Facharbeitsthema Granularsynthese?

[JayB]

hallo Leute.
Ich hoffe, dass ich hier im richtigen Unterforum bin, ansonsten bitte verschieben.

Ich bin armer SAEler und momentan auf der Suche nach einem gescheiten Facharbeitsthema, aber mein Ideenbrett ist im Moment leer, und das ist schon aufgerundet.

Einer meiner Dozenten hat mir mal den Vorschlag gemacht, mich mit dem THema Granularsynthese zu beschäftigen. Aus seinen Vorträgen im Unterricht fallen mir da auch schon spontan Unterpunkte ein, wie Resynthese, Sprachsynthese und Sprachbearbeitung (änderung der Obertonstrukten etc.). Allerdings bin ich nun auf der Suche nach Literatur, die mich verständlich an das Thema heranführt, am besten mit praktischen Beispielen. Könnt ihr mir da was anbieten?

(In dem Zusammenhang kam ich auf die Idee, dass man doch einen Alghorithmus schreiben könnte, der anhand eines kurzen Samples mit Obertonanalyse eine Annäherung an das Spektrum mittels FM-Synthese (z.B. die des FM8) durchführt. Selbst wenn dies möglich sein sollte, so glaube ich, dass es einen enormen Rechenaufwand benötigt und die Ergebnisse dennoch mehr schlecht als recht sind; aber die Idee an sich finde ich nett. )

Zurück zur Granularsynthese: Glaubt ihr, dass man hier genug Stoff für 15 bis 20 Seiten Text zusammenbekommt? Welche Themen sollten da auf jeden Fall mit angesprochen werden?
Oder habt ihr ganr gänzlich andere Vorschläge, welche Richtung ich bei der Themensuche einschlagen sollte? Ich würde ja gern in der Syntheseecke bleiben, da das mein größtes Interessengebiet ist.

Danke schon mal für die zahlreichen Antworten.

- JayB

 

[Moogulator]

Granular hat aber jetzt nix mit Sprach, Re- und Add-Synthese zu tun. Ich frag/sag das nur, weil du das so zusammenhängend nennst?

Eine Sample to Wavetable-Analyse kann man übrigens mit Sounddiver machen in Verbindung mit dem Microwave II / XT, 8bit/kurze Samples geben da ganz nette Ergebnisse mit nicht zu rauschhaften Klängen. Hab selbst das als Teilthema in meinem Synthdiplom gehabt (gibts im Wiki / auf meiner Site zu lesen)


Sooo enorm ist es also doch nicht. Angesichts des Blofeld auch ne nette Idee, leider kann der bisher noch nichts mit ext. Waves machen, wird aber sicher technisch möglich sein.

Mein Kaufzeitpunkt wird eng mit Veröffentlichung einer EditSoft zusammenfallen *hint*

Mein Thema war allgemein digitale Synthesizer.

Was gut geht ist auch Phys. Model-Sachen und Modulare Systeme.. Vieeeeel Stoff!

 

[comboy]

@moogulator: naja, es kommt auf die betrachtungsweise an... resynthese ist zwar im grunde ein additives verfahren, da es obertöne schichtet, jedoch wird da unter der haube auch mit grains gearbeitet, nur werden die grains eben zur laufzeit additiv berechnet.

genauso auch so sprach manipulations sachen wie formantverschiebung. das ist dann auch ein granulares verfahren. stichwort "PSOLA"

@jayB: also 20 seiten bekommt man da locker voll. bei granular spielen ja auch die ganzen timestretch und shift geschichten mit rein... generative granularsynthese (grains werden nicht aus sample genommen sondern per synthese erzeugt)... formantschieber und co... gibt auch ganz verschiedene rangehensweisen von grainwolken über ströhme und was noch alles... da kann man viel erzählen.

n paar papers und so hätt ich zum thema granular sicher auch noch rumfliegen, könnt ich mal zusammen suchen wenn das dein thema werden sollte. aber google liefert da auch schon ganz gute seiten oder mal bei wikipedia in den weiterführenden links gucken (meist ist die englische da besser)

es gibt im netz auch ne ganze diplomarbeit zum erzeugen von FM patches aus Samples per genetischer algorithmen... scheint ganz gut funktioniert zu haben, allerdings wie du vermutet hast mit relativ hohem rechenaufwand.
den link hab ich sicher auch noch, aber wenn dann nur auf meinem rechner auf arbeit.

