Lettura e modellazione di un filtro digitale/analogico

  • kyma1999

11-09-10 14.56

Salve, vorrei porre una domanda estremamente tecnica....ma credo particolarmente interessante per tutti.

Per "leggere un filtro" come si procede? ad esempio....prendiamo una Roland D70, una macchina che non possiede un ingresso audio e nemmeno importa campioni, e quindi si presta bene come sfida.

se volessimo modellare il suo filtro e clonarlo con un programma, oppure un hardware, ad esempio un modulo per un modulare, anche se sarebbe assurdo mettere un filtro digitale in un modulare ma pazienza, è anche per scopo teorico che ne parliamo.

intanto di cosa ci dovremmo munire? sicuramente del D70 originale, poi che altro servirebbe?
analizzatori di spettro credo, oscilloscopio, un programma con visualizzazione scientifica spettrale dell'audio (tipo AUDITION)?

e dopo come si procederebbe? cioè quali sono i passi da compiere esattamente?

credo che la questione riguardi non solo un semplice filtro....pensiamo ad esempio quando prendono un equalizzatore analogico (come ad esempio un pultec) che è appunto un insieme di filtri se vogliamo, e lo modellano creando un plug in dsp, che si comporta in maniera molto simile alla sua controparte in carne ed ossa.

però in qualche modo dovranno leggere il funzionamento dell'hardware per poterlo replicare, giusto?

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  • ziokiller
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11-09-10 15.28

Se il dispositivo non accetta un segnale audio in ingresso, diventa difficile poter misurare il filtro.

Non so se esistono metodi standard, ma io quando ho misurato alcuni filtri ho iniettato delle onde all'interno del filtro e ho misurato l'uscita con gli strumenti di WaveLab 6. Con il rumore bianco posso misurare lo slope e la curva di risonanza, mentre con lo sweep della sinusoide posso misurare il range e lo spostamento di fase. Gli strumenti più utili sono senz'altro l'analisi FFT e l'oscilloscopio a doppio canale.

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  • kyma1999

11-09-10 15.39

ma questa è musica per le mie orecchie! emo

quindi ci vorrebbe un buon programma che permetta analisi FFT, come wavelab o cool edit pro (audition), però immagino anche un convertitore di alto livello, per evitare che si inneschino controfasi e che cio che arriva all'analizzatore sia effettivamente il segnale originale con il minimo scarto di errore, o sbaglio?

il problema è quindi entrare nel filtro, non cè un modo per aggirare la cosa quindi? forse è per questo che esistono molti plug ins per macchine analogiche mentre relativamente pochi cloni di hardware anni 80/90....wavestation e m1 effettivamente li ha fatti la korg, e sapranno come funziona il loro filtro dato che le hanno inventate...

ma non ci sono libri e documentazione per approfondire e imparare questi concetti? per chi voglia mettersi a studiare la modellazione di un hardware?

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  • MacJack
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11-09-10 15.50

@ ziokiller
Se il dispositivo non accetta un segnale audio in ingresso, diventa difficile poter misurare il filtro.

Non so se esistono metodi standard, ma io quando ho misurato alcuni filtri ho iniettato delle onde all'interno del filtro e ho misurato l'uscita con gli strumenti di WaveLab 6. Con il rumore bianco posso misurare lo slope e la curva di risonanza, mentre con lo sweep della sinusoide posso misurare il range e lo spostamento di fase. Gli strumenti più utili sono senz'altro l'analisi FFT e l'oscilloscopio a doppio canale.

Molto interessante!!! Questo argomento mi interessa molto

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  • D_FENS
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11-09-10 18.21

Mah, se la struttura è chiusa, puoi almeno cercare di vedere come reagisce nei confronti di un segnale "noto": prendi una dente di sega - sicuramente ci sarà all'interno dello strumento...- e la leggi con il filtro tutto aperto; poi fai delle letture con il filtro in movimento e vedi cosa esce fuori. Certo, hai sempre l'incognita dei convertitori, però almeno puoi farti un'idea...

