analoge synths uit de 70"

Origineel geplaatst door Pim
Er is één groot verschil tussen digitaal en analoog opgewekt geluid. Bij een digitale bewerking ontstaat vertraging van het gehele audio spectrum, en bij analoge bewerking is de vertraging frequentie afhankelijk.

Waarschijnlijk is dat laatste de oorzaak waarom het menselijk oor analoog als 'lekker' ervaart.

(de mening van een absolute amateur)

daarvoor bestaan er de digitale FIR en IIR filters (waar alle plugins geloof ik mee gemaakt worden). Met zo'n FIR worden bv. de lineair Phase EQ's gemaakt, eq's die bv. analoog zeer moeilijk(niet?) te maken zijn. IIR filters worden dan weer gebruikt om wel fasedraaiingen te creëeren, zoals we die in analoge eq's etc. terugvinden.
 
"FIR means "Finite Impulse Response". The impulse response is "finite" because there is no feedback in the filter; if you put in an impulse, zeroes will eventually come out after the "1" sample has made its way in the delay line past all the coefficients. DSP filters can also be "Infinite Impulse Response" (IIR). IIR filters use feedback, so when you input an impulse the output theoretically rings indefinitely.

Each has advantages and disadvantages. Overall, though, the advantages of FIR filters outweigh the disadvantages, so they are used much more than IIRs. Compared to IIR filters, FIR filters offer the following advantages:

They can easily be designed to be "linear phase" (and usually are). Put simply, linear-phase filters delay the input signal, but don't distort its phase.

They are simple to implement. On most DSP microprocessors, the FIR calculation can be done by looping a single instruction.

They are suited to multi-rate applications. By multi-rate, we mean either "decimation" (reducing the sampling rate), "interpolation" (increasing the sampling rate), or both. Whether decimating or interpolating, the use of FIR filters allows some of the calculations to be omitted, thus providing an important computational efficiency. In contrast, if IIR filters are used, each output must be individually calculated, even if it that output will discarded (so the feedback will be incorporated into the filter).

They have desireable numeric properties. In practice, all DSP filters must be implemented using "finite-precision" arithmetic, that is, a limited number of bits. The use of finite-precision arithmetic in IIR filters can cause significant problems due to the use of feedback, but FIR filters have no feedback, so they can usually be implemented using fewer bits, and the designer has fewer practical problems to solve related to non-ideal arithmetic.

They can be implemented using fractional arithmetic. Unlike IIR filters, it is always possible to implement a FIR filter using coefficients with magnitude of less than 1.0. This is an important considertaion when using fixed-point DSP's, because it makes the implementation much simpler.

Compared to IIR filters, FIR filters sometimes have the disadvantage that they require more memory and/or calculation to achieve a given filter response characteristic. Also, certain responses are not practical to implement with FIR filters" .
 
Origineel geplaatst door bikkel
Ik gok dat het een quote is van een website.

Meer dan de afkorting en wat algemene dingetjes (fase bv.)ken ik er ook niet over. Hoe die dingen nu echt werken lijkt me een nogal complexe materie.
 
Origineel geplaatst door Pim
Er is één groot verschil tussen digitaal en analoog opgewekt geluid. Bij een digitale bewerking ontstaat vertraging van het gehele audio spectrum, en bij analoge bewerking is de vertraging frequentie afhankelijk.

Waarschijnlijk is dat laatste de oorzaak waarom het menselijk oor analoog als 'lekker' ervaart.

de mening van een absolute amateur

toch fijn dat we hier nog echte wetenschappers hebben...


:D :D :D :D :D :dubbel: :dubbel: :dubbel: :dubbel:
 
Zo ziet een structuur van een FIR filter eruit;
FF amateuristisch uitgelegd:
Je stopt er een sample in en er komt iets anders uit afhankelijk van je filter coeficienten. Je kan er heel veel aan rekenen met Z transformatie enzo. Maar dat leg je niet zo 1,2,3 ff uit. Ik kwam net dit book in pdf tegen:
Ik zou zeggen: lees dit allemaal, dan kunnen we weer op wat hoger niveau verder discusieren. (Voor de liefhebber zeg maar)

http://www.dspguide.com/pdfbook.htm
 

Attachments

  • fir.jpg
    fir.jpg
    8,8 KB · Bekeken: 64
Weer zo'n typisch wetenschappelijk verantwoord idee om met wiskunde te gaan lopen stoeien.

Laat dat toch eens!

Het verschil zit gewoon tussen je twee oren!
 
