Recherche des exemples du filtre du VCS3 (résonance)

Salut,

En ce moment je bosse sur des mises à jour pour l'ensemble de mes synthés virtuels, notamment sur le Kx-Synth-x16.
J'ai déjà des enregistrements du Vcf filtrant le générateur de bruit avec la résonance à fond.
J'ai modifié le code (avec oversampling) pour avoir plus de distorsion lorsque la fréquence de coupure est basse mais j'ai un doute sur l'état de l'EMS utilisé pour ces enregistrements car il génère pas mal de distorsion et peut être que cela est dû à l'âge de celui-ci.
L'effet est très séduisant mais je voudrais avoir la confirmation que les filtres des EMS originaux, en bon état, produisent cet effet.

Merci

a+

Effectivement en vieillissant les filtres EMS peuvent avoir des problèmes, dont notamment une distorsion de la résonance, qui n'est plus un beau sinus bien pur, mais aussi un bridage du son, qui devient terne et perd en musicalité.
La très grande majorité des Synthis ou VCS3 que j'ai vus avaient un filtre qui ne fonctionnait pas correctement (c'est tellement répandu que beaucoup s'imaginent que c'est normal que ça sonne comme ça), il est donc fort probable que ce soit le cas de celui qui a servi pour tes enregistrements.
On trouve en outre 2 types de filtre d'une machine à l'autre: un 4 pôles et sur les modèles plus tardifs un 5 pôles (qui a juste une résistance et un condo ajoutés par rapport au 4 pôles).
Les nouveaux Cornwall sont revenus au filtre 4 pôles je pense.

Sinon, les réglages et le niveau du bruit présenté à l'entrée du filtre ont aussi une influence.
Tu as un exemple audio de l'enregistrement dont tu parles ?

J'ai refait le filtre de mes Synthis, remplacé les composants fatigués, ils sont comme neufs, et ajouté un cinquième pôle switchable.
Je t'enregistrerai volontiers des exemples si tu me dis précisément quels patches tu désires.

Re,

C'est très intéressant, en fait en 2008 je m'étais basé sur un filtre 4 pôles mais ayant lu dans le manuel du VCS3 que celui-ci avait un filtre avec une pente de 18 dB, j'avais utilisé que 3 pôles et réécrit les coefficients pour l'accord et la résonance et après coup je me suis aperçu que la pente finale était plus forte qu'un 4 pôles...
Pour ce nouveau filtre j'ai vraiment une pente de 18 dB car j'utilise un 4 pôles mais je connecte uniquement le troisième pour la sortie (cela évite de recalculer les coefs...)

Je vais faire une vidéo avec la lecture de l'enregistrement et mes différents filtres.

Donc d'après tes infos le filtre du Synthi serait différent du VCS3 ou bien s'agit-il d'un 4 pôles avec une pente de 18 db?
Je crois que les manuels ne sont pas forcement exacts, pour le CS70, le manuel indique une pente de 6 db pour le mode BP alors que le filtre SVF de la simulation en mode 12 db donne un résultat assez proche.

Pour le patch, c'est juste une descente de la fréquence de coupure du filtre avec le bruit comme source et la résonance au max.
Pour plus tard en fait j'aimerais bien avoir des valeurs précises pour faire comme avec le CSE, des offsets pour recalculer exactement les limites des vcos, du vcf et des enveloppes mais c'est un boulot minutieux.

Merci pour tes infos, cela me donne une bonne piste pour mon travail.


a+

Le filtre est le même dans le Synthi et le VCS3 mais dépend de l'époque.
+/- à partir de 1974 EMS a adopté le filtre 5 pôles.
Le 4 pôles est un 24db qui se comporte comme un 18db et le 5 pôles est un 30db qui se comporte comme un 24db.
Cette analyse de Tim Stinchcombe devrait t'intéresser :
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Je te joins un petit scan du manuel d'utilisateur du VCS3 MKI pour achever de t'embrouiller   

Je vais enregistrer la descente de fréquence du filtre avec la résonance à fond et du bruit (quelle couleur le bruit ?) ce weekend, ce n'est pas la meilleure façon d'apprécier le filtre selon moi, mais je n'y connais rien en modélisation et suppose que tu as de bonnes raisons de vouloir ça.

