Physical Modelling

Ja... hier eerder een blinde Kungfu-monnik die zijn dwarsfluit mist.
Physical Modeling "onderdelen"
Inderdaad, en de vraag waar het in deze draad om draait is: wat zit er allemaal in die onderdelen van instrumenten en controlers? Hoe bereik je dat die gaan klinken als een echte toeter of een echt trommelvel? De techniek die Yamaha toepast zijn implementaties van die bovengenoemde meerdimensionale functies. Die implementaties zijn typische Physical Modeling "onderdelen" zoals:
de waveguide (snaren en buizen);
de 2D waveguide mesh (membranen trommelvel);
3D waveguide mesh (bv. resonator, concertzaal).
Zie meer...
WaveGuide7 waar staan ergens die 'buismodellen beschreven' in je Sound Design boek ?
Tot op zekere hoogte begrijp ik het snaarmodel nu (de studie is nog bezig) maar om het wat boeiender of ruimer te houden zou ik ook graag
de werking van andere modellen meer kunnen doorgronden of de gelijkenissen kunnen zien. Zo duidt Jugjug me op die steampipe als reaktor instrument,
waarin ik wel gelijkaardige setups tegenkom (zie ook, voor een geplande studie, tijdelijk op m'n webruimte => http://www.vdvb.be/Steampipe/).
Zijn dat de buismodellen zoals je bedoeld (een stoompijp) ?

Op blz 103 bemerk je dat gemis van die ADSR, maar de setup die Jugjug aangeeft in Karplus3.zip voor Reaktor (zie ook m'n later volgende figuur)
equivalent aan het echo-feedback model, benodigd eigenlijk geen ADSR, het feedback-systeem opzich voert reeds een volumeverloop (adsr) van de snaar uit.
Dus, waar is mijn fluit gebleven ... Mien ? ;-)
M.a.w. wat of hoe zorg je voor het Sustain gedeelte in dit model ? Daarbij bedoel ik niet de missing sustainknop maar het aanhoudende geluid (een All Pass Filter ?)

Een Physical Model (natuurkundig model) van een muziekinstrument is een model dat gebruik maakt van berekeningen waarin niet alleen tijd- maar ook ruimtelijke signalen voorkomen.
Zie meer...
Een FM-signaal is uitsluitend tijdafhankelijk, hoe dynamisch je de klank ook maakt. (dit is dan ook direct te zien aan de wiskundige formulering van FM). Daar komt geen ruimte-variabelen aan te pas (ook al kan FM wel heel ruimtelijk klinken).
Zie meer...
Hmmm... telkens ik zo'n formulering zie, vergaat voor mij inderdaad ook elke ruimtelijke ervaring. Plof.
Als ik het signaal van een operator gemoduleerd met ruis gebruik om een volgende operator te moduleren en dit systeem dynamisch maak, al of niet met feedback,
krijg ik toch al het idee dat hierin qua werking veel overeenstemming zit met dit snaarmodel. Ik wil geen afbreuk doen aan het snaarmodel of PM algemeen,
maar tracht via verbanden de boel stuk bij stuk beter te doorgronden. Tenslotte met of zonder ruimte, bij mij gaat dat hier allemaal door diezelfde draad : de luidsprekerkabel.
 
WaveGuide7 waar staan ergens die 'buismodellen beschreven' in je Sound Design boek ?
Zie meer...
Je gebruikt een wavegeuide zowel voor snaren als voor buizen. Wel is het zo dat modellen voor blaasinstrumenten ingewikkelder zijn, vanwege de vorm van de buis (conisch of cylindrisch), de plaatsing van gaten, de vorm van de schalbeker. Zie daarvoor PASP.

Tot op zekere hoogte begrijp ik het snaarmodel nu (de studie is nog bezig) maar om het wat boeiender of ruimer te houden zou ik ook graag de werking van andere modellen meer kunnen doorgronden of de gelijkenissen kunnen zien. Zo duidt Jugjug me op die steampipe als reaktor instrument, waarin ik wel gelijkaardige setups tegenkom (zie ook, voor een geplande studie, tijdelijk op m'n webruimte => http://www.vdvb.be/Steampipe/).
Zijn dat de buismodellen zoals je bedoelt(een stoompijp) ?
Zie meer...
Ik heb Reaktor niet, dus dat kan ik niet beoordelen. Wel heb ik inmiddels de manual gedownload en daar de Steampipe bekeken. Daarin zeggen ze natuurlijk niets over de innerlijke structuur, maar ik krijg niet de indruk dat ze van een waveguide gebruik maken, juist ook weer omdat ik daar geen enkele ruimtelijke parameter zie. Bij een stoompijp is dat ook niet nodig, want daar zitten toch geen gaten in. Ik denk dat ze een feedback delay-lijn gebruiken (daarin heb je dus een puur tijd-signaal en geen ruimtelijk signaal). De aansturing van de pijp noemen ze Steam en dat is gefilterde ruis. Wat voor filter ze gebruiken, vertellen ze niet. Maar daar is in alle geval niks ruimtelijks aan. Ze voeren voortdurend nieuwe Steam in de pijp (zodat er geen sprake is van een zuivere Karplus-circuit zonder input).

