Περί τεχνολογίας analogue synths

[pmatsios]

Είδα εχθές ένα ντοκυμαντέρ περί ιστορικών synths και είχε φυσικά ανάμεσα και το DSI Prophet. Έλεγε λοιπόν οτι η φοβερή καινοτομία του Prophet ήταν ότι ήταν το πρώτο συνθ με μικροεπεξεργαστή.

Και τώρα ρωτάω κάτι που δεν είχα σκεφτεί μέχρι τώρα: Όταν λέμε αναλογικό συνθ τι ακριβώς είναι αναλογικό; Εφόσον υπάρχει μέσα μικροεπεξαργαστής, τι ακριβώς είναι αναλογικό;

Ποια η βασική διαφορά ενός αναλογικού και ενός VA?

Και κάτι τελευταίο: Στις VST εκδόσεις ιστορικών αναλογικών συνθ, κατά πόσο μπορεί να αναπαραχθεί η αναλογική τεχνολογία; Είναι μόνο θέμα προγραμματισμού ή και hardware?

Ευχαριστώ.

 

[stavros_d80]

'Εχεις όρεξη εσύ μου φαίνεται βραδυάτικα... ;D ;D ;D

Καλώς ήρθες στο noiz!

Εάν συνέχιζες λίγο ακόμα το search θα πάρεις απάντηση σε αυτά που ζητάς όπως και για τις διαφορετικές μορφές σύνθεσης ήχων σε synth.

Γενικά η βασική διαφορά αναλογικού/ψηφιακού είναι παντού η ίδια σαν εφαρμογή. Τα αναλογικά synth λειτουργούν με dc current (συνεχόμενο ρεύμα) στα κυκλώματά τους ενώ τα ψηφιακά με συνδυασμό εντολών 0&1 (binary code). Η καινοτομία δεν ήταν ο μικροεπεξεργαστής (chip) αλλά τα sequential cirquits του prophet... τεσπα.. θα κάτσουμε εδώ μέχρι μεθαύριο... Ο επεξεργαστής μπορεί να υπάρχει αλλά οι εντολές δίνονται μέσω αλλαγής στο ρεύμα ενώ στα ψηφιακά synth μέσω εντολών 0/1.

Το Virtual Analog είναι αυτό που λεέι virtual=εικονικό (μούφα δηλαδή=μαιμού!)

Προσπαθεί να αναπαράγει τον ήχου του αναλογικού με ψηφιακό τρόπο, αλλά πάπαλα, μέχρι σήμερα το ανθρώπινο αυτί πιάνει τη διαφορά. Σαν να ακούς ένα αρχείο mp3 (compressed) με ένα wav (uncompressed) ... καμία σχέση.

Στις vst εκδόσεις είναι ακριβώς το ίδιο πράγμα (μούφα δηλαδή) και λαμπρό παράδειγμα είναι τελευταία εφαρμογή της apple στο i-pad με τo electribe esx όπου το εφφέ της λάμπας αναπαράγεται ψηφιακά.

Βέβαια παίρνει και ένα καλό μουσικό αυτί να τα καταλάβεις όλα αυτά, σε μερικούς φαίνεται το ίδιο, αλλά δεν είναι.

Αυτά γενικά... περισσότερες πληροφορίες μπορούν να δώσουν οι αναλογικάκηδες του forum... (γιατί εγώ είμαι σκυλάς και παίζω με Korg )

 

[OurDarkness]

Είδα εχθές ένα ντοκυμαντέρ περί ιστορικών synths και είχε φυσικά ανάμεσα και το DSI Prophet. Έλεγε λοιπόν οτι η φοβερή καινοτομία του Prophet ήταν ότι ήταν το πρώτο συνθ με μικροεπεξεργαστή.

Και τώρα ρωτάω κάτι που δεν είχα σκεφτεί μέχρι τώρα: Όταν λέμε αναλογικό συνθ τι ακριβώς είναι αναλογικό; Εφόσον υπάρχει μέσα μικροεπεξαργαστής, τι ακριβώς είναι αναλογικό;

Ποια η βασική διαφορά ενός αναλογικού και ενός VA?

