Pitchshifting 1980

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fummdich-fummdich-ratata
Die Schlümpfe waren dann wohl vollanalog.

Anhang anzeigen 97786

Seit wann wüßte jemand bei Wikipedia, wie etwas gemacht wurde, wenn es zu diesem Thema keinen eigenen Wikipedia-Eintrag gibt?

Und selbst, wenn es einen gäbe: "Dieser Eintrag entspricht nicht den Grundsätzen von Wikipedia und wird daher gelöscht."


Anhang anzeigen 97787

Was bislang noch nie so ganz verstanden habe: mir ist natürlich der Unterschied zwischen einem Pitch- und einem Frequenzschieber klar (in der Wirkung, und in der grundlegenden Mathematik dahinter). Aber warum habe ich den Eindruck, dass Frequenzschieben (und übrigens auch Ringmodulation) schon in den ~frühen 60ern analog und solid-state möglich war, während es Pitchshifter auf denselben analogen Hardwaregrundlagen anscheinend nie so recht gab -- war die Verfügbarkeit von Digitaltechnik eine notwendige Bedingung? Liegen deshalb zwischen Bode und H910 zehn Jahre? Wenn ja, warum? Was ist da in der Implementation so großartig anders, wenn's doch "nur" um den Unterschied zwischen linearem und logarithmischem Schieben geht?

Der Bode ist ein Frequeny Shifter, kein Pitch Shifter, auch wenn man -- theoretisch -- mit dem Bode die Tonhöhe verschieben kann.

Das System des Frequency Shifters ist ein völlig anderes als bei einem Pitch Shifter, und auch das klangliche Ergebnis geht in eine völlig andere Richtung -- erinnert sich noch jemand an den Taxifunk in den 1970ern, wo immer irgendwelche metallisch-eiernden Stimmen im Hintergrund zu hören waren und durcheinander quasselten? Das war Single Sideband Modulation aus der Funktechnik (ich erinnere mich in diesem Zusammenhang an "Ri-Ti-Ti", RTTY, wie es mein Vater nannte, aber wie das jetzt im Zusammenhang steht...?), und da hat auch der Bode seine Wurzeln. Interner Modulator, der ein extern zugeführtes Carrier Signal um einen bestimmten Faktor nach oben oder unten verschiebt. Geht klanglich eher in Richtung Ringmodulator.

Wie er funktioniert -- nicht mit modulierten Delays -- kann bestimmt jemand erklären, der mehr Ahnung hat als ich.

Stephen
 
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NickLimegrove

NickLimegrove

Flexiganer
Der Bode ist ein Frequeny Shifter, kein Pitch Shifter, auch wenn man -- theoretisch -- mit dem Bode die Tonhöhe verschieben kann.

Das System des Frequency Shifters ist ein völlig anderes als bei einem Pitch Shifter, und auch das klangliche Ergebnis geht in eine völlig andere Richtung -- erinnert sich noch jemand an den Taxifunk in den 1970ern, wo immer irgendwelche metallisch-eiernden Stimmen im Hintergrund zu hören waren und durcheinander quasselten? Das war Single Sideband Modulation aus der Funktechnik (ich erinnere mich in diesem Zusammenhang an "Ri-Ti-Ti", RTTY, wie es mein Vater nannte, aber wie das jetzt im Zusammenhang steht...?), und da hat auch der Bode seine Wurzeln. Interner Modulator, der ein extern zugeführtes Carrier Signal um einen bestimmten Faktor nach oben oder unten verschiebt. Geht klanglich eher in Richtung Ringmodulator.

ja, siehe meinen Beitrag oben.