 

[Anonymous]

@moogulator: naja, es kommt auf die betrachtungsweise an... resynthese ist zwar im grunde ein additives verfahren, da es obertöne schichtet, jedoch wird da unter der haube auch mit grains gearbeitet, nur werden die grains eben zur laufzeit additiv berechnet.

Aha, ich dachte immer das es doch etwas anderes ist, wenn man per FFT ein Sample auf seine beteiligten Frequenzanteile hin analysiert und das dann additiv mit Sinusoszillatoren resynthetisiert, mit separaten Hüllkurven für die Amplitude pro analysierter Frequenzanteil.

Dahingegen dachte ich ist Granular Synthese prinzipiell nichts weiter als das, was bei einem auslesen eines Wavetables statfindet, also wie bei z.B. dem PPG, wenn man den Wavetable hüllkurvengesteuert durchfährt. Es werden doch nur kleine Loops (Grains) abgespielt, bzw. über die Laufzeit des Samples, beispielsweise eines Geigen Samples, der Sample Start UND End-Looppoint, also der definierte Loop (beispielsweise 25ms), zeitgleich verschoben, wenn man das Sample abspielt. Wenn man jetzt das Sample z.B. unterhalb seines Root-Keys abspielt, wird die Auslesegeschwindigkeit des gesamten Samples nicht verändert, es ändert sich nur die Tonhöhe der einzelnen Samples/Grains.

Und nun kann man rumspielen und wahlweise die Auslesegeschwindigkeit der einzelnen Grains, oder des ganzen Samples, herabsetzen und/oder erhöhen, mit den bekannten klanglichen Ergebnissen, etc.

Von daher sind Granular Synthese und Resynthese für mich nicht miteinander vergleichbar. Oder habe ich das etwa falsch verstanden ?

es gibt im netz auch ne ganze diplomarbeit zum erzeugen von FM patches aus Samples per genetischer algorithmen... scheint ganz gut funktioniert zu haben, allerdings wie du vermutet hast mit relativ hohem rechenaufwand.
den link hab ich sicher auch noch, aber wenn dann nur auf meinem rechner auf arbeit.

Das würde mich auch interessieren. Falls du den Link nicht mehr findest, wäre es toll wenn du die Diplomarbeit von deinem Rechner auf der Arbeit mitbringen und für uns hochladen könntest. Ich suche aber mal im Netz, vielleicht werde ich ja fündig.

 

[Moogulator]

Naa, wenn man das so sieht könnte man ja auch einige "Syntheseverfahren" zusammenfassen: Phys. Mod., Karplus Strong und so.. Weil die auch auf prinzipiell ähnlichen Ideen basieren. Ja, aus Teiltönen sind natürlich viele Klänge, man muss aber schon ein bisschen einschränken, wenn man die Hauptsynthesearten auseinanderhält.

Klar, man kann auch Re, Add, Wavetable-Synthese potentiell zusammenfassen. Aber mit GRANULAR hat das aber nicht so viel zu tun. Hier haben klar verschiedene Töne in Gruppen eine Hüllkurve und werden in ihrer Masse genutzt, was eben doch nicht identisch ist mit dem ganzen Re/Add..(blah) Synthesezeugs.

Define Kirche --> Dorf.

Es gibt aber in der Tat ne Menge Sachen, die man sehr weit formulieren könnte, die Stringtheorie der ganzen Variphrase und Einfriertechnik ist letzlich auch granular. So wäre dann schnell ne Menge "granular".