Op blz 103 bemerk je dat gemis van die ADSR, maar de setup die Jugjug aangeeft in Karplus3.zip voor Reaktor (zie ook m'n later volgende figuur) equivalent aan het echo-feedback model, benodigd eigenlijk geen ADSR, het feedback-systeem opzich voert reeds een volumeverloop (adsr) van de snaar uit.
M.a.w. wat of hoe zorg je voor het Sustain gedeelte in dit model ? Daarbij bedoel ik niet de missing sustainknop maar het aanhoudende geluid (een All Pass Filter ?)
Zie meer...
Karplus zorgt inderdaad automatisch voor het volume-verloop van de getokkelde snaarklank, zodat je eigenlijk geen ADSR nodig hebt om puur het geluid van eengetokkelde snaar te maken. Maar als je Karplus gaat aansturen met MIDI moet je een duidelijke definitie kunnen geven aan de Release: hoe lang moet de snaar nog doorklinken als je een (piano-)toets hebt losgelaten? Dat is natuurlijk iets anders dan de Decay-tijd. Ook is het wel aardig om de Attack langzamer te kunnen zetten, zodat je Karplus ook wat meer een strijkersklank kunt geven.
Citaat:
--------------------------------------------------------------------------------
Een Physical Model (natuurkundig model) van een muziekinstrument is een model dat gebruik maakt van berekeningen waarin niet alleen tijd- maar ook ruimtelijke signalen voorkomen.
--------------------------------------------------------------------------------

Citaat:
--------------------------------------------------------------------------------
Een FM-signaal is uitsluitend tijdafhankelijk, hoe dynamisch je de klank ook maakt. (dit is dan ook direct te zien aan de wiskundige formulering van FM). Daar komt geen ruimte-variabelen aan te pas (ook al kan FM wel heel ruimtelijk klinken).
--------------------------------------------------------------------------------
Hmmm... telkens ik zo'n formulering zie, vergaat voor mij inderdaad ook elke ruimtelijke ervaring. Plof.
Als ik het signaal van een operator gemoduleerd met ruis gebruik om een volgende operator te moduleren en dit systeem dynamisch maak, al of niet met feedback, krijg ik toch al het idee dat hierin qua werking veel overeenstemming zit met dit snaarmodel. Ik wil geen afbreuk doen aan het snaarmodel of PM algemeen,
maar tracht via verbanden de boel stuk bij stuk beter te doorgronden. Tenslotte met of zonder ruimte, bij mij gaat dat hier allemaal door diezelfde draad : de luidsprekerkabel.
Zie meer...
De Waveguide wordt in Sound Design niet behandeld, maar wordt wel besproken in http://muziekexact.nl/De_getokkelde_snaar.pdf, zie met name Fig. 5.5, 5.9 en 5.10. (de bijbehorende animaties in WaveWizard vind je in menu Generatoren -> animatie: snaar (electrische gitaar). Daardoor krijg je een beter idee van wat er eigenlijk wordt verstaan onder een ruimtelijk signaal en hoe het zich verhoudt met het tijdsignaal dat uiteindelijk naar de boxen gaat.
 
