Vocal Voices

JuergenPB

JuergenPB

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Gestern hatten wir ein Treffen von Analogorglern.... :lol: Da kam kurz das Gespräch darauf, daß Yamaha in den letzen Analogorgeln "Vocal Voices" eingebaut hatte. - Also sowas wie "Chorgesang". Da wird a, e, i, o oder u "gesungen". Gleichsam eine Nachahmung von gesungenen Vokalen.

Nun ist klar, daß man, um sowas produzieren zu können, Filter braucht, die mit festen Formanten arbeiten, um so die menschliche Stimme nachahmen zu können.

Ich vermute, daß es sich dabei um verschiedene parallel geschaltete Bandpässe handelt, mit denen die Formanten hervorgehoben werden.

Hat jemand von solchen Filtern Schaltpläne (egal ob als Aktiv- oder Passivfilter - lieber aber Passivfilter) :?:






http://de.wikipedia.org/wiki/Formant
 
XCenter schrieb:
Sorry, Gegenfrage: was sind denn das für Modelle gewesen? :oops:
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Da gab es mehrere. Soweit ich weiss, hatte z.B. die D-85 (von 1980) sowas: http://www.electone.com/image/museum/d-85-b1.jpg
vermutlich auch die E-75 (1981): http://www.electone.com/image/museum/e-75-a1.jpg
die EX-1 (1977) dürfte sowas auch schon gehabt haben: http://www.electone.com/image/museum/ex-1.jpg

punky40 schrieb:
was bedeutet passiv in dem zusammenhang?
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passiv: Filter die nur aus Widerständen, Kondensatoren und Spulen bestehen und keine Stromversorgung benötigen.

aktiv: Filter in denen auch Operationsverstärker und/oder Transistoren etc. verbaut wurden. Also alles was, das zusätzlich eine Spannungsversorgung benötigt.
 
Ich kann ja heute Abend mal schaun, ob nicht zufällig gerade diese Seite des Schaltplans der Concorde 811 fehlt (2 oder 3 fehlen da nämlich). Die hat nämlich auch nen "Vocal Chorus".
 
Eine Orgel arbeitet mit Sinus-Wellen, wenn man je nach Tonhoehe die Frequenzen und Lautstaerken neu ordnet, ist das praktisch ein Formantfilter, macht ein K5000 nicht anders. Waere wahrscheinnlich die preisguenstigste Option...
 
Nicht jede Orgel arbeitet direkt mit Sinus. Das trifft generell mal auf Tonewheel-Orgeln ala Hammond zu, gibt sicherlich auch andere, die sehr sehr viele Oszillatoren haben, aber die meisten einfacheren Gerätschaften arbeiten da mit digitalen Frequenzteilern, also Rechteck. Bei der Concorde müsst ich mal schauen, das ist ja an für sich keine richtig echte Orgel mehr, die ist nur 8-stimmig Polyphon pro Sektion, da stecken spezielle Bausteinchen drin, wo dann das Signal rausfällt. Das könnte dann durchaus Sinus sein.

Wie auch immer - ich hab vorhin noch mal kurz in den Schaltplan geschaut, und habe da in dem Teil, der wohl der Richtige ist, einige Doppel-T-Filter aktiver Bauart gefunden. Im Prinzip also einfach 2 parallele Bandpässe. Da vor den Dingern aber ne Menge Signale zusammengemischt werden (die Signalbezeichnungen haben gewisse Ähnlichkeiten mit Fusslagen, alles 2er-Potenzen), muss ich erstmal schaun, was denn da überhaupt reinkommt.

Mit dem Eigenbau hatte ich da auch schon mal ein wenig rumprobiert, mit 2 parallelen Bandpässen kriegt man schon ganz brauchbar was hin, ich hatte es mal im Kontext Sprachsynthese ein wenig analysiert.
 
Ja, macht Sinn die Bandpaesse mit einem etwas obertonereicheren Signal zu beschicken und nebenbei noch 'nen Peak (z.B. irgendwas Richtung stark gefilterten Saegezahn) um den Grundton herum zu bauen der direkt rausgeschickt wird, damit's nicht all zu duenn klingt.
 
Als "Signal-In" bekomme ich Sägezahnsignale (oder ggf. Rechteck - das ist aber nicht Standard). Da das Gerät natürlich polyphon ist, eine Mischung aus allen Frequenzen, deren Tasten gedrückt werden (max also 49).

Wenn man davon ausgeht, daß bei einem gesungenen Vokal "a" der erste Format bei ca. 1000 Hz liegt und der zweite bei rund 1400 Hz, so bräuchte man zwei Bandpässe, die wohl ziemlich steil sein müßten, da die Frequenzen relativ eng beieinander liegen.

Ob das passiv mit Spulen+Kondensatoren sinnvoll machbar ist, wage ich zu bezweifeln :roll:

Ich habe mal mit PSpice aktive Bandpässe 2. Ordnung simuliert, aber das sieht gar nicht zufriedenstellend aus. Die Dinger zu berechnen ist auch ein ziemlicher "Driss"....
 