Zu viel gemischter Salat ist wie vergleichende Religionswissenschaften.


Es ist aber potentiell wahr: Viele Dinge sind eben Modelle, die man sich mal ausgedacht hatte. Wavetables, weil Samples noch zu teuer waren (Speicher war zu Wavecomputer 360-Zeiten halt noch ein knappes Gut).

Aber es ist dennoch weder Sampling noch Resynthese, bedient sich aber aus diesen Welten. Aber mehr als zB aus der Granularwelt.

FFT Analyse ist für mich per se auch noch nicht "granular".

 

[Anonymous]

Klar, man kann auch Re, Add, Wavetable-Synthese potentiell zusammenfassen. Aber mit GRANULAR hat das aber nicht so viel zu tun.

Ne, eben, deshalb habe ich ja auch additive Resynthese mit vorangegangener Analyse angeführt und zum VERGLEICH mit Granular Synthese das Auslesen von Wavetables, in meinem Beispiel eben PPG genommen, weil da eben Samples ausgelesen werden und bei der additiven Resynthese eben RICHTIG resynthetisiert wird.

Granular Synthese = Samples auslesen.

Additive Resynthese = Analyse -> Resynthese mit Oszillatoren


Ein Begriff wie "Granulare Resynthese" ist mir zumindest nicht bekannt, da wird ja nix resynthetisiert. Seit wann das denn ? Kenne ich gar nicht. Ich kenne Resynthese eben nur so wie von mir beschrieben, also additive Resynthese, auch noch per Phase Vocoder und auch Linear Predictive Coding (LPC) aus Csound. Bei Csound war das aber alles andere als lustig. Die Versuche habe ich irgendwann dann eingestellt, war mir zu Zeitintensiv.

 

[Anonymous]

FFT Analyse ist für mich per se auch noch nicht "granular".

In gewisser Weise doch:
Sie hat ja immer ein Länge und ein Fenster[1] - was dann letzlich zur 'Unschärferelation' von Frequenz und Zeitaufläsung führt: je länger die FFT desto genauer die Frequenz- und desto ungenauer die Zeitauflösung.

MP3 (und Co.) basieren übrigens auf der (der FFT verwandten) Cosinustransformation, weil man die so bauen kann, das die "Grains" (das sind jeweils die Stücke einer Fensterlänge, in die das Material zerhackt wird) sich überlappen und (ohne Koeffizientenquantisierung und Reduzierung) dann wieder das Originalsignal ergeben.



[1]Gewichtungsfunktion des Zeitsignals vor der eigentlichen Transformation. Kein Fenster geht nicht: das ist dann ein (i.a. eher ungeschicktes) Rechteckfenster.

 

[Moogulator]

Ja, aber man muss zugeben: Das ist dann eine Frage wo man den Schnitt macht. Definitionsfragen halt. Sicher kann man das aber abgrenzen. Sowas ist nicht übel für eine Diplomarbeit: Schreibstoff! Darauf kommts ja auch an.

 

[comboy]

Das würde mich auch interessieren. Falls du den Link nicht mehr findest, wäre es toll wenn du die Diplomarbeit von deinem Rechner auf der Arbeit mitbringen und für uns hochladen könntest. Ich suche aber mal im Netz, vielleicht werde ich ja fündig.

gefunden... das war die hier: Digitale Klangsynthese mit Hilfe Genetischer Algorithmen

zum thema granular/fft: klar gibt es a einen großen unterschied, und ich zweifel ja auch gar nicht die aufteilung in additive und granulare verfahren an... allerdings von der entwickler seite gesehen macht es keinen großen unterschied, ob ich nen granular algorhytmus mit FFT grains fütter und resynthese betreib (daher kann man ja auch bei den resynthesizern einfrieren und timestretching betreiben...) oder ob ich den granular algo eben mit samples fütter und dann sowas malstroem/V-synth artiges bei rauskommt... sind immer nur kleine klangschnipsel die hintereinander überlagernd abgespielt werden.

man muss eben unterscheiden ob man über technische verfahren oder synthesegrupen spricht.

