Prophet VS im Detail

[lilak]

hab gerade ein album gehört dass mit einem prophet vs und einem looper gemacht ist und bin vollkommen fasziniert von dem sound, der irgendwie einfach und hochkomplex ist. ich hab gerade einen evolver da der hat ja die selben waveforms aber klingt ganz anders.


jetzt programmiere ich gerade mit den vs waves was ähnliches in pure data um dahinterzukommen woher der sound kommt. das klingt mit analogen filtern schon ziemlich genial, siehe untern.

dazu ein paar fragen:

- hat jemand die orginal wave files? ich hab was auf dem internet gefunden aber die haben zb 337 samples und das klingt mir nicht nach einer zahl aus den 80gern

- kann mir jemand erklären wie die oszis genau funktionieren? ich hab da eine bericht von dem entwicklungsingenieur gefunden das ist schon sehr interessant. vor allem wie die waves gemischt werden scheint ziemlich soundprägend sein

http://www.manfreda.org/prophet-vs/birth-of-the-prophet-vs

- ich nehme mal an die oszis von 85 sind ohne jedes oversampling oder antialaising, das ist vermutlich auch warum der so gut klingt. konsequente wellenmechanik!

hier sind ein paar wellen aus meinem versuchsaufbau, das sind jetzt nur leicht verstimmte 2 oszis überblendet durch einen frequeuensteiner filter. man hört schon ganz gut wie die alaising frequenzen mit reinmischen:

http://tindeck.com/listen/srobh

.

 

[Moogulator]

Finde das ist eher nicht der Sound sondern das Layering also der musikalische Teil, der da komplex ist. Oder irre ich da deine Ansicht - ohne das ich die Begeisterung für den VS schmälern will. Ich finde übrigens die App ist, was das echte Ding (für mich) nie war - weil übersichtlich und interessant.

Ich nehme an du kennst den VS ein bisschen? Oder?
Wenn nicht - er hat 4 digitale OSCs mit etwas was man eine komplexe digitale Wellenform nennen könnte. Sie wurde eigentlich additiv hergestellt und ist vielleicht mit einer statischen aber sehr kurzen Sample-Abteilung zu vergleichen - na, sagen wir - es ist ein komplexer Wellendurchgang, also eher wie DW8000 oder Wavetables - wenn man nur eine Wave einstellen würde. Es ist also statisch und komplexer als Standardwaves, aber keine Samples im eigentlichen Sinne sondern nur eben Spektren.

So - da von hast du eine Auswahl aus Presets und legst die auf die 4 OSCs, diese kannst du beliebig mischen und über eine Hüllkurve wie in einem 2D Feld bewegen lassen, so kannst du jede der 4 Quellen überblenden und dadurch radikale aber fließende Übergänge und Mischungen der vier Spektren machen die von den vier OSCs kommen. Die Hüllkurve sind nicht übermäßig komplex, aber haben Loops.

Das nennt sich Vector-Synthese.
Vector synthese

Übersicht Stichworte:
https://www.sequencer.de/synth/index.php/Category:Sound_Synthesis


Vector nochmal https://www.sequencer.de/synth/index.php/Vector
rechts: hüllkurve
links: die vier OSCs mit den Waves - wenn man drauf tippst gibts ein Menü, was andere
Waves anbietet (Anhang unten). Die Waves sind "fest", bewegen sich also nicht irgendwie. finde das erklärt es fast schon, wie das funktioniert.
das Ergebnis geht durch das Filter und AMP wie man das so kennt, klar.

 

[kybernaut_01]

Die Geschichte und entstehung der Prophet VS waves wurde hier von John Bowen mal erklärt: http://forums.scopeusers.com/viewtopic.php?p=130411#p130411

 

[Moogulator]

ganz klar - sehr sehr ähnlich wie in PPG Wavegenerator bzw allen Vorgängern - Waveterm, Editoren für MW etc. - du hast die ersten 16 Harmonischen und errechnest daraus die Welle, komplex ist das und passt ja, nur hier ist das keine Halbwelle gespiegelt sondern komplett. Sehr vergleichbar - aber nur im Herstellen - die sind für den User ja quasi fix. Aber man könnte welche bauen, Editoren dafür gab es immer mal wieder. also auf beiden Seiten. Vector und Wavetable, nur - WT sind dynamisch, Vector bleibt immer fest. Andere Sache.

