Cosa rende impossibile la replica dell'analogico

....Quali sono esattamente i problemi che frenano un computer dal replicare al 100% il comportamento di un analogico vero? cioè perchè un synth analogico ha "quel suono" che è quasi impossibile ricostruire su un computer....non credo che la risposta sia "perchè è analogico", in quanto registrazioni digitali su cd restituiscono una pasta pur sempre analogica, cioè se registri un nord lead 2x e un minimoog su cd, puoi ancora percepire quale dei due sia l'analogico e quello che non lo è.

se poi ascoltiamo qualunque replica a tavolino, dal minimoog arturia, al vcs3 virtuale, al prophet....ma anche un synth hardware tipo nord lead 2x, ci rendiamo conto (almeno, io me ne rendo conto eccome all'orecchio) delle differenze sonori che a mio avviso sono a volte pesantissime.

il suono dei VST è schiacciato come un immagine e anche molto prevedibile, mentre il suono di un analogico come minimoog o di un synthi, sembra poter essere toccato, sembra cioè tridimensionale, almeno io la differenza la percepisco.

posso dire che su certe patch potrei anche essere ingannato, mi è anche capitato, ma sono casi isolati, se ascolto i due synth provando diverse regolazioni con le mie mani sento pesantissime differenze.
con questo non voglio dire che non si possa lavorare con plug ins etc...si puo continuare a suonare con tutto cio che si ritiene utile per se stessi.

vorrei però aprire un dibattito per trovare una risposta che non sia però metafisica tipo "l'hardware è sempre meglio" e cazzate cosi, a livello scientifico ci dovrà pur essere una spiegazione del fenomeno, questo mi interessa, capire profondamente le ragioni per il quale si verifica tutto questo!
trovare delle vere risposte al problema.....grazie a tutti!

Molto brevemente: secondo me è principalmente un fatto di ricchezza armonica, ma non solo.

Un synth digitale è pur sempre legato al limite della frequenza di Nyquist, e per quanto 20 KHz sembrino sufficienti per l'orecchio, non lo sono per gli altri 4 sensi. Non sembra vero, ma i nostri 5 sensi sono sempre a stretto contatto, l'uno coinvolge gli altri in talune situazioni. Per esempio perché ti si fa la pelle d'oca quando strisci il gessetto sulla lavagna o la forchetta sul piatto di porcellana? Perché ciò che non percepisce l'udito lo percepisce il tatto.

Ma non è solo il contenuto armonico che rende un synth analogico così reale e "caldo". Ci sono tanti altri fattori come la continua variazione di intonazione seppure in decimi di Hz, o il crosstalk del circuito elettronico che introduce altro contenuto a quello che ci si aspetta di sentire.

ci stavo pensando stamattina mentre mi lavavo.
Bella domanda.
Forse perchè l'analogico è vivo e gode di una sua vita, si parla di cose (componenti che si possono toccare) che hanno un loro compito specifico ed insieme compongono uno strumento musicale ossia un oggetto.
E' come se tu mi dicessi che differenze c'è una tra un albero ed un perfetto disegno di esso,
oppure con una fotografia dello stesso.
Per quanto possa essere perfetto il disegno, o bravo il fotografo con la più POTENTE fotocamera a 300 milioni di pixel etc etc da 100 mila euro,
si potrà sempre migliorare ma la differenza sarà sempre incolmabile....
perchè l'analogico è vero, il digitale è una replica "virtuale".
Poi quale sia migliore è solo spesso questione di "gusti".
Certo che se il termine di paragone è solo l'analogico ovvio che l'analogico sia migliore.
Perchè al digitale facciamo sempre e solo "emulare" l'analogico? Così non potranno essere mai messi a confronto perchè il digitale perderà sempre, essendo l'emulazione di...
In ogni caso per rispondere alla tua domanda delle incisioni,
se tu su un film inquadri un albero e poi inquadri in primo piano un disegno perfetto e colorato di quello stesso albero credo che noti che è un disegno, lo stesso vale per una bellissima foto.
O no?
Adesso fanno cartoni animati spettacolari, sempre più realistici,
però si capisce sempre che di cartone animato si tratta.