Ah. Spice. Dann tu doch mal davon was rein:

http://www.mik-music.org/Elkaaah.jpg

Im unteren Teil siehst Du das, was ich heute morgen meinte. Ich schau jetzt mal noch den Rest an, und versuche, rauszufinden, was da links genau rein kommt. Aber diese Filterkonstruktionen da kannst ja mal dem Spice zum Fressen vorgeben und schaun, wies klinkt.
 
Grad nochmal rumgespielt. Input ist wirklich irgendwas zusammengemischtes, diese 2A, 4A usw. sind Fusslagen, das sind Outputs, die von dem M112 direkt kommen, vermutlich die 8 Voices schon zusammen gemixt, weil das polyphon ist. Ich vermute, das sind Sinusse, die da anliegen. Denke aber, als Input sollte Sägezahn oder Rechteck erstmal einfach so tun.

Grad mal den Spectrum Analyzer über ein wenig Material gezogen - die Spitzenwerte liegen so bei ca. 800Hz und 3100Hz rum. Experimentier doch mal mit den Frequenzen rum.
 
Bei Orgeln ist es meist so, daß der Generator alle Töne erzeugt (96 oder 108 Stück oder sowas). Die gehen zu den Tastenkontakten und werden dann fußlagenspezifisch auf "Sammelschienen" geschaltet. Da hat man dann alle gedrückten Tasten von 16', 8' 4' etc. auf einer Leitung (davon habe ich hier 10 Stück mit 10 Fußlagen) liegen. Die Signale gehen dann auf die Filter.

Ich werde mal schauen, was ich mit Deinem Plan anfangen kann.

Erstmal herlichen Dank für die Mühe.
 
Die Concorde ist schon "ziemlich digital". Also nicht die dicke divider-chain, die ich z.B. in meiner ElkaTwin oder dem StringVox (aka glaub Rhapsody 490) finde. Oder in Vadderns alter Farfisa, die 12 Master-Oszillatoren hat und dann Teiler runter.

Die Concorde arbeitet mit haufenweise M112, das sind so Chips, die intern auch mit den dividern arbeiten, also 1 Master-Clock rein und dann bis zu 8 Abgriffs-Sets (7 Frequenzen pro Ton) davon, die dann auf die Drawbars gehen. Dann sind da wohl noch VCAs und Hüllkurven mit drin. Ich weiss nicht genau, was da raus kommt, das war schon ne ziemlich fette Aktion, die Kiste zu restaurieren, hast ja vielleicht mitbekommen. Ich hatte da nicht mehr drin rumgemessen.

Ich krieg jetzt auch grad mit den griffbereiten Softsynths nix befriedigendes hin. Werde da evtl. mal den Eigenbau demnächst drauf ansetzen, der kann dann 2 6dB-Bandpässe parallel hinter dem Oszillator, damit könnt das klappen.
 
Leider kenne ich die Concorde nicht :oops:

Die meisten Orgeln arbeiten mit einem Masteroszillator (2 oder 4 Mhz). Dann kommt ein Teiler, der die Töne erzeugt (z.B. MO86 Top-Octave-Divider oder ähnliches), dann kommen meist 12 Teiler-ICs (einer für jeden Ton), die den Ton dann auf 7, 8 oder 9 Oktaven teilen. Meine Böhm benutzt zwölf SAJ205 von Siemens. Der erzeugt Treppenspannungen oder bei einem High-Signal auf dem Mode-Eingang ein Rechtecksignal.
 
Na Du als Orgel-Freund solltest die mal kennenlernen. Hat zwar massiven Alleinunterhalter-Keyboard-Charme, das Teil, aber ich find das Ding echt gigantisch. Orgel mit MIDI und Drawbars. Wenn ich da den Intubator dahinter klemm (mein Eigenbau-Röhren-Verzerrer), klingt das sehr nach Hammond.
Die Akkordeon-Bass/Akkord-Tastatur ist etwas gewöhnungsbedürftig - aber wie gesagt - das Ding hat ja MIDI :)

Die ElkaTwin hat übrigens so dicke 40pin-Keyer/Divider von AMI (nicht die BIOS-Leute glaub ich), in dem StringVox könnten auch SAJ205 drin sein, weiss es nimmer genau. Farfisa Synthorchestra hatt ich dann noch in den Fingern, das ist im Poly-Teil auch Orgeltechnik.
 
MiK schrieb:
Ich vermute, das sind Sinusse, die da anliegen. Denke aber, als Input sollte Sägezahn oder Rechteck erstmal einfach so tun.
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Ich vermute eher, daß das Rechtecke sind, die links über 16A, 8A,... ankommen.

