anderen Zweigen wie der Energietechnik (mein Bereich) bin 
ich da nicht so sicher. Sehr viel hatten wir dazu jetzt nicht.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Rbx schrieb:
> Sehr beeindruckende Ergebnisse bekommt man auch mit der von Casio
> eingesetzten "Phase Distortion"
So ist es. Ich hatte das erstmalig in meinem HT3000 entdeckt.

Ich fand die sogar so beeindruckend dass ich sie nachgebaut habe :-)

Sie kostet im FPGA 2 Multiplizierer. Einen für die 2.Phase mit der das 
modulierende Signal gebildet wird und und einen für den Ausgang um sie 
zu mischen.

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