 

[lilak]

ja vector synthese ist schon relativ übersichtlich und verständlich. ich denke auch der besondere sound vom vs ergibt sich aus den genauen details wie das wave daten entstanden sind und vor allem wie sie miteinander verrechnet werden, speziell im tuning und mixing. die korg wavestation zb ist ja ganz ähnlich aber hat einen viel glatteren sound.

hier zb sind eine menge hinweise enthalten:

"Remember: our design required 32 oscillators, with a high enough clock master frequency to integer-divide down into several octaves of equal temperament tones at audio rate. Darn high for analog back then. (The tuning issues with those divide tables is another discussion: Josh went for dithered (averaged) division cycles rather than bad intonation on the high notes, resulting in all those sidebands...) Tony had all sorts of problems with crosstalk etc. There was a time when we thought we would need another silicon run to make it work (devastating, given Sequential's weakened financial position at the time), but they found a kludge to sort of make it work, in exchange for more noise and distortion (and parts cost) than we intended."

diese sideband frequencies die sich eben aus der "ungenauen" interger subdivision ergeben das ist was mir an dem sound gefällt. wenn man dann mit einem LFO das tuning variiert entstehen ständig neue frequenzen die eigentlich nicht in den wave daten enthalten sind. das möchte ich in pure data nachbauen.

die wave daten so wie ich sie im internet gefunden habe sind schon relativ komplex, wie gesagt das sind 337 frames und zumindest optisch viel mehr als nur eine halbwelle. dazu gabs mal eine diskussion hier im forum. hat jemand die orginaldaten mit 128 frames pro wave und einzelfiles?

https://www.sequencer.de/synthesizer/threads/prophet-vs-waves.121446/
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[Cyclotron]

Der VS benutzt zum Playback eine feste Samplerate von ca 250 kHz (den Wert hat der User Acreil bei Gearslutz mal anhand der technischen Unterlagen geschätzt - geht vielleicht noch genauer). Dazu eine Interpolation nullter Ordnung. Neuere Geräte arbeiten mit niedrigerer Samplerate (48kHz beim Evolver, 32Khz bei der Wavestation) und wenden in der Regel eine höhergradige Interpolation an, da das Aliasing bei diesen niedrigen Raten sonst überhand nehmen würde.

die wave daten so wie ich sie im internet gefunden habe sind schon relativ komplex, wie gesagt das sind 337 frames und zumindest optisch viel mehr als nur eine halbwelle.

Wenn freie Phasenlagen möglich sind (also nicht nur Halbwellen), kann man auch mit 16 Harmonischen komplexe Formen erzeugen. Klanglich sind die Unterschiede eher fein - es werden andere Frequenzbereiche betont als bei reinen Halbwellen. Konnte man bei meinem Editor für den Komplexer im In / Out Vergleich schön hören, da dort aufgrund der Produktspezifikationen alles in bipolare Halbwellen umgerechnet werden musste (was in bestimmten Fällen durchaus Sinn macht, auch wenn es zunächst nach einem Mangel aussieht).

 

[lilak]

hier ist noch ein guter artikel wie das clockrate system funktioniert. da gibts eben verschiedene ansätze aber der vs macht das mit variable sample rate wie der PPG wave oder auch die frühen akai sampler wie s950.

https://electricdruid.net/wavetable-oscillators/#vsr

wie man auch in diesem schema zur monovave sieht ist das ein integer spiel. der vs hat ja 32 oszillatoren und die laufen alle von einer clock aus und dividieren sich daraus ihre frequenzen zusammen wie in dem getriebe einer hammond b3. wie das genau aussieht beim vs würde mich interessieren. in pure data hat man dann natürlich die möglichkeit mit den zahlen zu spielen und sich seine eigenen tuningsysteme zu bauen.

 

[Cyclotron]

Demnach wäre die Analyse des Kollegen bei GS so nicht ganz richtig. Ich kann das aber nicht beurteilen.

Wenn er mit variabler Samplerate arbeitet, ist das von den klanglichen Resultaten noch mal grundlegend anders als in den fixed Rate Systemen (wie z.Bsp. einem modernen Synth oder einem PC). Da bekommst Du zwar auch Aliasing, dass sich allerdings nicht inharmonisch spiegelt (da die Nyquist - Frequenz sich beim Pitchen mit verschiebt). Die Artefakte kommen dann eher von so Dingen wie Clock Jitter.

Ich hatte vor Jahren mal so einen Ansatz für einen PM Osc versucht, ist aber vom Leistungshunger wahnsinnig aufwändig auf einem normalen Computer. Zumindest, wenn man eine gute Frequenzauflösung möchte. Habe daher einen anderen Weg zum Ziel wählen müssen. Ein reines Sampleplayback ist da vielleicht einfacher zu machen.