Oppure, puoi fare un sacrificio umano a Symbolic Sounds ed aspettare che loro ti diano la risposta
:-p

bacio le maniemo

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  • anonimo

11-09-10 18.42

Pensa che in 20 anni non mi ero mai accorto che l'm1 avesse un filtro... Più' tardi vado a vedere

Ha un controllo di tono, si', ma che sia un filtro...

Poi le forme d'onda di m1 sono gia' "filtrate"in origine. Il "filtro" scurisce il suono ma non ha risonanza, non aggiunge/toglie corpo e saturazione al timbro,

quindi il "corpo" lo lasciavano gia' nell'onda/base.

Prova a suonare sull'm1 una SAW con tutti i parametri "a caciara", senti che non e' un oscillatore puro.

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  • anumj
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11-09-10 19.49

I campioni saw e square dell'M1 sono un dono di Dio.
Dio con quei due perfetti frammenti sonori ci indica la via verso il perdono e la vita eterna.
Prendete e suonatene tutti questi è l'M1.

Amen

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  • salvafunk
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11-09-10 19.52

@ anumj
I campioni saw e square dell'M1 sono un dono di Dio.
Dio con quei due perfetti frammenti sonori ci indica la via verso il perdono e la vita eterna.
Prendete e suonatene tutti questi è l'M1.

Amen

emo
emo

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  • anonimo

11-09-10 23.00

Una delle 5 più' belle e durature macchine digitali. La uso tutti i giorni. Non si discute.

Dicevo solo che e' un puro rompler, che restituisce le sue waveforms più' o meno leggermente modulate o attenuate, e che non ha filtri degni di questo nome.

Quindi sarebbe anche un po' anomalo "testare" un filtro partendo dalle waveform dell'm1.

Idem dicasi della wavestation. Fa quasi tutto l'oscillatore (ascoltare le wave della wavestation: ce ne sono alcune con risonanza a mille).

L'obiezione riguarda il tema del thread, non la qualita' della macchina.

Secondo me non ha molto senso (oltre a essere complicato) "testare" i filtri di un rompler,

proprio perche' i suoi filtri NON hanno la funzione e l'importanza di quelli di un analogico.

Non stupisce che non abbiano un ingresso accessibile.

Tornando alla domanda iniziale, per esempio: che senso avrebbe "modellizzare" i filtri dell'm1 o della wavestation? Non e' li' il carattere della macchina.

Restringerei la domanda alle macchine analogiche o ibride in cui il filtro ha una esistenza propria e un ruolo decisivo.

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  • kyma1999

11-09-10 23.12

beh i filtri della D70, del D50 e anche della JD 800/990 non sono male però....pur essendo tutti digitali.

comunque la mia domanda vale anche per gli analogici, in quanto vorrei lucidazioni su come procedere nel modellare un filtro che sia analogico oppure digitale appunto.

è il metodo, l'algoritmo e l'occorrente che mi interesserebbe approfondire.

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  • kyma1999

11-09-10 23.18

@ anumj
I campioni saw e square dell'M1 sono un dono di Dio.
Dio con quei due perfetti frammenti sonori ci indica la via verso il perdono e la vita eterna.
Prendete e suonatene tutti questi è l'M1.

Amen

nell'elenco del mio M3R vedo (nel multisample list) vedo:
76 Sine - 77 SquareWave - 78 Saw Wave

saranno gli stessi della M1 (i due strumenti dovrebbero essere quasi identici.....)?