Wie er funktioniert -- nicht mit modulierten Delays -- kann bestimmt jemand erklären, der mehr Ahnung hat als ich.

genau, darauf zielte meine Frage ab. Aber es beruhigt mich ein bisschen, dass auch ältere Häschen die genauen Interna nicht kennen. :beam:
 
swissdoc

swissdoc

back on duty
Wie er funktioniert -- nicht mit modulierten Delays -- kann bestimmt jemand erklären, der mehr Ahnung hat als ich.
Ich habe mich mit der Funktionsweise eines Frequency Shifters nach Bode bisher nie beschäftigt. Und das mit mehr Ahnung als Du mag ich mir eh nicht anziehen. Auch ist es wohl nicht in ein paar Worten erklärt.

Bitte hier selber nachlesen:

Wie man dem Patent entnehmen kann, ist ein solcher Frequency Shifter schon recht komplex aufgebaut. Beim Pitch-Shifting wird ein anderer Ansatz genutzt, man nennt es wohl Granular, bzw. beim Audios werden gezielt Nulldurchgänge gesucht und als sog. Warp-Punkte markiert, an denen dann knackfreie Loops gebildet werden.
 
З456778674

З456778674

Guest
Der Frequenzy Shifter verschiebt alle Frequenzen um einen konstanten Betrag. Dadurch stimmen die Obertöne nicht mehr!
Beispiel: a' mit Obertönen: 440, 880, 1320
Um 100Hz nach unten verschoben: 340, 740,1220. Das ist in sich total schief = metallisch. (Also mit mehr Obertönen, mit den 3 Harmonischen hier klingt es nach "Elektronischer Musik" von 1960)
Der Ringmodulator ist übrigens Teil eines Frequency-Shifters. (Genauer: 2 Ringmodulatoren und 2 Trägersignale und zwei Bandpässe geben einen Frequenzy-Shifter, genauer den, den man auf einer SSB-Funkstrecke hat, wo die beiden Träger (Sender vs. Empfänger) etwas gegeneinander verstimmt sind. )


Pitch-Shifting verschiebt um einen Faktor. Das ist also nix weiter als einen andere Tonhöhe, die Harmonischen bleiben im richtigen Abstand.

Pitch-Shifting "geht" tatsächlich nur so, wie es anschaulich ein Tonband macht, was man schneller oder langsamer abspielt. D.h. die Zeitdauer des Tons verändert sich zwangsläufig. Und das muss man wegmogeln.
Was die die ganzen Grain-Verfahren eben machen, in dem sie das Signal kleinschnipseln und dann möglichst unauffällig anders (länger/kürzer) wieder zusammenbauen.
Neumodische Verfahren suchen da, wie von @swissdoc geschrieben, mit heuristischen Verfahren sinnvolle Punkte, an denen sie die Schnipsel trennen können. Den Attack eines Schlaginstruments zu doppeln, weil man "mehr Zeit" braucht (bei tiefer Pitchen) ist ja offensichtlich einen dudumme Idee.
 
Herbie

Herbie

|||
Die Schlümpfe waren dann wohl vollanalog.

Hm..wenn man die Single hat (wie in meinem Fall) müsste man/Frau (;-)) die einfach nur mal
auf 33rpm laufen lassen. Wenn sich die Stimme dann ganz normal anhört wurde es zu Schlumpfzeiten
damals wohl nur langsam aufgenommen und schnell abgespielt.
Also das in dem alten Gruselfilm mit der Fliege( link oben) ist garantiert mit einem ganz frühen analogen Pitchshifting gemacht
worden. Da bin ich als Elektronischer Laie sehr sicher. Man hatte also schon in den 50ern diese technik irgendwie drauf.
 
Herbie

Herbie

|||
Der Ringmodulator ist übrigens Teil eines Frequency-Shifters. (Genauer: 2 Ringmodulatoren und 2 Trägersignale und zwei Bandpässe geben einen Frequenzy-Shifter, genauer den, den man auf einer SSB-Funkstrecke hat, wo die beiden Träger (Sender vs. Empfänger) etwas gegeneinander verstimmt sind. )

Ich finde das total interessant. Wirklich toll was technisch alles möglich ist.
 
NickLimegrove

NickLimegrove

Flexiganer
Leute.

