Modulationseffekte 01

Der Duden beschreibt den Begriff „Modulation“ zutreffend als „Beeinflussung der Kommunikationsfrequenz“. Wenn es jedoch um Synthesizer- oder Effektprogrammierung geht, können wir den Begriff viel flexibler verwenden. Mit etwas modulieren meinen wir, dass es einen bestimmten Parameter beeinflusst (z. B. Limit, Tonhöhe oder Lautstärke). Dieser Parameter wird als „Modulationsziel“ bezeichnet. Wie dieser Effekt genau aussieht, hängt von der „Modulationsquelle“ ab. Es gibt viele Modulationsquellen. Zwei sind für modulare Effekte besonders wichtig.

Modulation

Um modulare Effekte richtig einzusetzen, müssen Sie wissen, wie sie aufgebaut sind. Typischerweise ist der Kern eines solchen Effekts eine Verzögerungsphase. An diesem Punkt wird der Signalton verzögert. Wenn Sie 10ms (Millisekunden) verzögern, steht das Eingangssignal erst 10ms später am Ausgang der Stufe zur Verfügung. Werden die Ein- und Ausgänge geschickt kombiniert, entstehen Chorusse und Flanger oder längere Delay-Echos. Die eigentliche Modulation entsteht schließlich durch kontinuierliches Variieren der Verzögerungszeit. Die Delay-Stufe hat also einen Audio-Eingang und einen Delay-Modulations-Eingang.

Schwebung

Der Ausgangspunkt für Modulationseffekte ist normalerweise eine Art Percussion.
Bezieht sich normalerweise auf den speziellen Klangeffekt, der durch das gleichzeitige Hören von zwei Schwingungen entsteht, deren Frequenzen nur wenige Hertz voneinander entfernt sind; der Klang wirkt voller und lebendiger, die beiden Stimmen sind leicht verstimmt. Hören Sie sich eine Note an, die von einer Geige gespielt wird, und vergleichen Sie den Klang mit dem Klang, der beispielsweise von Geigen erzeugt wird, die in einem Orchester spielen. Wie gesagt: derselbe Ton, aber durch kleine, unvermeidliche Stimmungsschwankungen (und auch menschliche Ungenauigkeiten) klingt so ein Streichorchester viel voller (und nicht nur lauter!).
Wille 2 Das Signal ist jetzt auch verzögert, es gibt zusätzliche Phasenverschiebungen (je nachdem wie lange es bei vielen Mobilgeräten einstellbar ist) und die Jalousien sind einfach durcheinander. Sie können den Effekt verstärken, indem Sie einen Teil des Signals nach vorne schicken; Feedback-Regler sind bei vielen Flangern und Phasen zu finden.

https://www.thomann.de/at/onlineexpert_topic_modulationseffekte.html

Sustain (Oszillogramm)

Attack, Decay, Sustain und Release

Unten ist ein Oszillogramm eines perkussiven Tons. Das Niveau besteht nur für eine sehr kurze Zeit und fällt dann ab. Die Kurve, die sich um die obere Hälfte des nachfolgenden Oszillogramms legt, ist die Hüllkurve, ein Abbild des Pegels als Funktion der Zeit. Die Rolle des Hüllkurvengenerators besteht darin, Ihnen zu ermöglichen, verschiedene Hüllkurven einzustellen, um die Pegelkurve einzustellen.

Hüllkurven-Steuerungen:

  • Attack: Bestimmt, wie lange es dauert, bis der Pegel des Tons von null auf voll ansteigt.
  • Decay Bestimmt, wie lange es dauert, bis eine Note von ihrem Höhepunkt auf einen Pegel abfällt, der beibehalten wird, bis die Taste losgelassen wird.
  • Sustain: Bestimmt den Pegel, der nach Ablauf der Attack- und Decay-Zeit beibehalten wird, solange die Taste gehalten wird.
  • Release: Legt fest, wie lange es dauert, bis der Pegel vollständig abklingt, nachdem die Taste losgelassen wurde.

Sustain-Effekt als Pedal

https://www.bonedo.de/artikel/t-rex-tonebug-sustainer/

Can You Improve Your Guitar’s Sustain?

Vergleich zu den Klavierpedalen:

https://www.pianoo.de/klavierpedale-sustain-soft-sostenuto-daempferpedal/

Für jene, welche interessiert sind befinden sich hier die Handbücher zum Aufnahmeprogramm LOGIC:

Benutzerhandbuch:

https://books.apple.com/book/id967198030

Instrumente:

https://books.apple.com/book/id967203645

Effekte:

https://books.apple.com/book/id967205003

Quellen:

https://support.apple.com/de-de/guide/logicpro/lgsife419620/mac

Hubmagneten & Pickup 2

Die letzte Woche stand das Testen der Solenoiden (Hubmagneten) am Programm. Dies wurde mithilfe der Solenoiden, PureData, einem Entwicklungsboard und den nötigen Kabel und Tastern vorgenommen.

