[Suche] Tafelwerk/Übersicht zu Sounds von natürlichen Instrumenten

[GuywithBass]

Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer systematische und vergleichende Übersicht von Sounds bzw. die Klänge von natürlichen Instrumenten (nicht Sampler/Syntheiser).

Je Instrument und Spielweise (gestrichen, gezupft, geschlagen, ...) gibt es charakteristische Eigenschaften wie:

- Attack, Sustain, Release
- Obertonspektrum
- Veränderung des Frequenzanges über die Zeit
- ...

Mein Wunsch ist eine Übersicht/Tafelwerk ggf. vergleichend zu natürlichen Instrumenten zu finden.

Mit Google und Co. war ich nicht erfolgreich. Auch hier im Forum habe ich nichts gefunden (ggf. die falschen Suchworte genutzt). Daher stelle ich im Forum meine Frage ein.

Hinweise, Quellen und Kommentare sind sehr willkommen.

Gruß

GwB

 

[TiAl]

Hi,

ich glaube, das Synthesizer Cookbook könnte das richtige sein: http://www.synthesizer-cookbook.com/index.html - auf der Seite kann man auch reinschauen. Einziges Manko - es ist derzeit nicht bei amazon gelistet.

Viele Grüße
TiAl

 

[GuywithBass]

Danke für die Info.

 

[Martman]

Wie stellst du dir die Liste vor, mal so am Rande gefragt?

Für jedes Instrument, jeden Klang jeweils eine Tabelle mit n Obertönen, jeweils mit harmonischer Verstimmung gegenüber dem Grundton und Lautstärkenhüllkurvenverlauf, evtl. auch Frequenzhüllkurvenverlauf (Zeit in Sekunden, Level in % der maximalen Lautstärke, wieder Zeit in Sekunden usw.)?


Martman

 

[GuywithBass]

... Für jedes Instrument, jeden Klang jeweils eine Tabelle mit n Obertönen, jeweils mit harmonischer Verstimmung gegenüber dem Grundton und Lautstärkenhüllkurvenverlauf, evtl. auch Frequenzhüllkurvenverlauf (Zeit in Sekunden, Level in % der maximalen Lautstärke, wieder Zeit in Sekunden usw.)? ...

Das ist mehr oder minder was ich suche. Mir ist klar, das es naturliche Instrumente sind und ggf. eine Variation insbesondere in den Hüllkurven für Lautstärke über die Zeit, Lautstärkeverteilung über die Obertöne geben wird, aber es gibt sicherlich charakterische Ausprägungen.

Es gibt immer wieder einzelne Hinweise in unterschiedlichen Texten (Bücher, Zeitschrifften, ...) aber eine Übersicht, ggf. mit Vergleich zu anderen Instrumenten habe ich noch nicht gefunden.

Gruß

GwB

 

[Duplobaustein]

So ein Wiki wäre schon interessant!

 

[Martman]

Nur, wie detailliert will man das machen? Und in welcher Ausprägung will man die additive Synthese zugrundelegen?

Wie beim Kawai K5000 wäre ja noch relativ übersichtlich mit 64 harmonisch gestimmten Partials und jeweils nur einer ADSR-Lautstärkehüllkurve. Das wären dann 320 Parameter pro Sound, also pro Partial jeweils Grundlautstärke und ADSR-Hüllkurve.

Aber wenn man wirklich ins Detail gehen will, braucht es mehr Parameter, als jeder Hard- oder Software-Additivsynth bieten kann. Beispiel für die Parameter eines Partial (und selbst das ist nicht das Maximum):

• Grundlautstärke
• Frequenz (in Abhängigkeit von der gespielten Note, aber großer und gleichzeitig sehr fein aufgelöster Regelbereich)
• Frequenzhüllkurve: Time 1 (Attack)
• Frequenzhüllkurve: Value 1 (Attack Level)
• Frequenzhüllkurve: Time 2
• Frequenzhüllkurve: Value 2
• Frequenzhüllkurve: Time 3
• Frequenzhüllkurve: Value 3
• Frequenzhüllkurve: Time 4
• Frequenzhüllkurve: Value 4 (Sustain Level)
• Frequenzhüllkurve: Release Time 1
• Frequenzhüllkurve: Release Value 1
• Frequenzhüllkurve: Release Time 2
• Frequenzhüllkurve: Release Value 2
• Frequenzhüllkurve: Release Time 3 (endgültiger Release nach null)
• Lautstärkehüllkurve: Time 1 (Attack)
• Lautstärkehüllkurve: Value 1 (Attack Level)
• Lautstärkehüllkurve: Time 2
• Lautstärkehüllkurve: Value 2
• Lautstärkehüllkurve: Time 3
• Lautstärkehüllkurve: Value 3
• Lautstärkehüllkurve: Time 4
• Lautstärkehüllkurve: Value 4 (Sustain Level)
• Lautstärkehüllkurve: Release Time 1
• Lautstärkehüllkurve: Release Value 1
• Lautstärkehüllkurve: Release Time 2
• Lautstärkehüllkurve: Release Value 2
• Lautstärkehüllkurve: Release Time 3 (endgültiger Release nach null)
• Frequenz-LFO: Wellenform (kann hinauslaufen auf manuell formbare Waveforms mit z. B. 64 Werten)
• Frequenz-LFO: Frequenz
• Lautstärke-LFO: Wellenform (kann hinauslaufen auf manuell formbare Waveforms mit z. B. 64 Werten)
• Lautstärke-LFO: Frequenz
• Im Grunde bräuchte man noch vier Hüllkurven wie oben, um Modulationsintensität und Frequenz der LFOs automatisieren zu können

