Форум » Советские инструменты » Самодельные инструменты » Ответить
Самодельные инструменты
Игорь: а самопальные инструменты оригинальной конструкции, сделаные в единственном экземпляре в период до 90 года считаются соответствующими теме?
Авось: Да, работа проделана немалая - респект. В нижних октавах должна присутствовать "струнность" тембра, соответственно исходной волноформы, то есть скважность повыше. Но всё нужно контролировать на слух, тут всё правильно делается. Кстати, адресую к книге Володина "ЭМИ", где на этот счёт много информации, автор проводил серьёзные исследования в области психоакустики.
Tihin: Это да, в басовом регистре присутствует звук медной канетели, этот призвук очень прослушиваешься при выделении одного импульса и запуска его по кругу. Вот проблема у меня, в программе уже с малой октавы не видно количество гармоник, хотя АЧХ видно, понятно что я и без этого знаю какие и сколько их там. Но вот амплитуду гармоник уже плохо видно. Знаю, что в большой и контроктаве амплитуда первый гармонику ниже второй. Над басовыми фильтрами ещё пока работать и изучать)))
Авось: Вот про всё это у Володина в его книге подробно описано.
wk: В 80х годах собирал три пиано-стрингс на заказ. С микросхемами ПЗС, для задержки сигнала была проблема. На тот момент не было возможности их купить. И после многих танцев с "бубном и без", для получения унисона, остановился на ШИМ, для модуляции сигнала. За основу тоже взял схемку из журнала "Радио" на двух ячейках ЛА3. В процессе долгих экспериментов, ячейка регулировки скважности, в том числе и ШИМ, -была упрощена до одного элемента ЛА3. Все работало, практически так же, как и двух элементах. А в третьем инструменте уже применил просто инверторы ЛН, снизив число корпусов микросхем ШИМ с 12 до -8, на 48 клавиш. Два инструмента были успешно проданы, а третий -был украден, до конца не собранным. Года через два, обнаружил платы со спаянными танталовыми кондерами и КМ-ками у своего подчиненного (сдавал зараза драг металлы), в силу чего -пришлось с ним расстаться (воришкой, который занимался у меня в кружке пять лет, а затем пришел ко мне и на работу). Вот из тетрадки мои зарисовки: Во время экспериментов, схема ШИМ была дважды упрощена. При этом, емкость, определяющая скважность, изменила свое расположение в схеме и стала входной. Плюс добавился еще один резистор (подбираемый при отладке), со входа ячейки на общий.
Tihin: Хотел бы я посмотреть на полную схему вашего ЭМИ)))
wk: Это было очень давно, но кое какие схемные зарисовки остались. Зарисовки были в трех разных общих тетрадях. Две из них раскисли в потопе кипятка на моем складе. Одна в этот момент была дома. Постараюсь отсканировать, что есть. За основу делительного блока я взял схему из брошюры: "В помощь радиолюбителю". Не хватало всего одной ноты, вышел из положения поэкспериментировав и повесив перемычку на выводы ИЕ2 (найду рисунок -отсканирую). Манипуляторы сначала пробовал от камертона, но первый заказчик торопил и пришлось все упростить (так далее и пошло). За основу взял манипуляторы инструмента "Фаэми М", но чтобы звук пиано был более приближен к фортепиано, пришлось помучиться и схема претерпела изменения моими дополнениями. Необходимая скважность сигнала для пиано включалась переключателем (одновременно с включением режима "Пиано"). Но была предусмотрена возможность дополнительного изменения скважности, чтобы регулировкой можно было приблизить звучание к "Клавесину". Далее шел незатейливый, стандартный Муговский фильтр с фиксированными значениями (плюс к этому, после нажатия переключателя «Мануал» - возможность менять параметры фильтра плавно, в широких пределах). В режиме «Пиано», установленная резистивным делителем величина «Cutoff», получала небольшой «пинок» от ADSR, при каждом нажатии клавиш, чтобы чуть «осветлить» фазу атаки (первый инструмент. Причем, ADSR фильтра запускался с каждой новой нажатой клавишей.) Во втором и третьем инструментах, этот «пинок» фильтр получал уже через сборную шину от манипуляторов. А ADSR уже учавствовал в получении синтезаторного звучания, так же запускаясь с нажатием каждой новой клавиши. В режиме «Strings», все было примерно так же, но со своими настройками. И скважность уже дополнительно модулировалась от LFO, что и давало схожий по звуку «Унисон». Унисон был ровным, не бурлящим, как с хором на ПЗС. Клавиатуру использовал, кажется называлась «Старт», наборы такие были. Успел отхватить три штуки. А начал затею -возней с клавишами от пианино (хотел манипуляторы "Камертоновские" собрать, но заказчик торопил и я пересел на герконовую «Старт». С настоящими клавишами от пианино, у меня уже дальше не сложилось. Инженерного образования у меня нет, потому все делал без расчетов, на слух, стараясь максимально приблизить звучание к искомому.
