WaveWizard

[WaveGuide7]

Dit is pressies het soort galm waar ik al jaren naar opzoek ben. Tot nu tot was alleen convolutie een oplossing die voor mij goed was (afhankelijk van de impuls natuurlijk), maar dit heeft ook dat natuurlijke wat ik mis bij zelfs belachelijk dure hardware reverbs.
Ik wil hier een kastje van hebben zodat ik het in een life situatie kan toepassen

Het zal ook bij "belachelijk dure hardware reverbs" anno 2012 nog veel voorkomen dat ze een Schroeder-Moorer architectuur hebben. Toch kocht ik al zeker 10 jaar terug een heel simpel Soundblaster geluidskaartje voor nog geen 100 piek waar een ongelooflijk mooie, rijke, warme galm op zat. Veel later las ik dat daar bij Creative een Fransman genaamd Jean-Marc Jot werkte. Die staat in de vakliteratuur bekend als degene door wie het FDN pas echt bruikbaar werd voor toepassing in galm. Dus het zit er dan dik in dat zelfs zo'n goedkoop Soundblasterkaartje een state-of-the-art FDN galm heeft.

Dat het zo moeilijk kan zijn om zo'n pulsrespons als hierboven met een commerciële galm te maken, kan misschien liggen aan de manier waarop de instellingen aan de gebruiker worden gepresenteerd. Meestal krijg je geen directe toegang tot de eigenlijke parameters van het netwerk. Die worden "gebruiksvriendelijk" bijeengeharkt tot enkele hapklare instellingen zoals 'galmtijd', 'warmte', en 'diffusie' etc. Het instelbereik wordt daarbij meestal onnodig beperkt tot "realistische" settingen.

Een FDN kun je, net zoals de Schroeder-Moorer galm, een galmtijd geven die oneindig lang duurt. Eigenlijk MOET elke galm oneindig lang kunnen voortklinken, precies zoals een toongenerator dat ook kan. Een oneindige galm heb je nodig om de klankkleur ervan goed te beluisteren en na te gaan of er van 'ringing' en AM sprake is. Daarom geeft WaveWizard directe toegang tot alle instellingen van het FDN. Dat blijkt ook de beste manier om je gehoor te scherpen voor "galm-solfège".

Galm door middel van convolutie is natuurlijk het meest realistisch. Maar er kleven twee onoverkomelijke bezwaren aan:

(1) rekentijd is afhankelijk van lengte van pulsrepsponsie. Een galmtijd van 1,8 sec (normaal voor concertzaal) vraagt om 1,8*Fs vermenigvuldigingen en optellingen per sample per spoor. Dus elke seconde stereogeluid van CD-kwaliteit kost 2*3,6*Fs*Fs = ruim 14 miljard berekeningen. Voor de galm van de pulsreponsie hierboven zou dat 280 miljard berekeningen per seconde zijn (afgezien nog van het feit natuurlijk dat er geen enkele akoestische ruimte bestaat met een "t60-tijd" van 20 seconden). Dat is zelfs voor dedicated hardware toch wel wat veel gevraagd... Met een FDN is de rekentijd onafhankelijk van de galmtijd en zelfs op een gewone laptop al gauw zo'n factor 5 tot 10 keer sneller dan realtime.

(2) galm d.m.v. convolutie is niet parametriseerbaar. Er valt niks meer in te stellen. De ruimte klinkt zoals vastgelegd in de pulsresponsie: warm of kil, hoge of lage diffusiteit. Je kunt niet ff snel ergens een gordijn hangen of zo.

 

[roland kuit]

Dank je, Roland! Een tijdje terug zag ik een NM-patch van jou, waarin je zo maar eventjes een complete galm-module van de plank haalde... Daar heeft WaveWizard het nakijken, dacht ik, en heb toen die FDN 4X4 nog eens beluisterd en direct besloten tot die uitbreiding naar 16 delay-feedbacklijnen...

Grrr, nee leuk juist!

Ben bezig met een asymmetrisch galm experiment. Links alleen de Plus en Rechts alleen de Min waarden van audio en deze aan 2x mono-galm. Samen geven deze dan een apart stereo beeld.

 

[WaveGuide7]

Interessant, Roland, ik heb 't direct even uitgeprobeerd.

Apart stereobeeld: klopt ja. Maar je omdat je het signaal ophakt (zie plaatje) ontstaan overal discontinuïten die tot uitdrukking komen in extra spectraalcomponenten. Vervorming dus.

Maar ik moet zeggen dat ik verbaasd ben dat het, afgezien dan van die vervorming, toch werkt en inderdaad een merkwaardig ruimtelijk effect oplevert.

Vraag is: waarom???

O jee. Dat wordt slecht slapen vannacht...

