WaveWizard

Synth from Hell

Synth from Hell

In de draad over figuren en golfvormen (https://www.synthforum.nl/forums/showpost.php?p=1459909&postcount=12) beschreef 6 trak de blokgolf als volgt:

6 trak:
een square schreeuwt keihard "HEY!" en houd dan een tijdje z'n bek en daarna weer "HEY!"...
een triangle is geroezemoes maar wel aanzienlijk constanter (houd minder z'n bek)...
de square gooit dus al zijn energie er in 1x uit terwijl de triangle dat in een kleine dosis doet maar bereikt dus minder snel zijn max...
de triangle heeft minder scherpe kantjes en produceerd dus aanzienlijk minder hoge tonen...
meer amplitude afstand t.o.v. de vorige = meer hoog... als je deze hoekjes meer en meer afrond dan hoor je steeds minder hoge freq...
Onderhoudend proza, 6 trak! Zou haast gaan wensen dat het allemaal zo simpel in elkaar zat...
een square schreeuwt keihard "HEY!" en houd dan een tijdje z'n bek en daarna weer "HEY!"...
Meestal heeft een blokgolf voor de helft van de tijd een positieve uitwijking en voor de andere helft een negatieve. Dat negatieve blok heeft evenveel recht op de beschrijving "HEY!", of "YEH!" als het positieve blok. En dan houdt dus niemand een tijdje z'n bek, maar heb je twee gelijkwaardige, concurrerende schreeuwbekjes die hijgerig "HEY-YEH,HEY-YEH,HEY-YEH,HEY-YEH,HEY-YEH!" brullen.
Ik bedoel maar; daarom is het zo lastig om op deze manier over golfvormen te praten, hoe voor de handliggend dat ook lijkt. Je stuit al gauw op tegenspraken.

de triangle heeft minder scherpe kantjes en produceerd dus aanzienlijk minder hoge tonen...
meer amplitude afstand t.o.v. de vorige = meer hoog... als je deze hoekjes meer en meer afrond dan hoor je steeds minder hoge freq...
Het is waar dat de driehoekgolf (triangel) geen sprongen maakt, zoals de blok- en zaagtandgolf dat wel doen.
Ook is het waar dat de boventonen van de driehoekgolf aanzienlijk minder krachtig zijn dan die van de blok- en de zaagtandgolf.

Als de amplitude van een golfvorm plotseling een heftige sprong maakt, zoals bij de blok-, puls- en zaagtandgolf, spreken we in de signaalverwerking van een sprong-discontinuïteit. Maar er bestaat ook nog een andere vorm van discontinuïteit en daarvan is de driehoekgolf het bekendste voorbeeld. Daar maakt alleen de richting van de golf een abrupte beweging: de richting is niet vloeiend, niet continu.
Als een golfvorm een sprong-discontinuïteit heeft, dan hoor je inderdaad een veel luidere "ratel" dan wanneer alleen maar sprake is van een richtings-discontinuïteit. Het hoorbaar effect is dat de boventonen van een golf met sprong-discontinuïteit veel sterker zijn dan die van de richtings-discontinuïteit. Daarom klinkt een blokgolf of een zaagtand veel scherper dan een driehoek.
Je kunt trouwens dat verschil in sterkten van de boventonen van driehoek en blok of zaag heel precies aangeven in formule-vorm: zie https://www.synthforum.nl/forums/showpost.php?p=1459215&postcount=4.

Tot zo ver alles kits. Maar nu wordt 't lastig. Het blijkt namelijk een fluitje van een cent om een golfvorm te maken die alleen maar een richtings-discontinuïteit heeft en geen sprong-discontinuïteit en die niettemin even scherp ratelt als een golfvorm met een heuse sprong-discontinuïteit!! Dat betekent je een blokgolf een uiterlijk kunt geven zonder sprongen, terwijl je toch de klank ervan op geen enkele manier kunt onderscheiden van een ECHTE blokgolf!!!!

Dat is precies wat gebeurt in preset van de bijlage. Preset blokgolf fasegedraaid.txt.
Open de preset en klik op de Start-knop.
WaveWizard produceert op de sporen S1, S2 en S3 drie zeer verschillend uitziende golfvormen.
Ga naar de Scoop/Spectrum-pagina en selecteer de sporen één voor één.
Je ziet in het scoop-venster (boven in beeld) de verschillende golfvormen voorbij komen. Toch hoor je geen enkel verschil in klank.
De verklaring zie je in het onderste venster: de drie spectra zijn identiek!