Der Frequenzy Shifter verschiebt alle Frequenzen um einen konstanten Betrag. Dadurch stimmen die Obertöne nicht mehr!
Beispiel: a' mit Obertönen: 440, 880, 1320
Um 100Hz nach unten verschoben: 340, 740,1220. Das ist in sich total schief = metallisch. (Also mit mehr Obertönen, mit den 3 Harmonischen hier klingt es nach "Elektronischer Musik" von 1960)
(...)
Pitch-Shifting verschiebt um einen Faktor. Das ist also nix weiter als einen andere Tonhöhe, die Harmonischen bleiben im richtigen Abstand.

Das ist (mir) doch alles klar. Vielleicht hätte ich in meiner Frage aber auch einfach deutlicher machen sollen, worum's mir geht. Daher, nochmal anders formuliert:

Warum ist -- in der praktischen, technischen Umsetzung -- das logarithmische Schieben anscheinend so fundamental anders als das lineare, dass, historisch, zwischen Bode und Eventide praktisch fast 10 Jahre und ein komplett anderes technisches Paradigma liegen mussten?

Oder, ganz plump: warum konnte der Heinz Harald [danke, Stephen] mit den Mitteln seiner Zeit zwar einen Frequenzschieber, nicht aber "einfach" auch einen Pitchshifter bauen? Seine Erfindung macht aus 100Hz 200Hz. Aus 200Hz macht sie dann aber 300Hz -- warum war es ihm und Zeitgenossen anscheinend nicht möglich, eine Kiste zu bauen, die stattdessen 400Hz draus macht?
 
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ppg360

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fummdich-fummdich-ratata
[...] warum konnte der Heinz mit den Mitteln seiner Zeit zwar einen Frequenzschieber, nicht aber "einfach" auch einen Pitchshifter bauen?[...]

Wenn Du Heinz sagst, meinst Du Harald, wie ich vermute?

Der Pitch Shifter ist ein auf Verzögerung aufgebauter Effekt, Frequency Shiting erfordert einen Quadrature Oscillator, eine Trägerwelle, eine Technik, die schon aus der Funkmeßtechnik bekannt war.

Frequency Shifting ist also technisch wesentlich älter als Signalverzögerung.

Stephen
 
fanwander

fanwander

*****
Pitchshifter auf denselben analogen Hardwaregrundlagen
Pitchshifting ist eben nicht die selber analoge Hardwaregrundlage. Pitchshifting ging (abgesehen vom Tempophon und Anverwandten) nur mit Digitaler Audioverarbeitung (oder theoretisch mit BBDs). Irgendeiner der ersten Pitchshifter arbeitete mit zwei sägezahnmodulierten BBDs, deren Signal wiederum über zu den Sägezähnen synchron dreiecksmodulierte VCAs immer so umgeblendet wurde, dass der Sprung des Sägezahns ausgeblendet blieb. So konnte man aber nur relativ wenig rauf bzw runtermodulieren (ich glaub mehr als eine Quint war nicht drin). Der Eventide H910 und der MXR 192 arbeiteten dann schon mit digitalem Audio, bei dem Schreiben und Lesen unterschiedlich schnell gemacht wurde.
 
einseinsnull

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[nur noch musik]
war die Verfügbarkeit von Digitaltechnik eine notwendige Bedingung? Liegen deshalb zwischen Bode und H910 zehn Jahre? Wenn ja, warum? Was ist da in der Implementation so großartig anders, wenn's doch "nur" um den Unterschied zwischen linearem und logarithmischem Schieben geht?

retrospektiv müsste man die frage wohl eindeutig mit "ja" beantworten.


dass es nur einen unterschied in bezug auf die verteilung des spektrums gäbe ist ein bild, dem ich so widersprechen würde.

der unterschied ist vielmehr, dass man dafür jeweils eine vollkommen andere technik braucht.