Daniele

interessante....però non mi è chiara una cosa.....

sul teorema di Nyquist, ossia il problema dei 20/20 intendi...la cosa è strana però se ci pensi....come mai se a soli 44Khz/16 bit ascolti un cd (che è appunto registrato cosi) fatto a nashville, senti la voce, le chitarre etc...come se fossero li davanti a te? mentre se fai la stessa cosa con dei campioni 96Khz non avrai mai quella sensazione?

cioè voglio dire, brevemente, perchè allora un analogico su you tube oppure su cd ti fa cmq venire la pelle d'oca, mentre un VST, ascoltato da un convertitore apogee ad8000 non ti emoziona?

questa è la prima cosa che crea confusione in me, cioè se il problema fosse il digitale in se in teoria dovremmo tutti ascoltare musica elettronica tramite nastri magnetici o al massimo su vinile, invece io da un Mp3 riesco a percepire abbastanza bene se si tratta di un synth analogico oppure digitale.

per il resto invece sono d'accordo e la cosa si fa sempre piu interessante.....

Credo sia la fisicita' della componentistica.
Quando fu introdotto il transistor , che andava a sostituire le funzioni di una valvola il risultato
ai fini pratici fu enorme ( basti pensare alla famosa radiolina a transistor ).
Il risultato fu infatti quello di miniaturizzare ma non di ottenere la stessa qualita'...
Questo proprio perche negli apparecchi a valvole esiste ( come in tutti i circuiti analogici ) una fisicita'
della componentistica che restituisce un valore che non ha nessun metro di misura...
Alcuni lo chiamano " corpo " altri " calore " , ma il risultato non cambia...
Puo' anche darsi che siano pippe mentali ma ai fini del resiltato ultimo la differenza
la si percepisce , e' un suono che oltre che nelle orecchi entra nell'anima...

se analizzi all'oscilloscopio uno stesso segnale amplificato uno da una valvola l'altro dal transistor noterai una differenza grossa....
non ricordo chi ne stava parlando proprio di questa cosa qualche giorno fa

anche io dico che la differenza sostanziale è nei componenti..resistenze..transistor..trasformatori..ognuno influiva direttamente sul suono tanto chè anche 2 modelli dello stesso tipo, poteva suonare diversamente tra loro in base ai componenti..

beh su foto-realtà non sono d'accordo al 100%....in quanto una foto puo addirittura migliorare le realtà (ad esempio ci sono foto di ragazze ritoccate che diventano ancora piu fighe che nella realtà.....)
credo che la foto sia paragonabile a una registrazione digitale....vieni in studio e suoni la batteria, non hai tiro, non hai tocco, i suoni sono cosi cosi perchè la tua batteria è scarsa.

bene, io ti edito (come ho fatto tantissime volte) nota per nota, metto i triggers, e altre regolazioni, et voilà...la tua registrazione ora ha groove, potenza e un bel suono.

Credo quindi che il problema sia piu una cosa del tipo VST=disegno su carta di un analogico....sarebbe piu realistico fare una foto ma sarebbe statica....

torniamo un attimo indietro....parliamo allora di HAMMOND.

un organo hammond genera il suono combinando 9 sorgenti che sono oscillatori che generano onde sinusoidali ognuna a frequenza differente, la 8 genera l'ottava reale, la 16 genera un ottava sotto e cosi via....ognuna è regolabile come intesità rispetto ad un altra....gia lo sappiamo insomma come funziona l'organo.

allora....perchè un clone suona diverso da un hammond vero? cioè....se l'onda sinusoidale HA una sola armonica, la fondamentale, come è possibile che 9 sinusoidi di un motif non siano come le 9 sinusoidi di un C3?

il problema è solamente quindi ricostruire il circuito di preamplificazione, e il LESLIE?
cioè un buon clone dipende da come il leslie è virtualizzato? so che poi ci sono altre particolarità come il keyclick, la percussione....ma tolte tutte queste cose, una Korg M50 con un leslie vero suonerebbe come un C3?

sembrano domande stupide ma non lo sono poi in fondo, cioè se un onda ha solo un armonica base, come ci possono essere differenze tra la stessa onda generata su sistemi diversi?

