WORKSHOP 2 : Lautstärke

[herw]

Übersicht über das zweite Workshop

2.1 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (das Panel)
2.2 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (die Struktur)
2.3 Konzepte zur Lautstärke-Steuerung
2.4 Hüllkuven
2.5 Tremolo
2.6 Amplituden und dezibel
2.7 Mixer
2.8 Additive Synthese
2.9 ...

ciao herw

[herw]

WORKSHOP 2.1 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (das Panel) post #1



ein Vorkucker!

[herw]

WORKSHOP 2.1 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (das Panel) post #2

Hier ist nun unsere Datei zum zweiten Workshop. Ich habe einen kleinen „Synthesizer” 02.01-organ.ens.zip gebastelt, der auf dem Prinzip der "additiven Synthese" basiert.
Wir gehen dieses Mal nach dem Prinzip des reverse engineering - ich übersetze es mal mit Rekonstruktion - vor.
D.h. wir schauen uns ein "fertiges" Ensemble an und analysieren nach und nach dessen Bestandteile, hier speziell unter dem Aspekt der Lautstärke. Kleine Arbeitsensemble ergänzen unsere Erkenntnisse.

Nun wie geht man beim reverse engineering vor? Der erste Schritt ist eine zufällige Bekanntschaft: man stößt beliebig auf ein Ensemble, das vielleicht ganz eindrucksvoll aussieht und probiert es aus.
Das machen wir jetzt auch. Ich habe mit dem Ensemble einige snaps erzeugt und die sollte man mal kurz mit der Mäusetastatur (zum Gebrauch siehe Workshop 1.1 Das Experimentierfeld post #2) oder besser einem richtigen Midi-Keyboard anspielen.
Klingt nicht besonders beeindruckend; wenn man es aber mit unserem Synthesizer aus dem 1. Workshop vergleicht, so ist es doch irgendwie anders.

edit: 17. Juni 2006 , 9:27
Ich habe das file nochmals ausgetauscht, damit die Snapshots vom ensemble aufgerufen werden können und somit organ und chorus gleichzeitig verändert werden.

[herw]

WORKSHOP 2.1 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (das Panel) post #3

Zunächst ist zu bemerken, dass sich das Ensemble in zwei Instrumente aufteilt: der Orgel (Organ) und dem Chorus. Zur besseren Unterscheidung habe ich die Basisgrundfarbe unterschiedlich gewählt.
Der Chorus ist ein Effekt, mit dem man dem Klang eines Instruments „Farbe” geben kann, d.h. er ist nicht statisch sondern lebendig. Ein Choruseffekt ist prinzipiell nichts anderes als eine Schwebung. Diese entsteht gewöhnlich dann, wenn zwei Töne mit ganz leicht unterschiedlichen Frequenzen erklingen. Man hat dies bei der Hammond-Orgel durch zwei leicht verstimmte Tonoszillatoren erreicht. Es kommt dann zu einem so genannten Vibrato (Tonhöhenschwankung).

Wir probieren mal den Ensemble-Snap 1 (Organ 1) aus und drücken auf der Computertastatur die Tasten x-v-n. Schaltet man mit der Maus nun den Chorus ein und aus so hört man sehr gut, wie der Klang mal sehr statisch (ohne Chorus) und mal räumlicher und weiter klingt. Wir vergleichen auch bei gedrückten Tasten w-r-z.
Wir lassen die Tasten gedrückt, den Chorus an und regeln mit der Maus die Geschwindigkeit (Rate) herunter auf etwa Rate 1 = 0,55 und Rate 2 = 0,4. Schließt man die Augen, so wird einem schon fast schwindelig. Danach auf Rate 1 = 5,6 und Rate 2 = 5,9. Nun „eiert" der Klang schon unangenehm, regelmäßig hört man aber auch kurz einen statischen Klang; regelt man auch Rate 1 auf 5,9 so verschwindet diese „Verschiebung” im Klang und das „Eiern” ist regelmäßig. Es klingt aber nicht wirklich gut sondern schon übertrieben. Regelt man nun die Modulationstiefe T auf einen niedrigen Wert z.B. 0,11, so ist dieser Effekt wieder angenehm.
Offenbar gilt grob die Regel:
Je höher die Modulationrate ist, desto niedriger sollte die Modulationstiefe sein und umgekehrt.
Der Chorus gehört nicht zu diesem Workshop, doch wollte ich diesen für Orgeln so wichtigen Effekt ergänzen, damit der Klang nicht so steril klingt. Viele Ensembles haben solche Effekte in zusätzlichen „Instrumenten” als Ergänzung (auch Echo, Hall, Phaser, Leslie, Distortion, ...).