Ik heb Reaktor niet, dus dat kan ik niet beoordelen. Wel heb ik inmiddels de manual gedownload en daar de Steampipe bekeken. Daarin zeggen ze natuurlijk niets over de innerlijke structuur, maar ik krijg niet de indruk dat ze van een waveguide gebruik maken, juist ook weer omdat ik daar geen enkele ruimtelijke parameter zie. Bij een stoompijp is dat ook niet nodig, want daar zitten toch geen gaten in. Ik denk dat ze een feedback delay-lijn gebruiken (daarin heb je dus een puur tijd-signaal en geen ruimtelijk signaal). De aansturing van de pijp noemen ze Steam en dat is gefilterde ruis. Wat voor filter ze gebruiken, vertellen ze niet. Maar daar is in alle geval niks ruimtelijks aan. Ze voeren voortdurend nieuwe Steam in de pijp (zodat er geen sprake is van een zuivere Karplus-circuit zonder input).
Zie meer...
WaveGuide7, ook zonder Reaktor te hebben, heb je het Steampipe instrument goed geanalyseerd !
Die innerlijke structuur heb ik echter weergegeven (99% en tijdelijk) op www.vdvb.be/Steampipe/
Van boven naar onder wordt telkens een bepaalde tak van de boom zijn struktuur geopend (boom = bovenste figuur), tot aan het laatste blad om dan terug met een volgende tak te beginnen.
Hier kan je eventueel een demo van Reaktor downloaden (138 MB): http://co.native-instruments.com/index.php?id=r5pcdemo

Het Steampipe instrument heeft ook een hoop presets aan boord, maar imo vallen deze dik tegen. Ik heb het ding klankmatig nog niet grondig uitgetest, maar met bijgeleverde presets heb ik toch wel de indruk dat het langs geen kanten kan tippen aan een yamaha VL-kaart (mp3's bij : PATCHMAN MUSIC TURBO VL Preset 1 Bank... op http://www.patchmanmusic.com/turbovl.html).
Volgens mij is het Early Diff gedeelte (zie www.vdvb.be/Steampipe/) een uitgebreide versie van de feedback delay-lijn en de rest grotendeels zoals je beschreven hebt.
In het Gen gedeelte kan gekozen worden voor een filtering met een 1 of 2 pole low pas filter (één met extra resonantie regeling).
Toch zijn er best nog wat onderdelen in aanwezig waarvan ik de functie nog niet begrijp.

De Waveguide wordt in Sound Design niet behandeld, maar wordt wel besproken in http://muziekexact.nl/De_getokkelde_snaar.pdf, zie met name Fig. 5.5, 5.9 en 5.10. (de bijbehorende animaties in WaveWizard vind je in menu Generatoren -> animatie: snaar (electrische gitaar). Daardoor krijg je een beter idee van wat er eigenlijk wordt verstaan onder een ruimtelijk signaal en hoe het zich verhoudt met het tijdsignaal dat uiteindelijk naar de boxen gaat.
Zie meer...
Ik peins, vrees, dat er me een licht opgaat ! Tenminste toch wat betreft het fysieke gebeuren, de DSP-versie is nog wat anders. Mede ook door het figuurtje rechts boven op http://en.wikipedia.org/wiki/Waveguide, waar alles uiteindelijk mee begon 'A waveguide is a structure which guides waves'.

Duitse doctoraatsthesis van Henri Hagenow:
http://www.brothers-in-music.de/Klan...odeling_HH.pdf
Zie meer...
Jugjug thanks ! Ziet er best interessant uit, zeker die combinatie FM en PM... Nu bezig met vertaling Duits > Vlaams. (loat mi moar loape langs de stroate...)
En hmmm... heb je soms een vereenvoudigd Reaktor voorbeeld van zo'n waveguide ? Hoe veel verschilt dat nu net met een feedback delay-lijn qua opzet ?
 
Ik ben net als jij de eerste stappen aan het zetten voorbij de Karplus-Strong synthese. En zoals het er uitziet heb je meer vrije tijd dan mij ;)
Maar dit wordt nog opgevolgd!
 
Duitse doctoraatsthesis van Henri Hagenow:
http://www.brothers-in-music.de/Klan...odeling_HH.pdf
Zie meer...
Jugjug thanks ! Ziet er best interessant uit, zeker die combinatie FM en PM... Nu bezig met vertaling Duits > Vlaams. (loat mi moar loape langs de stroate...)
Zie meer...

Hier de ruwe Google vertaling Duits > Vlaams...
Er is nog flink wat werk aan maar ja, wat had je nu gedacht... ?
 

Attachments

  • Vertaling PDF Klangsynthese PhysicalModeling_HH.txt
    269,1 KB · Bekeken: 65
Steampipe studie.

Steampipe studie.

Na wat opzoekingswerk heb ik de maker van het Reaktor instrument de steampipe aangetroffen. Op de vraag dit instrument een beetje te verklaren heeft hij me het volgende gemailed : :geslaagd:
Ok daar gaat ie ;-)

Het geheim van de stoompijp...

