DSP56300 -> DSP-Emulator für Virus (Ostirus), Clavia Nord Lead (Nodal Red), Waldorf Microwave XT (Xenia), MicroQ (Vavra) …

[Horn]

Das soll aber nicht heißen, dass 24-bit-Festkomma ausreicht. Es gibt durchaus digitale Filter, die mit weniger als double precision einfach falsch berechnet werden. Da reicht auch nicht float (und float umfasst immer 24-bit-Festkomma).

Nicht umsonst waren und sind die größten Schwachpunkte virtuell-analoger Synthesizer gegenüber real-analogen immer die Filter. Daher machen Hybrid-Lösungen wie Peak/Summit oder Quantum ja auch Sinn.

 

[dsp56300]

Ähm Leute, bei all der Diskussion hier wird ein sehr entscheidendes Merkmal des 56k DSP vergessen: Die ALU-Register des DSP (also die Register, die für Berechnungen zuständig sind) sind 56 Bit groß. 8 Bit vor dem Komma und 48 Bit nach dem Komma. Daher wohl auch der Name der Serie. Solange in den Registern gerechnet wird, geschieht also alles mit einer deutlich höheren Auflösung als nur 24 Bit.

Erst wenn das Ergebnis in den Speicher (oder die Audio-Ausgänge) geschoben wird, wird auf 24 bit saturiert & gerundet.

 

[Der Fab]

Wir suchen nur Erklärung

 

[Max]

was immer es auch ist - es klingt geil und braucht kaum CPU

@dsp56300 was passiert da genau beim "Saturieren"? ist das diese "Saturation Arithmetic"?

 

[Summa]

Das mit der Genauigkeit mit Fließ (und irgendwo auch Festkomma) wird imho (denn die Info Grundlagen Vorlesungen sind schon ein paar Jahrzehnte her) hier recht gut erklärt:

Rundungsfehler und Rechnen mit beliebiger Genauigkeit - WhatSoftwareCanDo.org

Der Rechner rechnet. Plus, minus, mal und vielleicht auch mal geteilt. Die Ergebnisse sind immer richtig. Wirklich? Computer verwenden normalerweise Gleitkommazahlen, bei denen es, trotz ihrer Flexibilität, zu großen Rundungsfehlern kommen kann. Zumindest dann, wenn man viele Berechnungsschritte...

whatsoftwarecando.org

 

[DanReed]

56 Bit

Das stimmt und da stellt sich mir die Frage, wie man das auf einer x86-FPU adäquat emulieren soll, denn 64Bit-Fließkommazahlen haben ja auch nur bestenfalls 53 Bit in der Mantisse. So würden also 3 Bit Genauigkeit bei der Akkumulation wegfallen und das Endergebnisse müsste sich unterscheiden (wenn auch in einem meiner Meinung nach irrelevanten Bereich).

 

[dsp56300]

@dsp56300 was passiert da genau beim "Saturieren"? ist das diese "Saturation Arithmetic"?

Ja genau, das meinte ich damit. Mir liegen da die englischen Begriffe mehr Saturieren war eine kreative Übersetzung ins Deutsche, offenbar während geistiger Abwesenheit. Die Saturation Arithmetic sorgt dafür, dass die Werte im Bereich von -1 und +1 bleiben, selbst wenn diese im Register darüber oder darunter sind. Man könnte es auch "hard clipping" nennen.

Das stimmt und da stellt sich mir die Frage, wie man das auf einer x86-FPU adäquat emulieren soll, denn 64Bit-Fließkommazahlen haben ja auch nur bestenfalls 53 Bit in der Mantisse. So würden also 3 Bit Genauigkeit bei der Akkumulation wegfallen und das Endergebnisse müsste sich unterscheiden (wenn auch in einem meiner Meinung nach irrelevanten Bereich).

Des Rätsels Lösung ist, dass man die FPU gar nicht nutzt. Man nutzt 64 Bit Integer-Register und korrigiert nach der Integer-Multiplikation durch Bit-Shifting die Position des Kommas.