Niente è impossibile, lo dico da profondo sostenitore dell'analogico e dell'hardware più in generale.

Ci stiamo avviando oramai da anni ad una approssimazione sempre maggiore nell'imitazione dei sintetizzatori analogici.
Stiamo seguendo un percorso analogo a quello avuto per l'immagine, dove anche i più estremisti talebani della fotografia analogica, si sono convertiti con soddisfazione al digitale.

Sono molte le componenti che entrano in gioco in un synth analogico. Ma ogni giorno questo DNA viene decodificato e ricostruito pezzo per pezzo in cloni (e non solo) sempre più fedeli.

Un team di sviluppo capace può raggiungere risultati a dir poco straordinari come è avvenuto per gli svizzeri della sonicprojects o come gli svedesi di clavia. Gli uni con un clone di OBX che è oramai leggenda (anzi miracolo direi... considerando anche il prezzo di vendita!), gli altri con dei synth VA con una identità spiccata e un impatto sonoro che poco ha da invidiare a vecchi polifonici del passato.

Il problema è che il mercato è inflazionato da questi va e vsti che si propongono come repliche di vecchie glorie analogiche, ma veramente pochi sono quelli in grado di appagare l'orecchio più allenato al 'bello'.

D'altronde anche nel passato era così, chi ha una certa età come me ricorderà la miriade di synth analogici in commercio, di fatto però quelli veramente validi si potevano contare sulle dita di una mano sola.

Non credo che una sinusoide del motif, o comunque digitale/discreta, sia come quella generata dall'Hammond. Tutti e due gli strumenti cercano di avvicinarsi ad una sinusoide ideale, almeno questa è l'intenzione, ma ne uno ne l'altro ci riescono. Ogni generatore d'onda si porta dietro i suoi "errori", che in alcuni casi diventano "caratteristici".
Sommandone poi nove e processandole con circuiterie molto diverse le differenze nel suono possono risultare così percepibili.
Non credo quindi basti uno stadio finale LESLIE per eliminarle.

LucaS

verissimo....ma in realtà al digitale siamo gia convertiti da piu di 20 anni.....ascoltiamo al 90% musica digitale, su cd oppure Mp3/Mp4, REGISTRIAMO in digitale, con pro tools ma in realtà molto prima di pro tools, l'analogico era gia out da 15 anni....è dai primi anni 80 che l'analogico è stato sostituito da registratori digitali SONY e MITSUBISHI, oltre agli inglesi RADAR e SADiE, quindi penso che l'audio digitale si sia digitalizzato molto prima delle foto, laddove quando negli anni 80/90 la maggior parte usava macchine a pellicola, gia nel 1990 un piccolo studio utilizzava magari un ADAT, sistema economico per chi non poteva permettersi un X800.

si registra insomma in digitale....ma i dischi che suonano meglio sono MIXATI in analogico....le tracce sono in pro tools, mentre il mixaggio avviene su un banco analogico con dell'outboard esterno, e questa la chiave per il miglior suono ottenibile oggi, almeno in ambito rock pop, questo perchè la SOMMA analogica è piu morbida e musicale alle orecchie.

però appunto, caldo, morbito, musicale....che significano in realtà queste parole?
cioè a livello fisico/matematico, cosa avviene nel suono esattamente quando la somma è migliore?
questo vorrei capire....

e qui si capisce l'errore, sia di anumj sia più generale.

Il "DNA" dell'analogico è perfettamente noto. Come il DNA umano è ampiamente esplorato.

Ma mappare non significa riprodurre.

