Square waveform

JohnDoe10

Gedeactiveerd account
Lid sinds
31 augustus 2013
Berichten
426
Hallo :doei:

Ik heb besloten om het reilen en zeilen van synthezisers te leren en heb me hiervoor de DVD box van Rob Papen aangeschaft: Secrets of Subtractive Synthesis - The 4 Element Synth

Het eerste element gaat over de oscillatoren en hun wavevormen.
Nu had ik enkele synths geladen in mijn cubase en een oscilloscoop ernaast gelegd om de wavevormen te bestuderen.
Mijn DAW is Cubase en daarom heb ik eerst geprobeerd een squarewave te maken in de Monologue synth en die zag er zo uit:

Monologuesquare_zps88ce14a8.png


Maar indien ik hetzelfde probeer in Audiorealism bassline Pro kom ik niet dichter als het volgende resultaat:

ABLProsquare_zps8eb72484.png


De sinus zag er bv; wel normaal uit in deze synth.

Verschillen de typische wavevorms van synth tot synth?

Doe ik gewoon iets verkeerd of zie iets over het hoofd in het laatste voorbeeld?

Kan een squarewave er zo scheef uitzien? En mag je het dan nog een squarewave noemen?

Bij de derde test met Prologue kwam ik weer bij een square uit:

Prologuesquare_zpse0621798.png


Op google kon ik hierover bijna niks vinden, waarschijnlijk gebruikte ik de verkeerde zoektermen;

Kan iemand me hier een woordje uitleg over geven of me doorverwijzen naar een link?

Groetjes

Knob Twiddler
 
Jazeker, iedere synth heeft andere waveforms voor square/saw/etc. Dit bepaalt voor een deel het karakter van de synth. Een perfecte saw/square klinkt heel digitaal en mist karakter. Die vind je eigenlijk alleen maar in software terug, maar ook steeds minder omdat nieuwe VST's ook karakter willen hebben.
Een analoge osc is nooit een perfecte square/saw. Ik heb wel eens gehoord dat een osc in een analoge synth eigenlijk maar 1 basisvorm heeft, en dat deze met shapers omgezet wordt naar een andere vorm. Sommige synths hebben een square als basisvorm en maken ze er met shapers een saw van, en anderen hebben een tri als basisvorm. Hoe dit precies zit weet ik niet, maar dat is vast wel te vinden op google.
 
de 303 square dat ABL achterdoet is geen echte square, vandaar het rare resultaat.. is veel over te vinden met wat gegoogle
 
Bedankt voor jullie antwoorden, ik wist wel dat de wavevormen verschilde en dat dit met het karakter van de synth te maken had maar was vooral verbaasd over de afwijking van die in ABL Pro.

de 303 square dat ABL achterdoet is geen echte square, vandaar het rare resultaat.. is veel over te vinden met wat gegoogle

Ik begrijp nu dat het een simulatie is van de squarewave uit de Roland TB-303

wikipedia:

The TB-303 has a single audio oscillator, which may be configured to produce either a sawtooth wave or a square wave. The square wave is derived from the sawtooth waveform using a simple, single-transistor waveshaping circuit.[1] This produces a sound that is subtly different from the square waveform created by the dedicated hardware found in most analog synthesizers.
 
Interessant topic! :) Nu wil ik zelf ook wel waveforms in beeld brengen, iemand een tip voor een freeware oscilloscope plugin voor Mac?
 
Ik heb die 'Audiorealism bassline Pro en Monologue' niet en weet dus niet hoe die 'intern opgezet is' maar...
De cutoff staat niet helemaal open en dus filter je n.m.i. mogelijk nog de input (blokgolf).
Ook de VCF tracking staat op minimum en zou dus mede van invloed kunnen zijn (probeer deze eens op 0 en/of maximum).

Bij die Monologue staat de resonance blijkbaar ook open, normaal zou die op 0 moeten staan om de golfvorm niet te beinvloeden.
 
Laatst gewijzigd:
Zo zie je maar dat je met beginnen vanuit de basis nog een hoop kunt leren.
 
Ik heb hier echt het ideale forum gevonden voor vragen tijdens mijn cursus :)
De Monologue zonder resonance ziet er uit alsof de blokgolf een minder hoog randje heeft:

Monologuesquare2_zps6f4e8f7c.png


Bij ABL staat de cutoff nu helemaal open en VCF track op maximum (200%):

ABLProVCFtrackMAX_zps82e11605.png


En hier nog even een link naar de 2 wavevormen van de TB303:

http://www.tinyloops.com/tb303/sound_vco.html

Dus mijn square lijkt er wel wat op als de noot hoog genoeg gespeeld wordt.
 