Damit wären wir bei ca. 212 Parametern pro Partial. Bei 128 Partials wären es über 27.000 Parameter für einen einzigen Sound. Und da ist noch nicht mit eingerechnet, daß man die Parameter ja auch vielleicht irgendwie mit seinem händischen (oder sequenziert automatisierten) Spiel beeinflussen können will. Im Grunde bräuchte man eine gigantische Modulationsmatrix (man stelle sich die Steckfeldmatrix eines EMS-Synthi vor, nur viel größer und programmierbar) mit sämtlichen MIDI-Controllern als Quellen und sämtlichen Soundparametern als Ziele.


Martman

 

[Duplobaustein]

Ich schätze mal auf die additive Synthese wird man hier leider verzichten müssen.

 

[TiAl]

@Martman: hattest Du schon einen Blick ins Synthesizer Cookbook I werfen können? Das verfolgt ja den Anspruch, eine Referenz für die Umsetzung der Instrumente auf nem Analogsynthesizer zu sein. Ich vermute mal, dass da für jeden Patch Wellenform, Filter und jeweils zwei ADSR-Hüllkurven aufgeführt sind. Ok, evtl. noch etwas aufwendiger, ich hab' dunkel in Erinnerung, dass man beim Buch zuerst seinen Synth analysieren sollte, um zu ermitteln, welcher Wert im Buch welchem Parameterwert im Synth entspricht.

Band II enthält die Spektren der Instrumente, allerdings imho nur 1 pro Instrument. Berücksichtigt also keine Klangveränderung im Lauf.

 

[DschoKeys]

Ich vermute mal, dass da für jeden Patch Wellenform, Filter und jeweils zwei ADSR-Hüllkurven aufgeführt sind. Ok, evtl. noch etwas aufwendiger, ich hab' dunkel in Erinnerung, dass man beim Buch zuerst seinen Synth analysieren sollte, um zu ermitteln, welcher Wert im Buch welchem Parameterwert im Synth entspricht.

So in der Art?

Viele Grüße,

Jo

 

[TiAl]

Genau so, keine exakten Parameterwerte a la Attack auf 127 sondern Werte, die man dann auf seinen Synth umrechnen muss. Hat den Charme, dass man's für verschiedene ((Virtuell)analoge) Synths verwenden kann und beim Sound nicht bei Null beginnen muss.

Die Tabelle erinnert mich an den Abschnitt Soundprogrammierung im C64-Handbuch... das waren noch Zeiten...

 

[strogon14]

Alle Theorie ist grau.

Bei jeder Art einer solchen Tabelle wird man aber nicht darum kommen, sein konkretes Gerät auf deren Werteangaben zu kalibrieren. Die meisten Synthesizer geben ja Parameterwerte nicht einmal mit irgendeiner Einheit (z.B. dB, msec., Hz usw.) an, sondern als "nackte" Werte zwischen 1 und 128 oder 0 - 100, oder... Selbst wenn der Wertebereich übereinstimmt, kann die Skalierung ja ganz anders sein. Ein Parameterwert von 50 (von 100) kann bei der Filtereckfrequenz bei Gerät A 500 Hz entsprechen und bei Gerät B 5000 Hz, und Parameterwert 100 bei Gerät A = 15000 Hz und bei Gerät B 20000 Hz. Die Skala kann linear, logarithmisch, exponentiell oder irgendwas dazwischen sein, oder eine Reihe von diskreten Werten.

Idealerweise stünden in solch einer Tabelle also alle Werte in SI-Einheiten und alle Synthesizer benutzten konkrete Einheiten für alle Parameter und dokumentierten die Skalierung. Die Praxis, unterdess, sieht anders aus.

 

[Duplobaustein]

Das muss man dann mit dem Ohr kalibrieren. Im Endeffekt ist es ein Wegweiser Da hilft schon mal die Art der Wellenform und was wie moduliert gehört enorm.

 

[TiAl]

Alternativ könnte man auch die Vorgehensweise nehmen, die im besagten Cookbook vergeschlagen wird

@strogon14: für den Fall, dass der Synth kein Her(t)z hat, sondern nur nen nichtssagenden Parameterbereich hat das Buch am Ende ein Kapitel über das Kalibrieren. In der Leseprobe auf Seite 50 wird das Kalibrieren auch explizit angesprochen:

...To achieve higher accuracy on synthesizers that do not display cutoff in hertz it is recommended to follow the calibration instructions at the end of the book. This calibration procedure for the filter while not critical is HIGHLY recommended! If you only calibrate one paramter it should be the filter cutoff...