Ik probeerde een fluit te maken maar het klonk als wanneer je op een
fles blaast maar het lukt nog niet zo. Ding wou niet tot resonantie
komen. Toen vroeg ik me af hoe een stoom machine werkt en vond daar de
oplossing. Vandaar stoom pijp...

Op het top level bestaat de stoom pijp uit 2 modules nl: Stoom en
Pijp. Het iedee is dat je stoom in de pijp blaast die dan tot
resonantie komt.

Stoom:

De stoom module heeft een ADSR envelope die de intensiteid van de
stoom doorheen de tijd regeld. Een soort ventiel dat open en dicht kan
zeg maar. De stoom zelf bestaat uit een gefilterde ruis component en
een DC componenet. Dat stoom ruist lijkt me duidelijk maar wat die DC
component doet behoefd wat verklaring.

De ruis component is het geluid van de stoom. De DC component is de
richting van de stoom. Als je op een fluit blaast is het wel zo handig
als er lucht in de fluit gaat anders klinkt het namelijk alsof je
ernaast blaast. Probeer maar ns: Neem een fluit achtige preset en
schrof de Noise/DC knop dan naar alleen maar noise... Technisch gezien
is ruis een signaal dat rommelt tussen -1 en 1 met als gemiddelde 0.
de DC component is een positieve ofset zodat het gemiddelde tussen 0
en 1 terecht komt. bij alleen maar DC bevat het stoom signaal geen
ruis meer maar alleen de envelope tussen 0 en 1... Hoe en waarom de DC
component uberhoubt wat doet word duidelijk in de pijp struktuur.

Pijp:

De pijp is een delay met het een en ander in de feedback loop. Dit
word ook wel Wave Guide genoemd. kijk hier een naar:
http://en.wikipedia.org/wiki/Karplus-Strong_string_synthesis
Stle je voor een Delay met feedback maw een echo. Stop er een klik in
en je krijgt klik klik klik klik.... toch?
Als je de delay tijd dan heel erg kort maakt en de feedback bijna 100%
krijg je een toon. Met een beetje mazzel klinkt het als een goedkope
gitaar. Als je dan een lopass filter in de feedback gooit kun je de
hogetonen dampen word het metteen een gitaar met nylon snaren. De
delay moet je dan stemmen op een toonhoogte ipv een tijd. de formule
daarvoor is T=1/F. 500 Hz is dan 0.02 sec of wel 2 ms. Dus Freq naar
milisec is: Tms = 1000/F. Er zijn echter 2 problemen die maken dat
onlangs dat de formule wel klopt het toch n beetje fals klinkt nl:
integenstelling tot analoog, waar feedback door een draadje met de
lichtsnelheid gaat, heeft digitale feedback een delay van 1 sample.
die ene sample moeten we er dus vanaf trekken. dus in milli sec is dat
1000 / sample rate. Dan is er nog een probleem namelijk dat filters in
de feedback ook delay produceren.dit probleem is een stuk minder
gezellig omdat de delay van de filters afhankelijk is van A de cuttof
freq van het filter en B van de freq van het signaal dat door het
filter heen gaat. Hint: phase response.

ok en nu dan de pijp dus...

in de pijp hebben we te maken met een delay met nogal wat in de
feedback loop nl:

LP filter: hiermee damp je de hoge tonen.
HP filter hiermee damp je de lage tonen.
de 2 gecombineerd maakt het mogelijk om de band te kiezen waarin de
pijp resoneerd waneer je ze allebei omhoo schroefd kun je bv
overblazen...

Saturator: das verzadeging. Soort veer. je kunt niet eindeloos veel
lucht in een buis stoppen. Naarmate je meer lucht erin pomt word het
moeilijker en uiteindelijk zit ie vol en kan er nix meer bij.
Omgekeerd ook. Op een gegeven moment is ie vacuum en kun je er nix
meer uithalen. De saturator in de pijp heeft de mogelijkheid om
asymetrisch te zijn. das mooi want dan krijgen we ook even
harmonischen ipv alleen oneven... ook heb je controlle over soft en
hard clipp. Hard clipp is beter voor gitaar...

Allpass Diffuser delay: das n mooie truuk, hiermee maak je de pijp 2
demensionaal ipv een demensionaal. voor bell achtige geluiden. Je
krijgt hierdoor niet natuurlijke harmionische reeksen...

