de Miljoen-Signalen Mixer

Vertel ook eens wat analoog wel kan wat digitaal niet heeft

Ruis.

De vraag is: kun je met de computer een reeks toevalsgetallen maken die dezelfde statistische eigenschappen heeft als de reeks getallen van een digitale opname van witte ruis (bijv. van de FM-radio), onder aanname van zekere kwaliteitscriteria. De belangrijkste statistische eigenschap is: een constant vermogensdichtheidspectrum. Het antwoord luidt: ja, dat kan de computer, zelfs onder aanname van toepassing in de meest extreem hoge-kwaliteit audioprocessing.
 
Vertel ook eens wat analoog wel kan wat digitaal niet heeft.
Ruis. :D
Arv kan jij uit de bijlage opmaken welke ruis digitaal werd opgewekt en welke analoog ?
(Om idiote reacties een beetje te temperen : uiteraard is de bijlage zelf in digitale vorm ... anders zouden we LP's of cassettes moeten uitwisselen.)
 

Attachments

  • Noise from 3 different devices.wav
    4,7 MB · Bekeken: 128
@audiocollage

Ruis is uiteraard ruis, hoe het opgewekt wordt maakt niet uit.
Waar ik uiteraard op doelde met mijn opmerking is, dat met analoog je automatisch (component) ruis mee krijgt op je signaal.
Bij digitale bewerkingen (eenmaal 'in the box') zal er geen ruis bij komen, of het moet in de vorm van foutjes zijn in het signaal (door digi bewerkingen die niet "perfect" zijn), maar das geen ruis natuurlijk maar digital artefacts.
 
Ruis is uiteraard ruis, hoe het opgewekt wordt maakt niet uit.
Waar ik uiteraard op doelde met mijn opmerking is, dat met analoog je automatisch (component) ruis mee krijgt op je signaal.
Bij digitale bewerkingen (eenmaal 'in the box') zal er geen ruis bij komen, of het moet in de vorm van foutjes zijn in het signaal (door digi bewerkingen die niet "perfect" zijn), maar das geen ruis natuurlijk maar digital artefacts.

Ik zou het zo willen formuleren: ook bij digitale bewerkingen wordt altijd ruis toegevoegd, net zoals bij analoog. Want digitaal bewerken betekent werken met getallen die een eindige woordbreedte hebben en dus afrondingsfouten veroorzaken: quantisatieruis. Maar het grote verschil met analoog is dat de ruis die door digitale bewerking wordt toegevoegd in principe beheersbaar is. Je kunt de woordbreedte immers in principe net zo groot maken als je wilt. De ruis die in analoge circuits ontstaat daarentegen is in principe onbeheersbaar: het is een fysische noodzaak dat elke component die je toevoegt aan het circuit een zekere hoeveelheid ruis met zich meebrengt. Dat betekent een dramatische beperking van het aantal mogelijke bewerkingen: de signaal/ruisverhouding wordt bij elke componenttoevoeging aan het circuit weer wat slechter. Terwijl elke bit die je toevoegt aan een digitale berekening de signaal/ruis verhouding met 6 dB verbetert.

Een ander typisch elegant punt van digitaal is dat je de ruis bewust en weloverwogen genereert als dat nodig is, want de (onvermijdelijke) quantisatieruis mag je, bij juiste keuze van woordbreedte, verwaarlozen.

Voorbeeld van de onvermijdelijke, maar beheersbare quantisatieruis:

https://www.synthforum.nl/forums/showpost.php?p=1776993&postcount=77 punt ( 8 )
Probeer eens langs analoge weg een gegeven tijdsignaal te transformeren tot een spectrum met 65536 spectraallijnen met een nauwkeurigheid van 222 dB signaal/ruis