Een gratis Oscilloscope

Melda Production - MAnalyzer
https://www.meldaproduction.com/MOscilloscope

Een gratis Frequenecy Analyzer

Melda Production - MAnalyzer
https://www.meldaproduction.com/MAnalyzer

En Melda Production heeft nog veel meer kwalitatief hoogwaardige bruikbare en leerzame gratis spulletjes (ook betaalde)
https://www.meldaproduction.com/product/keyword?keyword=free

En je kunt ongeveer elke golfvorm produceren met

Seaweed Audio - Fathomsynth
De MONO is gratis, PRO momenteel voor heel weinig.
https://www.fathomsynth.com/

Fathomsynth is een modulaire synthesizer met heeeel veel features .....en is ook nog volop in ontwikkeling.
En heeft ook heeeeel veel mogelijkheden om oscillatorsvormen te genereren en te moduleren
https://www.fathomsynth.com/featureshome

Standaard golfvormen, PWM, FM, AM, Additief, Impulse, Wavedrawing, Beziercurves, Odd/Even balance, Ripple, distortion, overdrive en nog veel meer. En bijna alle subopties moduleerbaar.

Daarnaast een hele rits filters met allerlei subopties. Heel veel en flexibele modulatie mogelijkheden (naast standaard LFO en ADSR). En nog veel meer.

In elk geval genoeg om nog jaren mee te experimenteren.
 
Andere populaire gratis Frequency Analyzers

Voxengo - SPAN
https://www.voxengo.com/product/span/

Blue Cat Audio - FreqAnalyst
https://www.bluecataudio.com/Products/Product_FreqAnalyst/

Om ook nog maar een gratis Oscilloscope toe te voegen

Recentelijk (eind 2016....) is ook de gouwe ouwe s(M)exoscope van Bram@Smartelectroncs naar 64-bit geport

SmartElectronics - s(M)exoscope
http://armandomontanez.com/smexoscope/

Gratis realtime Sonogram software is schaarser.

AG Works - SG1 (32-bit, een oudje)
http://ag-works.net/plugins.sg1.htm
 
Mja...


Ik zou me vooral richten op de wederzijdse relatie/transformatie tussen de golfvorm (oscilloscope)en de harmonische inhoud (frequency analyzer / sonogram). En minder op specifieke apparaten.

Beetje versimpeld allemaal:

- De klank wordt bepaald door de frequenties in de klank die het die klank maken
- Die individuele frequenties kunnen gezien worden als sinus golven (een sinus bevat maar 1 frequentie)
- Elke periodieke functie (bijvoorbeel een audio golfvorm als een sinus, triangle, saw, square of pulse) kan herleid worden naar de individuele frequenties (sinus-golven) die in de klank zitten. het spectrum. Zie Fourier Transformatie, Harmonisch spectrum.
- Zo'n individuele frequentie heet vaak een harmonische en heeft een frequentie of rang, een amplitude (en een fase). De frequentie/rang van een harmonische is (normaalgesproken een geheel veelvoud van de grondtoon, voor nu maar even "de noot").
- Als je die individuele sinus-golven weer optelt krijg je de oorspronkelijke golfvorm terug.
- In theorie de reeks benodigde harmonischen oneindig. In praktijk kom je met zo'n 32, 64 of 128 harmonischen al een heel eind. Het aantal benodigde harmonischen wordt belangrijker bij "lage noten". Om dan nog voldoende details in het "hoog" te kunnen definieren.
- Van laag naar hoog in het spectrum zitten per oktaaf (verdubbeling van frequentie) steeds meer frequenties. Tussen 1 en 2 zit niks, tussen 2 en 4 slechts 1 (namelijk 3). Tussen 4 en 8 dus 3. Tussen 8 en 16 al 7 enzovoort.

Dus:

- Als de golfvorm wijzigt, wijzigt de klank.
- Als de harmonische samenstelling (frequentie, amplitude, fase) verandert, verandert de klank.

En daar maken synthesizers op allerlei manieren gebruik van.

Kort door de bocht:

Subtractive synthesis kan alleen de amplitude (en onbedoeld ook vaak de fase) van harmonischen die in de klank zitten (veranderen. Met filters. Net als een waterfilter: je houd alleen tegen wat er al inzit. Er ontstaan geen nieuwe frequenties in het spectrum (behalve bij self-oscillation). Beetje valsspelen: veel filters kennen ook zaken als overdrive, distortion, noise die stiekum wel golfvorm/spectrum veranderen. Een laagdoorlaatfilter....uh laat het laag door en filtert dus frequenties weg). Een all-pass filter verandert alleen de fase van harmonischen waardoor ze elkaar gaan uitfaseren (een soort phaser effect dus).

Als je rechtstreeks de golfvorm verandert kan er van alles gebeuren. Vaak niet lineair.

AM: golfvorm A (modulator) bepaalt de amplitude van golfvorm B (carrier). Rekenkundig een vermenigvuldiging van 2 golfvormen (A x B) .AM geeft dan de som en verschilfrequenteis uit beide golfvormen.

