Forma de onda derivada matemáticamente frente a la forma de onda capturada desde un sintetizador analógico

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Estaba pensando en cómo los parámetros individuales de un sintetizador analógico podrían controlarse digitalmente. Lo que quiero decir es que, en lugar de usar potenciómetros mecánicos para ajustar la calidad de la forma de onda (por ejemplo, la frecuencia de un LFO), use potenciómetros digitales. Esto permitiría el control numérico de la síntesis de la forma de onda, similar a cómo el mecanizado CNC produce piezas metálicas.

Si luego se muestreaba la señal de salida analógica, ¿no podrían analizarse estos datos en comparación con la forma de onda virtual utilizada por el proceso de control digital? Y con esto quiero decir que uno podría ver cuán cerca está la señal analógica de su forma de onda deseada. Inevitablemente, habrá alguna desviación entre las formas de onda virtual y real, de la misma manera que las tolerancias describen la desviación de las partes mecanizadas de sus dimensiones previstas.

¿Se podría utilizar el análisis para restar una forma de onda de la otra (dentro de una tolerancia específica? si un valor medido está lo suficientemente cerca del valor idealizado, que se evalúa como parte de la señal), de modo que cualquier señal restante ( ¿Eso no se anuló durante la resta) sería el ruido inevitable producido por los circuitos analógicos?

Si es así, ¿podría aplicarse este piso de ruido calculado al original para reducir los artefactos de audio y mejorar la señal analógica original? Supongo que esto sería imposible de hacer en tiempo real (debido a retrasos en la propagación), pero es posible si se hace en la postproducción. El objetivo sería combinar las cualidades analógicas que siguen siendo demandadas con las cualidades digitales que lo hacen it tan popular.

Así que para resumir, use la tecnología digital para controlar estrechamente el funcionamiento de los circuitos analógicos en un sintetizador musical para producir una señal de salida que coincida de manera muy precisa con la forma de onda digital modelada a partir de simulaciones digitales, para que se pueda desarrollar un proceso (similar a lo que utilizados en auriculares con cancelación de ruido) que producirían un híbrido mejorado (limpio) de analógico y digital?

Estoy seguro de que mi electro-fantasía cae de bruces en alguna parte, ¡pero tengo curiosidad por saber dónde, por qué y qué mal!

Utilicé el sintetizador como ejemplo, porque no sabía cuál era el término para algo, o para describir algo para poder demostrar (y probar) mi comprensión. Es por eso que las descripciones son bastante largas, pero realmente quería exponer todo para verificar la precisión.

La adición & En última instancia, me interesé en restar señales y todo el proceso. Y me alegro de haber encontrado cosas que me interesaban, pero no sabía que existían: el "analizador de distorsión" y cómo la señal de diferencia [es] ( llamado el "residual").

No estaba tratando de ser engañoso con la pregunta. Es solo que no sabía que lo que estaba describiendo era algo que ya existía. Lamento haber creado muchas respuestas sobre el tema de la prueba doble ciego y sobre cómo desarrollar el sintetizador que describí. Mi interés principal era restaurar o mejorar grabaciones antiguas. Siempre me he preguntado acerca de esta posibilidad y de cuánta mejora se podría hacer.

Estoy muy feliz de haber recibido la respuesta que acepté. Lucky tiene justo lo que buscaba sin saber qué pedir: + D

    

3 respuestas

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Si luego se muestreaba la señal de salida analógica, ¿no podrían analizarse estos datos en comparación con la forma de onda virtual utilizada por el proceso de control digital? Y con esto quiero decir que uno podría ver cuán cerca está la señal analógica de su forma de onda deseada. Inevitablemente, habrá alguna desviación entre las formas de onda virtual y real, de la misma manera que las tolerancias describen la desviación de las partes mecanizadas de sus dimensiones previstas.

Sí, este instrumento ha existido durante décadas (incluso es anterior al audio digital), se denomina "analizador de distorsión". La mayoría proporcionará una salida en tiempo real de la señal de diferencia (llamada "residual") para que pueda seguir analizando. Consiste en una combinación de ruido y distorsión de la señal original.

El problema es identificar qué partes del residuo desea conservar y qué partes no quiere. Esto se complica aún más por el hecho de que la naturaleza del residuo probablemente cambiará a medida que la señal cambie en nivel, frecuencia, etc.

Todas las no linealidades, el ruido, el zumbido y otros efectos asociados con los circuitos analógicos pueden y se han replicado con el procesamiento digital. Puede obtener complementos para todos los paquetes populares de software de procesamiento de audio por computadora para hacer exactamente eso. La salida es indistinguible de las señales analógicas en cualquier prueba de doble ciego adecuada.

Probablemente debería pasar tiempo con dicho software para ver si puede llegar a una definición técnica precisa de lo que quiere decir con las "cualidades de audio deseables de las señales analógicas". Si puedes, entonces podemos hablar sobre técnicas para crearlas.

    
respondido por el Dave Tweed
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los parámetros individuales en un sintetizador analógico podrían controlarse digitalmente.

OK hasta ahora.

en lugar de usar potenciómetros mecánicos para ajustar la calidad de la forma de onda (por ejemplo, la frecuencia de un LFO), use potenciómetros digitales.

Parece que ya sabes lo que quieres que la frecuencia, la amplitud y la fase de cada componente estén en forma digital. Si lo tiene todo digitalmente, entonces no tiene mucho sentido convertirlos nuevamente en señales de control analógicas, y luego producir los componentes a partir de ellos. Eso introduciría errores significativos.

Incluso un DSP modesto puede generar senos con frecuencia, amplitud y fase controlables con mucha más precisión que un circuito analógico. Use suficientes bits, y puede superar fácilmente la relación señal a ruido de cualquier circuito analógico. 16 bits, por ejemplo, te da 96 dB. Los circuitos analógicos pueden hacer eso, pero ¿qué hay de 20 bits o 24 bits? Eso es solo otro byte para digital, pero toma analógico de "bastante bueno" a "imposible".

    
respondido por el Olin Lathrop
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El punto de Olin es que esta es efectivamente la forma en que los sistemas analógicos se pueden "clonar" en el mundo digital. La forma más económica es simplemente muestrear / reproducir el instrumento original, ya sea tradicional o sintetizador. Pero sí, es posible modelar digitalmente el instrumento analógico, y ajustar gradualmente el modelo y agregar más elementos para hacerlo arbitrariamente cerca de un instrumento original. Puedes combinar cualquier ruido y distorsión para lograr un sonido en particular.

El problema es que, a menos que realice una prueba de doble ciego adecuada, las personas continúan informando que el sintetizador analógico es "más cálido", incluso si la señal es técnicamente indistinguible.

Otro problema es que puede haber diferencias sustanciales entre unidades individuales de sintetizadores analógicos (los famosos 808 transistores defectuosos, por ejemplo), y también pueden depender de la temperatura. Así que podemos clonar una unidad en particular bajo prueba, pero luego no suena exactamente igual a una unidad diferente.

    
respondido por el pjc50

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