[Digital Synthesizer] Prototyp

[Pfeifer]

Hello,

ich bastel gerade an einem digitalen Synthesizer und wuerde mich ueber Feedback freuen.
Hier ist ein Video von dem Prototypen:


Im Video sieht man zuerst das Prototyping Board, auf dem die Hardware sitzt. Dort kommt auch der Sound raus.
Die Regler, die dann ab ca. Sekunde 12 zu sehen sind, sind ein prototypisches
Interface, das ich in puredata gebaut hab. Das ist also eine Software, mit der ich
über MIDI die Steuerdaten der Regler zum Synthi schicke, was derzeit per
USB-MIDI geschieht.

Schreibt mir mal, wie ihr das Ding findet, was ihr gut findet und was ihr nicht moegt.
Denkt aber bei Kritik daran, dass das Ding noch im Entwicklungsstadium ist und sich
noch einiges am Sound und den Features aendern wird.

Hier mal noch ne Liste der vorhandenen und geplanten Features:

* monophon
* 2 DCO (DCO1: Saw, DCO2: Square/Sine), man kann zwischen Square und Sine schalten und DCO2 detunen
* man kann die beiden klassischen DCO abschalten und einen rein digitalen (stochastischen) DCO verwenden, von dem man 2 Parameter steuern kann (speed und 'spectral density')
* resonantes Filter (das ist ein Hack und klingt so aehnlich wie 12 bzw. 18 dB)
* ADSR Envelope (zur Zeit noch fest auf Filter und Amp geroutet)

Geplante Features:
* 2 ADSR von denen einer geloopt werden kann
* 1 LFO
* clicks und clipping des stochastischen DCO wegmachen
* bessere Anpassungskurven fuer die Lautstaerke (beim Filter und DCO)

 

[fanwander]

Re: Synthesizer Prototyp

 

[fanwander]

Re: Synthesizer Prototyp

Das Ding scheint seht langsam auf Parameteränderungen zu reagieren (oder ist das der Audio/Video-Versatz in Youtube?)

Es gibt keinen Envelope amount beim Filter
Das Filter tut anscheinend irgendwie sehr wenig. Kann aber daran liegen, dass der Envelope das Filter mangels Amount-Parameter immer aufmacht.

Mach mal 0 Attack, kurzes Decay und sehr wenig Sustain. Dann kann man ein bisschen mehr über das Filter aussagen.

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

Hi fanwander,

danke dir erstmal! Ich könnte den ADSR mal komplett ausschalten und auf einem Dauerton an den Reglern drehen, damit man das mal genau hört. Ich mach mal ein Filtervideo, aber das dauert. Wenn ich schon einmal losprogrammiere, dann werd ich gleich ein steuerbares Envelope Routing und den noch fehlenden Amount Regler einbauen. ;]

Dass die Regler so lahm aussehen muss am Video liegen. Ich hab den Sound auch auf nem externen Gerät aufgenommen und nachträglich Pi mal Daumen ins Video eingefügt. ^^

 

[mink99]

Re: Synthesizer Prototyp

Nettes Teil ....

Könnte mal "anders" klingen als all das andere Zeug .

Denk mal drüber nach, ob du das eventuell so aufbauen kannst, dass man DSP s einfach "dazustecken" kann wenn die Hardware (Gehäuse etc) da ist. Dann wäre das Ding von Mono auf polyphon aufrüstbar. So wie die voiceboards in einigen alten Geräten halt ...

Ach so, was es nicht mehr gibt , aber immer cool war : invertierbare Hüllkurve

 

[Lothar Lammfromm]

Re: Synthesizer Prototyp

Anmerkungen:

1. Gutes Gelingen!
2. Der stochastische DCO klingt ziemlich klasse
3. Das Filter tönt "acidisch"
4. Verbesserungsvorschlag: Nutze das! Gehe in Richtung "Acid-Spaßkiste". Also, wenn möglich als Extra:
a) Glide,
b) Glide-time sowie
c) ein MIDI-Befehl für Glide on/off
d) vielleicht noch nen Overdrive, um den Filterbiss zu intensivieren?
e) ein Taster zur Erzeugung halbzufälliger 16er-Sequenzen (mind. 6 Noten müssen gleich sein, können aber in verschiedenen Oktavlagen vorkommen)
5. Das Rauschlevel war störend. Ich schätze etwa -30 dBV. Geht das besser?
6. (last but not least)

 

[moroe]

Re: Synthesizer Prototyp

klingt nicht schlecht

aber ich kauf nix ohne display und sysex preset dump möglichkeit

 

[Xpander-Kumpel]

Re: Synthesizer Prototyp

Ich finde die bisherigen Beispiele ganz gut.
Ich fände ein gutes Benutzerinterface(Regler) wichtig, interessante Wellenformen(vielleicht mit Sample load), schnelle Hüllkurven, Polyphonie, gute Effekte(Delay, Hall, Ensemble, Chorus, Phaser) und die möglichst mit den Modulatoren der Klangerzeugung verbunden, polyphonen Stepsequenzer(ala' JX-3P), Bedienelemente möglichst nicht mehrfach belegt(für jeden OSC, oder jede Hüllkurve einzelne Regler), FM, Multimodefilter...