 

[lilak]

ich hab das hier schon am laufen, mit der orginalen waveROM, swissdock sei dank. hier ist ein wavestack mit allen waves des VS (nr. 32 bis 125). ich simuliere da das stacken mit einem delay. das ist just intonation, dh nur ganzzahlige frequenzen der wave oszis also stehen auch alle generierten frequenzen in ganzahligen verhältnissen.

http://tindeck.com/listen/jvchf

klingt wie terry riley an der modifizierten yc-45d



> Der VS benutzt zum Playback eine feste Samplerate von ca 250 kHz

kann schon sein, evtl. ist das die masterclock? jeder oszi hat auch einen lfo also mit dem key tracking passiert eine menge clock dividing. das würde mich eben interessieren wie das genau geht, das kann man einfach nachbauen. ich mach das jetzt schon mit einem master oszi den ich runterdividiere.

> Wenn er mit variabler Samplerate arbeitet, ist das von den klanglichen Resultaten noch mal grundlegend anders als in den fixed Rate Systemen

ja genau, deswegen ist das auch mit pure data nur bedingt zu simulieren. ich finde das geht aber schon ziemlich gut wenn man die wave dateien ohne jede interpolation abspielt. wenn man das in hardware machen will wäre natürlich ein FPGA setup perfekt. da hat man sehr hohe clockraten ohne dsp overhead, dann noch 4 analoge filter dahinter mit cv steuerung und fertig ist der VS fürs 21. jahrhundert. so ein plattform gibts schon mit microprozessor und dacs für ca 100e. das ist dann echter hardwaresound wie der vs

 

[Cyclotron]

In einem gewissen Bereich kann man dem Sound der variablen Rate nahekommen. Das hat aber Grenzen - an denen sind ja schon andere Emulationen gescheitert (trotz bzw. wegen "Originalcode").

Btw. kann ich Deinen Track nicht abspielen, da 0 Bytes.

 

[lilak]

da hat der provide gerade irgendein datenbankproblem ... das fixe ich heute abend.

 

[ppg360]

[...] klingt wie terry riley an der modifizierten yc-45d [...]

Das tut dem VS aber weh, so ein Vergleich.

Sowas fanden die Leute echt gut? So bekifft könnte ich (heute) nicht mehr sein, als daß ich mir die ganzen Verspieler und das Rumgegniedel schöndröhnen könnte... naja, war halt progressiv, und wenn man der Erste war, der sich auf einen Stuhl stellte und losbrüllte, hatte man schon die halbe Miete im Kasten.

Heute ist das schon schwerer.

Stephen

 

[swissdoc]

ich hab das hier schon am laufen, mit der orginalen waveROM, swissdoc sei dank.

Super, Du hast es im Gewirr des Forums gefunden.

Ich vermute mal, dass die Samples auch in den OS ROMs vom Prophet VS enthalten sind. Das nötige Rüstzeug steht ja hier:
https://www.sequencer.de/synthesizer/threads/virtualvs.128431/#post-1526176

Ein schneller check mit Audacity (cool, das kann RAW Import) zeigt, dass es so ist. Man sieht auch, dass die SAW Waveform in verschiedenen Frequenzen enthalten ist.

Übrigens finden ich so Kisten wie PPG Wave, Waldorf Microwave oder Wersi Stageperformer (und Orgelvarianten) (Liste nicht abschliessend) im Abspielen der Single-Cycle Waveforms noch deutlich charaktervoller. Da brutztelt es noch so richtig im Bass herum (Digitale Grütze). Der VS ist hier ja schon richtig zahm.

 

[lilak]

Sowas fanden die Leute echt gut? So bekifft könnte ich (heute) nicht mehr sein, als daß ich mir die ganzen Verspieler und das Rumgegniedel schöndröhnen könnte.

sagen wir mal, ein segen dass du kleine ahnung hast wer terry riley ist! ich hab ja auch meine pure data experimente gemeint, nicht den VS, der ist ja schon synthigottheit

Übrigens finden ich so Kisten wie PPG Wave, Waldorf Microwave oder Wersi Stageperformer (und Orgelvarianten) (Liste nicht abschliessend) im Abspielen der Single-Cycle Waveforms noch deutlich charaktervoller.

das ist eine feine linie finde ich, auf der einen seite muss es noch harmonisch funktionieren, auf der anderen müssen die artfremden seitenharmonien immer für überraschung sorgen. das versuche ich ja gerade rauszufinden. zb der ensoniq vfx ist auch ein gutes beispiel, da stimmt der sound ganz genau. beim esq1 zb nicht so finde ich ...



so eine moderne variante vom VS wäre schon genial, eben nicht als keyboardinstrument sondern als sequenzer spezialist. ich würde den sogar ohne midi bauen, mit eingebautem sequencer und alle parameter per OSC steuerbar + mit schippmann präzisionsfilter! 4 x mono stimmen, fpga oszis ....