FM: golfvorm A (modulator) bepaalt de fase van golfvorm B (carrier). FM geeft complexe sidebands (op meerdere plakken links en rechts in het spectrum). Richtlijn. Hoe meer modulatie, hoe meer sidebands (frequenties). En als je afstapt van de sinus ontstaan er al snel heel veel harmonischen. En als afgestapt wordt van gehele modulatie ratio's ook inharmionische frequenties ("vals").

Oscillator sync: De cyclus van golf A bepaalt de cyclus van golf B. Als golf A een nieuwe cyclus start, dan wordt dit voor golf B ook geforceerd (ongeacht waar dat in de cyclus van B is). Als er een frequentie verschil tussenbeide is, dan ontstaat aan de golf B kant dus een afgebroken golfvorm. Geeft qua klank een soort resonantie piek (op de breuk).

Additieve synthese geeft je toegang tot de individuele harmonischen.

Over de basis golfvormen

- een Sinus bevat slecht 1 frequentie
- een Saw bevat alle harmonischen waarbij de amplitude omgekeerd is aan zijn rang. Harmische 1 heeft dan amplitude 1 en elke volgende 1/rang.
- een Square is hetzelfde als een Saw, maar zonder de even harmonischen, dus alleen oneven (1, 3, 5). Een square is een bijzonder pulse. Een 50% pulse. Halve amplitude is 1 en halve -1.
- een Triange is een Square, maar dan met amplitude 1/rang kwadraat. Die ampitudes nemen dus veel sneller af. Je kunt een Triangle dus benaderen met een Square door een laagdoorlaatfilter.
- in een Pulse ontbreekt elke 1/(100- %). Dus bij 25 % pulsebreedte is 25 % van de golfvorm 1 en 75% -1. En daarin ontbreekt elke 1/(100/25) 4e harmonische. Hoe smaller de pulse hoe meer frequenties er overblijven.
- Witte ruis bevat alle frequenties met gelijke amplitude (dus gelijk= 1) voor alle rangen/frequenties.
- Roze ruis bevat alle frequenties met amplitude 1/n*6 dB. Dus een met -6 dB afnemende amplitude. Je kunt dus roze ruis maken van witte ruis door een laagdoorlaatfilter te gebruiken.

Nu snap je wellicht ook waarom filter vaak worden aangeduid als een filter met een "slope" van een bepaald aantal dB pr Oktaaf. Bijvoorbeeld 6, 12, 18 of 24 dB/Oct. Die filter dus geleidelijk (over een octaaf verdeeld) een bepaald aantal dB's weg. Is dus afname van amplitude van harmonischen.
 
Over de TB303.

Naar de golfvormen van de TB-303 is veel onderzoek gedaan. Die zijn bijvoorbeeld niet statisch over de octaven heen. Ze veranderen ook afhankelijk van de hoogte van de gespeelde noot. Ook het 18 dB/oct filter is bijzonder omdat er een hoogdoorlaatfilter in de feedback lus zit. Daarom zijn er ook weinig echt goede emulaties.

Zie de uitgebreide verhalen rond de "making of" AudioRealism Bass Line.
 
En nog een kleine toevoeging op fase.

- mixen is gewoon optellen van individuele golfvormen (en delen door het aantal).
- 2 gelijke golfvormen met gelijke fase optellen en delen door 2 levert eenzelfde golfvorm op.
- als je 1 van beide in fase verschuift (iets naar links of rechts) en dan optelt (en deelt) dan is de resulterende golfvorm anders dan beide originelen.
- andere vorm is andere klank

- voor de individuele harmonischen geldt dat deze elkaar dan versterken (1+1=2) of verzwakken (1+-1=0) en alles er tussen in. Als de som 0 is heet dat uitfaseren.
- bij een fase verschuiving treedt een zogenaamd kamfilter effect op. Her de der in het spectrum treedt verzwakking en versterking op van plukjes frequenties.

Ook dit wordt door synthesizers gebruikt:

- ontstemmen van oscillators leidt tot verschil in frequentie/cyclustijd en daarmee tot periodieke faseverschuiving van de golven ten opzichte van elkaar, maar ook "intern" alle harmonischen. En daarmee (dus) tot klankverschil (kamfilter effecten).
- sommige synthesizers (met name digitale) laten het ook toe om de fase "statisch" te verschuiven. Daardoor ontstaat een nieuw "statisch" spectrum.
 
Maakt niet uit :) Bedankt voor het laattijdige antwoord, heb die thread indertijd aangemaakt.
Gebeurd zelden dat iemand met zo een compleet antwoord komt op een vraag van 4 jaar oud. :D
Ik heb er weer wat van opgestoken Kwurqx!
 
Back
Top