Maar ondertussen snap ik (en misschien nog meer luitjes?) niet wat Pim nou bedoelt met die vertraging die bij een analoge bak frequentie-afhankelijk zou zijn... zo'n opmerking moet je imo wel even iets verder uit leggen wil het nut hebben :confused:

achja, analoog klinkt gewoon beter klaar :D
 
Laatst gewijzigd:
Origineel geplaatst door fuse
Weer zo'n typisch wetenschappelijk verantwoord idee om met wiskunde te gaan lopen stoeien.

Laat dat toch eens!

Het verschil zit gewoon tussen je twee oren!

[nerdmode]
is geen wiskunde, maar regeltechniek..
[/nerdmode]
 
Origineel geplaatst door Sander02
Maar ondertussen snap ik (en misschien nog meer luitjes?) niet wat Pim nou bedoelt met die vertraging die bij een analoge bak frequentie-afhankelijk zou zijn... zo'n opmerking moet je imo wel even iets verder uit leggen wil het nut hebben :confused:

Bij een analoog filter bv. ondergaan de frequenties van het signaal in de doorlaatband geen fasedraaiing. Vanaf het cutoff gebied ondergaan de frequenties wel een fasedraaiing. Bij een filter met één pool is dat max 90° fasedraaiing, 2 polen 180° ...

Digitaal kan zoiets bv. met die IIR filter gemaakt worden.
 
Hoewel ik dan geen analogoe synths in het echt heb kunnen beluisteren(ben pas 20). Weet ik wil het een en ander van electronica.

Een analoge synth is opgebouwd uit allerlei weerstanden, condesatoren en dergelijjke. Nu is het zo dat geen enkele weerstand gelijk is, inperfectie, en dit niet uit te rekenen effect heeft op het geluid. Dit is vanuit een ontwerpers perspectief natuurlijk erg vervelend,omdat je nu niet weet hoe hij ongeveer gaat klinken.
Nu is het zo dat weerstanden als deze warm worden een andere weerstand krijgen(de opwarm tijd) waardoor het geluid ook weer anders gaat klinken. Het geen vaak als karikastiek ervaren wordt.
Hoe deze ontwerpen werden gerealiseerd zou ik niet weten maar heb er wel een idee over. Vroeger hadden ze geen dan wel weinig computers die dergelijk circuits konden simuleren en moest er gewoon hard gerekend worden. Wat krijg je dan dat ontwerpers eerst een x aantal proef ontwerpen gaat ontwerpen/maken en daarvan uit een keuze maken op het gehoor. Zo ga je elk belangrijk component af en krijg je een analoge bak waar een karikastieke sound in zit. Althans volgens mijn theorie.

Tegenwoordig kan je op een computer een circuit ontwerpen zonder het ook maar een keer te testen in het echt. Wat krijg je dat ontwerpers minder proef modelen maken omdat je door de computer sneller maar ook makkelijker kunnen ontwerpen. Het nadeel is dat er denk ik minder tijd wordt besteed aan een component omdat je nu alles zo makkelijk kan ontwerpen. En je dus meer functies maar minder "mooi/karikastiek" geluid per component krijgt. Daarnaast is tegenwordig tijd is geld dus moet het ook een beetje opschieten omdat mensen het anders niet kopen wegens hoge aanschafprijs of de concurent kopen. Dat was vroeger ook wel zo maar toen was er denk ik minder concurentie was.

Weerstanden en condesatoren zijn tegenwordig ook veel zuiverder, er zitten minder fluctaties in weerstand en dergelijke, doordat de productie methodes ook vooruit zijn gegaan(handmatig tegen machinaal) daardoor er dus een betere beheersing is van het uitgangsignaal/geluid.

Ik zelf heb een rompler(Cs2x) en om verder te gaan met het digitale, een groot probleem bij dit soort synths is natuurlijk de manier waarop de sampels zijn opgenomen. Deze worden digitaal opgenomen en zoals iedereen weet gebeurd digitaal opnemen in stappen corresponderend aan het aantal bits. Dit wil zeggen dat per halve sinusvorm er zoveel bits/stappen per beschikking zijn. Als je dus 16 bit hebt zijn er per halve sinusgolf 16 stappen beschikbaar dus 32 voor een de hele sinusgolf. Maar omdat een analoge sinusgolf uit oneindig veel stapjes bestaat zal er dus een deel van de informatie wegvallen omdat de stappen een rechthoekige vorm hebben en dat past niet goed in een ronde vorm.

Je kunt het aantaal stappen verhogen maar dan zal de grote die het fragment in het geheugen opneemt ook groter worden er wordt dus een gulde midden weg gekozen.
Nu heb je dus dat opgenomen fragment en wil je dat reproduceren. Dan komt het probleem dat je dus alleen maar bijv. die 2x16 meetpunten hebt en je dus om tot een mooie sinusgolf te komen moet je informatie bij gaan maken. Je zou dit digtale inperfectie kunnen noemen.