:

 

[intercorni]

Sequential haben damals einen PPG Wave Synthesizer aufgeschraubt um zu sehen, wie der konstruiert war. Davon haben sie sich dann zum VS "inspirieren" lassen.

 

[lilak]

so hier nochmal prophet vs waves nr 32 - 125 per delay aufeinandergestapelt, alle 7 notes eine neue wave.

alle waves haben 128 samples, manche sind aber viel leiser. alles in ganzahligen frequenzverhältnissen so wie sich das bei clockdividern automatisch ergibt, deshalb mischen die waves sich auch ohne zu phasen. wenn man jetzt noch per lfo an den zahlen dreht passiert wieder was neues. das ist jetzt noch der reine oszi, ohne filter, hüllkurve oder vca, das kommt als nächstes.

http://tindeck.com/listen/jvchf

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[lilak]

Wenn er mit variabler Samplerate arbeitet, ist das von den klanglichen Resultaten noch mal grundlegend anders als in den fixed Rate Systemen (wie z.Bsp. einem modernen Synth oder einem PC). Da bekommst Du zwar auch Aliasing, dass sich allerdings nicht inharmonisch spiegelt (da die Nyquist - Frequenz sich beim Pitchen mit verschiebt).

das ist noch ein superinteressanter aspekt! bei meinem beispiel hört man ja schon da sind bei manchen waves die aliasing frequenzen fast so dominant wie die wave sind.

wie sieht das bei dem vs aus? zb. bei divided clockfrequenz von 200 hz x 128 samples dh. die DAC müsste mit 25800 hz arbeiten. das könnte man natürlich mit oversampling simulieren aber das geht bei mir ja leider nur in vielfachen von 48khz. mit einem fpga wäre das kein problem glaube ich.

ich hab vor jahren mal einen track mit allen meinen alten akais gemacht da hört man das ganz klar dass die mit variabler samplerate einen sample praktisch in jeder geschwindigkeit harmonisch abspielen können. da sind im spiel s612, s900 (variable) s1000 und s3000xl (fix, verschiedene tuning algos) ... alles nur ein vibraphon sample:


http://tindeck.com/listen/tjbs
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[Paul Dither]

Für VS-Freunde empfiehlt sich auch Ken Flux Pierces Gespräch mit Chris Meyer. Da wird auch auf das Aliasing eingegangen. Neben interessanten Anekdoten erfährt man überdies einiges über die Funktionen, die man ursprünglich noch integrieren wollte.

 

[Cyclotron]

Man sollte vielleicht zwei Fälle unterscheiden: Das Aliasing, von dem er bei ca. ~30.00 spricht (habe jetzt nur kurz reingesehen) entsteht bei sehr tiefen Tönen durch die Quantisierung des Phasenincrements bzw. die begrenzte Zeitauflösung der Wavetable. Dadurch hört man Obertöne, die sich mit der Tonhöhe bewegen. So wie hier:

DynamicModulatorQuantization.mp3

Ich bitte um Nachsicht, wenn das schon bekannt war. Ich hatte das Beispiel hier schon mehrfach gepostet und es ist PM statt Sampleplayback. Aber man hört den von mir beschriebenen Effekt bei den tiefen Noten deutlich. In dem Beispiel wurde die Modulatorschwingung sowohl in der Rate als auch in der Bittiefe mit >= 8 Bit dynamisch quantisiert. Ersteres macht das tonale "Sirren", letzteres sorgt für breitbandigen Noise.

Warum dynamisch quantisiert? Weil die dadurch generierten Obertöne sonst auf einem PC (mit fester Rate) zu inharmonischen bzw. völlig schiefen Tönen in den oberen Lagen führen. Das ist bestenfalls noch als Effekt Kit ("Random Percussion" oder so) brauchbar.

Das ist die zweite Art von Aliasing und die ist auch der Grund, warum man beim DX7 (feste Rate) Level Scaling betreibt und beim Synclavier (mit variabler Rate) darauf verzichten kann. Bei reinem Sampleplayback ist das vielleicht nicht so kritisch, aber bei FM / PM versinkt der Sound bereits oberhalb von C4 in heftigsten Nebengeräuschen, weil man sich damit naturgemäß viel schneller der (festen) Nyquistrate nähert.