Hoe kan dat?
Als we het in synthesizer-land hebben over het spectrum, dan bedoelen we eigenlijk: het amplitudespectrum. Dat vertelt hoe groot de amplitudes zijn van de boventonen van een toon.
Maar er bestaat ook nog een ander spectrum: het fasespectrum. Dat vertelt hoe sterk de fase van elke boventoon (die niets anders is dan een gewone sinusgolf) verschoven is t.o.v. de nuldoorgang van negatieve naar positieve uitwijking.
Dat we maar zelden praten over dit fasespectrum, komt omdat wij mensen nogal fase-hardhorig zijn. Tenzij het gaat om de aanzet van een toon, speelt het fasespectrum meestal alleen in meer theoretische beschouwingen een rol.
Let wel: we zijn niet fase-stokdoof. Het is wel degelijk mogelijk dat je een minieme verandering van klankkleur hoort als je de faserelaties van de boventonen verandert. Maar psycho-akoestisch onderzoek wijst uit dat die verschillen maximaal overeenstemmen met slechts 1 dB verschil in amplitudespectrum.
Dit alles leidt tot een nogal bizarre conclusie die totaal indruist tegen je intuïtie:

Elke klankkleur kan oneindig veel verschillende gedaanten, golfvormen aannemen.

In theorie is het dus mogelijk dat je een of andere "synth from hell" koopt waarbij je kunt kiezen uit 1000 totaal verschillend uitziende golfvormen, en toch steeds hetzelfde klankje hoort...:duivels:
Ik zou maar 'n beetje oppassen op Marktplaats. Je weet maar nooit...;)
 

Attachments

  • Preset blokgolf fasegedraaid.txt
    634 bytes · Bekeken: 225
Golfvormen maken met fasors

Golfvormen maken met fasors

Met de preset hieronder kun je animaties bekijken (en zelf maken) van de bekende synth-golfvormen zoals blok, zaag, driehoek. Maar natuurlijk ook elke andere willekeurige golfvorm, want dit is niets anders dan een additieve synth met als output, naast geluid, ook een (instelbare) animatie.

Je geeft de amplitudes, fases en frequenties op van de afzonderlijke sinuscomponenten. In de animatie wordt elke sinus aangegeven door een ronddraaiende pijl (fasor), net zoals de wijzers van een klok.

Hoe hoger de frequentie, des te sneller de pijl rond draait.
Hoe groter de amplitude, des te langer de pijl.
De fase is de beginstand van de pijl (bijv. "12 uur" of "3 uur") die geef je op in graden.

Je kunt op deze manier ook zweving en interferentie (uitdoving) mooi in beeld brengen!

Verder lezen: http://muziekexact.nl/NLT/Harmonischen.pdf
 

Attachments

  • blokgolf_ fasors.jpg
    blokgolf_ fasors.jpg
    53,3 KB · Bekeken: 190
  • Fasors_parabool_zaag_blok_driehoek.txt
    2,9 KB · Bekeken: 173
Laatst gewijzigd:
Klank: blokgolf. Golfvorm: 90 graden fasegedraaid.

Klank: blokgolf. Golfvorm: 90 graden fasegedraaid.

Hier nog een fasor-voorbeeldje van het 90 graden draaien van de fases van een blokgolf.
De oorspronkelijke golfvorm met de karakteristieke sprong-discontinuïteit (zie post 3 maart) is volledig verdwenen. Maar je hoort wel degelijk een gewone blokgolf! :)

De WaveWizard code is in de figuur te zien. Achter de fase is nu ingevuld: 90. Zet je die op nul dan krijg je een gewone blokgolf zoals op plaatje vorige post.
 

Attachments

  • blokgolf fase gedraaid.jpg
    blokgolf fase gedraaid.jpg
    52,1 KB · Bekeken: 184
Auw.. nu doen m'n hersenen pijn.
 
draai-schuif mechaniek

draai-schuif mechaniek

Auw.. nu doen m'n hersenen pijn.

Ja, inderdaad, mind blowing!! Vandaar dat een animatie zo nuttig is. Als je daar een beetje mee gaat spelen, begin je 't al gauw heel logisch te vinden.

Een fasor is, zoals gezegd, een "rondraaiende pijl", zoals de wijzers van de klok. Er bestaat een eenvoudig draai-schuifmechaniek waarmee een ronddraaiende beweging wordt omgezet in een sinusvormige beweging. Als je twee van zulke mechanieken op elkaar schroeft kun je al zweving en interferentie demonstreren. In de animatie kun je een onbeperkt aantal van zulke mechanieken op elkaar stapelen. Elk daarvan kan een boventoon voorstellen. Zo kun je heel precies bekijken hoe bijv. een blok- of zaagtandgolf tot stand komt.

Op presentaties heb ik altijd veel succes met deze animator. Op het moment dat alle fasors in dezelfde richting wijzen en daardoor de golfvorm plotseling een zwiep geven, zoals bij de blokgolf, dan hoor je een zacht gegniffel...
 