 

[roland kuit]

Ik kwam er op door deze pch:
https://www.synthforum.nl/forums/showthread.php?p=1502924#post1502924
Deze was startpunt voor de gedachte.

 

[Patat Met]

Interessant, Roland, ik heb 't direct even uitgeprobeerd.

Apart stereobeeld: klopt ja. Maar je omdat je het signaal ophakt (zie plaatje) ontstaan overal discontinuïten die tot uitdrukking komen in extra spectraalcomponenten. Vervorming dus.

Maar ik moet zeggen dat ik verbaasd ben dat het, afgezien dan van die vervorming, toch werkt en inderdaad een merkwaardig ruimtelijk effect oplevert.

Vraag is: waarom???

O jee. Dat wordt slecht slapen vannacht...

We kunnen onderscheid maken tussen direct en diffuus geluid door bij lage frequenties (<500Hz) te kijken of de golfvorm tussen beide oren overeenkomt, en bij hoge frequenties (>4kHz) te kijken of de envelope van het geluid tussen beide oren overeen komt. Is er overeenkomst dan is het direct geluid, is er geen overeenkomst dan is het diffuus.

 

[roland kuit]

@Patat, dank je wel. Dat is zo.
Wanneer je mn link hierboven ziet over dit onderwerp gaat het echter niet om KHz, maar om het scheiden van het plus/min van het audio signaal. Daar gedaan door de Min-Max module.

 

[Patat Met]

Wanneer je mn link hierboven ziet over dit onderwerp gaat het echter niet om KHz, maar om het scheiden van het plus/min van het audio signaal. Daar gedaan door de Min-Max module.

Wat ik schreef was het mechanisme achter de verklaring.
Er is in dit geval een verschil tussen de golfvorm en/of envelope, dus je neemt het waar als zijnde diffuus geluid. Iaw je hoort een ruimtelijk effect.
Maar het kan ook zijn dat ik je helemaal verkeerd begrijp.

 

[roland kuit]

Wat ik schreef was het mechanisme achter de verklaring.
Er is in dit geval een verschil tussen de golfvorm en/of envelope, dus je neemt het waar als zijnde diffuus geluid. Iaw je hoort een ruimtelijk effect.

Het was nog vroeg voor me.

 

[WaveGuide7]

We kunnen onderscheid maken tussen direct en diffuus geluid door bij lage frequenties (<500Hz) te kijken of de golfvorm tussen beide oren overeenkomt, en bij hoge frequenties (>4kHz) te kijken of de envelope van het geluid tussen beide oren overeen komt. Is er overeenkomst dan is het direct geluid, is er geen overeenkomst dan is het diffuus.

De vraag is allereerst hoe je dat "kijken of de golfvorm tussen beide oren overeenkomt" simpel kunt uitdrukken in de vorm van een getal.
Daarover bestaat gelukkig in de psychoakoestiek geen verschil van mening. Er wordt een maat uit de statistiek gebruikt, de kruiscorrelatiefunctie, die een getal oplevert waarvan het maximum nooit groter is dan +1 en nooit kleiner dan -1. Als dat maximum gelijk is aan 1 dan heten de twee signalen "gecorreleerd" of "coherent". Twee coherente signalen zijn niet per se identiek; ze kunnen verschillen in fase en amplitude; als je een signaal door een delay haalt blijven ze coherent, de kruiscorrelatie "ziet" de echo wel, maar het maximum verandert er niet door. Wel als je een signaal door een filter haalt, dan vermindert de coherentie.

Met WaveWizard kun je de kruiscorrelatie van een signaalpaar gemakkelijk uitrekenen. Dat gebeurt met onderstaande preset.

Als je op dat wonderlijke "Max Min signaal" van Roland de kruiscorrelatie los laat, dan blijkt de correlatie gelijk te zijn aan -0,545.
Een "matige" correlatie dus. Dat verklaart misschien dat "ruimtelijke".

Merk op dat in de kruiscorrelatie geen rekening wordt gehouden met het frequentie-bereik van de signalen.

 

[roland kuit]

Tjonge, WaveWizzard is wel een handige tool. Kloppen de bestel gegevens nog? Of beter even wachten op je update?

 

[WaveGuide7]

Tjonge, WaveWizzard is wel een handige tool. Kloppen de bestel gegevens nog? Of beter even wachten op je update?

Dank je, Roland!

De prijs van WaveWizard is niet veranderd. De nieuwe versie van sept. a.s. zal duurder zijn, hoeveel weet ik nog niet; dat zal afhangen van welke nieuwe functies nog toegevoegd gaan worden. Er komt ook een upgrade-prijs. De huidige versie blijft gewoon beschikbaar en wordt niet duurder.