Salut,

Hier soir j'ai fait une vidéo en utilisant 2 lecteurs de sample, le premier lisant le bruit en boucle (au début de l'enregistrement) et le second lisant la descente de la fréquence de coupure.
Le signal du bruit bouclé passe à travers le filtre de la simulation tandis que le signal du second lecteur est lu directement.
J'ai aussi rajouté deux analyseurs de fréquence.
J'utilise l’enveloppe pour automatiser la descente en fréquence du filtre de la simulation.
Cela permet d'écouter les deux filtrages en même temps, l'un à gauche et l'autre à droite ou l'un après l'autre en mono.

Je vais en faire une autre vidéo avec une modulation de la fréquence de coupure par l'oscillateur 3

Sinon j'ai trouvé ce pdf au sujet du filtre de l'EMS:
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J'essaie de poster les vidéos ce soir.

edit: Je viens de lire ton document, effectivement il confirme qu'il s'agit bien d'un 24db par octave (le 5 pôles).

a+

Non.

C'est le 4 pôles qui est un 24db/octave mais qui se comporte comme un 18db/octave.

Citation :

But whatever the reasons, these filters simply are not 18dB 3-pole filters: by all means they could be described as behaving more like 18dB/octave, rather than 24dB/octave, in the main region in which they are used (this could be said of many other filters though, yet isn't), but they simply cannot escape the fact that they are 4th-order, 4-pole, 24dB/octave filters, and calling them anything else is at best misleading, and at worse, just plain incorrect.

Tu peux voir les 4 pôles sur cette photo (panneau central, les 4 gros condos +/- au centre)
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Et le 5 pôles est un 30db/octave mais qui se comporte comme un 24db/octave.

Citation :

The '24dB' variant is actually a 5-pole filter, so nominally 30dB/octave attenuation in the stopband

Tu peux voir les 5 pôles sur cette photo (panneau central, les 5 gros condos +/- au centre)
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Le schéma dans le pdf que tu cites est une adaptation, ce n'est pas le filtre original.
Voici le vrai.

Je crois qu'en fait on ne devrait pas dire que 1 pôle = 6dB.

Ça dépend des filtres, il faudrait tous les mesurer pour savoir. Et il y aurait pas mal de variations apparemment.

Donc, a priori, ça ne veut rien dire un 24dB qui se comporte comme un 18dB. Soit le filtre fait 18 soit 24, quel que soit le nombre de pôles.

C'est ce que j'ai cru comprendre en lisant des plus qualifiés que moi, à voir.

Tim Stinchcombe me semble plutôt bien qualifié.

Pour ce que j'en sais, on peut considérer le "pôle" aussi comme une unité fixe correspondant à 6db par octave, tout comme le "Hz" est une unité correspondant à 1 oscillation par seconde ou le "noeud" est une unité correspondant à 1 mille marin par heure, non ?  

Non, le chiffre en dB est censé correspondre a une mesure : de combien de dB le filtre baisse le signal pour chaque octave.

Ce serait comme dire qu'un moteur fait 600 chevaux mais seulement 500 sur le banc d'essai car 100 ne sont pas utilisables. Dans ce cas le moteur fait 500 chevaux.

C'est juste un abus de langage auquel nous nous sommes habitués. Mais mathematiquement c'est faux.

Ok merci.
Tu as une source qui développe ce point de vue plus profondément stp, ça m'intéresserait ?