Additive Resynthese = Analyse -> Resynthese mit Oszillatoren

naja im ansatz schon... wobei diese oszillatoren eben in der FFT stecken... ne FFT ist ja im grunde nur ein performanter algorithmus um sinus oscs aufzuaddieren. allerdings wird bei der FFT dann eben auch nur ein sampleschnipsel von meist 512-4096 samples länge ausgespuckt... und aus ganz vielen dieser samples, die dann additiv resynthetisiert sind, wird dann mit dem granularen overlapp/add verfahren wieder ein durchgängiger klang erzeugt.

 

[Anonymous]

gefunden... das war die hier: Digitale Klangsynthese mit Hilfe Genetischer Algorithmen

Klasse, vielen Dank. Ich hoffe mal ich verstehe wenigstens die Hälfte davon. Ich kenne so etwas wie Mutation und Evolution nur ein wenig aus dem AI/3D Bereich (also bei Generierung von 3d-Objekten, die eher an Künstliche Lebensformen erinnern Genetic Art, Karl Sims Krams etc.). Aber auch da nur von der Seite des Anwenders, fand das aber immer schon spannend. Mal sehen was ich der Diplomarbeit abgewinnen kann.

-- überflüssiges gelöscht --

 

[Anonymous]

... wobei diese oszillatoren eben in der FFT stecken... ne FFT ist ja im grunde nur ein performanter algorithmus um sinus oscs aufzuaddieren.

Aha, gut, dann habe ich das bis jetzt wirklich völlig falsch verstanden. Ich dachte halt die FFT kommt lediglich nur bei der Signalanalyse, der Ermittlung des Spektrums, zum Einsatz und der nachfolgende Prozess der Resynthetisierung läuft dann wie von mir beschrieben ab (OSC + ENV), da war ich wohl auf dem Holzweg.

Hmm. Kennst du da vielleicht etwas halbwegs gut bedienbares was auch Freeware ist? Weil CSound ist einfach nur grausam diesbezüglich und ich habe meine ganzen Versuche eh schon vor ca. zwei Jahren gelöscht, weil ich mir damals schwor das NIE wieder anzufassen.

 

[Summa]

Additive Resynthese = Analyse -> Resynthese mit Oszillatoren

naja im ansatz schon... wobei diese oszillatoren eben in der FFT stecken... ne FFT ist ja im grunde nur ein performanter algorithmus um sinus oscs aufzuaddieren. allerdings wird bei der FFT dann eben auch nur ein sampleschnipsel von meist 512-4096 samples länge ausgespuckt... und aus ganz vielen dieser samples, die dann additiv resynthetisiert sind, wird dann mit dem granularen overlapp/add verfahren wieder ein durchgängiger klang erzeugt.

Nur hat man additiv, weil die Informationen nicht einfach nur Samplewort vorliegen, sondern als Information zu Frequenz und Lautstaerke der Obertoene, ganz andere Moeglichkeiten diese Teilstuecke wieder in ein zusammenhaengendes Ganzes zu verwandeln. Da wird man wahrscheinlich nicht mit granularen Methoden arbeiten, sondern die Daten eher als Stuetzpunkte der Obertonelautstaerken/frequenzhuellkurven verwenden.

 

[JayB]

Oha. xD

Danke für eure zahlreichen ANtworten. ich werd demnächst mal nen Themenkomplex zusammenstellen und meinem Superviser schicken. Wenn der das abnickt, kann ich ein Exposé schreiben.

 

[Moogulator]

Oha. xD

Danke für eure zahlreichen ANtworten. ich werd demnächst mal nen Themenkomplex zusammenstellen und meinem Superviser schicken. Wenn der das abnickt, kann ich ein Exposé schreiben.

Ist dir denn schon geholfen?