Deelnemers aan deze draad die WaveWizard dan al hebben aangeschaft en willen upgraden, ontvangen gratis een extra code voor de nieuwe versie; aan hun feedback heb ik immers veel te danken.

 

[audiocollage]

Deelnemers aan deze draad die WaveWizard dan al hebben aangeschaft en willen upgraden, ontvangen gratis een extra code voor de nieuwe versie; aan hun feedback heb ik immers veel te danken.

Bedoel je met "extra code" een nieuwe registratie nummer voor de upgraded versie (dat zou heel tof zijn) ?

 

[WaveGuide7]

Bedoel je met "extra code" een nieuwe registratie nummer voor de upgraded versie (dat zou heel tof zijn) ?

Hoi audio, ja inderdaad, de upgrade van WaveWizard wordt bij de kopieerbeveiliger Copyminder aangemeld als een nieuw product en krijgt een eigen productcode en eigen toegangscodes.

Als WaveWizard bezittende deelnemer aan deze draad krijg je een gratis nieuwe code voor de upgrade - en kun je jouw 50-piek versie wellicht met winst van de hand doen, maar dat had je zelf nutuulk ook al lang bedacht he

 

[audiocollage]

... Als WaveWizard bezittende deelnemer aan deze draad krijg je een gratis nieuwe code voor de upgrade - en kun je jouw 50-piek versie wellicht met winst van de hand doen, maar dat had je zelf nutuulk ook al lang bedacht he

Er is nog steeds niemand die WaveWizard voor 30 Euro wil overnemen hoor, dus hoe jij denkt dat ik winst ga maken met een gratis upgrade snap ik niet hoor.
Bovendien had ik ook een reden opgegeven waarom ik wou verkopen... (en wel met recht, wat niet van iedereen gezegd kan worden).

 

[roland kuit]

Als je op dat wonderlijke "Max Min signaal" van Roland de kruiscorrelatie los laat, dan blijkt de correlatie gelijk te zijn aan -0,545.
Een "matige" correlatie dus. Dat verklaart misschien dat "ruimtelijke".

Dan wacht ik tot je laatste versie uit is.
Nu eerst naar Zweden.
Succes met je programma!

En een klein Min-Max patchje voor onderzoek. Have fun!

 

[WaveGuide7]

ruimtelijkheid van stereo opmeten

ruimtelijkheid van stereo opmeten

Als je van een willekeurige stereo CD-passage een wav maakt en opent in WaveWizard, dan kun je met de preset van post #189 (https://www.synthforum.nl/forums/showpost.php?p=1503269&postcount=189) eens nagaan wat de kruiscorrelatie is van het stereosignaal. Daarmee heb je een maat voor de "ruimtelijkheid" ervan. Vaak is de correlatie een waarde van ongeveer 0,5. Hoe lager die waarde, des te ruimtelijker het stereosignaal. Correlatie 0 betekent maximale ruimtelijkheid.

Dat wordt gedemonstreerd met bijgevoegde MP3. Het is een (laagfrequent) ruisfragment van 20 seconden. De eerste 10 seconde hoor je links een ruisfragment en rechts een exacte kopie ervan. De correlatiewaarde is dus 1. Als je luistert met een koptelefoon lijkt het geluid afkomstig van een plek IN je hoofd; luister je via twee boxen dan lijkt het geluid afkomstig van een klein plekje precies tussen de boxen. Vanaf de tiende seconde verandert het geluid drastisch: je hoort nog steeds dezelfde laagfrequente ruis, maar nu zijn de fragmenten op beide kanalen verschillend en de correlatie is bijna nul (om precies te zijn: -0,0353686676879887; dit is de extreem van 2500 correlatiewaarden gemeten over een kwart miljoen samples). Je hoort nu een heel ruimtelijk geluid. Het lijkt wel of je aan het strand staat en de branding hoort, of je nou luistert via de koptelefoon of via de boxen. Het geluid is geen klein plekje meer maar lijkt afkomstig van een groot gebied. Luister je via de koptelefoon dan zit het geluid niet meer IN je hoofd, maar komt "van buiten" ("externalization").

Zeker voor electronisch opgewekte klanken is het enorm interessant om een (mono-)signaal te kunnen verruimtelijken. Dat kan door er een versie uit af te leiden die zo sterk mogelijk "ge-decorreleerd" is. Die versie fungeert dan als tweede kanaal.

 

[Patat Met]

Als je van een willekeurige stereo CD-passage een wav maakt en opent in WaveWizard, dan kun je met de preset van post #189 (https://www.synthforum.nl/forums/showpost.php?p=1503269&postcount=189) eens nagaan wat de kruiscorrelatie is van het stereosignaal. Daarmee heb je een maat voor de "ruimtelijkheid" ervan. Vaak is de correlatie een waarde van ongeveer 0,5. Hoe lager die waarde, des te ruimtelijker het stereosignaal. Correlatie 0 betekent maximale ruimtelijkheid.