[herw]

WORKSHOP 2.1 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (das Panel) post #4

Die Orgel ist das Instrument, das uns interessiert.
Schaut man sich die Oberfläche an, so fallen sofort die acht offenbar baugleichen Gruppen mit sechs Reglern und einem Display auf. Rechts daneben erkennen wir den Oszillographen wieder, dann einen Level-Regler, der offenbar die Lautstärke bestimmt, darunter das „Mäuseklavier”.
Um einen Eindruck zu gewinnen, steppen wir durch die Snaps (im Ensemble ganz oben) und beobachten jeweils die oberen beiden Regler jeder Gruppe; am besten drückt man dazu auf der Computertastatur v-Komma und wechselt mit der Maus die Snaps:
Man bemerkt sehr deutlich, dass die Klangfarbe der snaps 3 bis 8 an Helligkeit zunimmt und dass dies nur von den Reglern A1 bis A8 abhängt. Der Snap 16 und teilweise auch Snap 17 lassen beim Wechsel mit gedrückten Tasten keinen Klang ertönen, jedoch beim Neuanschlag.
Der Snap 3 scheint sehr einfach aufgebaut zu sein, daher spielen wir mit ihm und rufen ihn auf. Damit uns der Originalklang nicht verloren geht, kopieren wir ihn gleich in der Snapbank:

• wir rufen mit aktiviertem Ensemble (Mausklick auf die graue Zeile, das Wort "Ensemble" ist nun gelb) den Snap 3 auf.
  
• Mausklick auf das Kamerasymbol, es öffnet sich das Snapshot-Fenster.
  
• wir kontrollieren, ob sich die das Fenster wirklich auf das Ensemble bezieht (Pulldown-Menü)
• ... und klicken auf das Feld Overwrite (Überschreiben). Das Feld Overwrite und der Snap 3 sind nun aktiviert. Keine Angst! Nun nicht die Returntaste drücken, sondern mit der Maus auf ein leeren Snap (empty) klicken z.B. snap 18. Das Wort empty wechselt zu sinus 1 und nun mit "Return" das Überschreiben abschließen.
• Wir klicken in der Snapliste auf den 18 .Snap und aktivieren die Namenszeile und ändern den Snap in sinus-test um (Return-Taste).
  

Wir arbeiten nun nur mit diesem Snap.

[herw]

WORKSHOP 2.1 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (das Panel) post #5

Wir „drehen” ein wenig am Knopf A1 bei gedrückter Taste: aha, A1 regelt die Lautstärke; offenbar bedeutet A Amplitude. Der Autor hat leider keine Erklärung im Informationsteil hinterlassen, aber auch so kann man die Wirkung erkennen. Nun der Regler F1: die Tonhöhe ändert sich, aber offenbar nicht in Halbtonschritten. Ein Blick auf das Oszilloskop verrät uns aber, dass es sich in jedem Fall um Sinusschwingungen handelt. Wir stellen nun F1 und A1 wieder auf den Wert 1 und regeln A2 (mit F2=2) hoch. Als höchster Wert ist 20 einstellbar. Es fällt auf, dass bei allen Einstellungen der Klang angenehm klingt.
Offenbar kann man auf diese Art und Weise mit den Amplitudenreglern und den F-Reglern (deren Bedeutung noch nicht eindeutig klar ist) den Grundklang anreichern. Mehr ist anhand der Oberfläche nicht herauszufinden.
Nun werfen wir einen Blick auf die vier anderen Regler unterhalb des Diagramms. Die Bezeichnungen sind hier ausführlich und deuten auf eine Hüllkurve hin; etwas Vorwissen sollte man beim reverse engineering schon haben.
Trotzdem probieren wir wieder anhand unseres snaps 18 (sinus-test):
Wir regeln den Attack-Knopf und stellen eine Veränderung am Display fest (ab Attack=10); bei höheren Werten beginnt der Ton etwas verhaltener, also nicht mit höchster Lautstärke. Wir regeln wieder zurück auf Attack=0.
Nun der zweite Regler Decay: Enttäuschung, nichts ändert sich, weder im Display noch im Klang. Ok, wir setzen Decay zunächst wieder auf 0 und regeln Sustain:es fällt sofort auf, dass der Wertebereich von 1 bis 0 geht und dadurch die Lautstärke heruntergeregelt werden kann. Das Display zeigt die Veränderung an. Wir setzen Sustain=0,5 und probieren nun Attack=60:

Wir sehen das Resultat im Display und hören sehr deutlich die Wirkung: der Ton schwillt an und springt plötzlich wieder auf einen geringere Lautstärke. Dann müsste ja bei Sustain=0 der Ton anschwellen und dann verstummen. Wir drücken auf der Computertastatur y-c-b (für Nicht-Keyboarder mit der linken Hand, kleiner Finger auf y, Ringfinger auf c, Zeigefinger auf b). Der C-Dur-Ackord schwillt an und verstummt dann plötzlich, quasi Klavier - nur rückwärts. Wer ein wenig Klavier üben möchte, kann nun noch mit kleinem, Mittel- und Zeigefinger die Tasten y-v-n im Wechsel "anschlagen" und überlegen, ob nicht doch ein Klavierlehrgang sinnvoll wäre.