Im folgenden Bild ist der PureData Patch zu erkennen.

Die weiteren Bilder zeigen die erstellte eltrische Schaltung.

Die Tests haben gezeigt, dass die Ansteuerungen der Gitarrensaiten mithilfe der Solenoiden kein Problem darstellt. Die Solenoiden sind an jenem Teil welcher die Gitarrensaite trifft, aus Metall. Hierbei wird ein Eingriff vorgenommen werden, da der Klang, welcher dadurch erzeugt wird, nicht überzeugend ist. Es wird mithilfe eines 3D Druckers ein Aufsatz vorbereitet werden, welcher aus Kunststoff gefertigt wird. Dieser wird als Anschlag der Saiten dienen. Betreffend die Positionierung der Solenoiden kann nun zukünftig nachgedacht werden. Weiters wird eine detaillierte Recherche vorgenommen werden, um herauszufinden, ob es möglich ist noch kleinere Hubmagneten verwenden zu können, jedoch ist die Hubhöhe bei den bereits Verwendeten sehr gering.

Das abschließende Video zeigt die Ansteuerung eines Solenoiden.

Hubmagneten & Pickup 1

Das Projekt sieht vor, dass einige der Gitarrensaiten (abhängig vom Platz) mit einem Hubmagneten (Solenoiden) angesteuert werden können.

Die Ansteuerung der Hubmagneten erfolgt mithilfe von Buttons oder vergleichbarem. In Kombination mit einem präparierten Pickup (Tonabnehmer), welcher als Sustain-Pickup dienen wird, ist es möglich die Gitarre auf eine ganz andere Weise zu spielen. Die erweiternden Funktionen auf dem Gitarrenkorpus können danach verwendet werden, da die Anschlaghand hierfür benutzt werden kann. Es werden mithilfe der Hubmagneten die Saiten angespielt, der Sustain-Pickup ermöglicht ein Halten der Töne auf nahezu unbegrenzte Zeit und die anderen Funktionen an der Gitarre können verwendet werden um darauf aufbauend weitere Töne zu erzeugen.

Anbei befindet sich ein Bild das einen Hubmagneten zeigt, welcher für diese Projekt verwendet werden könnte. Es wurden bereits Solenoiden dieser Art bestellt, diese werden beim Eintreffen zusammen mit dem umfunktionierten Pickup getestet, um deren Einsatz garantieren zu können. Ein Video hierzu wird im nächsten Blogeintrag Platz finden.

Diese Solenioden sind sehr sensibel, daher muss es möglich sein, diese mit wenig Aufwand und einfach wechseln zu können, wenn diese in der Gitarre verbaut sind. Hierzu wird eine Ausnehmung in den Gitarrenkorpus gefräst werden, welche Platz für eine eigens angefertigte Konsole bietet, die über die Rückseite der Gitarre ausgebaut werden kann. Diese Konsole wird, nach aktuellem Planungsstand, mithilfe einer CAD (computer-aided design) gezeichnet und mithilfe eines 3D Druckers hergestellt. Da den Solenoiden sehr klein sind, wird es notwendig sein, die Fräsung sehr genau zu tätigen. Schätzungsweise mit einer Abweichung von ca. +-1mm. In der Fräsung eingebrachte Nuten und in der Konsole eingebrachte Federn werden dazu dienen, dass die Konsole immer korrekt sitzt und auch nicht falsch montiert werden kann. Dadurch, dass die Gitarre auch die Möglichkeit bieten soll, „normal“ verwendet zu werden, ist die Wahl der Position der Solenoiden an der Gitarre äußerst wichtig. Durch die Modifikation soll die ursprüngliche Spielart der Gitarre nicht eingeschränkt werden, da es sich um eine Erweiterung dieses Instruments handelt. Nach aktuellem Planungsstand befindet sich diese Position an der Stelle, die das folgende Bild zeigt. Die Position ist im Bild mit einer roten Linie gekennzeichnet.

Durch die Wahl der Position nahe der Bridge ergibt sich ein weiterer Vorteil. Beim Benden von Saiten wird diese nach oben oder unten gezogen, um die Tonart der Saite zu verändern. Dies hat zur Folge, dass sich die Saite nicht mehr an derselben „Position“ befindet. Beim erneuten Anspielen mit einem der Solenoiden könnte dieser dann die Saite verfehlen und keinen Klang erzeugen. Ist der Solenoid jedoch am Saitenanfang oder Saitenende, so ist der Weg, den die Saite beim Benden zurücklegt nur verschwindend gering. So gering, dass ein weiteres Anspielen der Saite garantiert werden kann.

Wie im folgenden Video zu erkennen ist, gibt es bereits Projekte, welche dieselbe Idee verfolgen, jedoch geht durch diese Methode, die eigentliche Spielart der Gitarre verloren.

