Frequency Shifter - gezielt Klänge erzeugen?

[Rastkovic]

Kann man mit einem Frequency Shifter eigentlich auch gezielt Klänge erzeugen? Das was ich ihm bis jetzt entlockt habe waren metallische bis ziemlich schräge Klänge. Mit FM und RingMod
könnte ich wahrscheinlich ähnliche Ergebnisse erzeugen, nur gezielter. Was ist der FS also, ehr als ein Effekttool anzusehen oder ist synthesetechnisch damit ernsthaft was zu machen?

Benutze den ModularV von Arturia, wo man den FS relativ frei im Patch einbinden kann...

daniel

 

[Anonymous]

Versuche einmal, den FS nur mit der CV Deiner Tastatur oder Deines Sequencers zu modulieren und ihn dabei zum Eingangssignal nach Deinen Bedürfnissen zu justieren.
Damit bekommst Du kalkulierbare und nebenbei auch klanglich interessante Ergebnisse.
Es ähnelt halt stark den typischen FM- und RingMod-Ergebnissen, aber um den Zero-Durchgang herum wird es doch sehr FS-eigen.
Ich weiß nur nicht, wie gut der Arturia V das mitmacht, aber soweit ich mich erinnern kann, hat das ganz ordentlich funktioniert.

 

[Rastkovic]

Danke für Antwort. Hab nochmal probiert, so richtig hauen die Ergebnisse mich aber noch nicht um. Vielleicht ändert sich das wenn man komplexes Material durchschickt... werde bei Erfolg berichten.

 

[Anonymous]

Ich würde an Deiner Stelle mit einfachen Schwingungsformen arbeiten und mich dann langsam hoch arbeiten. Ein FS eignet sich im perkussiven Bereich sehr gut.
Aber auch das Bearbeiten von Sprache bringt sehr (positiv) eigenartige Ergebnisse.

 

[Anonymous]

Kann man mit einem Frequency Shifter eigentlich auch gezielt Klänge erzeugen? Das was ich ihm bis jetzt entlockt habe waren metallische bis ziemlich schräge Klänge. Mit FM und RingMod
könnte ich wahrscheinlich ähnliche Ergebnisse erzeugen, nur gezielter. Was ist der FS also, ehr als ein Effekttool anzusehen oder ist synthesetechnisch damit ernsthaft was zu machen?
daniel

Nach meinem wissensstand basiert Freqshifting auf zwei ringmodulatiosnprozessen die sich gegenseitig auslöschen .
vielelicht hilfts fürs verstehen.

 

[Anonymous]

Ein Ringmodulator bildet aus zwei eingehenden Frequenzen die Summe und die Differenz, während ein Frequenzschieber eine eingehende Frequenz um einen einstellbaren Wert gleichzeitig nach oben und unten verschiebt.

 

[Anonymous]

Der Frequency Shifter ist vom Ausgangsspektrum her tatsächlich ein "halber" Ringmodulator.

Hier ist der Modulator(Träger) ein Sinussignal und das "Nutzsignal" ein breitbandiges Audiosignal. Das muss nicht so sein, die beiden Eingänge sind im Prinzip symmetrisch.
Ursprünglich stammt das (Frequency-Shifter) Verfahren aus der Funktechnik, da nennt es sich SSB (Spektrum im letzten Bild) und spart die Energie für den Träger und das 2. Seitenband, außerdem passen doppelt so viele Kanäle in ein Frequenzband.