65536 spectraallijnen dat zijn er dus 2 tot de macht 16. De vuistregel bij de FFT is dat je dan ook 16 bits aan nauwkeurigheid verliest: de Signaal/Ruisverhouding (S/R) wordt dus 96 dB slechter ten gevolge van de FFT-berekening. Dat is geen kleinigheid. Maar als je uitgaat van de gangbare 64-bits double precision berekening dan heb je een mantisse van 53 bits en je houdt dus een S/R over van (53-16)*6 dB = 222 dB. Dat is dus nog steeds krankzinnig nauwkeurig en veel beter dan nodig. Je kunt je dus permitteren om heen en terug te transformeren en nog steeds (53-32)*6 dB = 126 dB S/R over te houden. Dan kun je nog een heleboel andere leuke dingen doen, zonder dat je maar iets bespeurt van kwaliteitsverlies. Mocht dat toch krap worden, dan kun je in C++ routines ook uitvoeren met long doubles van 80-bits. Dat zijn decimale getallen van 24 cijfers. Prettig ziek.

Als je een beetje nadenkt over de toepassingen (bijv. genoemd om #77), dan besef je al snel dat de FFT in combinatie met 64-bits floating point echt een nieuwe bladzijde in de geschiedenis van klanksynthese, sound design en telecommunicatie open slaat.
 
@WG, bedankt voor je uitgebreide reactie! (op mijn ook wel lange post)

Je verdedigt digitaal uitstekend, het was mijn doel om te leren begrijpen wat je bedoelt + een aantal stellingen 'aan te vallen' om te kijken hoe je erop zou reageren .. maar van de mogelijkheden van digitaal ben ik me zeer goed doordrongen ;-) Vind het zeker fantastisch wat allemaal kan, mogelijkheden waar je wakker van kan liggen. Ik blijf benieuwd hoe de SSM techniek met bandbreedte omgaat, met zoveel signalen.. het lijkt mij, dat die al die signalen zal moeten "vlechten" alsin "inpassen" om geen artifacts en oversturing te krijgen > 1 schuif omhoog zal ergens een schuif naar beneden moeten zijn (schalen?) Dat het organische en zeer natuurlijke (niet perse natuurgetrouwe) sounds op zal leveren, no doubt! Als ik hoor wat ik al voor organische sounds krijg uit een patch met 2x 16bands vocoders in bepaald FDN, wow.. nou ben dan wel benieuwd.

Hoeft van mij nieteens bruikbare sounds op te leveren, als de fantasie de vrije loop heeft en er komt precies uit de speakers wat je in gedachte had (+meer?) dan zou ik al heel gelukkig en onder de indruk zijn.
Mag ik de SSM techniek vergelijken met het moment dat we van 265 kleuren naar true color 32 bits gingen? :)
 
Laatst gewijzigd:
@WG, bedankt voor je uitgebreide reactie! (op mijn ook wel lange post)

Je verdedigt digitaal uitstekend, het was mijn doel om te leren begrijpen wat je bedoelt + een aantal stellingen 'aan te vallen' om te kijken hoe je erop zou reageren .. maar van de mogelijkheden van digitaal ben ik me zeer goed doordrongen ;-) Vind het zeker fantastisch wat allemaal kan, mogelijkheden waar je wakker van kan liggen. Ik blijf benieuwd hoe de SSM techniek met bandbreedte omgaat, met zoveel signalen.. het lijkt mij, dat die al die signalen zal moeten "vlechten" alsin "inpassen" om geen artifacts en oversturing te krijgen > 1 schuif omhoog zal ergens een schuif naar beneden moeten zijn (schalen?) Dat het organische en zeer natuurlijke (niet perse natuurgetrouwe) sounds op zal leveren, no doubt! Als ik hoor wat ik al voor organische sounds krijg uit een patch met 2x 16bands vocoders in bepaald FDN, wow.. nou ben dan wel benieuwd.

Hoeft van mij nieteens bruikbare sounds op te leveren, als de fantasie de vrije loop heeft en er komt precies uit de speakers wat je in gedachte had (+meer?) dan zou ik al heel gelukkig en onder de indruk zijn.
Mag ik de SSM techniek vergelijken met het moment dat we van 265 kleuren naar true color 32 bits gingen? :)

Ja, ik begreep wel dat je optrad als advocatus diaboli;)

Ik blijf benieuwd hoe de SSM techniek met bandbreedte omgaat, met zoveel signalen.. het lijkt mij, dat die al die signalen zal moeten "vlechten" alsin "inpassen" om geen artifacts en oversturing te krijgen > 1 schuif omhoog zal ergens een schuif naar beneden moeten zijn (schalen?)