Dat wordt gedemonstreerd met bijgevoegde MP3. Het is een (laagfrequent) ruisfragment van 20 seconden. De eerste 10 seconde hoor je links een ruisfragment en rechts een exacte kopie ervan. De correlatiewaarde is dus 1. Als je luistert met een koptelefoon lijkt het geluid afkomstig van een plek IN je hoofd; luister je via twee boxen dan lijkt het geluid afkomstig van een klein plekje precies tussen de boxen. Vanaf de tiende seconde verandert het geluid drastisch: je hoort nog steeds dezelfde laagfrequente ruis, maar nu zijn de fragmenten op beide kanalen verschillend en de correlatie is bijna nul (om precies te zijn: -0,0353686676879887; dit is de extreem van 2500 correlatiewaarden gemeten over een kwart miljoen samples). Je hoort nu een heel ruimtelijk geluid. Het lijkt wel of je aan het strand staat en de branding hoort, of je nou luistert via de koptelefoon of via de boxen. Het geluid is geen klein plekje meer maar lijkt afkomstig van een groot gebied. Luister je via de koptelefoon dan zit het geluid niet meer IN je hoofd, maar komt "van buiten" ("externalization").

Zeker voor electronisch opgewekte klanken is het enorm interessant om een (mono-)signaal te kunnen verruimtelijken. Dat kan door er een versie uit af te leiden die zo sterk mogelijk "ge-decorreleerd" is. Die versie fungeert dan als tweede kanaal.

Erg duidelijk effect.

Maar nu dus de vraag hoe krijg je een "ge-decorreleerde" versie van een signaal?

 

[WaveGuide7]

FDN als "stereo-lizer"

FDN als "stereo-lizer"

Erg duidelijk effect.

Maar nu dus de vraag hoe krijg je een "ge-decorreleerde" versie van een signaal?

Alle effect-apparaten die een ruimtelijk effect aan de klank toevoegen zijn in principe decorrelerende systemen. Galm bijvoorbeeld.

Je kunt daarom een Feedback Delay Network (FDN) ook gebruiken om een signaal te decorreleren. Onderstaande preset (die alleen draait op de nieuwe, nog te introduceren versie) laat zien hoe FDN fungeert als een decorrelator. Van een CD met pianomuziek werd het linkerspoor op de input van het filter gezet. De kruiscorrelatie van input en output bleek 0,44. Dat is een normale waarde voor stereo.

Een goede de-correlator dient all-pass te zijn en niets anders te doen dan het fase-gedrag zo random mogelijk te maken. De FDN hierboven is niet geheel kleurloos (dus ook niet geheel all pass) doordat de delaylijnen extreem kort zijn ingesteld, zodat de 16 kanaalversterkers, buiten het eigenlijke feedback-circuit, zowel aan de input- als aan de outputkant, tot zacht hoorbare anti-resonanties ("zero's") leiden. Dat klinkt als een soort "combing", alsof er iets door een delay heen gaat. Met name muziek reageert daar natuurlijk heel gevoelig op.

Een pure decorrelator kan volgens verschillende methoden worden ontworpen:

(1) puur FIR: ontwerpen in frequentiedomein en via IFFT pulsresponsie en filtercoef's genereren. Deze methode is heel recht-toe-recht-aan, maar veroorzaakt al gauw enige kleuring;

(2) IIR: een hogere orde all pass (dat per defintie nooit kleurt) met random plaatsen van polen (en hun corresponderende zero's), zodat de fase chaotisch wordt. Dit is de methode die ik nu aan het implementeren ben. Groot voordeel ervan is dat je het filter heel gemakkelijk tijdvariant kunt maken en dat geeft een extra dimensie aan de verruimtelijking van de klank.

 

[WaveGuide7]

ruimtelijk(er) klinkende pulstoon

ruimtelijk(er) klinkende pulstoon

Als je van een signaal de fases random maakt, treedt er decorrelatie op. Hier een pulstoon van 15 sec. Precies op de helft van het geluid worden de fases op het rechterspoor random. De toon klinkt vanaf dat moment ruimtelijker. Dat het effect minder sterk is dan de ruis komt omdat de kruiscorrelatie hier niet 0 is, maar 0,32.
Een goed decorrelatiefilter moet die waarde tot 0 kunnen brengen.


Dit illustreert dat een decorrelator een all pass filter moet zijn dat de fases randomiseert. De golfvorm van de pulstoon wordt totaal onherkenbaar...!

 

[roland kuit]

Klopt en leuke voorbeelden
zie ook:
https://www.synthforum.nl/forums/showthread.php?p=1506540#post1506540