Begriffsfindung: "Sympartial"?

Dieses Thema im Forum "Sounds / Synthese" wurde erstellt von flowdy, 21. Oktober 2018.

  1. flowdy

    flowdy ..

    Hallo,

    imeine Lieblingsart mir Dinge anzueignen ist die umständliche, nämlich das Rad neu zu erfinden, und dann sich fragen, ob ich das Ding "Dar" nenne oder "Bumsdings". Erst Theorie anlesen, sich ein bisschen von anderen Projekten inspirieren, dann Ärmel hochkrempeln, tüfteln, sich über die absurdesten Probleme die Haare ausreißen, sie idealerweise lösen und irgendwann stolz davor stehen mit der Gewissheit was neues erfunden zu haben, dann irgendwann erkennen, dass das gar nicht so neu ist, was man eher hätte sehen können, wenn ich ein bisschen mehr hätte von anderen Projekten inspirieren lassen, aber nein, dazu hat der Herr ja keine Zeit, muss man sich halt von anderen bloßstellen lassen, aber jeder braucht seinen Kick.
    Wie auch immer, soweit bin ich noch nicht. Ich baue gerade noch was selber, einen "Text to Sound&Music"-Synthesizer mit einer eigenen Audiodefinitionssprache, und überlege dann, wie ich das Kind nennen soll, oder Teile davon, ich meine, ob das da noch ein "Bein" ist oder das schon eher in Richtung "Tentakel" geht. Also, nur mal um die Art meines Problems zu skizzieren.

    Also ...

    Ein Sympartial sei grob zusammengefasst eine Komponente eines komplexen Tons/Klangs, ist aber ne Ordnung höher als ein Harmonischer oder ein Teilton und sollte daher einen eigenen Begriff haben. Wie aber auch einem Teilton wird in der additiven Synthese der Komponente ein Faktor der Sollfrequenz zugewiesen sowie eine relative Maximalamplitude, wie das eben bei der AS so üblich ist. Das sind die "äußeren Eigenschaften", wie man sie mit der Wald-und-Wiesen-DFT ermitteln kann.

    Der Sympartial hat aber auch Eigenschaften, bei der die DFT nicht weiterhilft, die Ergebnisse verfälscht und auch Wavelets zu ungenau sind, als sie irgendwas erhellendes aus ihnen ableiten ließen.

    • Schwingweise, also im Prinzip Oszillatorprimitive, die auf einer einfachen mathematischen Formel beruht. Meistens Sinus, es gibt aber auch Sägezahn, Rechteck, Dreieck und ein paar zufallsbasierte für Geräusche. Meist ist es aber Sinus. Selbst bei der Geigenimitation benutze ich keine Sägezahnschwingung, weil ich dann die Klangfarbe nicht mehr so gut beeinflussen kann. In der Natur gibt es nur Sinus, die anderen Primitive sind nur Vereinfachungen.
    • Die "AS(B)R"-Hüllkurve, eigentlich eine Gruppe von mehreren unabhängigen Eigenschaften, die eine Attackphase, eine quasistationäre Schwingphase – oft betrachtet man den ersten Teil direkt im Anschluss nach den im Attack aufgebauten Maximum als Decay, der dann in den Sustain übergeht; da ich eh mit Bèzierkurven arbeite, die bei Bedarf auch scharfe Ecken unterstützen, ist eine solche begriffliche Trennung wenig sinnvoll –, und eine Releasephase umfasst. Außerdem gibt es zwischen Sustain- und Release noch eine optionale Boostphase, die hab ich mal programmiert in Vorausschau auf mögliche Sprachsynthesestudien, in dem ein Klang einer Silbe entspricht, aber bisher noch nicht getestet. Wenn also "ADSR" die üblichere Bezeichnung ist, meint das das gleiche, aber nicht dasselbe.
    • Amplitudenmodulation, Modulationsfrequenz kann statisch sein oder sich auch linear zur Komponentenfrequenz verhalten
    • Frequenzmodulation, ditto. Amplituden- und Frequenzmodulation haben viele vergleichbare Eigenschaften, denn sie basieren auf dem gleichen Prinzip.
    • Waveshape, Bézierkurve auf der Projektionsebene, die orthogonal zur y-Achse der Trägerschwingung ist und die Faktorentwicklung zwischen ihrem positiven und negativen Amplitudenmaximum beschreibt. Filter in der subtraktiven Synthese basieren oft auf Waveshaping, wo es sich aber m.W. nicht um Bézierkurven, sondern um polygone Linienverläufe handelt.
    • Frequenzvariation (Bézierkurve) fügt der äußeren Eigenschaft "Frequenzfaktor" Veränderlichkeit hinzu. Sollte sich im ein- bis niedrigeren zweistelligen Centbereich (1ct = 1/1200 einer Oktave auf der logarithmischen Skala) herum bewegen, je höher, desto wahrscheinlicher nimmt man Schwebungen oder gar verschiedene Töne wahr, und das beeinträchtigt den Wohlklang. Solche geringen Variationen, das verspreche ich mir davon jedenfalls, muss ich noch ausgiebiger testen, machen den Klang natürlicher. Stellt man sich den Klang räumlich schematisiert vor über die drei Achsen der Zeit, der Frequenzen und der Amplitude, so können sich sozusagen leicht "schräge" Verläufe in der Ebene ergeben, die von der Zeit- und der Frequenzachse aufgespannt wird.