Και κάτι τελευταίο: Στις VST εκδόσεις ιστορικών αναλογικών συνθ, κατά πόσο μπορεί να αναπαραχθεί η αναλογική τεχνολογία; Είναι μόνο θέμα προγραμματισμού ή και hardware?

Ευχαριστώ.

Το Prophet 5 δεν είναι DSI, αλλά Sequential Circuits. Μπορεί ο σχεδιαστής να είναι ο ίδιος αλλά οι εταιρείες είναι διαφορετικές.

Η καινοτομία του Prophet 5 είναι ότι ήταν το πρώτο πραγματικά πολυφωνικό synthesizer, το οποίο είχε και την δυνατότητα αποθήκευσης των ήχων σε μνήμη. Ο μικροεπεξεργαστής ήταν (και είναι βέβαια) υπεύθυνος για την ανάκληση των ήχων από την μνήμη και δεν σχετίζεται με την παραγωγή ή διαμόρφωση του ήχου.

Όταν λέμε ότι ένα synthesizer είναι αναλογικό, εννοούμε ότι το signal path του είναι αναλογικό. Το signal path, στα synthesizers που χρησιμοποιούν subtractive synthesis (τα οποία αποτελούν και την συντριπτική πλειοψηφία) είναι ουσιαστικά η ακολουθία:

VCO - VCF - VCA (δηλαδή ταλαντωτής - φίλτρο - ενισχυτής).

Τα παραπάνω τμήματα (δηλαδή VCO, VCF και VCA) υλοποιούνται με ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα οποία μπορεί να είναι διακριτά (discreet electronics) ή μη διακριτά (non-discreet electronics). Π.χ. στο Minimoog έχουμε διακριτά ηλεκτρονικά κυκλώματα, ενώ στο Prophet 5 που ανέφερες έχουμε chip (είτε SSM, είτε CEM, ανάλογα με την έκδοση του Prophet 5).

Στην παραπάνω αλληλουχία, VCO-VCF-VCA, πολύ συχνά αναφέρονται και οι περιβάλλουσες (envelope generators), οι οποίες δεν αποτελούν μέρος του σήματος (τουλάχιστον για τα synth που συζητάμε) αλλά διαμορφώνουν το σήμα με διάφορους τρόπους, συνηθέστεροι από τους οποίους είναι η διαμόρφωση του φίλτρου και του ενισχυτή.

Το ίδιο ισχύει και για τα LFO (low frequency oscillators). Ένα παράδειγμα ενός synthesizer που είναι αναλογικό αλλά έχει ψηφιακές περιβάλλουσες και LFOs είναι το Andromeda A6.

Επίσης, η αλληλουχία VCO-VCF-VCA, μπορεί να αλλοιωθεί και να έχει ένα ψηφιακό μέρος, όπως π.χ. ψηφιακούς ταλαντωτές, αναλογικά φίλτρα, και ψηφιακό ενισχυτή. Αυτά τα synthesizers, συνήθως λέγονται υβριδικά, και ένα παράδειγμα τέτοιου synthesizer είναι το Q+ της Waldorf.

Η βασική διαφορά, ως προς την κατασκευή - υλοποίηση, ενός αναλογικού synthesizer και ενός VA synthesizer, είναι ότι το πρώτο χρησιμοποιεί ηλεκτρονικά κυκλώματα για το signal path, ενώ το δεύτερο χρησιμοποιεί κώδικα ο οποίος εξομοιώνει την λειτουργία των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Ο κώδικάς αυτός τρέχει σε κάποιον DSP επεξεργαστή στην πλειοψηφία των hardware VA synthesizers ή στον επεξεργαστή του υπολογιστή που έχουμε, αν πρόκειται για κάποιο VST.