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

Vielen Dank erstmal für das viele Feedback! : ]

Ich versuch mal auf einige Beiträge der Reihe nach einzugehen.

@fanwander: Ich hab mal ein Video auf einem Dauersägezahn zum Filter gemacht. Da ist es:
http://youtu.be/

Ich werd bald noch mehr Videos machen, mit neuen Sequenzen, dann kann ich auch den inzwischen eingebauten Amount Regler für die Filterhüllkurve zeigen.


@mink99: Invertierte Hüllkurven sind auf meiner Liste! ; ] Steckbare DSPs sind eine gute Idee, aber dazu müsste ich eine ganze Menge mehr Aufwand betreiben. Was mir im Moment so gut an meiner Hardware gefällt ist, dass es in der Endversion mit nur 2 digitalen Chips auskommen wird. Polyphonie ist einfach was für ein grösseres Projekt, bei dem ich dann auf gesammelte Erfahrung zurückgreifen kann.

@Lothar Lammfromm: Glide steht jetzt auch auf meiner Liste. Beim Overdrive bin ich noch nicht sicher, das dürfte nur noch minimal Rechenpower abbekommen und deshalb müsste da ein digitales Clipping herhalten. Hmm, ich schreibs mal auf die 'vielleicht Liste'. Der Sequenzer gehört eigentlich nicht zu den geplanten Features, sondern ist nur zu Testzwecken im Rechner drin. Das Rauschen ist wirklich beachtlich. Im neuen Video kann man sehen, dass ein Teil davon vom Filter kommt, wenn es auf hoher Resonanz läuft. Das liegt am verwendeten 'Algorithmus-Hack'. Ich wollte es aber so haben, weil alles andere nicht nach meinem Geschmack klang. Der 'normale' Rauschgrundpegel und Hauptanteil des Rauschens kommt vom zu simplen Hardwaredesign der Prototypen Platine. Ich würde die Hardware als im Alphastadium befindlich bezeichnen. In der Beta Version gibts dann auch eine bessere Stromversorgung und vor allem ganz wichtig: Trennung der Stromversorgung für analoge und digitale Komponenten.

@moroe: Ein Display wäre noch denkbar. MIDI kommt sowieso rein, aber wer Sysex in seinen eigenen Produkten verwenden will, muss zahlungskräftig sein, denn dafür muss man sich eine Lizenz besorgen, jedenfalls wenn man das Produkt einer Öffentlichkeit anbieten will. Ich hab nicht mehr im Kopf, was so eine Lizenz kostet, aber ich weiss noch, dass ich es mir nicht leisten kann und es auch in keinem Verhältnis zu dem kleinen Synth steht. Vielleicht bau ich ja irgendwann mal sowas in meine Synthis ein ...

@Xpander-Kumpel: Eine beachtliche Liste an Feature Wünschen hast du mir da geschrieben! : ] Leider krieg ich das nicht annähernd in meinem kleinen DSP und meinem derzeitigem Zeitplan unter. Wenn ich gross bin mach ich das aber alles, versprochen! ; ]

 

[fanwander]

Re: Synthesizer Prototyp

@fanwander: Ich hab mal ein Video auf einem Dauersägezahn zum Filter gemacht. Da ist es:
http://youtu.be/iy7WBM8FsY8

Das ist schon mal nicht schlecht. Klingt wie ein 12dB/Oct Filter.
Dein Regler an der Bediensoftware liefert anscheinend exponentielle Steuerung, ob gleich das Filter selber schon exponentiell reagiert. Mach mal den Regler linear.
Das gleiche gilt auch für die Resonanz. Den einzigen relevanten Unterschied, den ich höre, ist der zwischen dem allerersten Durchlauf und allen anderen, bei denen die Resonanz angehoben ist.
Kriegst Du auch Eigenresonanz im Filter hin?