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  • carmol
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11-09-10 23.31

Smonti la macchina, fai il reverse engineering del circuito
del filtro, oppure ti procuri lo schema elettrico (eventualmente
acquistandolo), lo riproduci fisicamente, ne studi il comportamento
impulsivo, con il rumore bianco etc, dopodichè lo puoi modellizzare.
Ovviamente ciò non vale per i filtri digitali operanti nel dominio digitale
in quanto sono già essi stessi dei modelli,
tutt'al+ potresti ricavarne l'algoritmo.
Non è roba che si improvvisa, cmq.
Edited 11 Set. 2010 21:31

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  • kyma1999

11-09-10 23.35

non credo che roland mi venderebbe e/o regalerebbe gli schemi dei suoi filtri digitali inclusi nelle sue macchine....

come fai a fare un reverse engineering? credo sia estremamente difficile in una macchina come D70 o D50....

"non è roba che si improvvisa cmq" ? tu non preoccuparti, se hai qualcosa di utile da dire dilla, altrimenti non dire niente, e pensa a programmare il tuo blofled, i tuoi suoni lo implorano in ginocchio emo

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  • franki
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11-09-10 23.54

Non so se sia IT ma guarda qui

qualcosa da leggere

e in generale googla FILTRI FIR
Edited 11 Set. 2010 21:54

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  • anumj
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12-09-10 00.19

@ kyma1999
nell'elenco del mio M3R vedo (nel multisample list) vedo:
76 Sine - 77 SquareWave - 78 Saw Wave

saranno gli stessi della M1 (i due strumenti dovrebbero essere quasi identici.....)?
identici senza "quasi"

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  • kyma1999

12-09-10 00.24

si, a parte che M3R ha una struttura a un solo oscillatore, e per fare programs in modalità DOUBLE occorre andare in combi e sovrapporre 2 programmi mono.

per il resto dovrebbe essere identico appunto....bene allora le ho queste forme d'onda! proverò ad ascoltarle meglio, magari a fare qualche suono che sfrutti queste forme d'onda.

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  • franki
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12-09-10 11.01

Guarda qui, questo è interessante.

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  • anonimo

12-09-10 12.10

[Quote] smontare il circuito elettrico del filtro digitale dell'm1 e fare il reverse engineering anche se e' un po' complicato


Hai detto la bestialita' dell'anno.

E' come dire "apri il computer, cerca il chip di excel e analizza il circuito, poi riproduci excel. Non sara' facile se non ti procuri dalla intel gli schemi del pentium, ma puoi farcela".

Non esiste "il circuito del filtro dell'm3".

esiste una cpu, programmata da un software (quello si' sarebbe casomai utile conoscere) a effettuare svariate modifiche alla forma d'onda, fra cui tagliare le frequenze acute, che e' cosa molto diversa da un circuito che riceva un'oscillazione all'ingresso e la processi.

Lo schema elettrico dell'm1 non dice nulla su come funzioni il filtro, perche' esso e' solo una delle funzioni DIGITALI (sai cosa vuol dire "digitale"?) del processore dell'm1.

La differenza fra l'm1 e i synth VA a questo proposito e' significativa.

Il software dell'm1 , quando fa agire il "filtro" (ripeto, meglio chiamarlo "un super-eq"), non riesce a "vedere" retroattivamente gli oscilatori e a modificare l'onda per simulare il funzionamento di un filtro analogico. Ne' riesce a creare i feedback che generano sue eventi importantissii per il suono come la risonanza e l'autooscillazione.


Invece un VA, che e' basato su processori più' potenti, ha pagine di codice dedicate a simulare i feedback fra un "circuito" (cioe', una pagina di software) e l'altro. Quando la routine A aumenta la Filter frequency oltre il valore y e la risonanza oltre z, il VA genera una sinusoide e le dice di seguire il keyboard filter track.

Ma non e' un circuito. E' una lista di pagine che "campionano" varie situazioni in cui puo' trovarsi il filtro, e che alla fine genera un output audio COME SE ci fosse un'onda A filtata dal filtro B.

L'm1 e' più' rozzo. Le pagine sono lineari, senza feedback.