Στις VST εκδόσεις ιστορικών αναλογικών synthesizers, χρησιμοποιείται ένα όμορφο αντίγραφο του αντίστοιχου hardware (πράγμα πολύ σημαντικό γιατί αλλιώς δεν πουλάει) και πολύ μπλα-μπλα. Οι εξομοιώσεις είναι σε γενικές γραμμές μέτριες και αυτό οφείλεται ως επί το πλείστον στην ποιότητα του κώδικα και κατ' επέκταση και στο διαθέσιμο hardware. Η μελέτη και συμπεριφορά των αντίστοιχων ηλεκτρονικών κυκλωμάτων είναι μία πάρα πολύ δύσκολη διαδικασία και ένα αναλογικό synthesizer ποτέ δεν είναι απλά το άθροισμα των κυκλωμάτων από τα οποία αποτελείται. Όλα αυτά τα κυκλώματα αλληλεπιδρούν με διάφορους τρόπους και αυτές οι ιδιοσυγκρασίες δεν έχουν μελετηθεί εκτενώς για να μιλάμε για πολύ καλές εξομοιώσεις.

Άρα κοντολογίς, τα αντίστοιχα soft-synths, μπορεί ναι μεν να είναι καλά αυτά καθ' αυτά, αλλά πιστές εξομοιώσεις των αντίστοιχων hardware synths δεν είναι με τίποτα και το αντίστοιχο marketing και οι φανφαρολογίες των διαφόρων εταιρειών που τα προωθούν είναι απλά μπούρδες.

 

[pmatsios]

Σας ευχαριστώ παίδες. OurDarkness ήσουν κατατοπιστικότατος και λεπτομερειακός (πρέπει να επαναλάβω τις γνώσεις μου στην ηλεκτρονική...)

Δηλαδή το αναλογικό συνθ αποτελείται από τραντζίστορ, ενισχυτές, φίλτρα κτλπ που επιδρούν με αναλογικό τρόπο στο τροφοδοτούμενο ρεύμα αν κατάλαβα καλά;

Ο ταλαντωτής που παράγει τις κυματομορφές τι ακριβώς είναι (φαντάζομαι κάτι προκαλεί ταλάντωση στο ρεύμα ανάμεσα σε κάποιες τιμές και πως διαφοροποιούνται οι διάφορες κυματομορφές; Εφόσον το ρεύμα είναι ένα απλό ηλεκτρομαγνητικό κύμα σταθερού (σχεδόν) πλάτους και συχνότητας, πως παράγονται οι διάφορες αρμονικές στην κυματομορφή του ήχου;

Ελπίζω να γίνομαι κατανοητός, διότι ούτε περί αναλογικών συνθ ούτε περί ηλεκτρονικής είμαι ιδιαίτερος γνώστης...

 

[warpie]

Εφόσον το ρεύμα είναι ένα απλό ηλεκτρομαγνητικό κύμα σταθερού (σχεδόν) πλάτους και συχνότητας, πως παράγονται οι διάφορες αρμονικές στην κυματομορφή του ήχου;

Διαφορετικα αναλογικα κυκλωματα παραγουν διαφορετικα waveforms. Για παραδειγμα ενα sinewave ειναι πολυ πιο δυσκολο και πολυπλοκο κυκλωμα απ' οτι ενα squarewave. Μπορεις να βρεις καποια κυκλωματα στο ιντερνετ.

Μια απλη προσεγγιση ειναι οτι η συχνοτητα των waveforms αλλαζει απ' τα πληκτρα ενω το amplitude απο τα VCAS.

Σχετικα με τις αρμονικες, διαβασε λιγο περι synthesis και θα καταλαβεις ακριβως τι αρμονικες εχει το καθε waveform. Αν παλι μιλαμε για συνθ με 2 η' παραπανω VCOs, τοτε οι αρμονικες ειναι πιο συνθετες και μιλαμε πλεον για ενα ειδος additive synthesis.

 

[OurDarkness]

Σας ευχαριστώ παίδες. OurDarkness ήσουν κατατοπιστικότατος και λεπτομερειακός (πρέπει να επαναλάβω τις γνώσεις μου στην ηλεκτρονική...)