Die informatie die gemaakt moet worden wordt bepaald door tussen 2 meetpunten te kijken wat het verschil is. Vandaar uit wordt berekend hoe het weggevallen deel tussen die 2 meet punten ongeveer zou hebben moeten lopen. Er wordt dus een perfecte middenweg gekozen het geen weinig ruimte overlaat voor inperfectie. Dus als je zeg maar een analoge bak aan het samplen bent en er net een karikastieke fluctatie tussen 2 meet punten valt zal deze dus verloren zijn. Als dit te vaak geberud zal de orginele sound worden aangetast

Dan bestaat er ook nog de term oversampeling dat is niks meer dan dat de D-A converter vaker het verschil tussen 2 stappen berekend, waardoor het theoretisch dichter in de buurt van het orgineel zou moeten komen.
Omdat er dus zo weinig inperfectie in het digitale reken gebeuren is zal het dus kaal en saai klinken. Dan heb je ook nog de term 44,1khz dit is het aantal keer per seconde dat er met 2x16 bits naar een geluid wordt gekeken/gemeten.

Nog een probleem is het opnemen op de computer of een andere digitaal opname apparaat. Omdat je nu eerst van D-A naar A-D opgaat nemen en je nog meer informatie kwijt gaat raken dit zou je kunnen oplossen door digitaal op te nemen maar voor zover ik weet hebben hardware synths nog geen digitale output(s/pdif of toslink).
Nu het begrip softsynth steeds vaker opduikt zijn alle nadelen van de hardware verdwenen zou men denken, helaas omdat zoals hier in deze topic al gezegt mensen graag naar inperfectie luisteren(bewust of onbewust) en je met software alles perfect zou kunnen maken het nog saaier/killer gaat klinken. En je onmogelijk alles losse weerstandjes kan simuleren wegens de inperfectie en rekenkracht van de huidige computer.

Maar ik dwaal af

Wat betreft boventonen. Zie het als volgt als men een snaar op een piano aanslaat zal alles direct in de buurt men resoneren. Het grappige is is dat boventonen evenals ondertonen vaak veelvouden zijn van de grondtoon. Dus een A van 440 hz heeft boven tonen van bijv. 880, 1760 hz ect.

Nu is het zo dat zoals uitgelegt boven in de digitale wereld informatie verloren gaat zo ook veel boventonen omdat opname en digitale apparatuur veelal alles boven de 20khz afkappen. Nu is nooit bewezen dat de frequentie spectrum boven de 20khz een dergelijk effect heeft op het spectrum er onder. Toch is er wel degelijke regestratie van die tonen maar je neemt het niet waar. Er gaat zo gezegt informatie verloren. Maar omdat geluid een veelvoud is van allemaal perfect sinusen alleen lopen deze niet allemaal gelijk zal door de ondertonen van het spectrum boven de 20khz er toch wat toegevoegt worden aan het geluid ten voordele of ten nadele. Daarnaast zijn zelfs monitor speakers geen perfect weergevers. Hoe je het ook wend of keert er blijft informatie verloren gaan.

Kort om
Analoog blijft analoog en je kunt het "nooit" zo laten klinken als toen omdat je dan met alle materialen(synths opname apparatuur en dergelijke) van vroeger moet werken. Want de ketting is zo sterk als de zwakste schakel.

Digitaal blijft digitaal en je moet ook niet willen dat het zo klinkt als vroeger omdat dat simpel weg onmogelijke is wegens de beperking als wel de oneindigheid van digitaal iets analoog te laten klinken.

En geluid is geen exacte wetenschap want je kunt nooit alle fluctaties berekenen/simuleren
zodoende kun je dus nooit voorspelen wat geluid gaat doen.

En we moeten vooral blijven muziek maken want of het nu analoog of digitaal klinkt het gaat om de feeling die de muziek geeft niet op de gebruikte apparatuur
 
Ik kan me niet echt vinden in het verhaal van Jaguar_e. We weten allemaal (?) wel aardig dat digitaal opnemen en weergeven andere resultaten geeft dan analoog opnemen, maar dat verklaart niet waarom een digitaal opgenomen analoge bron anders klinkt dan een digitale simulatie daarvan.

Hetzelfde "probleem" speelt ook bij (digitale) versterkersimulatie: hoe kun je een in wezen analoog apparaat digitaal simuleren. Een benadering die ook goed omgezet kan worden in electronica is door te kijken wat de response van zo'n analoog apparaat is. Dit kun je bijv. doen door er allerlei signalen in te gooien, te kijken wat eruit komt en dan de spectra met elkaar te vergelijken. Zo modelleer je het apparaat feitelijk als een lineair filter op de (Fourier-)spectra.