übrigens auch digital:

das spektrum zu verzerren über phase quadrature ist ein relativ simpler prozess.

ein gutes pitch shifting hingegen verlangt viel code und hirnschmalz, und egal welche technik man dazu benutzt (fft, granular, tapping buffer...), man kommt um ein umständliches windowing verfahren nicht herum und es wird trotzdem - bzw. deswegen - niemals perfekt klingen.

"gute" pitch shift algos sind deswegen auch nicht linear, sondern passen sich dem input material an.


das eine geht eben ohne die zeitachse zu verzerren und das andere nicht.

(beim spektrum shift passiert etwas anderes, unerwünschte nebeneffekte liegen dort in einem ganz anderen bereich, in dem sie zunächst einmal nicht stören, weil man sie nämlich nicht hört.)
 
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einseinsnull

einseinsnull

[nur noch musik]
man kann übrigens durchaus einen spectrum shift effekt für monophones material als eine art "pitch shifter" einsetzen, dazu muss man nur die referenzfrequenz, die die phase quadratur moduliert, mit einen weiterem modulationsignal multiplizieren, den man übers keyboard einspielt während der sänger die gleiche melodie singt.

klingt irre, aber mal ehrlich... das macht man ja mit einem vocoder auch oft so ähnlich.

die gewünschte veränderung der wahrgenommenen tonhöhe muss man dazu vorher natürlich einmalig anhand eines "grundtones" festlegen.
 
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NickLimegrove

NickLimegrove

Flexiganer
Pitchshifting ging (abgesehen vom Tempophon und Anverwandten) nur mit Digitaler Audioverarbeitung (oder theoretisch mit BBDs). Irgendeiner der ersten Pitchshifter arbeitete mit zwei sägezahnmodulierten BBDs, deren Signal wiederum über zu den Sägezähnen synchron dreiecksmodulierte VCAs immer so umgeblendet wurde, dass der Sprung des Sägezahns ausgeblendet blieb. So konnte man aber nur relativ wenig rauf bzw runtermodulieren (ich glaub mehr als eine Quint war nicht drin).
Der Pitch Shifter ist ein auf Verzögerung aufgebauter Effekt, Frequency Shiting erfordert einen Quadrature Oscillator, eine Trägerwelle, eine Technik, die schon aus der Funkmeßtechnik bekannt war.
übrigens auch digital:

das spektrum zu verzerren über phase quadrature ist ein relativ simpler prozess.

danke euch, jetzt bin ich ein Stückchen schlauer.
Bzgl. der letzteren Diagnose (Frequenzschieben = auch digital recht einfach) finde ich wiederum interessant, dass man den Eindruck hat: einen Pitchshifter gibt es in jeder digitalen Wald- und Wiesen-Multieffektkiste, aber einen Freq-Shifter? Aber gut, liegt wahrscheinlich daran, dass sich für Freq-Shifting kaum jemand interessiert außer ein paar Freaks wie uns hier.
 
einseinsnull

einseinsnull

[nur noch musik]
das stimmt, es ist auffällig, dass das praktisch nirgends angeboten wird.

und noch ein kleine ergänzung: es geht zunächst mal nur "rauf", das aber dafür mit + oder - vorzeichen. :) im unterschied zu pitch, was zunächst mal nur "runter" geht, "rauf" geht dann nur mit verzögerung.
 
ppg360

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fummdich-fummdich-ratata
danke euch, jetzt bin ich ein Stückchen schlauer.
Bzgl. der letzteren Diagnose (Frequenzschieben = auch digital recht einfach) finde ich wiederum interessant, dass man den Eindruck hat: einen Pitchshifter gibt es in jeder digitalen Wald- und Wiesen-Multieffektkiste, aber einen Freq-Shifter? Aber gut, liegt wahrscheinlich daran, dass sich für Freq-Shifting kaum jemand interessiert außer ein paar Freaks wie uns hier.