E' un problema di matematica e di fisica, che ziokiller ha accennato bene [e poi: quella dei 5 sensi è mitica: ieri sera ho annusato un synth che sapeva di buono. Annata 1972, vitigno giapponese ma vignaiuolo americano]


non è possibile simulare, attraverso la mappatura di valori discreti, una variazione continua.

E se in un synth (esempio, modulare) interagiscono anche solo 5 o sei variazioni continue e i relativi feedback,

la quantità di dati discreti necessaria alla mappatura diventa esorbitante,

e l'informatica non ci sia nemmeno vagamento avvicinando.

esempio di patch non replicabile:

synth modulare

oscillatore 1, prelevo uscita di 3 forme d'onda diverse, fra cui pulse

oscillatore 1, prelevo uscita di 3 forme d'onda diverse, fra cui pulse

I due oscillatori sono legati a fonti di alimentazione diverse, hanno un leggerissimo drifting non sincronizzato

modulo le pulse dei due oscillatori con due diversi lfo, lentissimi nma a velocità diverse, anzi a velocità che variano seguendo altri due lfo

modulo l'ampiezza dei due lfo con altri due lfo

Mixo verso filtro

modulo frequenza filtro con uscita di unità random

E non ho ancora cominciato a usare inviluppi

Invito Anumy a prendere carta e penna e mettere giù a grandi linee l'algoritmo che consente di calcolare cosa ne esce.

E a valutare che numeri escono (teniamo conto che lo scanning digitale di un pot di sintetizzatore, ai massimi livelli [moog voyager e simili] viaggia a circa 8000 step

Cioè: due potenziometri mossi contemporaneamente hanno 8000 x 8000 posizioni reklative, DOPO ESSERE GIA' STATI DIGITALIZZATI.

Provate solo a calcolare i passaggi che ho descritto sopra a colpi 8000 elevato a vari esponenti

E io sto dicendo che usando i controlli di voltaggio quelle posizioni sono... svariati ordini di grandezza più numerose.

E qui entra in gioco l'annotazione di ziokiller:

magari l'orecchio analitico non percepisce tutte quelle sfumature,

ma anche se sei sordo perché il CD e il computer ti hanno diseducato,

le percepiscono la tua lingua, le tue mani, le tue palle.


[oops: si può dire "parametro"?]


POSCRITTO: nella mia esposizone qui sopra, fra l'altro, ho paradossalmente semplificato la questione:

perché ho parlato soltanto dei CONTROLLI delle componenti, una sull'altra.

non ho parlato dei valori interni delle componenti, la cui variazione continua implica altrettante correlazioni.

Cioè: prima di "mappare un lfo che modula un filtro", bsiogna riuscire a "mappare le singole componenti del filtro".

Sennò, diciamolo chiaramente:

a oggi la tecnologia VA si limita a "simulare" (ma dài, diciamolo: a CAMPIONARE) il comportamento finale, l'uscita audio di alcune combinazioni di moduli di sintesi ,

non mappa le componenti,

perché non può mapparne e emularne il funzionamento materiale

e qui sta la differenza fra avere davanti un elettrone, e "la fotografia di un elettrone".

ottima spiegazione, però su questo fatto non sono d'accordo, il computer e i cd non hanno diseducato secondo me nessuno, perchè allora un solo di synth analogico di wakeman o dei tangerine dream dovrebbe suonare poco analogico.
invece, appunto, perchè un disco registrato completamente in analogico, come un album dei tangerine dream, una volta riversato su cd continua a restituire quella gamma di variazioni tipiche dell'analogico?

un disco dei tangerine dream rifatto con i vst al posto dell'hardware, e lo stesso con l'hardware vero, suonerebbero quasi uguali se il digitale uniformasse tutto....invece non è proprio cosi che funziona se ci pensiamo, non so tu ma io sono in grado quasi sempre di distinguere un ottima fonte analogica da una mediocre virtual analogue anche se entrambi su cd.

certamente, il virtual analogue non campiona il suono come si fa con un motif, ma campiona il comportamento di un sistema.....che sarebbe in questo caso un circuito analogico.
come esattamente lo faccia a livello matematico vorrei capirlo meglio....da quello che ne so ad esempio è estremamente difficile campionare i vari elementi di un filtro e ricorstruire un algoritmo che ne tenga conto di tutto cio.

però ci dovrà pur essere un modo per farlo....niente è impossibile, semmai è tutto estremamente complesso, almeno credo....