    "Sympartial" halte ich für einen passablen Begriff. "syn" ist eine Vorsilbe gr. Ursprungs und bedeutet sowas wie "zusammen-", und Partial ist die Teiltonkomponente, der gleiche Begriff, wie er besonders in der Akustik des Klaviers und anderer perkussiver Instrumente verwendet werden, wo es keine Harmonische gibt. Ein Sympartial kann also eigenständig einen komplexen Klang hervorbringen, dem man wegen seiner relativen Statik allerdings immer einen synthetischen Ursprung nachweisen kann, er kann aber genauso gut ein einfacher Teilton sein.

    Die Begriffskritik sei eröffnet. Hilft mir hoffentlich, halbwegs verständlich beschreiben zu können, vor anderen Leuten der Tonbranche, was ich hier mache.
     
  2. blauton

    blauton 6 von 5

    ich verstehs nicht ganz, obwohl oder weil ich Audio DSP Entwickler bin ...

    Das verstehe ich allerdings gut:

    Ich hab mal für ne Firma ne Liste von Eigenschaften gemacht die einen Klang beschreiben
    und klassifizieren kann. Hab ich aber nicht parat, muss ich erst suchen.
    Vorlage waren aber eher klassische Sounds.

    Ich denke du gehst eher von der Synthese aus, ich würde aber eher erstmal vom Klang ausgehen.

    AM / FM würde ich statt dessen zB als Partialspektrum - also wie die Partials
    gespaced sind, und spektrale Hüllkurve beschreiben.
    Ob man das dann per AM/FM oder additiv oder anders erzeugt wäre dann erst der zweite Schritt.

    Ein anderer Begriff für Dich wäre vielleicht Grain (Wavelet würde ich vermeiden, weil "Wavelet" auch und eigentlich
    die Filterfunktion beschreibt, und ein Band aus einer Wavelettransformation ist eine Überlagerung von
    diesen Filterfunktionen), vielleicht sind es "Spectral Grains" die Du erzeugen willst?
    Wenn sie zeitlich und im Spektrum begrenzt sind, würde es passen.
    Oder Klangmolekül?

    Einen Klang in komplexere spektrale Einheiten zu zerlegen (simultan) als Partials halte ich eher für nen falschen Weg,
    obwohl man auch per FM zB Gruppen von Partials erzeugen kann, die dann zusammen den Klang ergeben
    (und das wird ja auch so gemacht im Soundesign).

    Anders sieht es aus den Klang zeitlich in Einheiten zu zerlegen, da ist
    FM/AM aber nicht so toll weil unterschiedliche FM Ratios ja zb keinen guten Klangeverlauf ergeben.
    Glaube ich zumindest, weil es ganz andere Partialabstände sind, und es auch
    keinen glatten Verlauf von einem Zeitpunkt zum anderen für ein Partial gibt.


    Filter in der subtraktiven Synthese beruhen nicht auf Waveshaping...
    Oder ich versteh dich nicht, kann auch sein.
    Die beruhen darauf, daß je nach Betrachtungsweise sich Phasen wegen Phasenverzug auslöschen bzw
    Frequenzen wegen Integration der Welle gedämpft werden - beides ist dasselbe anders betrachtet.

    Waveshaping macht ja genau das Gegenteil wie ein Filter, es erzeugt neue Frequenzen.

    Es gibt allerdings Synths bei denen das die Methode ist, das ist aber nicht subtraktiv
    und wird gerne "West-Coast-Paradigma" genannt.

    Soll alles keine Kritik sein sondern nur Anmerkungen, und Anregungen, glaub nicht daß Du hier viele
    Antworten bekommen wirst. Probier erstmal aus was Du vorhast, ohne zu experimentieren kommt man nicht weit.

    Dein Begriff, das war ja die eigentliche Frage, scheint schon zu passen (soweit ich es verstehe).
     
  3. flowdy

    flowdy ..