 

[DanReed]

Das mit der Genauigkeit mit Fließ (und irgendwo auch Festkomma) wird imho (denn die Info Grundlagen Vorlesungen sind schon ein paar Jahrzehnte her) hier recht gut erklärt:

Der Beitrag ist bald 10 Jahre alt und basiert auf dem "Windows-Taschenrechner im Wissenschaftlichen Modus”. Kann man dem vertrauen?

Auszüge mit Matlab nachgerechnet:
>> pi ans = 3.141592653589793 >> sqrt(4)-2 ans = 0 >> 3/5000 ans = 5.999999999999999e-04 >> ans*5000 ans = 3.000000000000000
Es ist natürlich bei solchen Beispielen immer eine Frage der internen Rundung bei der Darstellung von Ergebnissen.

Grundsätzlich wird hier darauf herumgeritten, dass manche Zahlen im Dezimalsystem wenige Stellen benötigen, während sie im Binärsystem unendlich viele Stellen bräuchten. Es gibt aber auch Zahlen, die umgekehrt im Binärsystem mit wenigen Ziffern auskommen, während sie dezimal unendlich werden.

Immer wenn man rechnet, muss man sich ums korrekte Runden Gedanken machen. Das gilt auf dem Papier, beim kaufmännischen Rechnen, bei DSP, es gilt immer.

Dass ich in Rechenungenauigkeiten hineinzoomen kann, sollte nie verwundern (wenn ich die letzten Bits einer 53stelligen Mantisse betrachte, dann ist das verständlicherweise nicht mehr exakt).

Des Rätsels Lösung ist, dass man die FPU gar nicht nutzt. Man nutzt 64 Bit Integer-Register und korrigiert nach der Integer-Multiplikation durch Bit-Shifting die Position des Kommas.

Das ist eine sehr gute Lösung, um Bit-identisch wie die Original-Hardware zu rechnen.

Aber dass eine Koeffizienten-Länge von 24 Bit für einige DSP-Algs zu ungenau sein kann und man vielleicht bessere klangliche Resultate (z.B. weniger Verzerrrungen, weniger Aliasing, weniger Grundrauschen, ...) mit mehr Bits erreichen könnte, lässt sich nicht überprüfen. Der Source-Code des Virus wurde exakt auf den Motorola 56000 zugeschnitten und müsste für jede andere CPU komplett überarbeitet werden (und ob damit irgendetwas "besser" werden würde, ist eine vielleicht nicht einmal interessante Frage).

 

[Kevinside]

Da die 56k Dsp Linie bald ganz eingestellt wird, müssen Hersteller den Code irgendwann auf eine andere Plattform portieren…Das gilt auch für Access mit den Symphony DSPs…

 

[swissdoc]

Dies war dann auch der erste VA-Synth auf dem Markt.

Das mit dem Nord Lead war 1995. Sony war schneller und hat 1992 einen monophonen VA Synth im Sony DPS-F7 ausgeliefert.

Ja, aber die haben gleich Unmengen an DSPs für ihren Synths verbraten.

Die Waldorf-Truppe fand das immer witzig. Wobei Novation eine grosse Anzahl FX pro Part bereitstellte.

 

[swissdoc]

Das waren aber keine Emulatoren des jew. Originals, sondern eigene Entwicklungen, welche die o.g. analogen möglichst nah wiedergeben sollten (inkl. Interface).

Minimax, Pro-12 und Prodyssey waren ihren Vorbildern Minimoog, Prophet 5 und Odyssey nachgebildet und basierten auf der Creamware Scope Technology. Es sind polyphone VA-Synths. Gerade der Minimax wurde für seinen Klang gelobt. Was meinst Du mit der Aussage, dass dies keine Emulationen der Originale seien?

 

[Horn]

Das mit dem Nord Lead war 1995. Sony war schneller und hat 1992 einen monophonen VA Synth im Sony DPS-F7 ausgeliefert.