E infatti il vero genio nel caso dell'm1 e' il Tizio che A MENTE ha saputo come doveva essere fatta la forma d'onda "vocoder" per assomigliare a "una sega passata dentro un filtro multibanda". Quali feedback, quale noise, ecc.


Insomma: parte del "circuito del filtro" dell'm1 non e' nemmeno nel synth, ne' nell'hardware ne' nel software: e' nella testa di chi ha campionato le onde.

Chapeau a lui.

PS: jd990, eccetera: vale tutto quanto sopra, tranne che avendo più' potenza hanno messo nell' OS più' parametri capaci di far comportare la "pagina filtro" in modo dinamico.

PPSS: ho usato ripetutamente la parola "pagine" perche' da li' viene l'impostazione a pagine e sottopagine dell'interfaccia dei vari rompler (da m1 a jd990 a m3-2007).




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  • kyma1999

12-09-10 13.28

beh dentro la M1 qualche cosa che faccia da filtro ci deve pur essere....e cosi anche nella JD, ma ho l'impressione che sia in hardware.
il processore centrale dovrebbe occuparsi di impartire ordini, in un virtual analogue in teoria queste cose le fa il DSP controllato se non sbaglio da una cpu però....un po come il processore di un computer controlla via software una scheda DSP come ad esempio pro tools.
su pro tools i plug ins sono computati dai DSP motorola, però gli ordini di quando farlo e come farlo provengono dal programma che gira sul processore intel nel mac o nel pc, se carichi una traccia audio e vuoi mettergli in insert un compressore è il processore che coordina la cosa e dice al DSP di fare questo, il DSP lo esegue al posto della CPU.

penso sia cosi anche nella M1, quello che fatico ancora a capire è se le funzioni di sintesi (ma vale anche per D50, JD, SY99, etc...) si trovino scritte in un DSP oppure se sono circuiti veri che operano su dati discreti (circuiti per modo di dire....)

goldbug ha scritto:
E' come dire "apri il computer, cerca il chip di excel e analizza il circuito, poi riproduci excel. Non sara' facile se non ti procuri dalla intel gli schemi del pentium, ma puoi farcela".


piu che altro per vedere come funziona excel bisognerebbe decompilare il codice, ossia excel che viene venduto è un programma oggetto, che viene compilato in linguaggio macchina per poter essere eseguito su tutti i computer, e una volta compilato e ottimizzato per rendere al meglio, diventerebbe al limite della leggibilità, se si tratta di un programmino semplice è possibile anche dal codice oggetto capire come funziona con molta pazienza e studio, ma piu il programma è complesso piu diventa complicato, decompilare cubase e capirlo penso sia molto difficile.
la microsoft invece ha nei suoi archivi il programma sorgente, scritto magari in un linguaggio ad alto livello come C++, commentato etc....se volesse apportarne correzzioni e modifiche potrebbe farlo con semplicità, ovviamente....ma questo codice sorgente con i commenti delle funzioni etc...non viene venduto a nessuno proprio perchè è il "segreto" industriale del prodotto.

sarebbe appunto come avere tutto della M1, compreso il codice del sistema operativo, le funzioni digitali etc...solamente korg detiene tutto questo e non penso lo regalerebbe facilmente a qualcuno.

PS questo cmq mostra che i synth digitali sono macchine estremamente complesse rispetto agli analogici...costruirsi un synth analogico in casa è possibilissimo, farlo bene come ha fatto dave smith o arp, zinovieff, moog etc....significa in sostanza essere dei geni.

però costruire in casa una macchina come la M1 (che è semplice rispetto a un fantom g) è gia al limite delle possibilità umane mi sa.
Edited 12 Set. 2010 11:38

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  • ermusicista
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12-09-10 14.00

I filtri del d 70,sono molto belli e caldi... purtroppo le wave form ascoltandole dry n0n sono il massimo...quel meraviglioso filtro, e il resto in ogni caso fa suonare strings pad e quant'altro, molto simile ai vecchi jp.... peccato veramente per le meccaniche...

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