    Die FM und AM sind nebst Waveshaping und Frequenzvariation beim einzelnen Sympartial optionale Eigenschaften. Sie geben der Kernschwingung des Sympartials (eine wenn Sinusform, eine Menge von Sinusformen wenn andere Oszitypen verwendet werden) nur meines Wissens dann eine spektrale Dimension, zusätzlich zur zeitbezogenen, mit Amplitude und Frequenz gestalteten, wenn die Modulationsfrequenz über der Hörschwelle liegt. Niederfrequente Modulation nimmt das Ohr ja eher als periodische Amplituden- bzw. Frequenzveränderungen wahr, spektral ist es dann nicht mehr wirklich.

    Wie auch in der konventionellen additiven Synthese stehen beim Sympartial die Frequenz, die Amplitude, sowie die Variation dieser Größen über die Zeit im Vordergrund. Gäbe es nur diese Eigenschaften, wäre ein eigener Begriff bestimmt nicht gerechtfertigt, dann würde ich auch einfach Partial dazu sagen, wobei ich dabei ignorieren würde, dass die Frequenzvariation diesen Begriff sprengt. Kurzgefasst sei ein Sympartial also einfach ein Teilton, der bei Bedarf auf der spektralen Achse, in der Frequenzdomäne eine "Breite" haben kann.

    Hier mal Hörbeispiele, das sind jeweils einzelne Sympartials mit steigender Komplexität. In Klammern jeweils für mich selbst notiert, wie ich sie erstellt habe, um sie im Bedarfsfall reproduzieren zu können:


    play: https://www.sequencer.de/synthesizer/attachments/simple1-mp3.41764/?temp_hash=a6ebf1f5c76d73b025820d0b25dd75e2 (scripts/render-single-sound -A '0.5:1,1' -l 2 -R '0.2:1;1,0' -f 415 --sound /tmp/simple1.wav)


    play: https://www.sequencer.de/synthesizer/attachments/simple2-mp3.41765/?temp_hash=a6ebf1f5c76d73b025820d0b25dd75e2 (scripts/render-single-sound -A '0.5:1,1' -l 2 -R '0.2:1;1,0' -f 415 -O sawtooth --sound /tmp/simple2.wav ... warum klingt das .wav so viel besser als das MP3. Hat es der lame-eigene Low-Pass-Filter verhunzt?)


    play: https://www.sequencer.de/synthesizer/attachments/simple3-mp3.41766/?temp_hash=a6ebf1f5c76d73b025820d0b25dd75e2 (scripts/render-single-sound -A '0.5:1,1' -l 2 -R '0.2:1;1,0' -f 415 -FM '1.73f[1,2;2,1;3,0];2:1' --sound /tmp/simple3.wav)


    play: https://www.sequencer.de/synthesizer/attachments/simple4-mp3.41767/?temp_hash=a6ebf1f5c76d73b025820d0b25dd75e2 (scripts/render-single-sound -A '0.5:1,1' -l 2 -R '0.2:1;1,0' -O sawtooth -f 415 -FM '1.73f[1,2;2,1;4,0;5,0];1:1' -FV='-3+20;0,3;1,10;3,12;4,20;5,3' -AM '3;2:1' --sound /tmp/simple4.wav)

    Vielleicht sollte ich den Sympartial besser einfach "Klang" nennen, und den per additiver Synthese gebundenen Strauß von Klängen "Klangkomplex" oder so? Hm.

    EDIT: Und jetzt noch mal die additive Synthese dazu, eine einfache Addition dieser Einzelklänge zu je 100%dB:

    play: https://www.sequencer.de/synthesizer/attachments/complex-mp3.41834/?temp_hash=0039f0059a02a4aa6d423d72498ce119
    Bei so beliebigen Einstellungen kann man keinen Wohlklang erwarten, genauso wie bei jeder anderen DAW oder Gerätschaft auch.
    Nur noch wieder für mich um den Befehl festzuhalten ...
    scripts/render-single-sound /dev/stdin -f 415 -l 2 --sound /tmp/complex.wav <<EOF && lame -V0 /tmp/complex.wav
    A: 0.5:1,1
    R: 0.2:1;1,0
    PROFILE:
    - V: 100
    - { V: 100, O: sawtooth }
    - { V: 100, FM: "1.73f[1,2;2,1;3,0];2:1" }
    - { V: 100, O: sawtooth, FM: "1.73f[1,2;2,1;3,0];1:1", AM: "3;2:1", FV: "-3+20;0,3;1,10;3,12;4,20;5,3" }
    EOF
     

    Anhänge:

    Zuletzt bearbeitet: 23. Oktober 2018