Secondo me è tutto fascino dell'imperfezione con la presenza di una variabilità spiccata nei synth analogici.
Il digitale è troppo perfetto, troppo pulito e quindi risulta freddo e privo di corpo.
Probabilmente in campo musicale le differenze sono più difficili da descrivere ma se fate un semplice parallelismo con la fotografia diventa tutto più semplice.
La foto digitale è pulita, troppo pulita, troppo perfetta, si perde la grana e non solo, la sperimentazione quasi non esiste più.
Con una macchina digitale non si potrà mai ottenere la grana grossa di un 3200 o i contrasti di un filtro 5 in camera oscura.
Una foto analogica è molto più sporca e imperfetta rispetto ad una digitale, ma questa è anche la sua forza, la sua bellezza... la realtà non è perfetta ecco perchè l'analogico è sempre migliore, perchè nella sua imperfezione è più vicino alla realtà..

no, questa è la spiegazione banale

Ascolta il "laboratorio" di Wendy Carlos, nel cofanetto sulla produzione di SOB e SOB-2000,

senti la parte dove lei suona "imperfetta", cioè dove le macchine analogiche sono in drifting,

ma poi ascolta quando arriva a avere l'intonazione "perfetta": non c'è niente in drifiting, perfino le armoniche delle forne d'onda sono tarate per quadrare matematicamente con la tonalità del brano...

... e dio come suonano quei synth!

La teoria secondo cui "l'analogico suona bene perché stona"... cazzate.

L'analogico suona bene perché VARIA in modo organico (cioè: per combinazione di variazioni continue)

Un virtual analog non campiona il suono come si fà con un motif ma non "campiona" nemmeno il comportamento di un sistema,semplicemente lo riproduce con delle funzioni matematiche:
Puoi generre una sinusoide con un oscillatore a transistor,con una ruota fonica nel caso dell'Hammond o con una funzione matematica y=sin(x) nel caso dei VA.
In ognuno dei tre casi si ottiene una sinusoide (mai pura come è già stato puntualizzato) ma il percorso del segnale è talmente diverso nei tre casi che le differenze sono tangibili.
Senza andare a scomodare un clone Virtual Analog di un Minimoog,pensate di progettare e realizzare fisicamente un semplice generatore di onda quadra con un piccolo circuito di preamplificazione, poi utlizzate un modello matematico che genera una semplice onda quadra che ascolteremo tramite lo stadio di preamplificazione della scheda audio, sarà già sufficiente questo per apprezzare una notevole differenza tra le due onde quadre, immaginate quindi quanto questa differenza si amplifichi nel cercare di emulare con un VSTi una macchina analogica complessa come un minimoog ;)

Ok, ottima domanda. Ed ecco la mia risposta, che ovviamente è solo una supposizione: una cosa è un suono che nasce analogico e diventa digitale, un'altra cosa è un suono che nasce già digitale.

Un synth analogico, che produce una gamma di frequenze che va ben oltre i 20KHz, nel momento in cui viene campionato, in qualche modo condiziona il modo di lavoro dei convertitori, quindi anche se non supererà più Nyquist, il risultato del campionamento sarà stato comunque condizionato da quel determinato suono.

Inoltre, visto che i famigerati "armonici" non sono altro che sinusoidi di frequenze multiple di altre, la maggiore o minore presenza di alcuni armonici piuttosto che altri può condizionare anche i suoi relativi armonici o subarmonici.