Technisch ist das durchaus trickreich. Der Ringmodulator ist eine mathematisch simple, elektronisch aber relativ aufwendige Vierquadrantenmultiplikation. Für den Frequenzverschieber muß dann noch ein Seitenband eliminiert werden. Dazu kann man entweder ein Eingangssignal um 90° in der Phase drehen (das ist ein trickreiches Filter (Hilberttransformation) und klappt auch nur Näherungsweise über ein begrenztes Frequenzband) und dann in zwei Ringmodulatoren gehen, in deren Summe sich dann eins der beiden Seitenbänder auslöscht.
Oder man filtert es heraus, was wegen des schmalen Abstandes der beiden Spektren (2 x untere Grenzfrequenz des Audiopfads) ziemlich tückisch ist. Ich glaube beim Bode Shifter wird das Signal zweimal "gemischt" (auf eine andere Frequenz umgesetzt), damit man ein Festfrequenzfilter nehmen kann (und damit die Spektren sich nicht überlappen (an der 0Hz Achse spiegelt sich das wieder rein, was da runter rutscht), dann wäre Schluß mit Filtern) . Der Nachteil ist dabei, das die Instabilität der Träger verhindert sehr kleine Frequenzverschiebungen (stabil) zu bekommen.

 

[snowcrash]

interessant, danke fuer die erklaerung.

waynes interessiert: gibt auch ein ladspa-plugin (also verfuegbarer quellcode) das aehnlich dem bode-FS funktioniert...

2.10 Bode frequency shifter (bodeShifter, 1431)
A Bode/Moog Frequency Shifter is a popular analogue synth module, it works by shifting all the frequencies of an input signal up or down by a specified frequency. This version shifts in noth directions at the same time as its almost no extra work and its often useful to have both directions.It doesn't actually work in the same way as an analogue Bode/Moog, which use Dome filters as the core, it uses a Hilbert Transformer, which is much simpler to implemtent in digital systems. The output is very similar though, and people are familiar with the name Bode.The theory of operation is pretty simple, and uses some clever maths to cancel out the upper or lower sidebands of a ringmodulator applied to the input signal. Read the source if you want more information. The Hilbert Transformet coefficents came from mkfilter, the excellent filter calculator, available at http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/mkfilter/.

q: http://plugin.org.uk/ladspa-swh/docs/la ... th_sEc2.10

 

[Tim Kleinert]

Mit analogen FS kenne ich mich nicht aus, drum weiss ich nicht ob das da auch geht. Aber was beim G2 einen sehr speziellen Stereo-Effekt gibt, ist den FS kräftig rückzukoppeln (ca. -3dB), die Frequenz des FS-Carrier-Oszillators langsam (ca. 1Hz) einzustellen, und die Shift-Up- und Shift-Down-Ausgänge als L und R eines Stereosignals zu verwenden (z.B. direkt auf L- und R-Out zu patchen). Das klingt wie ein seltsames Zwischending zwischen Leslie und Phaser, unter dem Kopfhörer kann's einem fast schwindlig werden. (Für die Rückkopplung kann der Up- oder Down-Ausgang verwendet werden, gibt lediglich die entgegengesetzte Klangbewegung.)

Edit: Es gibt scheinbar noch eine dritte (scheinbar relativ unbekannte) Art, einen FS zu realisieren, erfunden von Donald K. Weaver.

http://www.csounds.com/ezine/summer2000/processing/

Ich habe sie aus Neugier mal auf dem G2 nachzubauen versucht, sieht ja simpel aus, und einen Quadrature-Sinus-Osc kann man elegant mit 4-Pol-DIY-Filtern in Selbstoszillation bauen. Es wollte mir aber nicht gelingen, irgendwas muss ich falsch machen ... naja, setz mich vielleicht wieder mal dran.

 

[Anonymous]

Der Frequency Shifter ist vom Ausgangsspektrum her tatsächlich ein "halber" Ringmodulator.

und von der elektronik her anscheinend ein "doppelter" Ringmodulator.



Der von Jürgen haible jedenfalls hat zwei Ringmodulationsprozesse drin.
http://www.jhaible.de/fs1a/fs1a.html
zitat von dort:

Frequency shifting relies on the cancellation of two ring modulation processes, and therefore high precision is required in many ways

Ein Ringmodulator bildet aus zwei eingehenden Frequenzen die Summe und die Differenz, während ein Frequenzschieber eine eingehende Frequenz um einen einstellbaren Wert gleichzeitig nach oben und unten verschiebt.