Feedback Decay: Dit is gewoon feedback van het hele verhaal in de
pijp. In het gevail gitaar bv bepaal je hier hoelang de snaar door
klinkt.

en dan is er het geheim van de smid ;-)

Push/Pull: de grote truuk. Amplitude modulatievan de uitgang van de
pijp op de stoom input. Dit is de interactie tussen de pijp en de
stoom. Dit is waar de DC component zn rol speeld. Het iedee is dat als
de pijp vol zit er geen stoom meer bij kan en als de pijp leeg is de
stoom er juist wel heel makkelijk inkan. De push knop regeld de mate
van amplitude modulatie. de offset knop (is ook weer een DC component)
maakt het mogelijk om te crossen tussen 0 ring modulatie en 1
amplitude modulatie.

De galm is om het lekker te maken maar heeft eigelijk nix met de
stoompijp van doen verder. Ik verkoop de galm tegenwoordig ook als
plugin btw: http://www.112db.com/redline/reverb/

Ik hoop dat je er een beetje brood van kunt bakken ;-)

Groetjes,

-Martijn-
Zie meer...
Nou ja, ik had gehoopt toch nog wat meer aanwijzingen te bekomen...
Ik versta nu wat hij doet, maar toch hoe kom tot zoiets : trail & error.
Vooralsnog geen duidelijk hoe en waarom voor mij.

Opgelet wie de studie nog wil volgen, de figuren op mijn website worden één dezer dagen terug verwijderd, dus download die pagina o.i.d.
 
Leuk dat je Martijn Zwartjes hebt aangesproken!
In feite geeft hij je hier heel wat aanwijzingen, zij het wel wat metaforisch. Om te zeggen dat hij door trial&error tot het resultaat komt, is volgens mij er een beetje naast. Als je zijn tekst leest, zie je goed dat hij hier en daar voor een probleem komt te staan en geeft hij zijn oplossing in klare taal weer.

De bedoeling is dat je deze metaforen naat de DSP theorie gaat plaatsen i.e. de relatie tussen de physieke gebeurtenissen en de vertaling in DSP. En daar ga ik me nou net mee bezig houden.

Goede post!
 
De bedoeling is dat je deze metaforen naat de DSP theorie gaat plaatsen i.e. de relatie tussen de physieke gebeurtenissen en de vertaling in DSP. En daar ga ik me nou net mee bezig houden.
Zie meer...
JugJug die DSP theorie is nou net wat ik ook zo graag zou willen doorgronden, maar uit de Reaktor-manuals kun je dat niet leren hoor : die zijn veel te bondig.
Bvb. die saturator :
Saturator is a kind of signal shaper, so we will look for it among the audio shapers (because it is an audio saturator).
Broken parabolic saturator. Has a linear segment around the zero level.
...
At 0 the curve is symmetric.

Wat door de beschreven functies juist met het signaal gebeurt, staat daar nergens vermeld. Martijn doet dit gelukkig wel, maar waar haalt hij die info ? (Dat heb ik hem ook gevraagd... en daar verwacht ik nu geen verder antwoord meer op, spijtig). Een DSP boek waarin al die componenten in begrijpelijke taal (= niet te wiskundig, maar zoals Martijn schrijft) zijn uitgelegd, met goede maar simpele gebruiksvoorbeelden, dat verkoopt zo...
 
Die waveshaper is je signaal die door een bepaald curve een lichtjes andere vorm krijgt. Volgende info zal je waarschijnlijk wel al weten met je electronische achtergrond, maar toch...

1) Neem een zaagtandgolf- Ramp- in Reaktor (hetgeen eigenlijk de formule is voor: tel op van -1 tot 1 en vanaf je signaal groter is dan 1, trek je 2 af.) Daar neem je 1 periode van -1 tot 1. Deze functie, in het gebied van -1 en 1, is gelijk aan de functie y=x, de meest eenvoudige functie. Met andere woorden: je inputsignaal x ondergaat geen bewerkingen en is gelijk aan het uitgangssignaal. Als je daar de boogtangens van neemt (y=arctan(x)) zie je dat je signaal de oorspronkelijk functie vervormd wordt. Dit is de transferfunctie die je signaal ondergaat.
In Reaktor doe je dit door een ramp oscillator te verbinden met een arctan module en dan kijk je naar het resultaat op de "simple scope" macro.