Es gibt (gab) eine sehr gute Frequency Shifter Simulation im Bitrman von Alesis, allerdings auch ein eher spezielles Gerät, was die Anwendungsbereiche angeht. Von 360 Systems gab es den 20/20 Frequency Shifter, der ebenfalls äußerst selten ist -- Larry Fast wollte mir seinen nicht verkaufen 😭.

Mir wurde mal von meinem damaligen Techniker erklärt, daß ein Frequency Shifter an sich ziemlich simpel von der Funktionsweise sei; das Schwierige sei jedoch, die Schaltung so abzugleichen, daß die Frequenzverschiebung wirklich genau ist.

Ich hatte mal den Frequency Shifter von Surrey Electronics, der für Funkanwendungen gebaut worden war und wollte ihn mir umbauen lassen, damit ich ihn für Musikinstrumente verwenden konnte. Es scheiterte an nicht auffindbaren Schaltplänen, also ging das Teil irgendwann wieder.

Stephen
 
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[nur noch musik]
digital ist es kein problem die hilbert transform mit butterworths (elliptische filter natürlich) so einzustellen, dass man genau im hörbaren bereich zwischen 16Hz bis nyquist/2 eine fast linearen phasenverlauf hat und da funktoniert das dann wunderbar.

in der elektrotechnik ist so etwas immer gleich mit sehr hohen kosten verbunden, und da erwartet der anwender auch mehr als 10 khz.
 
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[nur noch musik]
"ach so? flanger und phaser ist nicht das gleiche?" *lieb guck*
 
randomhippie

randomhippie

|||||
Obschon ich ja immer noch hoffe, dass sich Dieter Doepfer dem Thema "Frequency Shifter nach Bode" irgendwann mal konkret widmet, habe ich nach einiger Recherche nachfolgendes VST/AU Plugin von Sonic Charge ausfindig gemacht.

 
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fummdich-fummdich-ratata
Ein Pitch Shifter verhält sich zu einem Frequency Shifter wie ein Flanger zu einem Phaser.

Auch hier wieder Verzögerungseffekt vs. Kammfilter (oder Allpass, wie beim Synthi Hi-Fli).

Hier noch eine Erklärung für alle Ungläubigen:


Stephen
 
NickLimegrove

NickLimegrove

Flexiganer
Obschon ich ja immer noch hoffe, dass sich Dieter Doepfer dem Thema "Frequency Shifter nach Bode" irgendwann mal konkret widmet, habe ich nach einiger Recherche nachfolgendes VST/AU Plugin von Sonic Charge ausfindig gemacht.


Ja, der ist super (wie eigentlich alles von Sonic Charge, aka Magnus Lindström, der damals "mal eben" das Typhoon-OS für den TX16W geschrieben hat). Sowas jetzt bitte als DSP-Hardware in 19", oder meinetwegen auch einem hipperen Formfaktor. Aber, ja, ist wahrscheinlich doch ein bisschen zu sehr "Nische", als das sich das jemand ernsthaft aufhalsen würde.
 
swissdoc

swissdoc

back on duty
"ach so? flanger und phaser ist nicht das gleiche?" *lieb guck*
Räusper. Der Abstand der Kerben im Spektrum macht den klanglichen Unterschied und die technische Realisierung ist unterschiedlich. Der Phaser heisst so, weil die Phasen geschoben werden. Der Flanger heisst so, weil man am Rand der Bandspule eines der synchronisierten Bandgeräte (dem Reel Flange) dieses abgebremst hat und so den ursprünglichen Effekt erzeugt hat.
 
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[nur noch musik]
Obschon ich ja immer noch hoffe, dass sich Dieter Doepfer dem Thema "Frequency Shifter nach Bode" irgendwann mal konkret widmet, habe ich nach einiger Recherche nachfolgendes VST/AU Plugin von Sonic Charge ausfindig gemacht.



eurorack module und VST plug-ins gibt es dafür wie sand am meer.

nur in digitaler hardware findet man es komischerweise nicht. genauso wenig übrigens wie "spektrum umkehren" oder "spektrum rotieren" - beides noch viel einfacher zu realisieren als das spektrum zu stauchen.

leute, die für ein spectrum shifter VST plug-in immer noch geld nehmen, finde ich peinlich.