Poi c'è un altro fattore: una cosa è ascoltare uno strumento singolo, un'altra cosa è un intero programma musicale. Questo, come ben sai, condiziona anche la resa dell'impianto di ascolto (pensa ad esempio alle diverse interpretazioni della potenza musicale, come i Watt RMS e i Watt PMPO). Quindi un CD musicale, che contiene suoni che originariamente erano acustici e che poi sono stati digitalizzati, è diverso dall'ascoltare un singolo timbro sonoro che viene interamente generato già in ambiente digitale.

Infine, io nel mio precedente post facevo riferimento anche ad altri fattori che possono condizionare la qualità, ovvero la diversa percezione, del suono di un sintetizzatore analogico, e cioè l'intonazione - ossia le stonature - e il crosstalk del circuito elettronico. Quest'ultimo punto è un argomento piuttosto complesso. Immagino non ci sia bisogno di spiegare cos'è il crosstalk, quindi pensiamo solo a come questo potrebbe influenzare il funzionamento di un synth. Faccio un esempio su tutti: i VCA del Minimoog. Chi ha un Minimoog ha già capito a cosa faccio riferimento. Sommiamo i tre oscillatori, intoniamolo su fondamentale, quinta e ottava. Facciamo la stessa cosa con un clone digitale e sentiremo un effetto totalmente diverso.

Altro esempio, sempre col Minimoog: indossiamo le cuffie perché qui c'è da sentire un particolare poco percepibile; accendiamo i pulsanti dei tre oscillatori sul VCA e mettiamo i volumi al minimo, ora suoniamo e spostiamo le manopole di intonazione degli oscillatori 2 e 3? Sentito qualcosa?... Quello è il cross-talk. Credi che questo non condizioni il suono finale?

Per me i discorsi filosofici non reggono:
la fisicità dei materiali, il calore etc etc.. alla fine il risultato
si legge su un'oscilloscopio, se il digitale fosse capace di
riprodurre perfettamente quello che si vede nell'oscilloscopio,
non ci sono materiali e fisicità che tengano,
potremmo dire che il digitale sostituisce perfettamente l'analogico.

Ma perchè non accade ciò ?
Ci sono fattori molto più concreti, ben conosciuti: i modelli sono più complessi
di quello che sembrano e il digitale al momento ha limiti abbastanza evidenti
che spesso vengono sottovalutati. Ad esempio



Qui il primo errore !
NON sono affatto onde sinusoidali...
Allora si aprono varie possibilità per la simulazione:
- uso onde sinusoidali generate tramite funzione matematica (o wavetable o altro) - simulazione scadente;
- si campionano le tonewheel - simulazione migliore
- si modella il funzionamento delle tonewheel (quanti fanno ciò ?) - simulazione ancora migliore.
Senza considerare i vari "difetti" che introducono sonorità
gradite, tipo clic, leaking, crosstalking etc,
c'è un'altro GROSSO problema:
il suono risultante è somma di tante tonewheels;
per riprodurre degnamente il suono di una singola tonewheel
diciamo che avrei bisogno di una quantizzazione a 16 bit (non consideriamo la frequenza).
Dopo aver sommato 8 tonewheels "virtuali" ho un "segnale" a 24 bit...
cosa succede a 9 tonewheels ? devo comprimere DIGITALMENTE il segnale.
consideriando che in un full drawbar per ogni nota suonano circa 9 tonewheels,
immaginiamo quanto viene compresso il suono finale. E la compressione
digitale è uno scaling, altera il suono molto più di quanto faccia una compressione
analogica.

Una soluzione migliore sarebbe sommare le tonewheels a monte,
cioè generare il segnale dal modello delle tonewheel già sommate...
ma comunque, più tonewheels sommo, maggiore approssimazione
si avrà per ciascuna tonewheel.
Tutto ciò considerando SOLO la quantizzazione.

Si può fare meglio usando convertitori DA a 32 bit, ma alla fine
comunque 24 o 32 bit di campionamento per simulare uno strumento
non sono poi tantissimi.