Pour en revenir au filtre EMS, Tim Stinchcombe fait une analogie comme toi avec une voiture :

Citation :

But whatever the reasons, these filters simply are not 18dB 3-pole filters: by all means they could be described as behaving more like 18dB/octave, rather than 24dB/octave, in the main region in which they are used (this could be said of many other filters though, yet isn't), but they simply cannot escape the fact that they are 4th-order, 4-pole, 24dB/octave filters, and calling them anything else is at best misleading, and at worse, just plain incorrect. If you owned a Porsche 911, but only drove it at 40mph to pick up the shopping on a Saturday afternoon, and somebody asked you what it is, you wouldn't say "it is a Saturday run-around", you'd probably say something like "it is a 150mph+ high-performance sports car", or maybe even "it is a 150mph+ high-performance sports car, but generally I only use it as a Saturday run-around"—just because you don't use it for what it was normally intended doesn't stop it being what it is.

Je ne retrouve pas sur Muff, mais j'ai trouvé cela :

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Citation :

This is not strictly true. While we tend to use #-poles to denote the slope of LP/HP/BP filters, number of poles and zeros does not necessarily correspond to the slope of these canonical designs. Filter design follows Butterworth's statement: "An ideal electrical filter should not only completely reject the unwanted frequencies but should also have uniform sensitivity for the wanted frequencies." But pole-zero analysis can be used to explore all sorts of filter designs such as comb filters. Indeed comb filters typically have many more than 4 poles

Je vais essayer de trouver plus précis.

Re,

Je rejoins vos remarques, j'ai fait ce genre d'erreur de jugement en 2008...
C'est à dire 3 pôles=-18 dB par octave.
En modifiant les coefs j'ai crée involontairement un filtre ayant une pente supérieure à -24dB en utilisant seulement 3 pôles. Donc un pôle ne garantit pas la valeur de référence habituelle de - 6 dB.
Finalement le nombre de pôles est juste une commodité de langage assez trompeuse car les valeurs essentielles sont sans doute la rotation de phase et la pente en dB.
Par exemple avec les filtres SVF (de -12 dB), lorsque j'en mets deux en série et que je balance la sortie entre le filtre 1 et le filtre 2 , j'obtiens la pente la plus forte en mettant la balance aux 2 tiers et non pas à fond vers le filtre 2 comme on pourrait le croire.
Par contre lorsque je connecte en sortie le troisième pôle d'un filtre 4 pôles de -24 dB, j'obtiens bien une pente de -18 dB (sauf que la résonance n'est plus équilibrée).
Tout cela est dans un contexte de la simulation, ce n'est pas forcément transposable avec l'électronique d'un circuit analogique.

Les photos... c'est magnifique, il n'y a pas énormément de composants, ça respire, la CM de mon PC c'est beaucoup moins funky.  

A propos du VCS3 en général.

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Dans ce manuel il est dit que le niveau de sortie des sources est autour de 2 volts donc si l'enveloppe module le filtre au maximum avec le rapport de 0.2 volts pour un octave, j'ai donc une modulation sur 10 octaves.

Est-ce réellement le cas ou bien le filtre a-t-il une limite autour de 10 khz comme l'indique ce manuel?


Merci


a+

Citation :

just because you don't use it for what it was normally intended doesn't stop it being what it is.

Là où je ne le rejoins pas,c'est que dans le cas présent on n'a pas le choix, on ne peut pas avoir de filtrage en 30dB en sortie d'un EMS, donc la mesure du filtre est bien 24dB/Oct.

Il y a 6dB qui dans l'absolu sont possibles mais qui ne sortiront jamais. Donc ils ne comptent pas dans la pratique.

Par contre je le rejoins sur le fait qu'il n'y a pas de filtre 3 pôles sur les EMS.

Le filtre n'a pas de limite à 10kHz, il peut osciller dans les ultrasons et donc devenir inaudible s'il reçoit un CV élevé et/ou si le bouton "frequency" est poussé trop loin.
Dans le manuel il est écrit "greather than 5Hz to 10kHz", en fait la plage varie d'un modèle à l'autre, comme celle des oscillateurs.

Salut,

Merci pour ta confirmation au sujet de la tessiture du filtre.