Die Signale laufen erst auf die vier untereineander gezeichneten OPVs (Nr. 3 und 4) und werden aufsummiert.
Die Stärke der Signale wird über die Widerstände bestimmt (47k, 100k, 220k, 470k).
Diese Verhältnisse (ca. 1:2:4:8) zueinander passen zu einer Treppenspannungsbildung bzw. Sägezahnbildung. Das macht in dieser Form nur Sinn, wenn die Eingangssignale Rechteckschwinungen sind.

Die eigentliche Klangformung geschieht dann durch die OPVs Nr. 6 und 7.
 
Ja, das mit der Aufsummierung ist mir auch aufgefallen, aber ich hab da schon wieder mehr in Oberwellen als in Pseudo-DAC gerechnet :) Klingt auf jeden Fall plausibel.

Aber an für sich müsste dieser Vocal-Effekt schon weitgehend unabhängig vom Eingangssignal funktionieren, schliesslich soll der ja auch mit jeder Pitch klarkommen, die da vorn reinfällt. Ob da also in die Filter Rechteck oder Sägezahn rein kommt, wird erstmal nix machen. Was besser klingt, lässt sich dann entscheiden, wenn die Charakteristik überhaupt mal rauszuhören ist.
 
Leider habe ich nur die Evaluation-Version von PSpice, so daß ich nicht die ganze Filterschaltung durchrechnen lassen kann.
Ich habe jetzt mal die Schaltung auf OPV Nr. 6 simuliert. OPV Nr.7 enthält ja die gleiche Schaltung nochmals, so daß es prinzipiell zumindest ziemlich ähnlich aussehen sollte.

Es sind also wirklich zwei relativ steile Bandpässe...
583669316c1ab634ea25ee645b2c2.jpg
 
Na das deckt sich doch sogar mit meinen Beobachtungen von gestern, dass bei etwa 800Hz/3100Hz die Peaks sind :)
 
Ich habe das Teil aus der Elka mal zusammengedengelt (eine Filterstufe).... Leider hat meine Orgel eine etwas komische Spannungsversorung und Masseführung.
Auf dem Oszi mit einem Test-Sägezahnoszillator sieht es schonmal "interessant" aus.

Wenn es testweise drin ist, gibt es mal eine Soundprobe.


@fonik
Interessante Daten! Danke!
 
JuergenPB schrieb:
Ich habe das Teil aus der Elka mal zusammengedengelt (eine Filterstufe).... Leider hat meine Orgel eine etwas komische Spannungsversorung und Masseführung.
Auf dem Oszi mit einem Test-Sägezahnoszillator sieht es schonmal "interessant" aus.

Wenn es testweise drin ist, gibt es mal eine Soundprobe.
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Hab es mal testweise an eine andere Orgel angeklemmt.

Hört sich gräußlich an!
Ich verbuche das erstmal unter dem Stichwort "Griff ins Klo" :evil:

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Ich werde es nochmals versuchen und zwar inklusive des OPV Nr. 5. Da habe ich dann nochmals einen Peak bei 10kHz, sofern meine Sim. stimmt.

Dann sollte es etwa so aussehen:
ebee20681c11c8d017a731ab17aba.png
 
Klingt bei der Elka nun nicht so schlecht. Wenn Du magst, schmeiss ich die Kiste mal an und nehms mal auf, dann hast Referenz.
 
Irgendwie hänge ich etwas in der Luft.... :twisted:

Zuerst habe ich mir mal 2 TL082 geschrottet, weil ich Plus und Minus vertauscht habe :oops: Gut daß die Teile nicht viel kosten und ich die immer auf der Stange kaufe.
Das Problem ist behoben aber nun will schon der Impedanzwandler/Buffer am Anfang nicht so wie ich will.
Habe schon alles durchgepipst und finde den Fehler nicht.... :roll:

Ich werde mir mal flux einen Generator zusammenzimmern (XR2006 läßt grüßen) und damit mal weitertesten. Dann muß ich nicht immer die Orgel im Nebenzimmer malträtieren und mein Oszi mit rüberschleppen. :lol:

Wenn ich es noch ans Laufen bekomme gebe ich mal Laut.


@Mik
Wenn es nicht zu viel Aufwand ist und Du Zeit hast, wäre ich schon an Soundproben vom Originalfilter interessiert. Aber mach Dir nicht zu viel Arbeit damit.
 
Ja, das Oszi passt immer so schlecht ins Studio. Mein Breadboard hängt auch grad halb vom Tisch und langsam fallen mir glaub die Drähte in den AN1x :)

.oO( Immer diese Leute, die das Studio als Elektronik-Labor missbrauchen )

Für solche Versuchszwecke hab ich übrigens meine "MicroModules". Also 3 schnell einsatzbereite ARP-mässige VCOs z.B.
Muss da mal Schaltpläne malen und den Kram ins Netz stellen, bisher gibs ja nur Bilder von. Mein Funktionsgenerator ist ja grad nicht betriebsbereit, ist zwar erst 36 Jahre alt, aber tendiert langsam zum Halbleiter-Gruppensterben.
 
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