Onde armoniche

  • sterky
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01-10-15 13.19

ciao a tutti!!
allora, nel mio viaggio nel campo della sintesi mi vengono certe domande strane.....so che un'onda complessa è fatta da più onde sinusoidali (le armoniche), e livellando più o meno queste armoniche arriviamo a onde quadre, triangolari, a dente di sega.....
ma per fare un'onda complessa con quante armoniche si lavora?
esistono dei generatori di onda dove puoi andare a decidere il livello di ogni armonica (a mo di sintesi sommativa)?
e infine, la pulsata si ottiene segando di netto l'onda definitiva o si lavora sulle onde generatrici?

grazie a tutti!!!

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  • maverplatz
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01-10-15 13.31

Mi viene in mente questo oggetto del passato:

Kawai K5

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  • sterky
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01-10-15 13.35

@ maverplatz
Mi viene in mente questo oggetto del passato:

Kawai K5
126 armoniche?!? emo io pensavo fossimo nell'ordine delle 20-25....emo

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  • BB79
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01-10-15 13.46

anche qui c'è qualcosina di sorprendente:
Technos Resinthesizeremoemoemoemo

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  • sterky
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01-10-15 13.50

grandicello a bello! ma qua siamo già nell'ordine delle 33 armoniche emo

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01-10-15 14.23

Un hammond (il primo strumento elettrico a sintesi additiva) ha 8/9 armoniche... tutto dipende da quanto precisa vuole essere la ricostruzione.
Leggevo poco tempo fa di un vst che campiona e ricostruisce usando l'analisi di fourier (cioè nel dominio della frequenza e non in quello del tempo)... sarebbe bello ritrovarlo.
Il problema della sintesi additiva è che è
1. non prevedibile (caso FM/PM del DX7)
2. moooooolto complessa e poco adatta ad un essere umano (caso dello K5000) per l'enorme numero di parametri

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  • sterky
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01-10-15 15.14

si be, ma alla fine se prendiamo per puro esempio un nord lead, che ha la tavola delle wave, sono onde campionate ma in qualche modo dovranno pure crearle o no?

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01-10-15 15.24

@ sterky
si be, ma alla fine se prendiamo per puro esempio un nord lead, che ha la tavola delle wave, sono onde campionate ma in qualche modo dovranno pure crearle o no?
non ho un nord wave, ma immagino che i campionamenti vengano fatti
1. campionando suoni esistenti (voci, strumenti acustici, strumenti classici come il dx appunto)
2. disegnando una forma d'onda teorica (SQ,TRI,SAW e recuperando i valori "discreti" cioè a 16/24bit, ma nel dominio del tempo)

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  • sterky
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01-10-15 15.33

mi sono espresso male. il nord lead 4 per esempio ha la possibilità di utilizzare delle onde "complesse" che non sono campioni, o meglio si sono campioni di onde ma non sample (è più corretto dirlo così)
Edited 1 Ott. 2015 13:34

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  • kurz4ever
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01-10-15 16.23

ok... a memoria mi pare che il campionatore fosse camel audio alchemy che implementava una funzionalità detta resynthesis che dovrebbe ricostruire un suono a partire dalla evoluzione delle sue armoniche. Ora il sito è defunto... forse alchemy (ma bisogna vedere quanto completo sia) è finito come plugin di MainStage.
Per quanto riguarda le onde complesse di cui parli, possono essere state generate da qualunque cosa e poi campionate.
Il punto è che non è impossibile usare la sintesi additiva, è solo molto complesso, a meno di avere un tool che ti aiuta (e partire da un segnale vero è di sicuro un aiuto... serve a non partire da zero ogni volta).
Il vantaggio di lavorare nel dominio della frequenza invece che in quello del tempo è che per suoni con lente variazioni occupi meno memoria, che non ti servono filtri e che il pitch transpose è a costo zero.

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  • sterky
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01-10-15 16.32

mmm, vero, a meno che non si modulino i livelli delle armoniche in funzione del tempo per esempio, non si può ricreare un lfo sul filtro.
però se non serve mettere un lfo sul filtro, si può addirittura fare a meno del filtro, in quanto lo fai te manualmente!
e ti potresti regolare la risonanza sull'armonica che vuoi te!!
interesante....

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  • maxpiano69
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01-10-15 17.21

Esatto, una vera sintesi additiva richiede di poter controllare (tramite inviluppo o altro) l'ampiezza di ogni singola armonica nel tempo.

Le wavetable come quella dei synth Nord, cui facevi riferimento, sono invece delle somme di armoniche di diversi livelli ma statiche
Edited 1 Ott. 2015 16:07

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  • mima85
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01-10-15 17.53

sterky ha scritto:
ma per fare un'onda complessa con quante armoniche si lavora?


Non c'è un numero fisso, ed in parole povere dipende da quanto è tagliente il suono. Più il suono è tagliete, più armoniche avrà.

Prendiamo per esempio un suono "liscio" di flauto, che è un timbro molto morbido: avrà 3-4 armoniche.