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

Hallo fanwander,

ja das ist korrekt, beide Parameter sind exponentiell, das heisst ein aussagekraeftigeres Video waere auf ein paar niedrigen Resonanzstufen rausgekommen, weil sich im oberen Bereich wirklich wenig aendert, ausser das das Rauschen immer extremer wird. Ich hab das mal auf meine Liste gesetzt, die Wertebereiche und Mappingkurven werd ich aber ganz zum Schluss machen, denn die kommen in einen anderen Chip rein. Vielen Dank fuer den Hinweis! : D

Mit der Eigenresonanz ist das so eine Sache. Du bist da glaube der groessere Experte. ; ] Ich nehme an, dass das bei den analogen Filtern auch nur deshalb zustande kommt, weil immer ein minimales Signal (geringes thermisches Rauschen reicht da) anliegt. Bei einem digitalen Filter ist der Eingang wirklich tot, wenn ich nicht irgendein Signal reinschicke. Wenn ich also ein ganz leises Rauschen reinschicke, dann kriege ich den Filter zur "Eigenresonanz", also dann ist jedenfalls der Pegelabstand zwischen Resonanzschwingung und minimalem Eingangsrauschen sehr gross.

Mein Problem dabei ist allerdings, dass ich dann mit der Mathematik, die um sowas zu betreiben noetig waere rechenleistungstechnisch mit meinem kleinen DSP nicht mehr klar komme. Ich habe bei mir jetzt ueberall Grenzen eingefuegt, damit der Filter nicht instabil wird, bzw. damit es nicht irgendwo zu nem Werte-Überlauf kommt. Wenn man die Resonanz einen bestimmten Wert ueberschreiten laesst, dann gibts im analogen eine "natuerliche Saettigung". Im digitalen wuerde die Resonanzschwingung einfach ungebremst immer lauter werden und ich muesste sowas wie eine Art Kompressor einbauen, der das ganze ueberwacht. In den ersten Versionen meines Filters bin ich immer ganz schnell in Bereiche gekommen, wo es ploetzlich nur noch knackt und auf vollem Pegel rauscht und quietscht! xD Dann hilft nur noch Resonanz komplett weg drehen, damit der Filter wieder in einen stabilen Zustand kommt.

Die uebliche Methode im digitalen ist es die Selbstentladung in Kondensatoren zu simulieren (sogenannte leaky Integrators). Das habe ich versucht aber ich fand das Ergebnis klanglich garnicht gut und auf die Weise hab ich auch nur eine ganz minimale Resonanz hinbekommen.

Uebrigens: schickes Buch! Kann man das bei Facebook irgendwo 'liken'? ; ]

 

[mink99]

Re: Synthesizer Prototyp

Für Version zwei dann mit voiceboards und schwarzem Gehäuse mit blauen Querstreifen bitte .....

 

[fanwander]

Re: Synthesizer Prototyp

Dann hilft nur noch Resonanz komplett weg drehen, damit der Filter wieder in einen stabilen Zustand kommt.

Ich hab keine Ahnung, ob das "legal" ist, aber könnte man nicht einfach das Selbstschwingen bei maximalen Resonanzwerte imitieren, indem man einfach einen Sinus an der Kennfrequenz dazumischt? Einfach nur so auf den letzten zwei Prozent. Den Unterschied hört man vermutlich kaum, aber der Effekt wäre ganz wesentlich.

Eine echte Selbstoszillation des Filters ist meines Erachtens bei dieser Art von Synthi nicht nötig.

Uebrigens: schickes Buch! Kann man das bei Facebook irgendwo 'liken'? ; ]

Danke für die Blumen (und das Angebot)! Aber wer in den 80ern gegen die Rasterfahndung war, der darf nicht 2013 bei Facebook sein... ;-/

Nee, ich bin nicht bei Facebook. Du darfst es aber gerne empfehlen, wenn Dich mal jemand danach frägt.

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

@mink99: Okay, geht klar, das Design soll vermute ich mal im 80er Jahre Metallkastenstyle daherkommen ;]

@fanwander: Solange es gut klingt ist meines Erachtens nach alles legal! Es muss ja keiner wissen, was genau berechnet wird. Aber ich merke grade auch, dass ich mich mit dem Thema noch lange und ausgiebig beschäftigen muss.

Das Buch ist auf jeden Fall ein guter Hinweis. Wenn ich mal wieder in Erklaerungsnoete gerate werd ich drauf hinweisen.

 

[Anonymous]

Re: Synthesizer Prototyp

Aber wer in den 80ern gegen die Rasterfahndung war, der darf nicht 2013 bei Facebook sein... ;-/

Nee, ich bin nicht bei Facebook. Du darfst es aber gerne empfehlen, wenn Dich mal jemand danach frägt.

Sehr gut.

Die Idee mit dem Sinus dazumischen klingt auch gut. Müsste man Carsten Schippmann fragen, wie man Filter am besten modelliert?

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

Hello,

ich hab da mal paar Fragen zu meinem Prototyp.

Ich hab inzwischen 2 Hüllkurven eingebaut und eine davon kann auf ziemlich viele Parameter geroutet werden. Meine Frage ist nun folgende: würde es überhaupt jemand nutzen, dass man die Hüllkurve auf den Mix zwischen Sägezahn und Rechteck legen kann? Und wie siehts aus mit dem Detune der beiden Wellenformen, ist es sinnvoll das per Hüllkurve modulieren zu können?

