Moog Ladder Filter

Hier soll es ausschließlich um Arbeiten zu neuen und alten Ensembles gehen.

Moderator: herw

Moog Ladder Filter

Beitragvon lindeman » Di 28. Jan 2014, 23:45

Hallo zusammen,

ich habe heute endlich mal Zeit gefunden, die "bessere" Variante der digitalen Moogkaskade im Reaktor umzusetzen.
Schaut mal drüber, ich sehe es als "beta" Version, möglicherweise findet einer einen Verbesserungsvorschlag, oder freut sich das Filter irgendwo verwenden zu können :-)
Klanglich ist es das erste digitale Filter was mich überzeugt - alle anderen Varianten, die ich implementiert hatte, fehlte es irgendwie an "Tiefe".
Leider frisst es ordentlich CPU - viele Berechnungen und Oversampling - aber es lohnt sich meiner Meinung nach - gerade das OS macht es irgendwie schön "breit". ;-)

Was sagt ihr dazu?

Lindeman

QUELLE: https://github.com/kroger/csound-instruments/blob/master/udo/Moogladder.udo

Text der Orginal-Fassung von CSOUND:

Moogladder - An improved implementation of the Moog ladder filter

DESCRIPTION
This is an new digital implementation of the Moog ladder filter based on the work of Antti Huovilainen,
described in the paper "Non-Linear Digital Implementation of the Moog Ladder Filter" (Proceedings of DaFX04, Univ of Napoli).
This implementation is probably a more accurate digital representation of the original analogue filter.
This is version 2 (revised 14/DEC/04), with improved amplitude/resonance scaling and frequency correction using a couple of polynomials,as suggested by Antti.
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon herw » Mi 29. Jan 2014, 07:00

zweigeteiltes Urteil von meiner Seite:

Dein Filter klingt sehr weich und eleganter als NI's Ladder-Filter, insgesamt werden die oberen Frequenzen wesentlich stärker herausgefiltert. Das Resonanzverhalten ist nur sehr verhalten (keine Eigenschwingung).
Mich stört daran allerdings der enorme CPU-Verbrauch: fünffach, das macht bei meinem Rechner gut 16% bei acht Stimmen.

Es lohnt sich, in die wohl aufgeräumte und übersichtliche Struktur zu schauen.

ciao herw
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon lindeman » Fr 31. Jan 2014, 15:50

Hallo Herr W.

ich sehe die Sache ganz ähnlich ... danke für die offene Meinung! :-)
Ich arbeite gerade ein einer neuen Variante ohne Oversampling - wenn man nämlich mit 98kHz Abtastrate arbeitet, ist der Qualitätsvorteil deutlich hinter dem CPU-Verbrauch.
Auch mit der Resonanz konnte ich einige Verbesserungen erzielen, aber habe noch nicht wirklich das gefunden, was ich mir vorstelle...
Ich werde am WE noch etwas am dem Filter schrauben und dann noch mal eine Variante hier veröffentlichen - inkl. LP 12db und HP.

Hat jemand eine tanh Approximation zur Hand, die weniger Aufwand beim Rechnen benötigt, als jene von NI?

Schönes WE!
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon lindeman » Fr 31. Jan 2014, 22:03

Neue Version:

- verbessertes Resonanzverhalten mit Selbstoszillation
- benötigt nur noch 30% der Rechenleistung
- verbesserter Cutoff-Point (viel genauer an der Grenzfrequenz)

Qualitativ finde ich den Filter immer noch schön weich, obschon ich sagen muss, dass die erste Version etwas besser klang... oder bilde ich mir das nur ein?

Gruß an alle!
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon herw » Sa 1. Feb 2014, 06:19

lindeman hat geschrieben:Hallo Herr W.
...
erstaunlich, was eine automatische Ersetzungsfunktion zustande bringt ;) herw ist die Abkürzung für meinen Vornamen „Herwig”
lindeman hat geschrieben:...
Hat jemand eine tanh Approximation zur Hand, die weniger Aufwand beim Rechnen benötigt, als jene von NI?
ich denke, dass NI bei solchen Funktionen schon das optimale herausholt. Einzige Option wäre eine Approximation mit der Taylorreihe, aber ich denke, das wird dann zu ungenau, wenn man nur wenige Reihenglieder benutzt.
Auch eine Iteration bringt nichts, da die Ableitung das Quadrat der tanh-Funktion benutzt.

ciao herw
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon lindeman » Sa 1. Feb 2014, 10:00

herw hat geschrieben:
lindeman hat geschrieben:Hallo Herr W.
...
erstaunlich, was eine automatische Ersetzungsfunktion zustande bringt ;) herw ist die Abkürzung für meinen Vornamen „Herwig”
lindeman hat geschrieben:...


