Tutorial για φίλτρα

[ex-OurDarkness]

Θα μπορούσαμε ίσως μελλοντικά να επεκταθούμε και στις πιο σύνθετες που προκύπτουν από αυτές τις βασικές κυματομορφές; Πχ. την supersaw και το πόσο χρήσιμη και ακουστή είναι αυτή η "μετάλλαξη"? Και πώς αυτή μπορεί να δημιουργηθεί (πχ. από ποιες μαθηματικές πράξεις και ποια μηχανήματα το επιτρέπουν?)

 

Ναι, γιατί όχι. Απλά ίσως είναι καλύτερα να το βάλουμε σε ένα καινούριο thread  :)

 

*** Τώρα που το ξαναδιάβασα, είδα αυτό:οπότε η ερώτηση αλλάζει λίγο: Είναι χαρακτηριστικό του φίλτρου moog, ή των φίλτρων γενικότερα αυτός ο σχεδιασμός; Μήπως έχει να κάνει με το περίφημο selfoscilation και όσα φίλτρα έχουν αυτήν τη δυνατότητα, έχουν και αυτήν τη διάταξη?

 

Η ύπαρξη ενός τρόπου ανατροφοδότησης (feedback) σχετίζεται άμεσα με την δημιουργία resonance και κατά συνέπεια με το φαινόμενο της ιδιοταλάντωσης (self oscillation). Στην ιδιοταλάντωση, έχουν αφαιρεθεί όλες οι συχνότητες που υπάρχουν εκατέρωθεν της συχνότητας αποκοπής και μένει μία και μοναδική ημιτονοειδής κυματομορφή με συχνότητα ίση με την συχνότητα του φίλτρου (δηλ. την cutoff frequency). Σε αυτή την περίπτωση το φίλτρο λειτουργεί ως ταλαντωτής και σε πολλά αναλογικά synthesizers η παραγόμενη ημιτονοειδής κυματομορφή είναι εξαιρετικής καθαρότητας και χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους, π.χ. για την δημιουργία bass drums. Αν το εκάστοτε synthesizer δίνει την δυνατότητα tracking απ' ευθείας από το κλαβιέ, τότε μπορούμε ουσιαστικά να παίξουμε με το φίλτρο όπως ακριβώς θα παίζαμε με οποιοδήποτε ταλαντωτή. Άρα δεν χρειάζεται κάποιος να ψάχνει για samples από bass drums, αρκεί ένα φίλτρο σε ιδιοταλάντωση και 1-2 γρήγορες περιβάλλουσες.

 

Πέραν τούτου όμως, η ανατροφοδότηση δεν είναι χαρακτηριστικό μόνο του Minimoog καθότι υπάρχει και σε διάφορα άλλα synthesizers τα οποία δεν έχουν την ίδια ακουστική συμπεριφορά. Π.χ. στο Jupiter-8 υπάρχει ένα 24dB/oct φίλτρο το οποίο ναι μεν είναι resonant, αλλά είναι υλοποιημένο διαφορετικά: είναι βασισμένο σε ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC) σε αντίθεση με το Minimoog το οποίο αποτελείται από διακριτά ηλεκτρονικά (discreet) και η ηχητική τους διαφορά ως προς το resonance είναι εμφανής.

 

Σε αυτό το σημείο αξίζει να αναφερθεί ένα "τεχνικό" σφάλμα στο φίλτρο του Minimoog το οποίο είναι το σημαντικότερο (κατά την γνώμη μου) γνώρισμά του και είναι άμεσα υπεύθυνο για τον χαρακτηριστικό ήχο του Minimoog: ότι το resonance ελαττώνεται όσο πλησιάζουμε χαμηλότερες συχνότητες αποκοπής ενώ σε άλλα synthesizers ΔΕΝ συμβαίνει αυτό. Αποτέλεσμα του γεγονότος αυτού είναι ότι το Minimoog δεν είναι ότι καλύτερο για resonant basses σε αντίθεση π.χ. με το Jupiter-8 στο οποίο το resonance δεν μειώνεται όταν μειώνεται και η cutoff frequency και αυτός είναι και ο λόγος γιατί τα resonant basses στο Jupiter 8 ακούγονται πιο επιθετικά.

 

Αυτό ακριβώς το σφάλμα είναι που διέφευγε από όλους αυτούς που προσπάθησαν κατά καιρούς να κλέψουν το πατενταρισμένο Moog φίλτρο. Ακόμη και η ARP η οποία έκλεψε την σχεδίαση του φίλτρου και την υλοποίησε σε κάποιες εκδόσεις του ARP 2600 δεν το πέτυχε ακριβώς...  ;D Προφανώς, μία ακόμη πιο επιτυχημένη εξομοίωση του φίλτρου θα περιλάμβανε ΚΑΙ voltage controlled resonance και όχι μόνο voltage controlled cutoff frequency. Λίγα synthesizers προσφέρουν voltage controlled resonance - ίσως σε κάποια VA να υπάρχει αυτή η δυνατότητα αλλά γενικά είναι ένα χαρακτηριστικό το οποίο είναι σπάνιο ακόμα και σε modular συστήματα. Ένα synthesizer που δίνει αυτή την δυνατότητα είναι το Andromeda - αλλά ενώ στο Minimoog VCF ενυπάρχει μέσα στα χαρακτηριστικά του φίλτρου στο Andromeda πρέπει να προσομοιωθεί. Αυτός είναι και ο σημαντικότερος λόγος που διάφοροι τύποι λένε ότι το Moog φίλτρο του Andromeda δεν είναι το ίδιο με το Moog φίλτρο στο Minimoog. Φυσικά και δεν είναι, καταρχάς γιατί το Moog φίλτρο στο Andromeda είναι εξομοίωση του φίλτρου του Moog Modular (που όπως προείπα δεν είναι ακριβώς ίδιο με το Minimoog) και αφετέρου γιατί η voltage controlled resonance ΔΕΝ υπάρχει αυτούσια. Υπάρχει τρόπος όμως να εξομοιωθεί και αυτό το φαινόμενο ακόμη και στο Nord Modular, παρ' όλο που φοβάμαι ότι το patch θα αρχίσει να ... ξεφεύγει.