Der Nord Lead war aber der erste Synth, bei dem "virtual analog" auf dem Gehäuse stand. Insofern ist die Aussage schon richtig. Roland hatte irgendwas in der Richtung ebenfalls schon vor Clavia. Aber das ist ja heutzutage Erbsenzählerei.

Genauso wie übrigens bzgl. der Frage, wer denn nun zum ersten Mal einen Softsynth geliefert hat, der weder erkennbar "schwurbelte" noch "aliaste" noch "irgendwie dünn" klang. Nach meinem Empfinden war die erste überzeugende Software damals eine frühe Version des TAL U-No. Aber ist ja jetzt auch egal. Es wurde jedenfalls immer hart gerungen um den guten Klang in Digits.

 

[rauschwerk]

Minimax, Pro-12 und Prodyssey waren ihren Vorbildern Minimoog, Prophet 5 und Odyssey nachgebildet und basierten auf der Creamware Scope Technology. Es sind polyphone VA-Synths. Gerade der Minimax wurde für seinen Klang gelobt. Was meinst Du mit der Aussage, dass dies keine Emulationen der Originale seien?

In der Hinsicht, ja, ok: es waren Emulationen. Nachbildungen des analogen Konzeptes/Funktion auf digitaler Softwareebene.

 

[swissdoc]

Der Nord Lead war aber der erste Synth, bei dem "virtual analog" auf dem Gehäuse stand. Insofern ist die Aussage schon richtig. Roland hatte irgendwas in der Richtung ebenfalls schon vor Clavia. Aber das ist ja heutzutage Erbsenzählerei.

Nord hat sicher das bessere Produkt gehabt und mit dem Begriff "virtual analog" im Bereich Marketing echt einen Meilenstein gesetzt. Dennoch waren sie nicht die ersten.

Roland hatte irgendwas in der Richtung ebenfalls schon vor Clavia.

Was genau hast Du da im Kopf?

 

[Horn]

Was genau hast Du da im Kopf?

Ehrlich gesagt, weiß ich es nicht. Ich habe im Kopf, mehrfach gelesen zu haben, irgendwelche Roland-Synths mit Nummern, die mit 8 beginnen, seien bereits vor dem Nord Lead als virtuell-analoge Synths erschienen.

(Zum persönlichen Hintergrund: Ich war damals gerade im Grundstudium für das Musik- und Deutsch-Lehramt und musik-praktisch vollauf mit klassischer Gitarre, Gesang und Klavier beschäftigt. Ich hatte einen Korg Poly 61 aus Teenager-Rockband-Zeiten zuhause und liebäugelte mit dem neuen Waldorf Pulse ... ansonsten standen Synthesizer bei mir damals aber absolut im Hintergrund und ich habe das erst wieder aus der Rückschau wahrgenommen.)

(Immerhin hat sich die Liebe zum Korg Poly 61 und zum Waldorf Pulse bis heute konstant gehalten. Der nächste entscheidende Synth, den ich mir kaufte, war das Waldorf Micro Q Keyboard. Und auch das ist eine Konstante geblieben.)

Soviel zu meiner Lebensgeschichte, jetzt wieder zur Geschichte der 56k DSPs.

 

[swissdoc]

Ich habe im Kopf, mehrfach gelesen zu haben, irgendwelche Roland-Synths mit Nummern, die mit 8 beginnen, seien bereits vor dem Nord Lead als virtuell-analoge Synths erschienen.

Da käme der Roland JP-8000 Analog Modeling Synthsizer (1996 - 2001) in Frage.

Spannend in dem Kontext, zum Roland VariOS Open System Module (2003 - 2006) gab es eine TB-3030 und Jupiter 8 Emulation. Was den Jupiter 8 betrifft, wohl ein First. Ob es gut klang?

 

[Horn]

Google meint dazu:

"The Roland JP-8000 was released in early 1997 as part of the first wave of virtual analog modeling synthesizers (VA synths). Others from that period included the Clavia Nord Lead (1995), Korg Prophecy (1995), Access Virus (1997) and Yamaha AN1x (1997)."