Ik zou SchaalSchuifMix (SSM) willen omschrijven als een fundamentele bewerking binnen DSP. Er bestaat trouwens een heel mooie, raak getypeerde vakterm voor SSM, waarover later meer.

Over de bandbreedte hoef je je geen zorgen te maken. SSM is een lineaire bewerking. Dat betekent dat aan een sinus op de input nooit nieuwe sinussen (dus van andere frequenties) kunnen worden toegevoegd (wat bij AM en FM typisch wèl het geval is). De bandbreedte van de input blijft dus behouden en artefacten zoals aliasing kunnen niet optreden.

Het feit dat alle Gains instelbaar zijn garandeert dat oversturing altijd kan worden voorkomen.

Mag ik de SSM techniek vergelijken met het moment dat we van 265 kleuren naar true color 32 bits gingen?

Met 32 bits True Color kun je een "alle" kleuren genereren. SSM is, zoals gezegd, een filter, een passief element. Dat betekent dat als de input van SSM wit is (witte ruis of een puls) dan kan SSM inderdaad "alle" klankkleuren maken. Dus ook hier is digitaal, ... affijn dat weten we nou onderhand wel.
 
+ het toegevoegde ruis is digitaal, klinkt niet goed.
Er bestaat geen klankverschil tussen digitale en analoge witte ruis. Dit onderwerp is al besproken door audiocollage en Arv in #84 en #85. Het "toevoegen" van ruis is ook al besproken in #88. Daar staat:
Een ander typisch elegant punt van digitaal is dat je de ruis bewust en weloverwogen genereert als dat nodig is, want de (onvermijdelijke) quantisatieruis mag je, bij juiste keuze van woordbreedte, verwaarlozen.
 
Als je zelf eens een filter of echo / reverb programmeerd, weet je dat je denormals weg moet halen.
1 methode is ruis toevoegen, een andere methode is een ifje ( branching ).

Je schijnt over software te praten nu.
Ik heb geen flauw idee wat je bedoelt met "denormals" van een filter of echo/reverb. :?:?:?:?:? =)8D
 
Dat maak jij ervan....de kans is gewoon groter dat als ik op zoek ben naar zo een geluid ik het op die manier zal maken en niet op de manier zoals in het filmpje tentoongesteld wordt.....kan je wel bijdehand gaan doen, maar dat verandert er weinig aan. Jij komt met een stelling aan die tot een subliem gecontroleerd resultaat leid, maar anderszijds besef je wellicht niet dat dit voor 90% van de mensen die muziek maakt geen reet uitmaakt.
 
Wat is er nou weer mis met het 'renderen' van 'echte' geluiden ?

Ik vind 't juist supercool dat iemand zoiets voor elkaar krijgt, waarom mag iemand niet puzzelen op een methode om zoiets voor elkaar te krijgen?

Ik ging vroeger naar C64 en Amiga demo competities, daar gebeurden dingen die gewoon supercool waren, van draaiende 3d kubussen en scrolling text's etc.. tot complete animaties met een verhaal, de gewone burger kon er niks mee, ik zat al te mailen begin jaren 90 via bulletinboard systems, kreeg ik ook klachten over, waarom schrijf je niet gewoon een brief werd er gezegd.. Nu zit iedereen foto's te whatsappen.. prima toch?

De fundamentele kennis die wordt opgedaan bij onderzoek naar van alles en nog wat leidt tot allerlei praktische en minder praktische toepassingen, ik vind het alleen maar gaaf.
Maar goed, wetenschap kan mij boeien, maar als jou het niet boeit, dan kom je toch gewoon lekker niet in topics als deze ipv alleen maar te roepen dat het onzin is, want dat is het niet, het is aan jou niet besteed, op dit moment dan tenminste.
 
Back
Top