Un'onda quadra o dente di sega invece, che sono suoni molto metallici e taglienti, teoricamente ne hanno infinite perché, sempre restando in ambito teorico, puoi mandare avanti le relative serie di Fourier all'infinito (per la quadra per esempio la serie è Sin(x) + 1/3*Sin(3*x) + 1/5*Sin(5*x) + 1/7*Sin(7*x) e via dicendo, dove ogni seno è un'armonica) e più armoniche aggiungi più i transienti verticali di salita e discesa del segnale diventano ripidi, rendendo il suono sempre più tagliente.

Naturalmente sopra i 20 KHz è inutile avere altre armoniche, perché non le sentiamo, di conseguenza per i suoni ricchi di armoniche come le onde elettroniche di cui sopra, è inutile superare quel limite. E sempre per lo stesso motivo più la fondamentale (la nota emessa) si avvicina a questo limite, meno armoniche avrà il suono di quella nota.

Qui c'è un'applet Java utile per giocare con le serie di Fourier, e quindi comprendere le basi della sintesi additiva.

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01-10-15 18.06

sì, tutto corretto. Ma l'osservazione principale è che nella sintesi additiva pura la variazione dell'inviluppo di ogni singola armonica determina il suono finale. La difficoltà nella gestione manuale è proprio riuscire ad estrapolare il comportamento nel tempo della singola armonica.
Tanto per intendersi... è vero che il flauto lo puoi assimilare ad una sinusoide (o poco di più), ma il caratteristico transiente di attacco (pensiamo alla singola canna di un organo) ha una componente armonica molto più complessa (seppur temporalmente breve). Ed è questa complessità che ci fa comprendere la differenza tra un flauto ed un organo.

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01-10-15 18.21

@ kurz4ever
sì, tutto corretto. Ma l'osservazione principale è che nella sintesi additiva pura la variazione dell'inviluppo di ogni singola armonica determina il suono finale. La difficoltà nella gestione manuale è proprio riuscire ad estrapolare il comportamento nel tempo della singola armonica.
Tanto per intendersi... è vero che il flauto lo puoi assimilare ad una sinusoide (o poco di più), ma il caratteristico transiente di attacco (pensiamo alla singola canna di un organo) ha una componente armonica molto più complessa (seppur temporalmente breve). Ed è questa complessità che ci fa comprendere la differenza tra un flauto ed un organo.
Si infatti, io parlavo solo della base. Poi la maggior parte dei suoni non sono statici quindi l'intensità di ogni armonica può subire le più disparate variazioni nel tempo, che per essere modellate possono necessitare non solo di inviluppi ma anche di LFO ed altre fonti di modulazione.

Insomma, diventa un bel casino...

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  • sterky
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01-10-15 18.26

penso di aver capito. comunque se prendiamo un 20 khz (in linea teorica) e lo riempiamo fino al massimo dello spettro udibile parliamo comunque di 1000 armoniche!

comunque così facendo calcoli sto capendo seriamente il significato dei campioni. avere un tot di armoniche, ogniuna con il suo lfo (magari 2) e inviluppo.....diventa veramente una cosa complessa!!!!

ho risolto 2 domande su tre.
la terza era: per fare una pulsata, come si fa a regolare lo spazio "morto" tra un picco e l'altro?

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01-10-15 21.02

@ sterky
penso di aver capito. comunque se prendiamo un 20 khz (in linea teorica) e lo riempiamo fino al massimo dello spettro udibile parliamo comunque di 1000 armoniche!

comunque così facendo calcoli sto capendo seriamente il significato dei campioni. avere un tot di armoniche, ogniuna con il suo lfo (magari 2) e inviluppo.....diventa veramente una cosa complessa!!!!

ho risolto 2 domande su tre.
la terza era: per fare una pulsata, come si fa a regolare lo spazio "morto" tra un picco e l'altro?
in che senso "pulsata"?
potrebbe essere una modulazione di ampiezza o di cutoff (se c'è un filtro), oppure dell'inviluppo delle singole armoniche (differentemente in base alla loro frequenza, per simulare l'effetto del filtro)...
OT stavo pensando che sul pc3 si dovrebbe poter accedere a 128armoniche (con una polifonia di 4 note...) se vuoi provare a giocare....
ma penso che modulazione di fase o di ampiezza dia più soddisfazione...

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  • sterky
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02-10-15 00.48

Pulse width modulation. Pwm.

Come con kurz? Utilizzando gli algoritmi?

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  • mima85
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02-10-15 13.42

sterky ha scritto:
Pulse width modulation. Pwm.


Cioè vorresti riprodurre una PWM solo con la sintesi additiva? Spero non sia questo il tuo intento se no... auguri emo

Oppure il discorso della PWM è slegato dalla tua domanda su armoniche ecc...?
Edited 2 Ott. 2015 11:43

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  • sterky
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02-10-15 14.25

nono, era per capire come si può modulare l'ampiezza di una quadra. alla fine la quadra è una somma di armoniche, ma questo va a creare un segmento alto e uno basso uguali. come si può variare questo rapporto? è fatto tramite fm?

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