Attachments

  • fasors.jpg
    fasors.jpg
    51,3 KB · Bekeken: 171
Functional Iterative Synthesis

Functional Iterative Synthesis

In het menu Generatoren van WaveWizard vind je de functie FIS. Dat staat voor Functional Iterative Synthesis, gebaseerd op een artikel en presentatie van Italiaans componist Agostino Di Scipio tijdens het Colloquio Informatica Musicale XII, Gorizia 1998 (waar ik bij was).

Het is een speciale vorm van wat, meer algemeen, bekend staat als Wave Terrain Synthesis (dat onderwerp komt ook ter sprake in Masterclass KlankLab I (zie http://rolandkuit.blogspot.com en de nieuwe draad daarover https://www.synthforum.nl/forums/showthread.php?p=1484037#post1484037).

Bij Wave Terrain synthesis maak je een golfvorm door een traject af te leggen in een heuvellandschap, waarbij de uitwijking van de golfvorm wordt bepaald door de steeds veranderende hoogte-coördinaat van het traject.

In onderstaande figuur zie je links zo'n hoogtekaart van dat wiskundige landschap van Di Scipio; hoe helderder een pixel, des te hoger het punt ligt. Rechts zie je het landschap zelf in 3D.

Je maakt een geluid door een traject te bedenken. Dat kan een eenvoudige cirkel of ellips zijn, maar ook elke andere vorm hebben.

Heel boeiend worden geluiden als je zo'n traject geleidelijk steeds een beetje verlegt. Dan kunnen quasi-periodieke tonen ontstaan met expressieve timbreveranderingen (SurfsyntheseTimbre.mp3). Die klankkleurontwikkeling is uniek en niet te bereiken met bijvoorbeeld filters of FM. Kijk maar eens naar bijgevoegd sonogram! Boventonen worden afwisselend harder en zachter volgens een structuur die veel complexer en rijker is dan bijv. het "Bessel-gedrag" van FM.

Het geluid vind je in de link van mijn vorige post: https://www.synthforum.nl/forums/attachment.php?attachmentid=54489&d=1262548846
 

Attachments

  • Preset SurfsyntheseTimbre.txt
    2,5 KB · Bekeken: 187
  • sonogram FIS Timbresynthese.jpg
    sonogram FIS Timbresynthese.jpg
    48,2 KB · Bekeken: 183
  • surf_synthese_2_iteraties.jpg
    surf_synthese_2_iteraties.jpg
    20,7 KB · Bekeken: 181
Interessant voorbeeld met een rijk klankvoorbeeld en vooral leuk dat je het traject beschrijft. Dat traject kan met de G2Demo 'bewandeld' worden door lfo's, shaped or not of/en met sequencers/pattern generators en ook random natuurlijk. Leuk met de hardware van de G2 is dat je dit traject ook quadrafonisch kan uitsturen. Hoe kan jij dit uitsturen met Wavewizard? A/ een veel complexer traject nog denk ik. B/ kun je, zeg maar de helft van het traject stereo opnemen. Daarna de andere helft, en dat mixen in een surround/meer kanalen programma?
 
Hier een simpel voorbeeld met een G2 pch. De delayed sinewaves worden fase gemoduleerd door dezelfde sinewave. Ook een knopje voor het standpunt(hier sta jij) en een random terrein verkenning. Met panning. Het kan natuurlijk uitgebreider. b.v. Zelfs met de Azimuth factor.
Audio:
http://soundcloud.com/roland-kuit/waveterrain-surfing-with
 

Attachments

  • Roland Kuit Terrein surfen.jpg
    Roland Kuit Terrein surfen.jpg
    118,4 KB · Bekeken: 181
  • Terrein surfen.pch2
    1,8 KB · Bekeken: 186
Hier een simpel voorbeeld met een G2 pch. De delayed sinewaves worden fase gemoduleerd door dezelfde sinewave. Ook een knopje voor het standpunt(hier sta jij) en een random terrein verkenning. Met panning. Het kan natuurlijk uitgebreider. b.v. Zelfs met de Azimuth factor.
Audio:
http://soundcloud.com/roland-kuit/waveterrain-surfing-with

Een van de sterke en essentiële punten van Wave Terrain Synthesis is de mogelijkheid om absoluut vloeiende, continue timbreveranderingen te maken die niet door filters of andere synthesevormen zoals FM kunnen worden gerealiseerd.
Het valt mij op dat in jouw patch geswitched wordt van het ene naar het volgende timbre i.p.v. zo'n continue timbreverandering, zoals in https://www.synthforum.nl/forums/atta...9&d=1262548846.

Daarom enkele vragen:

(1)
Wat is de formule van de gebruikte terrain functie?
(bijv. in http://www.cim.mcgill.ca/~clark/nordmodularbook/nm_oscillator.html kom je het volgende nordmodular terrain example tegen:
z = (x - y) * (x - 1) * (x + 1) * (y - 1) * (y + 1)
Kun je een dergelijk functievoorschrift geven van het terrein dat jij hier gebruikt?