Was du sagst ist richtig, sagt aber innsgesammt nichts über den entstehungsprozess der frequenzverschiebung aus.
Ich hab per zufall schon freqshifting auf nem RM gepatcht. Der modulator pfeifft dann halt einfach durch. Man bekommt aber ne Idee wie das abläuft

 

[Jens Groh]

http://www.csounds.com/ezine/summer2000/processing/
[...] Es wollte mir aber nicht gelingen [...]

Der Autor ist anwesend.
Tun alle Komponenten bestimmt das Richtige? Kannst du sie einzeln testen?
Ein Quadraturoszillator mit 4-Pol-DIY-Filtern in Selbstoszillation??? Wie genau? Kommt da wirklich genau 90 Grad Verschiebung heraus, und warum? Kriegst du den wirklich auf ausreichend hoher Schwingfrequenz so hin?

 

[Tim Kleinert]

http://www.csounds.com/ezine/summer2000/processing/
[...] Es wollte mir aber nicht gelingen [...]

Der Autor ist anwesend.
Tun alle Komponenten bestimmt das Richtige? Kannst du sie einzeln testen?
Ein Quadraturoszillator mit 4-Pol-DIY-Filtern in Selbstoszillation??? Wie genau? Kommt da wirklich genau 90 Grad Verschiebung heraus, und warum? Kriegst du den wirklich auf ausreichend hoher Schwingfrequenz so hin?

Sorry, hatte es falsch in Erinnerung -ich meinte ein 2-Pol-Filter in Selbstoszillation. Da jeder Pol das Signal um 90 Grad verschiebt, kriegt man Sinus- und Cosinus- Oszillation je nachdem nach welchem Pol man das Signal abgreift. Man braucht das Filter nur einmal mit einem Spike in Schwingung zu versetzen. Das funktioniert bestens und bis hoch in den Audiobereich hinein. Habe es gerade wieder auf dem Oszilloskop gecheckt, die Phasenlagen stimmen, aber es ist mir gerade aufgefallen, das der cos-output noch eine DC-Komponente hat (der Pegelbereich ist höher als gedacht zuwenig Offset subtrahiert). Das wird wohl das Problem gewesen sein, denn es klang in der Tat nach heftigstem Bleedthrough. I'll give it another try.

 

[Tim Kleinert]

OK, OK , wer lesen kann ist klar im Vorteil. Hatte übersehen dass die Quadraturoszillatoren ja auf 1/4 der Samplefrequenz laufen müssen!
Ach Mann, jetzt wird mir auch endlich klar warum das Ganze überhaupt funktioniert! Welch elegante, geniale Idee mit den Foldbacks!
OK, mit meinen Filter-Quadratur-Oscs kann ich's vergessen, die fabrizieren da oben nur noch Müll.
Sorry für's (halb-)OT, aber tim hat gerade wieder was Schönes gelernt. Danke, Jens.

 

[Jens Groh]

OK, OK , wer lesen kann ist klar im Vorteil. Hatte übersehen dass die Quadraturoszillatoren ja auf 1/4 der Samplefrequenz laufen müssen!
Ach Mann, jetzt wird mir auch endlich klar warum das Ganze überhaupt funktioniert! Welch elegante, geniale Idee mit den Foldbacks!

Geht auch mit niedrigerer Oszillatorfrequenz. Aber du shiftest immer nur einen Bereich, der doppelt so breit ist wie diese Frequenz. Damals in meiner Amateurfunkbastelzeit hatte ich für einen Einseitenbandempfänger einen Bauvorschlag mit 1,4 kHz Oszillator für eine Bandbreite von 0,3 bis 3,1 kHz, was für Sprache ausreichend ist. Ja, auch ich fand schon damals den Trick sehr genial.

Sorry für's (halb-)OT, aber tim hat gerade wieder was Schönes gelernt. Danke, Jens.

Schön, dass ich helfen konnte. Vielleicht findest du noch eine gute Oszillatorlösung.

Für alle mit und ohne Shifter hier noch der Tip: Ein Hörbeispiel für Rückkopplung mit F-Shifter ist auch auf der verlinkten Seite.