2) Neem nu een sinusgolf en neem daar opnieuw de boogtangens functie van. Vermenigvuldig de functie tot ze dezelfde amplitude heeft als het oorspronkelijk signaal. y= (a)arctan(x).
In Reaktor neem je een sinusoscillator, verbindt die met de arctan module, vermenigvuldig je deze en kijk naar het resultat op de "simple scope". Dan zie je dat de originele sinus functie wat afgeplat wordt. Op auditief vlak betekent dit dat er harmonischen aan het signaal worden toegevoegd.

3) Doe nu hetzelfde met de broken parabolic shaper in Reaktor. En bestudeer de formule, ze is niet zo moeilijk. het is middelbare-schoolkennis.

Kijk eens naar:
http://www.csounds.com/ezine/winter1999/processing/index.html

en voor andere artikels:
http://www.csounds.com/journal/articleIndex.html

Toegegeven, er is weinig literatuur die de brug tussen ingenieursstudies en muziek bouwt (Kijk eens naar Ken Steiglitz, "A Digital Signal Processing Primer: With Applications to Digital Audio and Computer" Music op Amazon - die vertrekt vanuit basiskennis, trigonometrie, differentialen, vectoren, en borduurt daar op voort. Een ander goed boek over DSP is Richard Lyons," Understanding Digital Signal Processing", maar dit gaat over DSP en niet specifiek over audio). Dit is omdat beiden een volleding ander perspectief hebben op die zaken. De muzikant werkt meer met concepten, en de ingenieur heeft een theoretische, wiskundige benadering. Spijtig genoeg is deze tussenmarkt te klein om een specifieke bestseller te schrijven. Als je verder wil gaan, zal je sowieso je tanden in de wiskunde moeten zetten. Bv, het is niet omdat je weet wat een waveshaper doet, dat je ook zelf een formule voor een bepaalde waveshape kan opstellen.

JugJug die DSP theorie is nou net wat ik ook zo graag zou willen doorgronden, maar uit de Reaktor-manuals kun je dat niet leren hoor : die zijn veel te bondig.
Zie meer...

Vergeet die Reaktor manuals als je DSP wil leren. Zij leggen het programma uit, en niet de discipline. Het is ook kun taak niet om je DSP te leren.
 
Laatst gewijzigd:
JugJug schreef:
2) Neem nu een sinusgolf en neem daar opnieuw de boogtangens functie van. Vermenigvuldig de functie tot ze dezelfde amplitude heeft als het oorspronkelijk signaal. y= (a)arctan(x).
In Reaktor neem je een sinusoscillator, verbindt die met de arctan module, vermenigvuldig je deze en kijk naar het resultat op de "simple scope". Dan zie je dat de originele sinus functie wat afgeplat wordt. Op auditief vlak betekent dit dat er harmonischen aan het signaal worden toegevoegd.
Zie meer...

Inderdaad is het grote probleem met Reaktor en andere modulaire systemen dat ze je niet genoeg (willen) vertellen over wat er nou eigenlijk precies gebeurt allemaal.

Wil je goed met elkaar kunnen praten over geluid dan moet je nu eenmaal de wiskunde gaan hanteren.

in WaveWizard zou je die "ramp" als volgt kunnen maken:

Code: 
[FONT=Courier New][B]Declareer c; f; amp; amp2; ramp[/B][/FONT]
 
[FONT=Courier New][B]Wis buffers[/B][/FONT]
[B][FONT=Courier New] Wis buffer (F1...F32, S1, S2, S3)    S1 | S2[/FONT][/B]
 
[FONT=Courier New][B]!**************************************************[/B][/FONT]
[B][FONT=Courier New]! Zet op spoor S1 een sinustoon van 10 sec, 430 Hz, amp = 12000:[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New]f    = 430[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New]amp  = 12000[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New]c    = 2 * pi * f * Ts[/FONT][/B]
 
[FONT=Courier New][B]Bewerk signaal[/B][/FONT]
[B][FONT=Courier New] n0          0[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New] n1          10 * Fs[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New] Bewerking   S1[n] = amp * sin(c*n)[/FONT][/B]
 
[FONT=Courier New][B]!**********************************************************[/B][/FONT]
[B][FONT=Courier New]! Voer spoor S1 door "ramp"-functie en zet resulaat op spoor S2:[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New][B][FONT=Courier New]amp2 = 2 * amp / pi[/FONT][/B][/FONT][/B]
[FONT=Courier New][B][B][FONT=Courier New]ramp = 1000[/FONT][/B][/B]
 
[B]Bewerk signaal[/B][/FONT]
[B][FONT=Courier New] n0          0[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New] n1          10 * Fs[/FONT][/B]
[B][FONT=Courier New] Bewerking   S2[n] = amp2* atan(S1[n]/ramp)[/FONT][/B]

Je krijgt dan onderstaande screen shot op de Scoop / Spectrum Analyzer. Je ziet dat er inderdaad harmonischen aan de sinus worden toegevoegd.