wk: Делители по схеме: Фильтр: Манипуляторы (испробовал разные варианты: диодные, транзисторные, баянные.... Что только не пробовал... Остановился на Фаэми М, но пришлось возиться с ним и дорабатывать.): Фаэми М (родной): с моими изменениями (был внесен транзистор, при нажатии клавиши, -отсекающий цепь затухания. Без него акцент атаки, в режиме "Пиано" был размазан. В последнем варианте был добавлен еще один транзистор, для сбора сигнала атаки на шину управления VCF.) все делалось на слух: 1 вариант и два других варианта справа вверху конечный вариант рисунка манипуляторов утонул и раскис, вместе с тетрадями. При этом надо понимать: дефицит радиодеталей, недоступность схем зарубежных инструментов, печатные платы все многократно нарисованы вручную, в н-ном количестве, отсутствие инженерного образования, отсутствие доступа к производственным станкам (корпуса, шильды и тд...) пока это все, что нашел...
Авось: Владимир, толкОво сделано - для тех времён и технологических возможностей более чем. Респект! Кстати, не нужно упоминать отсутствие инженерного образования, видна работа настоящего инженера, а отсутствие диплома - формальность .
wk: Спасибо за понимание. Упорство и изыскания Валерия "Tihin" -просто подкупают. То, о чем я думал до армии, в армии и последующий период, он воплощает в живую. Даже искренне ему завидую. Мне уже не собраться на такое. Я в свои 62 года так и не освоил микроконтроллеры. О чем все время -очень сожалею. Голова варит в старом формате: множества корпусов аналоговых и цифровых микросхем. Есть мысль найти курсы программирования микроконтроллеров, но сложится -не знаю
Tihin: Всем добрый день. Потихоньку я двигаюсь вперед, все больше пополняя свои знания новой информацией. Еще при тесте своего фильтра и преобразователя спектра, я заметил интересный факт. Выше я писал о характерным звуке каждой ноты, при запуске по кругу одного выделенного импульса сразу после атаки. При тесте малой и большой октавы, я заметил, что когда преобразователь спектра выкручен в "0" (скважность 2) то начинается прослушивание того похожего характера звука, только тембр очень бедный, но как только начинаем увеличивать скважность, тембр обогащается, но уходит тот характер звука, который есть в малой и большой октаве. Тогда я еще подумал, было-бы не плохо добавить к сигналу увеличенным скважностью, сигнал со скважностью "2". Изучая схемы разных синтезаторов, я заметил, что некоторые производители, для того чтобы не использовать преобразователь скважности, просто смешивали два или три сигнала со скважностью "2". То есть, например для ноты Ля малой октавы, к частоте основного тона 220Гц подмешивают частоту октавы выше 440Гц и 880Гц, таким образом включая четные гармоники обогащая тембр. И я понял, что по мимо фильтра, который задает АЧХ тембра данного инструменты, нужно "приготовить" тот самый характер звука, который я услышал в одном импульсе запущенного по кругу (потом как нибудь запишу его, скину). О приготовлении сигнала написано и в книге Кузнецова, но не прямым текстом. На просторах Ютуба я наткнулся на видео с нашим синтезатором Электроника ЭМ-17, это электронное пианино ЭМ-17 Тембр пианино очень похож (аналоговое пианино Ямаха отдыхает) а тембр электромеханического пианино (камертонное пианино) вообще имитируется на 100%. Я нашел схему на него в не плохом качестве. Схема не сложная, ЗГ на ГП1-ГП2, стандартное клавишное устройство как почти у всех синтезаторах Электроника, блок управления, блок фильтров, Фейзер-тремоло, и октавный делитель с модулятором. Изучая эту схему я столкнулся с одной особенностью. Микросхемы, которые