Very Hot Topic (More than 50 Replies) Цифровая эмуляция лампового преампа (Прочитано 379 раз)
Брат Пилот
Младший паяльщик
**
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 161
Зарегистрирован: 22.07.2009
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #20 - 07.12.2009 :: 21:53:21
Post Tools
для тех кто не понял.... мне делать проэкт по любому, тематику проэкта выбираю сам. единственное условие на базе альтеры семейство циклон2


понятно что DSP и быстрее и как то более для этого предназначены.
впрочем "вычислительные мощности" необходимы при условии сложных мат моделей. о сложности таковых тут пока что не заикнулся никто.

ЗЫ: в следущем семестре буду брать курс DSP тогда сделаю что нить на них.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
KMG
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 3776
Местоположение: Санкт-Петербург
Зарегистрирован: 06.06.2008
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #21 - 07.12.2009 :: 22:05:06
Post Tools
Лампа, это степенная функция с показателем 1,5.
И это самое простое из известного (весьма приблизительные модели исподьзуемые в симуляторах)
Вот почитай насчет сеточного тока (то что ни один симулятор правильно не делает)
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1253301550

PS Я бы например для фпга нашел более разумное применение - хороший цифровой ревер, что нибудь вроде этого
http://www.wavefrontsemi.com/index.php?id=11,14,0,0,1,0
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
IP записан
 
[aXu]
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #22 - 08.12.2009 :: 05:59:55
Post Tools
Еще раз повторюсь - создание именно цифровой системы - дело принципа. Можно много говорить о дороговизне цифры, но согласитесь, если бы процы звучали 1:1 как ламповые головы, то все бы играли на них, потому что это компактно, удобно и, как не странно, дешево (самый дорого под стоит дешевле 30000, точную цифру не знаю), сравните с ректифаером за около 3 килобаксов.

Про FPGA я в самом начале написал. Просто собирать DSР на ПЛИС я и сам считаю не нужным. FPGA позволяет реализовывать мат операции методом сборки из логики различных мат блоков, например перемножителей. Между прочим, данная FPGA уже содержит 26! аппаратных 18-разрядных перемножителей, и я могу собрать еще столько, сколько позволит логика (28К логических элементов это очень дофига!). Таким образом можно будет собрать все мат функции, необходимые для обсчета проекта.
Либо вариант 2 - собрать DSP. но не простой, я уже об этом писал. А с внедренными custom - функциями. Я пока сам до конца не выяснил все подробности этого метода, но примерно это выглядит так: в некоторые регистры проц заносит данные. Эти данные забирает собранная на дикретных элементах схема, которая их умножает, пропускает через экспоненты-параболы и все что захочешь, причем вообще не загружая процессор. После чего результат вычисления забирается в другом регистре. С учетом того, что процессор занимает всего менее 2000 логических элементов, то оставшиеся более 26000 элементов (сравните насколько это больше, чем 32-разрядный процессор по вычислительно мощности) можно использовать этих фукнций.
Главное в ПЛИС - это возможность параллельных вычислений в разных частях кристалла. В отличие от DSP, в котором все операции делаются одним вычислительным блоком - АЛУ.

Вообще о платформе можно много говорить, но самое главное - ЧТО реализовывать, а про то, на какой платформе - дело каждого.

Для начала я вывел передаточную функцию (ПФ) стандартного темброблока. То, что получилось, мне не очень нравится - в виду взаимовлияния положения ручек на АЧХ, ПФ зависит от положения ручек очень сложным образом. Реализовать это все конечно можно, только не очень хочется - мат операций много.
Поэтому у меня вопрос к людям, которые занимались модификациями ТБ/придумывали альтернативные ТБ (видел несколько веток на форуме). Является ли взаимозависимость ручек ТБ желаемым свойством, без которого гитаристу не обойтись? (для меня оно является привычным, а как будет ощущаться другая зависимость АЧХ от положения я не могу представить). И соответственно что я хочу выяснить - следует ли копировать зависимость АЧХ от положения ручек 1:1, или оно такое получилось в виду желания производителей максимально упростить ТБ, и соответственно можно реализовать некую более желаемую зависимость АЧХ от угла?
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
[aXu]
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #23 - 08.12.2009 :: 06:15:44
Post Tools
Большое спасибо за данные по сеточным токам - воспользуюсь характеристикой от КМГ.
Цитата:
о сложности таковых тут пока что не заикнулся никто