Toegegeven, er is weinig literatuur die de brug tussen ingenieursstudies en muziek bouwt (Kijk eens naar Ken Steiglitz, "A Digital Signal Processing Primer: With Applications to Digital Audio and Computer" Music op Amazon - die vertrekt vanuit basiskennis, trigonometrie, differentialen, vectoren, en borduurt daar op voort. Een ander goed boek over DSP is Richard Lyons," Understanding Digital Signal Processing", maar dit gaat over DSP en niet specifiek over audio). Dit is omdat beiden een volleding ander perspectief hebben op die zaken. De muzikant werkt meer met concepten, en de ingenieur heeft een theoretische, wiskundige benadering. Spijtig genoeg is deze tussenmarkt te klein om een specifieke bestseller te schrijven. Als je verder wil gaan, zal je sowieso je tanden in de wiskunde moeten zetten. Bv, het is niet omdat je weet wat een waveshaper doet, dat je ook zelf een formule voor een bepaalde waveshape kan opstellen.
Zie meer...

Het boek van Ken Steiglitz kan ik erg aanbevelen! Maar dat woordje "Primer" in de titel is misschien wat al te enthousiast: je moet wel enige DSP-ervaring hebben om het door te nemen. Hij presenteert bijv. de DFT als het improduct van twee N-dimensionale complexe vectoren met de vrolijke opmerking: "It's just a question of being bold". En dat laatste zijn beginnelingen nu juist meestal niet...

Ook zegt hij dat z'n primer bedoeld is om de weg te bereiden voor bijv. een boek als Elements of Computer Music van Richard Moore. Ik zou dat juist omkeren....
 

Attachments

  • atan screen shot.JPG
    atan screen shot.JPG
    106,7 KB · Bekeken: 65
Laatst gewijzigd:
nieuwe draad aangemaakt over DSP

nieuwe draad aangemaakt over DSP

Het kon natuurlijk niet uitblijven: als je gaat praten over Physical Modelling kom je al vrij snel terecht op DSP.
Ik denk dat DSP een eigen discussie op dit forum verdient, vandaar dat ik zojuist een nieuwe draad over DSP heb aangemaakt. Hoop jullie daar terug te zien!!
 
het boek dat de weg naar Phys Mod effent

het boek dat de weg naar Phys Mod effent

Je bent natuurlijk geneigd om in een draad over Physical Modelling allereerst op zoek te gaan naar software en boeken over, nou ja, Physical Modelling natuurlijk. Maar dat is toch minder vanzelfsprekend dan het lijkt. Want, zoals hierboven al overduidelijk werd, PM is een zeer specialistisch terrein dat onder vele andere ook zwaar leunt op DSP.

Wat je dan allereerst nodig hebt is een systematische inleiding in de akoestische eigenschappen van muziekinstrumenten, liefst geschreven zonder moeilijke woorden en zonder wiskundige formules. Zulke boeken zijn er bij de vleet, maar je zult snel ontdekken dat je er maar weinig aan hebt: juist alle vragen waarop je een helder antwoord moet hebben om een realistisch natuurkundig model te maken van een muziekinstrument, worden eenvoudigweg niet eens aangesneden, laat staan beantwoord in dergelijke boeken. Dat komt omdat die meestal zijn geschreven door auteurs die wel een algemene muzikale of een natuurkundige achtergrond hebben, maar geen specialistisch akoestisch-instrumentale.

Het komt maar heel zelden voor dat iemand die in een specialistische kring grote bekendheid heeft vanwege publicaties over baanbrekend onderzoek, begint aan een boek voor leken en daarin met groot gemak en zonder vaktermen en zonder formules over z'n vak schrijft en tegelijkertijd toch heel veel inzicht geeft in fundamentele, ingewikkelde onderwerpen. Zo'n boek moet dan natuurlijk direct een bestseller worden en in zo'n grote oplage worden verkocht dat het bovendien ook nog eens heel goedkoop is.

