Oszillatoren miteinander koppeln

[Synox89 (Gast)]

Sehr geehrte Com,

ich versuche zurzeit mich ein bisschen in die Elektronik einzufinden. 
Ich stehe zurzeit vor dem folgenden Problem: wenn ich ganz vereinfacht 
gesagt (wie ihr im Anhang sehen könnt), ganz viele Oszillatoren 
miteinander zusammenschließe, um eine bestimmte Schwingung zu erzeugen. 
Mein Frage ist es, ob es möglich ist, mit Oszillatoren den Klang eines 
bestimmten Instrumentes nachzuahmen, beispielsweise die Geige. Wie kann 
man folgende 2 Dinge erreichen:

1. Möglichkeit zur Änderung der Frequenz eines Hauptschwingers 
(Grundton), sodass alle anderen Oszillatoren (=Obertöne) sich daran 
synchronisieren. zB hat der Grundoszillator eine Frequenz von 290Hz und 
wird auf 310Hz eingestellt, ist es möglich, dass alle anderen 
Schwingkreise Vielfache von 310 Hz werden? (620Hz usw).
So dass man also den Ton des "Intstrumentes" mithilfe eines 
Lautsprechers ausgeben kann.

2. Da die Instrumente, auch einer Hüllkurve (attack, decay, sustain, 
release) folgen, ist also jeder Oberton dynamisch - mal wird einer 
lauter oder leiser. Wie könnte man dieses Verhalten den Oszillatoren 
aneignen, also programmieren?

Es muss nicht praktisch realisiert werden, es geht nur um die Frage, 
inwiefern denn ein elektronisches Instrument einer Geige nachahmen 
könnte...

Grüße,

Alex

[Marian (phiarc)]

Synox89 schrieb:
> Es muss nicht praktisch realisiert werden, es geht nur um die Frage,
> inwiefern denn ein elektronisches Instrument einer Geige nachahmen
> könnte...

Heutzutage macht man einfach DDS. Direct Digital Synthesis. Die 
eigentliche Signalerzeugung macht ein DSP rein digital.

[Synox89 (Gast)]

Ups, ich habe nicht erwähnt, dass es sich um ein Theremin handelt, also 
ich kann nicht einfach so zum Synthesizer greifen.. Ein Theremin hat 
meist eine relativ klare sinus Kurve. Die Frage ist: kann ein Theremin 
so ausgebaut werden, dass ihm all diese Obertönen beigemischt werden? 
Und dann auch noch zusätzlich diese Programmierung des Verhaltens der 
Obertönen programmieren?

Es gibt ja auch die Variante mit MIDI-Controller...Wäre sowas einfacher, 
dass  das Theremin einfach Samples einer Geige aufruft?

[Axel R. (Gast)]

vielleicht solltes Du zu deinen anderen Threads verlinken?
Dann wissen gleich alle Bescheid. Nicht jeder liest hier 24/7 mit :)
Theremin arbeitet mit Überlagerungsoszillatoren. Stellt man den 
Arbeitspunkt entsprechend ein, gibt es keinen "sauberen" Sinus. Dadurch 
entstehen automatisch entsprechdne Oberwellenanteile, die sich 
herausfiltern lassen.

[Axel S. (a-za-z0-9)]

Synox89 schrieb:
> Ups, ich habe nicht erwähnt, dass es sich um ein Theremin handelt, also
> ich kann nicht einfach so zum Synthesizer greifen.. Ein Theremin hat
> meist eine relativ klare sinus Kurve. Die Frage ist: kann ein Theremin
> so ausgebaut werden, dass ihm all diese Obertönen beigemischt werden?

Kurze Antwort: nein

Lange Antwort: man könnte die vom Theremin erzeugten Töne letztendlich 
irgendwie zur Steuerung eines Synthesizers verwenden. Allerdings ergibt 
das IMHO überhaupt keinen Sinn. Denn ein Theremin hat ja bereits sehr 
charakteristische klangliche Eigenschaften. Dazu gehört die 
kontinuierliche Frequenz abenso wie die kontinuierlich und frei 
veränderliche Amplitude.

Als Approximation könnte man natürlich das Signal vom Theremin in ein 
Rechtecksignal verwandeln, das per Monoflop oder Differenzierglied mit 
Obertönen anreichern und dann per Klangsteller zumindest den Anteil an 
Obertönen in Richtung Streicher "optimieren". Wenn man das noch mit der 
Original-Amplitudensteuerung verknüppert (sprich: es an passender Stelle 
in die Schaltung des Theremins einschleift) dann bleibt auch diese 
Charakteristik des Theremins erhalten.

Die für Streicher charakteristische Anstrich- bzw. Ausklingphase kriegt 
man aber auf keinen Fall hin. Schon allein deswegen nicht, weil man die 
Information "neue Note angespielt" nicht aus dem Theremin rauskriegt.


XL

[J. S. (engineer)]

Marian B. schrieb:
> Heutzutage macht man einfach DDS. Direct Digital Synthesis. Die
> eigentliche Signalerzeugung macht ein DSP rein digital.
Ja und Nein, DDS hat aber den Nachteil, dass man filtern muss, wobei 
Artefakte entstehen.

http://96khz.org/oldpages/limitsofdds

Zudem braucht es zum Abbild realer Oszillatoren wie bei der Geige und 
deren transientem Verhalten entsprechende Frequenzmodulationen. Speziell 
solche Themen wie Selbstoszillation, Fremdanregung und verkoppelte 
Schwingungssysteme sind da sehr schwer nachzuahmen. Ein VAM-Oszillator 
ist da die bessere Wahl.

http://96khz.org/doc/vasynthesisvhdl

Tipp an den TO: Die "Oszillatoren" einer Geige sind wie bei allen diesen 
Intrumenten parallel geschaltet. Serielle Verschaltungen gibt es auch, 
vor allem durch das Material hindurch. Wenn Du Anregungen berechnen 
willst, brauchst Du einiges an Gehirnschmalz. Wie werden welche 
Frequenzen wo eingeprägt? Mit welchem Koppelfaktor? Mit welchem 
Vorzeichen?

Im Prinzip brauchst Du ein 3D-Modell der Saite und des Korpus und 
leitest daraus Ersatzschaltbilder ab. Dann werden auch Teile der Geige 
durch Nachbarsaiten angeregt. (Körperschall und Luftschall haben da 
unterschiedliche Wirkungen).

Siehe auch:
Beitrag "Re: E-Gitarren Sound mit einem DSP erzeugen"