Danach wäre dann Clavia wohl doch mit der Nase vorn gewesen.

Eigentlich ist das aber doch heutzutage wirklich egal, oder?

Interessanter für diesen Thread wäre doch wohl die Frage, welchen Synth man als nächstes nach Virus C und mQ emulieren sollte. Und meine Antwort wäre: Bitte bringt den Nord Modular mit einem vernünftigen GUI, das auf allen Plattformen läuft!

 

[Summa]

Der Beitrag ist bald 10 Jahre alt und basiert auf dem "Windows-Taschenrechner im Wissenschaftlichen Modus”. Kann man dem vertrauen?

Auszüge mit Matlab nachgerechnet:
>> pi ans = 3.141592653589793 >> sqrt(4)-2 ans = 0 >> 3/5000 ans = 5.999999999999999e-04 >> ans*5000 ans = 3.000000000000000
Es ist natürlich bei solchen Beispielen immer eine Frage der internen Rundung bei der Darstellung von Ergebnissen.

Grundsätzlich wird hier darauf herumgeritten, dass manche Zahlen im Dezimalsystem wenige Stellen benötigen, während sie im Binärsystem unendlich viele Stellen bräuchten. Es gibt aber auch Zahlen, die umgekehrt im Binärsystem mit wenigen Ziffern auskommen, während sie dezimal unendlich werden.

Immer wenn man rechnet, muss man sich ums korrekte Runden Gedanken machen. Das gilt auf dem Papier, beim kaufmännischen Rechnen, bei DSP, es gilt immer.

Dass ich in Rechenungenauigkeiten hineinzoomen kann, sollte nie verwundern (wenn ich die letzten Bits einer 53stelligen Mantisse betrachte, dann ist das verständlicherweise nicht mehr exakt).


Das ist eine sehr gute Lösung, um Bit-identisch wie die Original-Hardware zu rechnen.

Aber dass eine Koeffizienten-Länge von 24 Bit für einige DSP-Algs zu ungenau sein kann und man vielleicht bessere klangliche Resultate (z.B. weniger Verzerrrungen, weniger Aliasing, weniger Grundrauschen, ...) mit mehr Bits erreichen könnte, lässt sich nicht überprüfen. Der Source-Code des Virus wurde exakt auf den Motorola 56000 zugeschnitten und müsste für jede andere CPU komplett überarbeitet werden (und ob damit irgendetwas "besser" werden würde, ist eine vielleicht nicht einmal interessante Frage).

Naja, meine Vorlesung war pre Windows - weil irgendwann Anfang der 90er (ooops, ich seh' gerade 1.0 gabs schon seit 1985), ich glaub' der Tenor war damals wohl dass man wenn möglich die Reihenfolge beachten sollte, kleine mit kleinen Zahlen und großen mit großen Zahlen zuerst, wenn man halbwegs brauchbare Ergebnisse haben will. Da das bei Audio und Echtzeit wahrscheinlich schlecht machbar ist, kommt man bei begrenzter Genauigkeit wahrscheinlich schnell in die Fehlerhölle, aber für eine brauchbare Diskussionsgrundlage hätte ich damals vielleicht noch die Vorlesung über Signalverarbeitung besuchen sollen.
Ob der Effekt für das Verdeckungsrauschen bei ca. 12Khz bei den Virus Classic Oszillatoren verantwortlich ist oder ob das nur hinzugefügt wurde um die niedrige Bandbreite oder das Aliasing der Oszillatoren zu kaschieren? da kann ich nur raten, ist auf jeden Fall nix was ich ständig in allen meinen Sounds/Ohren haben wollen würde. Ist beim Ti dann auch kein (für mich) dauerhaftes Störsignal mehr. Der bietet neben den Wavetable Oszillatormodellen dann bei Bedarf in der FX Sektion die Möglichkeit die Höhen Steilflankig platt/clean zu machen.
Generell ist mir etwas Textur im Sound lieber als gar nix woran sich die Ohren festhalten könnten, vielleicht liegen meine Vorlieben für raue digitale Sounds daran dass ich musikalisch/sound-technisch meine Prägung eher in den 80er mit DX7/PPG & Co und alten Samplern bekommen hab'. Wenn schon digital, dann preferable harsh und böse
Daher wäre ich beim 90er VA Vergleich der Keyboards klanglich eher nicht bei Virus und JP8000 gelandet und hab' mich letztendlich dann doch (für die meisten unverständlicherweise) Ende der 90er für K5000R, FS1R und 'nem gebrauchten VZ-1 (als Ergänzung zu CZ-1, TX81z, MT32 und div. Soundkarten mit Sample Speicher) entschieden