Maar in de praktijk is dat maar een deel van het verhaal, want er speelt ook nog zoiets mee als stap/attack response, wat zich dan alweer moeilijker laat modelleren bovenop een lineaire filter-aanpak omdat dat meestal een niet-lineair effect in de tijd is en afhankelijk is van het hele inputsignaal en niet alleen van het spectrum daarvan.

Dit soort dingen maakt veel meer verschil dan de quantisatieruis die je krijgt bij digitaal opnemen en afspelen of dat mensen misschien stiekem toch wel iets meekrijgen van frequenties boven de 20KHz (wat volgens mij niet het geval is).

Mijn 2 cent...
 
16 bits is geen 16 stappen en het heeft niets met een halve sinus te maken. Interpolatie tussen 2 stappen in DA conversie is geen actieve bezigheid, dit gaat vanzelf door de eigenschappen van de componenten van de DA converter en door de eigenschappen van geluid (en de energie die daarvoor nodig is) zelf.

Waar deze discussie over gaat is of subtractieve synthese in wiskunde te beschrijven en in een computer te implementeren is. Wiskunde is toereikend (fourrier).

De discussie gaat dus over of implementaties toereikend zijn. Ik beweer dat ik mijn digitale synthesizer net zo kan laten klinken als het geluidsvoorbeeld van de topicstarter, door zijn fragment in het geheel te samplen. Ik heb ook moddeling synthese waarmee ik minstens zo levendige sounds kan maken (VL van yamaha). Of de gemiddelde Analog moddeling synthesizer (dus N osscilatoren en dan subractieve synthese) even goed klinkt als een jaren 70 synth weet ik niet. Ik ken ze niet allemaal. Wel geloof ik dat het kan.
 
Origineel geplaatst door Jaguar_e
Als je dus 16 bit hebt zijn er per halve sinusgolf 16 stappen beschikbaar dus 32 voor een de hele sinusgolf.
[/quote]

Origineel geplaatst door joriz
16 bits is geen 16 stappen en het heeft niets met een halve sinus te maken.
Even een toelichting waarom dit zo is:

16 bits zijn 16 variabelen die op 0 of 1 kunnen staan. Dat zijn dus 2 mogelijkheden per bit, en dus 2*2*2*2....*2 = 2 tot de macht 16 = 65536 mogelijkheden.

Uiteindelijk gaat het er bij deze bits-wedstrijd om dat het verschil zo miniem is geworden dat het gewoon niet meer uitmaakt. Die 16 bits hebben ook hun weerslag op de "dynamische range", en op het moment dat die het aantal decibel van analoog overschreidt heeft alles wat er daarna met "dat klinkt digitaal" of "dat klinkt analoog" bestempeld wordt met de programmeerkunsten van de muzikant (immers, dikke en dunne sounds zijn dan gewoon weer wiskunde) en psychoakoestiek (als van tevoren wordt verteld dat het volgende voorbeeld "analoog" is en het daarna volgende "digitaal" maak je voor jezelf al een beslissing) te maken.

Vergelijk het met zo'n hoortest die een sinus op laat gaan tot boven de 20khz. Als je een paar mensen hebt die trots vertellen dat ze het nog steeds kunnen horen, ook al staat het apparaat uit, dan weet je waar je mee te maken hebt ;).
 
Origineel geplaatst door joriz
Waar deze discussie over gaat is of subtractieve synthese in wiskunde te beschrijven en in een computer te implementeren is. Wiskunde is toereikend (fourrier).
Wiskunde is toereikend, maar waarschijnlijk niet in de praktijk. Natuurlijk kun je (theoretisch) elk apparaat beschrijven in termen van een functie f : input --> output, maar in de praktijk kun je die niet opschrijven. Sowieso ben je gebonden door de mogelijkheden van de technologie aan wat voor soort functies f je daadwerkelijk kunt implementeren. Binnen die grenzen kun je gaan kijken welke soort functies je het best kunt bekijken om binnen afzienbare tijd met een goed resultaat te komen.

Stoeien met Fourier is hiervoor heel nuttig maar is tegelijkertijd ook heel beperkt. Voor een EQ is het heel praktisch (hoewel je waarschijnlijk wel wat moeite moet doen om een goed klinkende parametrische EQ na te bootsen), maar voor iets als een compressor totaal niet. Wat als je analoge apparaat deze beide karakteristieken heeft op manier dat ze elkaar beinvloeden, bijv. omdat er buizen inzitten?
 
Back
Top