Hier soir j'ai fait la deuxième vidéo mais je n'ai pas eu le temps de les poster sur Youtube.

C'est très intéressant car les échelles de valeur sont similaires à celles de Synthedit, c'est à dire que le stream audio (en Float 32 bits) va de 0 à 20, la valeur maximum correspond au 0 dBfs.
Au niveau du code cc++, c'est de 0 à 2.
Par exemple pour stabiliser un niveau à 0db je met une limite à -2/+2, avec ou sans la fonction Tanh.
Donc la valeur de 2=20=0dbfs=2 volts en sortie de mon interface audio (+/-).

Le souci avec la résonance est que son amplitude s'additionne plus ou moins avec le son filtré, le filtre de L'EMS et celui du Moog ont tendance à abaisser le niveau des harmoniques en amont de la Fc, cela donne une résonance assez pure.
On arrive très vite au 0 dBfs, même en contrôlant la courbe de la résonance qui en mode auto-oscillation va vers un niveau infini car en numérique la saturation naturelle des transistors n'existe pas.
Le nombre de bits (32 bits float) ne résout pas ce problème mais il faut parfois sous moduler le signal pour avoir plus de marge de manœuvre et ensuite rendre la saturation éventuelle plus naturelle avec une fonction Tanh mais celle-ci produit ou accentue l'effet de repliement (aliasing), donc avec un filtre auto-oscillant on est obligé dans la plupart des cas de suréchantillonner au minimum en x2.

a+

Voilà , c'est mis en ligne.




J'ai modifié certains filtres ce matin avant de refaire la vidéo, on peut avec le petit potard régler le niveau de l'entrée du VCF, au départ il ne devait servir qu'aux filtres SVF mais je trouve cela plus pratique.

Le filtre que je préfère se nomme VCS3d* (* signifie que le filtre est suréchantillionné), il est plus consistant, le A correspond à la version en ligne (v1...v4).
C'est un 4 pôles avec une pente de -18dB, c'est celui dont j'ai connecté à sa sortie le troisième pôle.
Il a beaucoup moins d'énergie sur les basses fréquences que le filtre du VCS3 de référence, il n'y a pas photo.
Mais il a une montée en résonance rapide malgré qu'en auto-oscillation seule (sans signal* ou très faible) il perd l'accord.
D'ailleurs j'aimerais bien avoir vos avis là dessus, sur le temps de montée de l'auto-oscillation.
A la fin de la vidéo j'ai fait aussi un test de la modulation du Cut off par l'oscillateur 3.

*Pour stabiliser mes filtres j'injecte à l'entrée du bruit (à -80 dB), c'est assez efficace et inaudible, de toute manière un synthé analogique sans bruit de fond ça n'existe pas!

a+

Re,

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il y a deux exemples du filtre

J'ai contacté l'auteur et récupéré les fichiers wav.

a+

Salut,

D'après mes derniers tests basés sur les enregistrements d'albedo039, c'est finalement le filtre 4 pôles (-18 dB) avec la résonance rééquilibrée qui est le plus proche (Vcs3*, Vcs3d*).


La nouvelle vidéo sur les derniers tests:




a+

Salut

Sorry pour la réponse tardive, j'ai eu un weekend bien chargé... Et n'ai pas pris le temps d'enregistrer.

Ce qui me semble le plus proche de l'original est la fin de la première video (àpd 9.00) et un peu la seconde partie de la deuxième, le début ce n'est pas trop ça.

Sinon, un Synthi en bon état de fonctionnement n'a pas de bruit de fond, ou très très léger, en tout cas en rien comparable au noise que tu injectes.
Si le VCS3 qui t'a servi de référence souffle comme ça en plus d'avoir le filtre bridé, une petite cure de jouvence dans mon atelier lui ferait le plus grand bien  

Salut,

Merci,

En fait Scot Solida m'avait bien précisé que son VCS3  (1ère vidéo) était assez fatigué mais au moment de la création du plug-in en 2008 je ne pensais pas que cela était si important car j'étais plus fasciné par la matrice et je n'avais pas encore trouvé une technique simple pour le suréchantillonnage.
D'ailleurs je crois bien que les formes d'onde étaient aussi un peu à l'ouest.. J'ai vraiment eu du mal à les modéliser (synthèse additive), en fonction de la tessiture, elles changent normément.