применяются в октавных делителях, не даны данные и название. Даже в инете это большая загадка. Толи это последний "писк" нашей инженерии или аналог импортной, но какой? Вот отрывок этой схемы. Как я понял, микросхема представляет собой октавный делитель на 2, модулятор и преобразователь функции Уолша. В микросхеме находиться три не зависимых схемы. На вывод 2-3-4 подаются сигналы равномерно-темперированного строя (например с ГП) До-До#-Ре, на выводы 6-7-8 подаются сигналы с клавишных устройств (управление модуляторами), с выводов 16-15-14 снимается прямой сигнал с триггеров на октаву ниже. С выводов 12-11-10 снимаются как раз приготовленные сигналы. В схеме указано так: буква W (что как я понял и есть функция Уолша"Walsh") символ Частоты (как я понял основной сигнал со скважностью "2") И символ похожий на зеркальное "Л" (как я понял это треугольник с прямой атакой и равномерным спадом и наверное по частоте выше на октаву основного сигнала). И вот на фильтр подается эти три сигнала, они смешиваются через резисторы с разной "громкостью". Так же я посмотрел схему предыдущей модели Электроника ЭМ-15. Там используется такой-же фильтр и на него тоже приходят три сигнала, это уже упомянутый сигнал Уолша, Частота основного тона и частота на октаву выше. Вот отрывок схемы. Схема выполнена на специализированной микросхеме к1012ИК1. Это октавный делитель с цифровой фильтрацией сигнала по функции Уолша. По схеме видно, что первый октавный выход деленный уже на 4. И это сделано для того, чтобы реализовать функцию Уолша. По схеме микросхемы видно, что этот сигнал Уолша собирается из трех сигналов триггеров 2'-4'-8' Но что происходят в элементах HS с этими тремя сигналами, как они смешиваются я не могу понять. По осциллограмме с этого выхода видно интересное сложение сигнала. Попытался изучить как работает эта функция Уолша в интернете, но так и не понял как происходит сложение сигнала. Если кто-то силен, сможет объяснить как это происходит? Так как такие микросхемы как в ЭМ-17 я просто не найду, ИК1 проще достать, но я хочу знать как работает эта функция в ИК1.
Muztech: Функции Уолша это высшая математика. Можно особо не вдаваться. Смысл в том, что из сигналов +1 и -1, кратных по частоте 2, можно сварганить в принципе любую форму сигнала при условии, что их достаточно много. Мы об этом думали, когда счетчики еще на транзисторах были в ФАЭМИ-М. Если очень грубо, то похоже на дельта-модуляцию: пичков сигнала +1 больше, тогда и средний уровень сигнала +, а когда больше -1, то и средний уровень -. Ну и все что между ними. Конкретно в этой микросхеие для формирования функций Уолша предусмотрены 6 выходов 9-14, а используются только три. Поэтому там сигнал частотой самого нижнего триггера, но с повышенной скважностью. Элементы HS это логика И или ИЛИ.
Tihin: В мультисим попробовал смоделировать схему на логике ИЛИ. Для этого я взял микросхему К561ЛП2 (cd4070b) К561ИЕ10 (cd4520b). Первая осциллограмма это частота которая поступает на вход ИЕ10, вторая это выход после ИЛИ, а третья это после логики И. По второй осциллограмме видно, что она похожа на ту, что указана в схеме от синтезатора Электроника Эм-15 (на схеме, что я рисовал выше это видно) Спасибо Muztech за информацию, буду тестировать эту схему, по результату отпишусь.
Авось: Там в ЭМ-17 всё достаточно просто: эти микросхемы формируют ступенчатую аппроксимацию синусоиды, тоесть внутренняя логика импульсы различной скважности смещает по определённым фазам. Затем при смешивании и получается ступенчатый синус, который легче фильтруется до истинного синуса.