(2)
Net zoals bij Clark en Roads wordt ook in de FIS-functie van WaveWizard het traject gedefinieerd door een parametrische kromme (zie https://www.synthforum.nl/forums/attachment.php?attachmentid=77989&d=1331309015). De code daarvan is:
Code:
  traject x                pi2 * sin(A*n)*cos(c1*n)
  traject y                1,5 * cos(B*n)*sin(c2*n) + 2
Kun je de x- en y-formules geven, of anders een tekening (zoals in Clark-voorbeeld), van het traject dat jij in deze patch bewandelt?

(3)
Kun je jouw patch zo aanpassen dat je een continue timbreverandering krijgt?
 
Klopt, je hoort switches. Dat komt zoals bij de beschrijving op soundcloud staat: 8 variaties. Je hoort dus 8x een switch. De modulatie is random, maar smooth. Wanneer je de pch opent in de G2Demo en niet switched met de variatie, krijg je geen plotselinge veranderingen. De variaties zitten boven in de editor links naar het midden. De modulatie ingang van de delay module = x, de audio ingang = y. Dus aardig complex voor zo'n eenvoudige patch structuur.
 
Laatst gewijzigd:
Klopt, je hoort switches. Dat komt zoals bij de beschrijving op soundcloud staat: 8 variaties. Je hoort dus 8x een switch. De modulatie is random, maar smooth. Wanneer je de pch opent in de G2Demo en niet switched met de variatie, krijg je geen plotselinge veranderingen. De variaties zitten boven in de editor links naar het midden. De modulatie ingang van de delay module = x, de audio ingang = y. Dus aardig complex voor zo'n eenvoudige patch structuur.


Tja, Roland, als het over Wave Terrain Synthesis gaat, dan zou ik zo graag dat heuvellandschap van het terrein willen kunnen zien en natuurlijk ook het traject dat wordt afgelegd waardoor een bepaald geluidseffect ontstaat. Dus plaatjes zoals Clark in http://www.cim.mcgill.ca/~clark/nordmodularbook/nm_oscillator.html en Roads Comp. Mus. Tut. pag 165 (dat zijn overigens golflandschappen die aanmerkelijk minder effectief zijn als het plooi-landje van Agostino - hij vertelde me na afloop van zijn presentatie dan ook dat hij er 'un matematico' op had gezet om dat te ontwerpen;).
Ook WaveWizard geeft bij aanroep van de FIS-functie automatisch een plaatje (zie bijlage, resolutie is in WaveWizard veel hoger! ): dat is de "hoogtekaart" van het terrein en, in rood, het (zeer complexe!) traject dat door dit terrein wordt afgelegd zodat een vloeiende timbreverandering kan ontstaan - of een ander effect. De FIS-instructie heeft ook speciale invoerparameters om dat traject op een zo zinvol en helder mogelijke manier weer te geven. Dit gebeurt door de volgende code:
Code:
  Traject tekenen aantal   3309
  Traject tekenen modulo   88200
Dat betekent dat om elke 2 seconden (88200 samples) worden 3309 stapjes van het traject weergegeven (in rood). Zou je het hele traject tekenen (wat natuurlijk mogelijk is) dan zie je al gauw een onontwarbare kluwen.
Dat dit traject wordt afgebeeld op de kaart, is nodig om de traject x- en y-functies te kunnen aanpassen; want daarin zit nou precies het "compositie-element" van WTS.

Daarom zou ik zo graag willen weten hoe het terrein en het afgelegde traject in jouw patch eruit zien...
 

Attachments

  • WavesurfTimbre_Traject.jpg
    WavesurfTimbre_Traject.jpg
    35,2 KB · Bekeken: 172
Ik moet snel even een matematico worden of een erg goed tekenaar :) NL., de random lfo zorgt er hier voor dat er een willekeurig traject wordt afgelegd. Met b.v. een langzame sequencer valt dit traject 'te tekenen'. De 1ste pch daar ontstaat het landschap door de ruimte die de delay module creëert. In deze 2de moduleerd de 2de oscillator van Chat's patch de delay module.
 
Gaat het om de vraag of je een 3D-wave-landschap en een traject kunt maken zo dat er golfvorm van een 90 graden gedraaide blokgolf door ontstaat? Interessante vraag. Zo op 't eerste gezicht denk ik dat het antwoord zal zijn: oneindig veel 3D landschappen met oneindig veel trajecten...
 
Laatst gewijzigd:
Dat is aan de hand van die perspectivische projectie niet vast te stellen.
Wat je nodig hebt is zowel de formule voor die functie f(x,y) van het wave terrein als die van de parametrische kromme die het traject over het terrein beschrijft.
 
Laatst gewijzigd:
Back
Top