Der Effekt kommt mir ehrlich gesagt etwas lahm vor, so dass ich überlege diese beiden Features wegzulassen ...

Ich kann leider grade kein neues Video hochladen, das könnte ich dann in ner guten Woche nachliefern. ;]

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

Huhu,

danke moroe fuer den Hinweis, dass die unten zitierte Nachricht scheinbar irgendwie als private Nachricht gesendet wurde und nicht im Forum gelandet ist. (Bei mir wirds normal angezeigt - keine Ahnung was da los ist).

Ich will auch gleich nochmal eine Aussage von mir korrigieren:
Wenn man Sysex Nachrichten per MIDI senden / empfangen moechte braucht man eine Manufacturer's ID. Die bekommt man von der MMA (MIDI Manufacturers Association) und die kostet eine ganze Stange Geld. Man koennte theoretisch in deren Tabelle nachschauen, welche Nummern noch frei sind, allerdings duerfte man das Geraet dann nur privat verwenden, sobald man auch nur eins davon verkauft macht man sich strafbar. (Ich hoffe mein Wissensstand ist da korrekt).

Vielen Dank erstmal für das viele Feedback! : ]

Ich versuch mal auf einige Beiträge der Reihe nach einzugehen.

@fanwander: Ich hab mal ein Video auf einem Dauersägezahn zum Filter gemacht. Da ist es:
http://youtu.be/

Ich werd bald noch mehr Videos machen, mit neuen Sequenzen, dann kann ich auch den inzwischen eingebauten Amount Regler für die Filterhüllkurve zeigen.


@mink99: Invertierte Hüllkurven sind auf meiner Liste! ; ] Steckbare DSPs sind eine gute Idee, aber dazu müsste ich eine ganze Menge mehr Aufwand betreiben. Was mir im Moment so gut an meiner Hardware gefällt ist, dass es in der Endversion mit nur 2 digitalen Chips auskommen wird. Polyphonie ist einfach was für ein grösseres Projekt, bei dem ich dann auf gesammelte Erfahrung zurückgreifen kann.

@Lothar Lammfromm: Glide steht jetzt auch auf meiner Liste. Beim Overdrive bin ich noch nicht sicher, das dürfte nur noch minimal Rechenpower abbekommen und deshalb müsste da ein digitales Clipping herhalten. Hmm, ich schreibs mal auf die 'vielleicht Liste'. Der Sequenzer gehört eigentlich nicht zu den geplanten Features, sondern ist nur zu Testzwecken im Rechner drin. Das Rauschen ist wirklich beachtlich. Im neuen Video kann man sehen, dass ein Teil davon vom Filter kommt, wenn es auf hoher Resonanz läuft. Das liegt am verwendeten 'Algorithmus-Hack'. Ich wollte es aber so haben, weil alles andere nicht nach meinem Geschmack klang. Der 'normale' Rauschgrundpegel und Hauptanteil des Rauschens kommt vom zu simplen Hardwaredesign der Prototypen Platine. Ich würde die Hardware als im Alphastadium befindlich bezeichnen. In der Beta Version gibts dann auch eine bessere Stromversorgung und vor allem ganz wichtig: Trennung der Stromversorgung für analoge und digitale Komponenten.

@moroe: Ein Display wäre noch denkbar. MIDI kommt sowieso rein, aber wer Sysex in seinen eigenen Produkten verwenden will, muss zahlungskräftig sein, denn dafür muss man sich eine Lizenz besorgen, jedenfalls wenn man das Produkt einer Öffentlichkeit anbieten will. Ich hab nicht mehr im Kopf, was so eine Lizenz kostet, aber ich weiss noch, dass ich es mir nicht leisten kann und es auch in keinem Verhältnis zu dem kleinen Synth steht. Vielleicht bau ich ja irgendwann mal sowas in meine Synthis ein ...

@Xpander-Kumpel: Eine beachtliche Liste an Feature Wünschen hast du mir da geschrieben! : ] Leider krieg ich das nicht annähernd in meinem kleinen DSP und meinem derzeitigem Zeitplan unter. Wenn ich gross bin mach ich das aber alles, versprochen! ; ]

 

[Pfeifer]

Re: Synthesizer Prototyp

Hello allerseits,

ich wollte noch einen hinterher schieben, falls jemand interessiert, wie es mit meinem Projekt so voran geht. Mit dem aktuellen Stand kann man sowas hier machen:
http://youtu.be/

Eine eigene Webseite folgt dann in ein paar Wochen, wenn die Hardware so langsam Gestalt annimmt.

 

[rolfdegen]

Hallo Pfeifer :=)

Tolles DIY Projekt. Würde gern mehr über die Hardware erfahren. Gruß Rolf