 

[Kevinside]

Der erste polyphone VA war der tatsächlich der Nord Lead 1995, der in großer Produktion veröffentlicht wurde...
Der Realizer von Palm (80er Jahre) hat es über den Prototypen nie heraus geschafft...
Dieser hatte aber schon eine VA Sektion...

 

[Michael Burman]

Hab letztes Jahr einen A/B Vergleich von Osirus mit dem Indigo gemacht und danach die HW eingemottet.... der Sound aus dem EMU/ DAW klang im direkten Vergleich noch "ein mü" besser, da er nicht erst durch den Wandler musste...

Der Sound musste nicht durch den Wandler vom INDIGO – durch einen anderen Wandler zwecks Abhörens aber schon.
Der Indigo hat, soweit ich sehe, weder S/PDIF noch USB, also MUSS bei dem der Sound über den/die verbauten Wandler.
TI2 hat z.B. S/PDIF und USB – da kann man den Sound dann auch vorbei am verbauten Wandler rausführen und zwecks Abhörens schlussendlich mit einem anderen Wandler wandeln.

 

[Michael Burman]

Der erste polyphone VA war der tatsächlich der Nord Lead 1995, der in großer Produktion veröffentlicht wurde...
Der Realizer von Palm (80er Jahre) hat es über den Prototypen nie heraus geschafft...
Dieser hatte aber schon eine VA Sektion...
Anhang anzeigen 175020

Eine VA-Sektion hatte aber auch z.B. der Roland D-50, oder? Nur wurde es damals noch nicht so bezeichnet. 1987 ist er erschienen.

 

[DanReed]

Reihenfolge beachten sollte, kleine mit kleinen Zahlen und großen mit großen Zahlen zuerst

Ja, diese fundamentale Regel bei Fließkommazahlen gilt wohl immer und man sollte sie zu Herzen nehmen, wenn man Rechenfehler reduzieren will.

Verdeckungsrauschen bei ca. 12Khz bei den Virus Classic Oszillatoren verantwortlich ist oder ob das nur hinzugefügt wurde um die niedrige Bandbreite oder das Aliasing der Oszillatoren zu kaschieren?

Ich hatte den Virus Classic lange, aber das habe ich gar nicht bemerkt. Vielleicht weil die anderen Synths noch viel lauter gerauscht haben???

 

[Summa]

Ich hatte den Virus Classic lange, aber das habe ich gar nicht bemerkt. Vielleicht weil die anderen Synths noch viel lauter gerauscht haben???

Mit "Classic" meinte ich eher das Standard Oszillator Modell von Virus A bis C, denn beim Wavetable Oszillator Modell des TI fehlt das Verdeckungsrauschen.
Ist ein schmalbandiges Rauschen, nicht mit dem Grundrauschen mancher Synths zu verwechseln oder vergleichbar und bei statischen Wellenformen (ohne Modulation, doppeln oder Chorus etc.) fallen einem solche Sachen natürlich erst mal nicht auf, weil das Ohr/Wahrnehmung zur Träge ist.

 

[Der Fab]

Hab letztes Jahr einen A/B Vergleich von Osirus mit dem Indigo gemacht und danach die HW eingemottet.... der Sound aus dem EMU/ DAW klang im direkten Vergleich noch "ein mü" besser, da er nicht erst durch den Wandler musste...