In de literatuur over de akoestiek van muziekinstrumenten bestaat er inderdaad zo'n ideaal inleidend boek. Het is geschreven door acousticus (en fluitist) Arthur Benade en het heet: [ame="http://www.amazon.com/Fundamentals-Musical-Acoustics-Second-Revised/dp/048626484X/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1269625763&sr=1-1"]The Fundamentals of Musical Acoustics. Elke muziek-student die zich in Physical Modelling gaat verdiepen begint met Benade en grijpt daar regelmatig weer naar terug.

attachment.php



Het leukste van Fundamentals vind ik die tientallen GroteVakantieKnutselBoek figuren waarin trillingsverschijnselen worden uitgelegd aan de hand van huis-, tuin- en keukenspullen. Kijk je alleen naar die simpele plaatjes van watertrompetten, dikke moeren met snelbinders die complexe trillingen uitvoeren, katrollen en gewichtjes waar snaren aan vastzitten, het spraak-orgaan getekend als een pneumatische hamer, jaren 60 electronica en tape-recorders die primitieve penschrijvers in werking zetten om golfvormen te tekenen, dan vraag je je even af of dit wel is wat je zoekt, maar als je wat langer dan 20 seconde bladert, dan verandert dat heel snel. En sla je echt aan het lezen, dan ontdek je dat hier een volbloed acousticus aan het woord is die bovendien een fantastisch docent is en ook echt heel diep op dingen ingaat. Vandaar dat dit boek in alle literatuut over Physical Modelling wordt genoemd.

Voorbeeld. Snap je niet veel van die lange bijlage in PASP over passive impedances in modellen van tokkelinstrumenten, lees dan eerst een kwartiertje in Benade, kijk naar de instructieve plaatjes en je snapt direct waar het over gaat.

Een echte aanrader! Voor slechts 12 dollar + verzendkosten ben je de gelukkige eigenaar van dit grootse boek.


　
 

Attachments

  • Benade Fundamentals .jpg
    Benade Fundamentals .jpg
    20,9 KB · Bekeken: 68
En een ander boek waar ik al een tijdje op aan het ehhh geilen ben is deze:

[ame="http://www.amazon.com/Physics-Musical-Instruments-Neville-Fletcher/dp/0387983740/ref=sr_1_1?ie=UTF8&s=books&qid=1269631359&sr=8-1"]Amazon.com: The Physics of Musical Instruments (9780387983745): Neville H. Fletcher, Thomas D. Rossing: Books


Maar ja, met een Zuid-Oost Europees loon koop je het niet zo snel ;{ Maar dank je voor de tip van "The Fundamentals of Musical Acoustics". Dit is al meer haalbaar!
 
JugJug schreef:
En een ander boek waar ik al een tijdje op aan het ehhh geilen ben is deze:

Amazon.com: The Physics of Musical Instruments (9780387983745): Neville H. Fletcher, Thomas D. Rossing: Books


Maar ja, met een Zuid-Oost Europees loon koop je het niet zo snel ;{ Maar dank je voor de tip van "The Fundamentals of Musical Acoustics". Dit is al meer haalbaar!
Zie meer...


Ja, Fletcher & Rossing is het standaard werk over de akoestiek van muziekinstrumenten, voorafgegaan door een inleidend deel over trillingen, golven en akoestiek. Maar je moet goed zijn ingevoerd in de materie en de gebruikelijke wiskunde "for scientists and engineers" goed paraat hebben, want die inleiding is slechts bedoeld als opfrissertje.

Als je Fletcher & Rossing leest, dan realiseer je je bovendien dat het toch nog ver van de physical modelling werkelijkheid afstaat. Je komt bijvoorbeeld geen enkele formule tegen die de frequentie-afhankelijke snaardemping beschrijft (Daarvoor moet je bij PASP of Trautmann & Rabenstein terecht). Wel worden vele oorzaken van demping gemeten en genoemd, maar niet in wiskundige termen beschreven. Dat laatste geldt natuurlijk ook voor Benade, maar bij Fletcher en Rossing verwacht je dat eerder, vanwege dat meer wiskundige niveau.

Je kunt merken dat ook Fletcher & Rossing geen computer-modellering van muziekinstrumenten voor ogen stond - net zo min als het nog oudere Benade. Phys Mod vraagt om een nog veel concretere - dus nog meer wiskundige - aanpak dan hun vooral "academische" benadering.

Maar ik zou zeker doorsparen voor Fletch en Ross! Het boek is jarenlang niet te krijgen geweest en wie weet hoe lang de nieuwe voorraad nog strekt!
 
Je dient in te loggen of je te registreren om een bericht te kunnen plaatsen.
Back
Top