Bzgl. der letzteren Diagnose (Frequenzschieben = auch digital recht einfach) finde ich wiederum interessant, dass man den Eindruck hat: einen Pitchshifter gibt es in jeder digitalen Wald- und Wiesen-Multieffektkiste, aber einen Freq-Shifter?

apropos.

die von mir oben angesprochenen "nebeneffekte" bei der technik, die ich als "nicht störend" eingeordnet habe, machen sich spätestens dann doch wieder bemerkbar, wenn man das bearbeitete signal mit dem original bzw mit anderen versionen des spektrum shifters zusammenmischt.

dann wird nämlich aufgrund der "symetrischen" bearbeitung die bis dato unhörbar beinhaltete amplitudenmodulation, die den frequenz offset erzeugt, plötzlich wieder hörbar. mit dem scheiß kannste dann machen was du willst, es wird immer irgendwie wobbeln.

jegliche effekte, bei denen man den output nur dazumischen will, kann man damit nicht umsetzen, obwohl einem seine ohren eigentlich etwas anderes sagen.

wer dazu eine lösung hat darf gerne "hier" schreien. :)
 
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randomhippie

randomhippie

|||||
Schon klar... den gibt es aber eben schon länger nicht mehr, weil ein bestimmter IC nicht mehr hergestellt wird. Ein Nachfolgemodell (126-2) ist länger schon geplant... leider passiert da nix, dahingehend war mein Kommentar weiter oben zu verstehen.

Hatte Dieter Doepfer dazu auch einmal angemailt... neben der Tatsache, dass es sich wohl erst ab einer bestimmten Masse an potentiellen Interessenten lohnt das Teil zu bauen, hatten/haben andere Module offensichtlich Vorrang.
 
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fanwander

fanwander

*****
ein kammfilter ist ein verzögerungseffekt. ein phaser nicht. :)
Nö. Kammfilter ist eigentlich ein komplett falsches Wort. Es ist kein Gerät. Eigentlich ist es nur die Beschreibung eines Frequenzganges. Wie breit die Kammzacken sind und wie sie erzeugt werden hat mit dem Ergebnis "Kamm-artiger Frequenzgang" eigentlich garnichts zu tun.
 
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[nur noch musik]
Das habe ich anders in Erinnerung


swissdoc hat oben so schön für dumme erklärt was ein flanger ist, aber es war wohl noch zu kompliziert. :D


Nö. Kammfilter ist eigentlich ein komplett falsches Wort. Es ist kein Gerät. Eigentlich ist es nur die Beschreibung eines Frequenzganges.


das mag schon sein, dass es irgendwelche marketing menschen gibt, die von "kammfilter effekt" sprechen und alles mögliche andere darunter verstehen, aber ein "kammfilter" ist zunächst mal ein filterbaustein.

aus dem man unter anderem prima einen flanger effekt bauen kann, großzügiges upsampling vorausgesetzt. ich kenne niemanden, der das anders macht.

wenn du bei einem kammfilter feedforward und/oder feedback auf 0 stellst, macht er im prinzip nichts anderes als ein delay algorithmus.


auch wenn auf wikipepdia leider oft scheiße steht, aber:



herr ppg hat sich da wohl nur vertan und den kammfilter und das delay in einen gegensatz gesetzt. das ist aber das gleiche.

und ein phaser effekt hat eigentlich mit beidem nichts zu tun.
 
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glider

glider

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Reel Flange (über 2 Tapes) holt auch Signale aus der Zukunft, das geht in Echtzeit doch gar nicht, oder?
Evtl. könnten global 5 ms gepuffert werden oder 5ms aus der Zukunft (was bei einigen Stücken vermutlich auch berechnbar sein könnte, vor allem wenn sowieso Loops im Spiel sind).
 

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