Oh :-) ... nee, das war nur die Ersetzungsfunktion in meinem Kopf ;-) Bin gestern nach langer Arbeit aus Berlin zurück und müde; hab ich gedacht es steht für Herr W. - sorry.

Ich hatte selber noch nach dem tanh geforscht - Studium ist schon etwas her ;-)
Habe aber entdeckt, dass man die Genauigkeit in der tanh befindlichen exp Funktion einstellen kann
und habe diese - ohne merklichen Qualitätsverlust - etwas nach unten gesetzt.

Trotz der Müdigkeit musste ich noch etwas Basteln, hier noch eine Neue Version:

- ein paar kleine Prozentpunkte mehr CPU
- Fehlerkorrektur (der alte Filter hatte ein Störsignal erzeugt)
- Bessere Lautstärkekompensation bei der Resonanz
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon lindeman » Fr 7. Feb 2014, 15:49

Hallo zusammen,

mitlerweile habe ich so viele Implementationen für die klassischen Analogfilter gefunden, dass ich mit meiner Variante gar nicht mehr so recht zufrieden bin.
Ein sehr interresantes Thema ist ZDF für mich - hat hier wer Erfahrung damit?
Es ist nicht ganz einfach sich in Übertragungsfunktionen, LTI und anderen mathematischen DSP Kram einzuarbeiten, warum nur ist das Studium schon so lange her?

Ich bin einfach mit allen Filtern sehr unzufrieden, die einzigen brauchbaren Filter sind die aus dem U-HE Diva und dem genialen Monark! (Oh ja, was für ein Filter...)
Was mich am meisten stört ist die synthetisch lasch klingende Resonanz...

Schönes WE!
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon herw » Sa 8. Feb 2014, 09:36

lindeman hat geschrieben:Hallo zusammen,

mitlerweile habe ich so viele Implementationen für die klassischen Analogfilter gefunden, dass ich mit meiner Variante gar nicht mehr so recht zufrieden bin.
Ein sehr interresantes Thema ist ZDF für mich - hat hier wer Erfahrung damit?
Es ist nicht ganz einfach sich in Übertragungsfunktionen, LTI und anderen mathematischen DSP Kram einzuarbeiten, warum nur ist das Studium schon so lange her?

Ich bin einfach mit allen Filtern sehr unzufrieden, die einzigen brauchbaren Filter sind die aus dem U-HE Diva und dem genialen Monark! (Oh ja, was für ein Filter...)
Was mich am meisten stört ist die synthetisch lasch klingende Resonanz...

Schönes WE!

Sorry aber ZDF kenne ich nur als Abkürzung für das bekannte Fernsehprogramm.
LTI zu deutsch LZI Lineares zeitinvariantes System.

Interessante sehr gute Filter findest du hier: Advanced Filters in Reaktor Core v2.0. Der wissenschaftliche Hintergrund dürfte dich interessieren DSP articles published on NI website.

ciao herw
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Re: Moog Ladder Filter

Beitragvon lindeman » So 9. Feb 2014, 09:05

herw hat geschrieben:
lindeman hat geschrieben:

Sorry aber ZDF kenne ich nur als Abkürzung für das bekannte Fernsehprogramm.
LTI zu deutsch LZI Lineares zeitinvariantes System.

Interessante sehr gute Filter findest du hier: Advanced Filters in Reaktor Core v2.0. Der wissenschaftliche Hintergrund dürfte dich interessieren DSP articles published on NI website.

ciao herw


Hi Herwig,

vielen Dank für die nützlichen Infos!

mit ZDF meine ich Zero-Delay-Feedback. :-)
Ich werde mich mal durch die Themen arbeiten und mich mit LTI beschäftigen. Ziel ist es in meiner aktuellen Filterstruktur ZDF zu verwenden. Eigentlich finde ich immer noch den schwierigen Part die Resonanz bei der Digitalisierung der analogen Filterstruktur. 98k Samples / Sekunde Abtastrate klingt nach viel, aber die Antwortzeiten einer analogen Schaltung liegen im ns Bereich. 1 Sample Delay ist zu lange und erzeugt zu viele Nebenwirkungen...

Schönen Sonntag!
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