Das ist seltsam.

Denn, der Powercore Virus klingt andrs als der Virus B

Und selbst der Ti klingt über USB anders, als über analoge Outs.

Ergo ists entweder die Wandlung mit allem was da noch zu gehört (bevor wieder so'n Wandlernerd umme Ecke trollt) oder ein Preamp ist unbedingt notwendig.

 

[swissdoc]

Der Realizer von Palm (80er Jahre) hat es über den Prototypen nie heraus geschafft...
Dieser hatte aber schon eine VA Sektion...

PPG hatte eine Minomoog Emulation demonstriert. Bis zu 8 DSPs waren möglich, was passendes zum 68000 von Motorola.

Wolfgang Palm - PPG Apps

Wolfang Palm is the originator of wavetable synthesis. Owner of PPG. Developing VST instruments and iOS apps.

web.archive.org

Ich erinnere mich an einen Artikel, wo PPG Entwickler davon schwärmen, wie einfach man Komponenten des simulierten Schaltung tauschen könne. Ob man tatsächlich schon Component Modeling konnte?

Der Titel 'First VA Ever' geht dann also an den PPG Realizer.

 

[Summa]

Die Waldorf-Truppe fand das immer witzig. Wobei Novation eine grosse Anzahl FX pro Part bereitstellte.

Hatte auch 'nen recht breiten Sweetspot, hab' die Nova aber nur einmal in 'nem Laden mit Kopfhörern angetestet, als ich mal wieder was länger in FFM auf 'nen Zug warten musste. Bei der Ultranova haben sie das verworfen, da muss man sich (Monster VA typisch) mit 2 Filtern arrangieren damit es klingt Ist natürlich flexibler und ich mag meine Synthese Monster...

 

[swissdoc]

Eine VA-Sektion hatte aber auch z.B. der Roland D-50, oder? Nur wurde es damals noch nicht so bezeichnet. 1987 ist er erschienen.

Korrekt. Wird hier intensiv diskutiert:

KVR Forum: Was the Roland D50 the first VA - Instruments Forum

KVR Audio Forum - Was the Roland D50 the first VA - Instruments Forum

www.kvraudio.com

Es gab mal eine Seite, die sich der Technik hinter LA gewidmet hat. Da wurde irgendwie getrickst, so dass mit der limitierten Rechenleistung ein brauchbares Filter mit Resonanz realisiert werden konnte. Das erklärt dann auch, warum es nicht auf die Samples wirken konnte.

 

[harry-tuttle]

Der Sound musste nicht durch den Wandler vom INDIGO – durch einen anderen Wandler zwecks Abhörens aber schon.

Muss er denn nicht analog als Audiisignal gewandelt werden um an den Main Outs anzuliegen? Dann waere es auch 2xmal gewandelt bei dem Vergleich, also auch durch den Wandler meines Audio-Interfaces beim Recording (RME UFX+), um den Sound in den Rechner, bzw. DAW zu bekommen.

Mit dem TI2 Spdif/USB sollte das vom Sound her dann ja zu 100% gleich sein (hatte leider nie einen TI oder Snow)?

 

[harry-tuttle]

Das ist seltsam.

Denn, der Powercore Virus klingt andrs als der Virus B

Ich meine den hier:


Und hier der Vergleich dazu:

https://www.sequencer.de/synthesizer/threads/sound-vergleichstest-virus-indigo-i-virus-b-vs-dsp5630-emulator-english.162919/

Natuerlich recht "unwissenschaftlich" durchgefuehrt

 

[Der Fab]

Tolles Instrument. Sowas gibt man nicht weg.

Ich hatte mal den Polar Ti1 (Und davor B, Powercore, C, Desktop Ti1 und Ti2) und ärgere mich immer noch den verkauft zu haben
und habe mir dann schlussendlich nochmal den Ti2 Desktop gekauft. Irgendwann kaufe ich mir noch nen Virus A, aber dann als KB