Δηλαδή το αναλογικό συνθ αποτελείται από τραντζίστορ, ενισχυτές, φίλτρα κτλπ που επιδρούν με αναλογικό τρόπο στο τροφοδοτούμενο ρεύμα αν κατάλαβα καλά;

Ο ταλαντωτής που παράγει τις κυματομορφές τι ακριβώς είναι (φαντάζομαι κάτι προκαλεί ταλάντωση στο ρεύμα ανάμεσα σε κάποιες τιμές και πως διαφοροποιούνται οι διάφορες κυματομορφές; Εφόσον το ρεύμα είναι ένα απλό ηλεκτρομαγνητικό κύμα σταθερού (σχεδόν) πλάτους και συχνότητας, πως παράγονται οι διάφορες αρμονικές στην κυματομορφή του ήχου;

Ελπίζω να γίνομαι κατανοητός, διότι ούτε περί αναλογικών συνθ ούτε περί ηλεκτρονικής είμαι ιδιαίτερος γνώστης...

Το ρεύμα είναι για να ... πάρει μπρος το κύκλωμα. ;D

Ένας ταλαντωτής μπορεί (πολύ χονδρικά) να υλοποιηθεί με ένα κύκλωμα RC (όπου R είναι η αντίσταση και C είναι ο πυκνωτής). Ο πυκνωτής φορτίζεται και εκφορτίζεται κατά περιοδικά διαστήματα. Φαντάσου ότι ο πυκνωτής φορτίζεται, ας πούμε γραμμικά, και έχει τις τιμές 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Στην τιμή 10, ο πυκνωτής εκφορτίζεται απότομα και ξαναξεκινάει από το 0. Πάρε αυτές τις τιμές και βάλτες σε ένα διάγραμμα X-Y. Θα δείς ότι παράγεται μία πριονωτή κυματομορφή (sawtooth).  Το πόσο γρήγορα γίνεται η φόρτιση - εκφόρτιση καθορίζει ουσιαστικά την συχνότητα του ταλαντωτή.

Η τετραγωνική κυματομορφή (square), παράγεται από την πριονωτή και ένα κύκλωμα που ονομάζεται συγκριτής (comparator). O συγκριτής έχει δύο εισόδους. Στην μία είσοδο οδηγούμε την πριονωτή κυματομορφή, ενώ στην άλλη έχουμε μία σταθερά (constant) με βάση την οποία γίνεται η σύγκριση. Συνήθως αυτή η σταθερά είναι το 0. Όσο λοιπόν η πριονωτή κυματομορφή είναι πάνω από 0, το αποτέλεσμα του συγκριτή είναι 1. Μόλις πάει κάτω από το 0, το αποτέλεσμα είναι 0. Για να γίνει πιο κατανοητό πες ότι αντί για 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 και 10 έχουμε τους αριθμούς:

-5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5

και ανά πάσα χρονική στιγμή τους συγκρίνεις με τον αριθμό 0. Αν το αποτέλεσμα είναι μικρότερο έχεις -1, αλλιώς έχεις +1. Οπότε:

-5, -4, -3, -2, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5 (η μία είσοδος)

και

0,  0,  0,  0,  0, 0,  0,  0,  0,  0,  0 (η άλλη είσοδος)

το αποτέλεσμα είναι:

-1, -1, -1, -1, -1, +1, +1, +1, +1, +1, +1

Αν τα βάλεις αυτά τα -1, και +1 σε ένα διάγραμμα X-Y θα πάρεις μία τετραγωνική κυματομορφή. Φυσικά υπάρχουν και άλλοι τρόποι παραγωγής, απλά αυτός ο συγκεκριμένος παράγει πολύ καθαρές τετραγωνικές κυματομορφές.

Θα μπορούσε το κύκλωμα του ταλαντωτή να παράγει μία τετραγωνική κυματομορφή και να πάρεις την πριονωτή με ένα άλλο κύκλωμα το οποίο ονομάζεται lag processor. Όπως και να έχει το θέμα, υπάρχουν διάφοροι τρόποι παραγωγής κυματομορφών.

Η ημιτονοειδής κυματομορφή συνήθως δεν υπάρχει σε ταλαντωτές γιατί δεν προσφέρεται για την αφαιρετική σύνθεση λόγω μη ύπαρξης αρμονικών σε αυτήν.