 

[lilak]

ja sehr interessant, hier genau erklärt er wie sie auf die variable samplerate gekommen sind und warum das für den sound entscheidend ist:

 

[lilak]

8

DynamicModulatorQuantization.mp3

ja genau so muss das klingen. jetzt ist die entscheidende frage wie simuliert man das für samples und dsp? ich könnte zb einfach dynamisches resampling machen also nicht over- sondern undersampling aber ich bezweifle dass das mit den samples zusammen den gleichen effekt hat. das eliminiert ja die frequenzen oberhalb von nyquist und dann käme ich auch nur bis 375 hz (48000/128) ...

 

[fcd72]

Übrigens finden ich so Kisten wie PPG Wave, Waldorf Microwave oder Wersi Stageperformer (und Orgelvarianten) (Liste nicht abschliessend) im Abspielen der Single-Cycle Waveforms noch deutlich charaktervoller. Da brutztelt es noch so richtig im Bass herum (Digitale Grütze). Der VS ist hier ja schon richtig zahm.

Endlich sagts mal jemand. Während der Wave immer knietief im digitalen Dreck rumwatet (was die MW auch aber dann doch irgendwie ziviliserter kann, quasi mit Gummistiefeln...) ist das beim VS eher wie Feenstaub der einen halben Meter dick auf alles draufgepustet wird. *Richtig* ppg-brachial geht nicht, dafür kann der ppg kein Feenstaub. Die Schnittmenge ist aber gross.

 

[Rolo]

Ein Klangbeispiel für Feenstaub wäre cool! Brachial können viele , Feenstaub
würde mich interessieren.

 

[lilak]

siehe die release im ersten post ,,,,

 

[lilak]

ich glaube ich hab die lösung gefunden, die heisst harmonic aliasing. dazu muss die abspielfrequenz der wave in einem ganzzahligen verhältnis zur anzahl der samples stehen, dann generieren die abstufungen im sample harmonische obertöne. in meinem fall also zb. 128 samples X 7 / 5. wenn man eine bestimmte frequenz dh. "note" will muss man die nächstliegendem ganzahlige verhältnisse finden und dazwischen "dithern" also schnell hin und herschalten.

so wie ich das verstehe syncht das den zahlenstrom aus dem sample mit der abspielfrequenz und es lassen sich damit beliebige ober und untertöne aus jedem sample generieren. in pure data bei mir klingt das schon ziemlich genial. über hüllkurven mit mehreren oszis gemischt und analog gefiltert ist das der prophet VS des 21. jahrhundert!

hier das video von acreil das mich da draufgebracht hat und die diskussion dazu auf dem pure data forum. der macht übrigens ziemlich geniale music mit PD ...

https://forum.pdpatchrepo.info/topic/6759/new-anti-aliasing-and-phase-distortion-abstractions

https://forum.pdpatchrepo.info/topic/11176/adaptive-sample-rate-and-harmonic-aliasing-in-pd



hier das letzte album von acreil, das ist pure data auf autechre niveau!

 

[serge]

Klasse, Dein Stoff!

 

[Green Dino]

Welchen Hintergrund habt ihr eigentlich? Also ich finde solche Sachen total interessant, verstehe aber wenn überhaupt nur einen kleinen Bruchteil. Deshalb interessiert mich das mal welchen Hintergrund ihr habt?

 

[lilak]

hintergrund? ich bin eine gescheiterterter existenzieller audionerdiger wissenschaftler, äh wissenschaftlicher audionerd? ... das kann heutzutage jeder lernen wenn man google nutzt und 1+1 zusammenzählt.

 

[Cyclotron]

Ich bin nur "gescheiterter Nerd" - zum Wissenschaftler hat es ja nicht gereicht. Und im normalbürgerlichen Alltag werden meine Fähigkeiten von jeder Topfpflanze übertroffen.

 

[lilak]

besser ist wahrscheinlich "existenziell gescheiterter aber forschender audionerd" dann haben wir ja alle was gemeinsam!

hast du das harmonic aliasing mal angesehen, sagt dir das was? das löst natürlich noch nicht die spiegelfrequenzen um nyquist aber die viel dominanteren disharmonien die durch das unsychronisierte abspielen der sampledaten entstehen. wenn man mit grossen primzahlen als divisoren arbeitet (zb 53/127 * 128 ) wirds zwar immer unharmonischer aber dafür kann man jede frequenz gut annähern. ich hab da ein audiobeispiel da aber der provider zickt wieder ...