Die Wahl der Gitarre fällt auf einen Typen, der an der Bridge-Seite keine Erweiterungen wie ein Floyd-Rose oder dergleichen aufweist.

https://de.wikipedia.org/wiki/Floyd_Rose

Sobald der genaue Platzverbrauch bestimmt werden kann, kann dieser Gedanke erneut in Abgerufen werden. Bis auf weiteres wird jedoch versucht jeglichen Platz für die Konsole zu reservieren.

Equipment – Test – TouchPad & Ultrasensor

Das Projekt beinhaltet eventuelle Erweiterungen wie ein Touch-Pad und einen Ultraschallsensor zur Veränderung des Sounds. In der vergangenen Woche wurden diese Möglichkeiten getestet.  Zusammen mit Pure Data und einem Bela-Mini wurden den Tests getätigt.

Als Ultraschallsensor wurde das Messmodul HC-SR04 verwendet. Es wurde dieser Sensor verwendet da kein Anderer zur Verfügung stand.

Das Ultraschall Modul HC-SR04 eignet sich zur Entfernungsmessung im Bereich zwischen 2cm und ca. 3m mit einer Auflösung von 3mm. Es benötigt nur eine einfache Versorgungsspannung von 5V bei einer Stromaufnahme von <2mA. Nach Triggerung mit einer fallenden Flanke (TTL – Pegel) misst das Modul selbstständig die Entfernung und wandelt diese in ein PWM Signal welches am Ausgang zur Verfügung steht. Ein Messintervall hat eine Dauer von 20ms. Es können also 50 Messungen pro Sekunde durchgeführt werden (Quelle -> KT-electronic).

https://elektro.turanis.de/html/prj121/index.html

Bela-Mini

Der Bela-Mini wurde von der FH-JOANNEUM zu Verfügung gestellt. Die Hardware-Eigenschaften des Bela Mini sind ideal für den Anschluss an Sensoren und Geräte sowie für den Anschluss an Audioquellen und Audioausgängen. Der Bela Mini kann verwendet werden mit C++, Pure Data, Supercollider, Csound und vielen mehr. Es steht auch ein Browser-Oszilloskop zur Visualisierung und eine GUI Funktionalität zur Verfügung.

https://learn.bela.io/products/bela-boards/bela-mini/

Touch Pad

Hierzu wurde ein Bela-Trill-Square verwendet.

https://bela.io/products/trill/

Das Trill Square ist ein zweidimensionaler x/y-Sensor, der sich für die Steuerung von zwei Parametern mit einer einzigen Berührung eignet. Dieser kann auch die Berührungsgröße erkennen.

Zur Planung und Auslegung wird ein Trill Square verwendet. Für den Prototypen, sollte die Idee des Touch-Pads bestehen bleiben, wird jedoch ein selbstgebauter verwendet werden.

https://learn.bela.io/tutorials/trill-sensors/working-with-trill-craft/

Anbei befinden sich die Videos von den Tests:

https://youtu.be/VptScHJXPYE

https://youtu.be/2Rx5urvDapE

https://youtu.be/tvYwKgfKpEw

Gitarre mit Hubmagneten & Sustain-Pickup

Der momentane Projektumfang umfasst mehrere Eingriffe. Die Gitarre wird mit einem Sustain Pickup ausgestattet, welcher aus einem gebrauchten Pickup hergestellt wird. Des Weiteren wird die Gitarre, eventuell, mit einem XY-Pad ausgestattet. Zusätzlich können die Gitarrensaiten ohne direktes einwirken der Gitarristin oder des Gitarristen angespielt werden. Hierfür werden Hubmagneten verwendet. Es kann aus dem momentanen Recherchestatus noch nicht abgeschätzt werden wie viele der Saiten mit einem Hubmagneten ausgestattet werden können. Basierend auf der Baugröße der Hubmagneten und der Position, welcher diese auf der Gitarre Platz finden werden, wird die Anzahl der möglichen Saiten bestimmt. Ein zusätzliches Poti wird installiert, um die Geschwindigkeit der Hubmagneten steuern zu können.

——————————————————————————————

-> Was ist ein Sustain Humbucker/Pickup?

-> Wie funktioniert ein Sustain Pickup?

——————————————————————————————

Es gibt bereits solche Pickup zu kaufen, wie die beiden folgenden Bilder veranschaulichen. Die Preise für Sets dieser Art belaufen sich auf ca. 350€ pro Set.

Bei meinem Projekt wird der Effekt nicht mithilfe eines bereits fertigen Pickups-Sets erzeugt. Der Sustain-Effekt wird mithilfe eines Pickups, welchen ich aus einer meiner Gitarren bereits ausgebaut habe erzeugt. Es handelt sich hierbei um einen handelsüblichen Pickup (Doublecoil), welcher nicht für den Einsatz eines Sustain-Effektes vorgesehen ist. Dieser wird präpariert und kann danach als solcher verwendet werden.

Weitere interessante Links:

https://www.sustainiac.com/stomp.htm