Der Decay-Regler lässt uns natürlich nicht ruhen und so probieren wir mit Attack=60, Sustain=0,5: ahh jetzt tut sich was:

Der Sprung nach dem Anschwellen des Tones zum Sustain-Level ist nun weich und geschmeidig.
Wir lassen die Einstellungen nun stehen und drehen am letzten Knopf Release: nach einigem Ausprobieren stellen wir bei lang gedrückter Taste und einem Release-Wert von etwa 60 fest, dass nach dem Loslassen der Ton nicht sofort verstummt, sondern noch nachklingt.
Ich gehe jetzt nicht weiter darauf ein, da ich Hüllkurven noch in einem späteren Abschnitt behandle; nur als Aha-Erlebnis sollte man wenigstens mal folgende Einstellung ausprobieren: Attack=0, Decay=0, Sustain=1 und Release=70. Kurze Anschläge führen trotzdem zu einem lang ausklingenden Ton: nacheinander kurz anschlagen w-r-z-w-t-u usw.

Im Display ist auffällig, dass die Release-Phase nicht komplett angezeigt wird; der Wert 0 wird unterdrückt. Was es damit auf sich hat, lernen wir in einem späteren Abschnitt kennen.

Nachdem wir nun im Prinzip die Oberfläche verstanden haben, steppen wir nochmals die snaps 3 bis 17 durch und beobachten die verschiedenen Einstellungen aller Regler. Bei den Snaps 14 und 15 sollte man etwas geduldig sein, nur eine Taste anschlagen, den Finger liegen lassen und dabei das Oszilloskop beobachten!

[herw]

WORKSHOP 2.2 Rekonstruktion oder Reverse Engineering (die Struktur) post #1

Das Ensemble scheint nach einem ersten Paneltest interessant genug, um einen Blick ins Innere zu werfen:

Ein Doppelklick auf eine freie Fläche des Orgel-Panels öffnet deren Instrumentenstruktur:



was für ein Chaos! Dasselbe noch einmal:



Natürlich habe ich ein wenig übertrieben. Beide Strukturen sind in ihrer Wirkung identisch, nur habe ich im ersten Bild die Macros aufgehoben und direkt in die Hauptstruktur eingefügt. Wenn Ihr den Doppelklick im Original durchführt, öffnet sich eine Struktur wie im zweiten Bild.

Was will ich damit zeigen: Es gibt unterschiedliche Formen, wie ein Instrumentenbauer seine Struktur darstellt (darstellen möchte).

Es fällt auf, dass das zweite Bild einen sehr aufgeräumten Eindruck hinterlässt. Im ersten Bild wirkt das ganze schnell hingeworfen und - obwohl man gleichartige Strukturen erkennt - doch unübersichtlich.
Es gibt schlimmste Beispiele:

Manche Entwickler haben eine panische Angst, dass man ihre Ideen stiehlt bzw. erkennt, dass sie selbst auf große Teile eines existierenden Ensembles zurückgegriffen haben.
Nur im äußersten "Notfall" und bei wirklich interessanten Ensembles mache ich mir die Mühe, ein deartiges Chaos zu entwirren. Man sollte dies bei der Bewertung von Downloads aus der User-Library berücksichtigen.
In der Regel lohnt eine Entwirrung einer solchen Struktur nicht; hier ist ein reverse engineering nicht angebracht.
Das oberste Bild ist durch leichte Korrekturen in eine übersichtliche Form zu bringen.
Der Vorteil, den einige Reaktor-Gestalter darin sehen ist, dass man alles in einem Blick unter Kontrolle hat. Das mag bei kleinen Ensembles noch angehen, doch man stelle sich zum Beispiel Ernest Meyers lenin v5.1 ohne Macros vor!
Lenin v5.1 ist ein hervorragendes Beispiel, wie man eine gute Struktur aufbaut und ein Ensemble pflegeleicht gestaltet. Ernest hat Interesse daran, dass seine Ensembles ständig verbessert werden (erkennbar an den hohen Versionsnummern).
Warum viele Ensemble-Gestalter Macros bevorzugen, liegt sicherlich auch häufig an deren Interesse an Computer-Programmierung, insbesondere bei strukturierten Sprachen mit OOP (objektorientierte-Programmierung).
Man kann eine Macrobenutzung auch übertreiben. Dabei muss ich mich mal selbst tadeln, da ich äußerst extensiv alles mögliche in Macros kapsele auch kleinste Eventberechnungen. Ok, das ist ein Stilmittel.

[herw]

2.3 Konzepte zur Lautstärke-Steuerung

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