Tihin: По осциллограмме той, что я смоделировал, видно, что с функцией Уолша, тембр будит более богатый, особенно высшими обертонами, чем с большой скважностью. И да, если посмотреть на осциллограмму без фильтра, то там ступенчатая синусоида. С фильтром, функция Уолша (большая октава) Без фильтра Со скважностью, с филтром Без фильтра Вчера вытравил плату, буду теперь паять и тестить с фильтром.
Авось: >тембр будит более богатый, особенно высшими обертонами, чем с большой скважностью. Конечно, ведь при увеличении скважности уровень первых гармоник падает, а тут первые гармоники присутствуют, плюс обертона. Очень правильный путь темброобразования. Есть у меня некие предложения по данному направлению - широкое поле для эксперимента, но нужно время начертить кое-что. Отпишу попозже или в личку.
Tihin: Да буду рад услышать вашу идею и увидеть схему, попробую ее собрать и протестить с фильтром. Я же собрал вот эту схему и провел тесты. Фильтр я использовал формантный на ОУ по схеме ТОМ-1501. Что показал тест. С первой октавы и выше, функция Уолша не добавляет реалистичности, там достаточно просто частоты со скважностью, но может это из-за фильтра, я попробую собрать все пять фильтров (каждый на октаву) от ЭМ-17 и протестировать их. А вот с малой и ниже, без Уолша не обойтись, а скважность вообще мешает. Если использовать только скважность мы слышим просто треск, если добавляем "2"-"4" то к треску добавляется меандр. А вот если в место скважности использовать частоту Уолша, то появляется характер звука похожий в данной октаве, но при этом есть какой-то "мусор" в звуке, я попробовал на записи фильтром под убрать верхние частоты, примерно в рамках от 1кГц до 15кГц (не до конца) шум уходит. На спаде, после атаки тембр схож, а вот к атаке нужно добавить еще какие то частоты, попробую фильтр от ЭМ-17, может он даст нужные частоты. А вот осциллограмма функции уолша, что я получил на своей схеме. Вот запись (она не перекодирована в mp3, дома на компе нет проги) Большая-Контр На записи порядок звуков "Ля" сначала идем большая октава (реальное пианино) два раза мой звук ("2"-"4"-Уолша) Контр октава (реальное пианино) - ("2"-"4"-Уолша) - ("2"-"4"-Уолша после обработки на записи под убраны частоты). Затем скважность - скважность + "2"-"4" (два раза, после щелчков скважность убираю и добавляю Уолша) Надеюсь понятно)))
wk: Очень внимательно слежу за Вашими изысканиями. Позволю вмешаться. Все замечательно, снимаю шляпу за Ваше усердие. Но... Атака слабовата, чуть вялая, -обратите внимание. И до 14 июня можете скачать свой файл в формате MP3 -отсюда: https://ru.files.fm/u/tfgsjsuy
Muztech: Я хочу сказать, что тембр фортепиано в основном формируется в деке инструмента, а не в спектре исходных колебаний. Если полагаться только на спектр, будет ровно тот же эффект, что и в системе wave table, то есть, зависимость спектра от высоты. Поэтому в wave table используют не одну волну и распределяют ее по всему диапазону, а буквально по три волны на каждую октаву (а с учетом динамики в 2 раза больше минимум плюс на атаку свой сэмпл). Так что если подобрать спектр похожего тембра на низких нотах, на более высоких тембр будет не похожий. Все-таки нужен широкий спектр, и из него фильтрацией имитировать деку. В действительности всё еще сложнее. Исходный спектр колебаний зависит от места удара молоточка по струне, а точнее от отношения точки удара к общей длине струны. Это отношение для всех струн разное, у нижних больше, у верхних меньше. Потому спектр у низов и верхов разный ну и плюс дека, как основной резонатор.
Muztech: Володя, там не атака вялая, а кривая затухания линейная.
wk: Понятно, а то ее слышно, но не то... Вяло. Валерий, а какие манипуляторы (манипулятор) в данном варианте задействованы.
полная версия страницы