Auf den letzten beiden Seiten ist sogar ein Ausschnitt vom Kalibrierkapitel.

Nachtrag: gibt es Alternativen zu diesem Buch?

 

[strogon14]

Ich besitze das Buch selbst. Das Kalibrieren gestaltet sich in der Praxis, je nach Synth, halt nicht unbedingt einfach. Aber bei den paar Sounds, die ich ausprobiert habe*, hat das Frequenzspektrum und die angegebene Mischung von Oszillatorwellenformen und -leveln gut gestimmt. Damit ein Synthsound an ein natürliches Vorbild erinnert, müssen aber auch vor allem die Modulationen im Detail abgestimmt sein, um das Verhalten des Vorbilds zu imitieren, also z.B. bei Streichern die Verschärfung des Sound bei härterem Bogenstrich usw.

* Hier z.B. ein Cello mit einem Akai Miniak.

 

[Martman]

@Martman: hattest Du schon einen Blick ins Synthesizer Cookbook I werfen können?

Noch nicht, aber das bezieht sich auf den typischen subtraktiven 2-Oszillator-pro-Stimme-Analog/VA-Synth mit mindestens 2 ADSR-Hüllkurven. GuyWithBass erwähnte aber auch das Obertonspektrum, woraus ich schloß, daß eher die additive Synthese gefragt war. Additiv kommt man – besonders unter Zuhilfenahme von Resynthese – sowieso noch eher ans Ziel, ist aber ein noch größerer Parameterwust als FM.


Martman

 

[GuywithBass]

... GuyWithBass erwähnte aber auch das Obertonspektrum, woraus ich schloß, daß eher die additive Synthese gefragt war. ...

Die Art der Ton Erzeugung ist für mich erst mal nachrangig. Es ist die analytische Sicht auf den Ton der mich bewegt.

Töne verschieder Instrumente haben jeweils eine Charakteristische Verteilung von Obertönen. (Seiteninstrumente andere als mehr metalisch klingende (Glocke) oder aber auch Drums.)

Besteht der Ton mehr aus ungeradzahligen, gradzahlliegen, allen Harmonischen Obertönen,
Kommen noch zusätzliche nicht ganzzahliege Vielfach dazu ...


Das Gleiche sehe ich bei den anderen Eigenschaften.

Ich such keine bis ins letzte ausgefeilte Tabele mit zig Parametern wie von Martman gezeigt, aber schon eine Aufstellung, in der ich die Charakteristika eines Tones mit den anderen vergeichen kann. Ein Kochbuch für einen Systhezeiser ist nur bedingt brauchbar, da ich das auch durch Presets im Plugin habe.

Gruß

GwB

 

[DschoKeys]

Töne verschieder Instrumente haben jeweils eine Charakteristische Verteilung von Obertönen. (Seiteninstrumente andere als mehr metalisch klingende (Glocke) oder aber auch Drums.)

Ich denke, dass für die Wahrnehmung von Klangfarbe der Einschwingvorgang (Transienten) fast die wichtigste Rolle spielt. Also wie sich die Verteilung der Obertöne über die Zeit hinweg verändert. Das ist ja oftmals nicht statisch, und deshalb natürlich noch schwieriger zu beschreiben...

Viele Grüße,

Jo

 

[Michael Burman]

Das ist ja selten statisch, und deshalb natürlich noch schwerer zu beschreiben...

Och, so ein 3D-Diagramm wie bei akustischer Raummessung (Nachhall über das gesamte Frequenzspektrum) würde das schon alles zeigen. Zumindest die spektrale Zusammensetzung im Verlauf der Zeit. Also mit den gleichen 3 Dimensionen: x_=_Zeit, y_=_Frequenz, z_=_Amplitude. Zusätzlich bräuchte man noch eine darauf abgestimmte statistische Auswertung, um Frequenzverhältnisse und Modulationen zu ermitteln. Das gibt's ja alles in der Wissenschaft. Wahrscheinlich haben Top-Sound-Designer mit wissenschaftlichem Hintergrund so etwas auch.

 

[DschoKeys]

Och, so ein 3D-Diagramm wie bei akustischer Raummessung (Nachhall über das gesamte Frequenzspektrum) würde das schon alles zeigen.

Spektrale Zusammensetzung von Schallsignalen über den Zeitverlauf hinweg zu visualisieren geht ungefähr seit Mitte des Letzten Jahrhunderts (damals noch mit rotierender Trommel und Kohlestift). Formanten und Formantverläufe kann man da z.B. ganz gut sehen und messen. Das hilft einem aber leider nur bedingt weiter, wenn man etwas genauer beschreiben oder parametrisieren möchte, wie ein Schallsignal nun genau klingt.

Viele Grüße,

Jo