 

Πέραν τούτου, υπάρχουν και ένα σωρό άλλα φαινόμενα τα οποία λαμβάνουν χώρα, τα οποία είτε είναι δύσκολο να εξομοιωθούν είτε είναι δύσκολο να μελετηθούν (πόσο μάλλον να εξομοιωθούν). Κάποια από αυτά θα τα αναφέρω σε επόμενο post και κάποια θα έχουν και τα αντίστοιχα patches.

[boukas]

Μια ακόμη ερώτηση να το ξεκαθαρίσω αυτό:

Έστω ότι σε ένα μοντουλαρ περιβάλλον (σαν το synthmaker πχ) αρχίζω να χτίζω σιγά σιγά ένα συνθ. Αν δεν βάλω αυτόν τον μικρό μίκτη για την ανατροφοδότηση του φίλτρου, αλλά τουναντίον το σήμα περνά από το φίλτρο απευθείας στην έξοδο, τί είναι αυτό που χάνω? Το selfosc μόνο; Ή και κάτι άλλο;  ???

 

 

 

Αν μπορείς κάποια στιγμή δώσε και κανά λινκ ηχοσύνθεσης, αλλά λίγο ψαγμένη και όχι τα κλασσικά για κανά μπάσο και λιντ της πλάκας. Πχ έπεσε στα χέρια μου το τελευταίο τεύχος του computer music που στον οδηγό του scott solida βγάζουν τρομερά διαστημικά εφέ χρησιμοποιώντας μόνο ένα selfosc φίλτρο, και ψάρωσα τραγικά!!!! ;D

[ex-OurDarkness]

Αν δεν βάλω αυτόν τον μικρό μίκτη για την ανατροφοδότηση του φίλτρου, αλλά τουναντίον το σήμα περνά από το φίλτρο απευθείας στην έξοδο, τί είναι αυτό που χάνω? Το selfosc μόνο; Ή και κάτι άλλο;  ???

 

Χάνεις το resonance και επειδή όταν:

 

1. resonance = maximum

2. cutoff = minimum

 

έχεις ιδιοταλάντωση, χάνεις και την ιδιοταλάντωση (self oscillation)

 

Αν μπορείς κάποια στιγμή δώσε και κανά λινκ ηχοσύνθεσης, αλλά λίγο ψαγμένη και όχι τα κλασσικά για κανά μπάσο και λιντ της πλάκας. Πχ έπεσε στα χέρια μου το τελευταίο τεύχος του computer music που στον οδηγό του scott solida βγάζουν τρομερά διαστημικά εφέ χρησιμοποιώντας μόνο ένα selfosc φίλτρο, και ψάρωσα τραγικά!!!! ;D

 

Πολύ advanced τεχνικές μπορείς να βρεις εδώ:

 

http://www.cim.mcgill.ca/~clark/nordmodularbook/nm_book_toc.html

 

πραγματικά θησαυρός γνώσεων. ;)

[boukas]

Τανκ γιου τανκ γιου!! ;D

 

Μου φαίνεται πως έπειτα από σειρά αναβολών ήρθε η ώρα να χτυπήσω το nord modular engine.

[ex-OurDarkness]

Για να βελτιωθεί ακόμη περισσότερο η προσομοίωση, όχι μόνο στο Nord Modular, αλλά και σε οποιοδήποτε άλλο ψηφιακό synthesizer, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη το εξής:

 

Ανατροφοδοτήσεις (feedback loops) όπως αυτή που προκαλεί το φαινόμενο resonance παρουσιάζουν αστάθεια περίπου στο 1/8 της συχνότητας του εκάστοτε ψηφιακού synthesizer. Έτσι σε ένα synthesizer όπως το Access Virus TI ή το Nord Modular G2, τα οποία λειτουργούν στα 96 KHz, είναι εύκολο να διαπιστώσουμε με μία απλή διαίρεση ότι αυτού του είδους το feedback παρουσιάζει αστάθεια στα 96 KHz / 8 = 12 KHz. Με άλλα λόγια όταν η συχνότητα αποκοπής πλησιάζει τα 12 KHz, η ηχητική συμπεριφορά του resonance δεν είναι η αναμενόμενη. Στην περίπτωση του Moog VCF αυτό δεν αποτελεί πολύ μεγάλο πρόβλημα γιατί ούτως ή άλλως το Moog VCF δεν ανοίγει παραπάνω από 12 KHz (άλλο ένα tip!) αλλά σε διαφορετικά φίλτρα μπορεί το πρόβλημα να είναι πιο εμφανές.

 

Για να αντιμετωπιστεί το φαινόμενο αυτό, υπάρχουν συνήθως 2 τρόποι (τουλάχιστον 2 ξέρω εγώ)

 

1. να γίνεται oversampling στο φίλτρο ή

2. να μειωθεί το feedback όταν πλησιάζουμε σε αυτές τις συχνότητες (που είναι και ο τρόπος με τον οποίο λειτουργούν τα περισσότερα synthesizers).