Pour en revenir aux extraits, je ne connais pas les patchs originaux et la première partie de la seconde vidéo est assez floue, je me suis servi de l'extrait de la deuxième partie pour ajuster le niveau de la résonance entre 10k et 11k, pour avoir un "pop" similaire.
Les réglages de la  modulation du trapèze et du Cut off sont basés sur le principe qu'il devait moduler le VCF avec la résonance à fond et un Cut off assez bas.

L'intérêt de tes futurs enregistrements est que tu pourras me dire exactement les valeurs de ton patch.
Par exemple m'indiquer les paramètres principaux comme la fréquence du Cut off au départ d'un sweep et à la fin, si la modulation de l'enveloppe est à fond, etc...

J'ai déjà un aperçu du résultat final, je crois bien que je ne pourrais pas avoir le punch dans les basses fréquences si je veux préservé le rendu plus analogique du filtre nommé VCS3* ou VSC3d* (celui que je préfère), les autres filtres A et B ont plus de bande passante dans les basses fréquences mais ils sonnent plus numériques.

a+

Salut,

Ce matin j'ai refait la vidéo en me concentrant uniquement sur les filtres nommés Vcs3.
J'ai rajouté un mini potard pour ajuster le niveau de la résonance autour des hautes fréquences.
Au début de la vidéo j'ai repris l'extrait de la seconde partie de la vidéo précédente et ensuite j'ai testé la modulation de la fréquence de coupure par l'oscillateur 3.

En fonction de ton futur enregistrement je verrai si je garde les autres filtres mais au final je proposerai le choix du nombre de pôles.



a+

Salut

Voici en wav, enregistré directement à la sortie casque de mon AKS (d'où le petit souffle).
Le fichier est dispo jusqu'au 13 juin.
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La résonance est à 10 (en fait le point d'auto-oscillation varie d'un exemplaire à l'autre, entre 5 et 9).
Pour les 4 premiers, je fais un balayage 0 - 10 - 0 de la fréquence.
Pour les suivants, je joue avec le volume et les réglages du trapezoid et le potard de fréquence.

0.00 : filtre 4 pôles
0.30 : filtre 5 pôles
1.00 : filtre 4 pôles avec bruit blanc
1.20 : filtre 5 pôles avec bruit blanc
1.55 : filtre 4 pôles, résonnance contrôlée par le trapezoid
3.00 : filtre 5 pôles, résonnance contrôlée par le trapezoid
3.45 : filtre 4 pôles avec bruit blanc, fréquence contrôlée par le trapezoid
4.10 : filtre 5 pôles avec bruit blanc, fréquence contrôlée par le trapezoid

Salut,

Merci,

Super, super.

Effectivement la différence est plus nette et plus perceptible à la première écoute.

je vais m'y mettre de suite.

a+

Re,

Bon j'ai réussi à caler les niveaux de 20 hz à 20k mais je suis perplexe car la distorsion du filtre du VCS3 de BLT est inattendue, c'est à dire qu' elle est constituée d'harmoniques impaires et paires (dent de scie)... Actuellement je peux produire le même niveau de distorsion mais avec seulement des harmoniques impaires (similaire à un signal carré), je ne peux pas avoir le même grain car je ne vois pas comment produire une distorsion produisant un signal de ce type (peut être avec un WaveShaper ...?).
Je peux faire un filtre similaire mais la couleur de la distorsion sera plus conventionnelle.

Je vais faire une vidéo avec les résultats actuels et vous me direz si c'est correcte ou pas

a+

Cette distorsion est peut-être celle des amplis de sortie (PA234/GEL234F1) de mon Synthi ?