Сложность вычислений будет весьма высока, это очевидно! Симуляция проходной характеристики лампы, сеточного тока, перезаряда разделительного конденсатора, да и вообще уплывание рабочей точки при изменении формы входного сигнала, все эти вещи потребуют очень большого количества операций с сигналом. А ведь кроме ВАХ каскадов, в преампе очень много частотых звеньев - количество нулей/полюсов просто огромно, причем все одной цифровой передаточной функцией не реализовать - все они в разных частях схемы находятся.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
thorium
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #24 - 08.12.2009 :: 08:31:39
Post Tools
DIMEbag писал(а) 05.12.2009 :: 19:25:40:
Плис, способная выполнять возложенные задачи(cyclone тут явно не справиться, если только IIIй, элементарно быстродействия не хватит) будет стоить 2-3к (типа Stratix)
http://www.altera.ru/cgi-bin/price/price
нормальный АЦП-ЦАП хотя бы 16 битный стоит от 300р и это всё без обвязки(вы посмотрите например цены преобразователей apogee, mytek и т.п., даже наш отечественный дигилаб дешевле 20к за канала не получается, это если мы хотим качественного звука. а не SBlive). Платы(ЛУТ здесь вряд ли проканает) и установку ПЛИС дома не сделаешь номрально, поэтому это ещё деньги, плюс ко всему этому нужна хорошая обвязка, грамотная экранировка аналоговго и цифрового тракта, качественная разводка плат, нормальные источники питания...
Цифровая техника выходит дешевле ламповой тольо при серии устройства в пару сотен экз.

Кароче, лучше уж написать VST плаг-ин, а потом думать куда его запихнуть

...а так же аппаратные и программные средства отладки и программирования которые тоже стоит весьма неплохо. не припомните сколько стоит лицензионный( Очень довольный Смех), например, Keil?
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
DIMEbag
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab

Сообщений: 996
Зарегистрирован: 14.02.2009
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #25 - 09.12.2009 :: 04:42:13
Post Tools
Ага, qurtus в самой просто лицензии стоит 2к у.е. например =)

Зависимость ручек темброблока неотъемлемое свойство гитарного премпа, более того, основная частотная коррекция происходит там, так что надо полностью описывать EQ. Т.е. записывать дифф.ур., решать его и т.д. и т.п.
Иначе всё опять будет очень упрощено
  

(Вложенный файл удалён)

Хорошего человека легко узнать по тому, как неуклюже он делает подлости
Наверх
 
IP записан
 
Антон
Полноправный участник
***
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 590
Местоположение: Серпухово
Зарегистрирован: 31.05.2008
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #26 - 09.12.2009 :: 05:49:49
Post Tools
Всё зависит от самого преампа который хочешь синтезировать. Например, в ADA MP-1, Marshall JMP-1 ручки тебров не влияют на общую АЧХ, те они независимы. Наверное, нужно и то и другое иметь, раз это будет цифрой обрабатываться... для начала вполне сойдёт эквалайзер с Marshall JMP-1, лучше больше времени потрптить на тонкости модели ламп.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
ICQ  
IP записан
 
[aXu]
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #27 - 09.12.2009 :: 19:03:59
Post Tools
А как же квартус веб эдишн? абсолютно бесплатен.
Зачем дифуры? все легко делается (и я уже сделал) в операторном виде. Про то, что АЧХ весьма не плоская при ручках в 12 часах я в курсе.
...Раз в некоторых ампах не учитывают взаимовлияние ручек, то и я не буду пока что.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
DIMEbag
Разбирающийся
****
Вне Форума


GTLab

Сообщений: 996
Зарегистрирован: 14.02.2009
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #28 - 09.12.2009 :: 19:50:17
Post Tools
Вэб едишн не позволит программировать ПЛИСину, т.е. он компилит, но компиляционный файл не будет работать(я проверял) =) они же там не дураки, чтоб продавать что-то за 2к и его же бесплатно выкладывать.
Бесплатный у них MAX PLUS.
Ну операторный вид это по сути преобразованные дифуры, собственно для этого и был придуман, чтоб не интегрировать и дифф., а умножать и делить. Но обратное-то преобразование лапласа всё равно делать надо =) так что всё равно не всё так просто)
Пока можно и не делать взаимовлияние EQ, но для полноценной модели классических предов надо будет делать.
  

(Вложенный файл удалён)

Хорошего человека легко узнать по тому, как неуклюже он делает подлости
Наверх
 
IP записан
 
[aXu]
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #29 - 11.12.2009 :: 03:59:10
Post Tools
Обратное преобразование делать не надо. Потому что как только у меня есть передаточная функция в операторном виде, я ее записываю в Z-форме, и таким образом сразу получаю описание того, что мне необходимо вычислить чтобы получить такую АЧХ. Погугли Z-преобразование, если интересно.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Gunpowder
Разбирающийся
****
Вне Форума



Сообщений: 976
Местоположение: Киев, Украина
Зарегистрирован: 16.09.2005
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #30 - 11.12.2009 :: 12:10:16
Post Tools
Имхо, рещение системы нелин. диф. уравнений тут более к месту. Потому как повторение ачх далеко не главное.

Надеюсь не нужно напоминать, что тот же EQ в маршаллоидной схеме из-за комплексного сопротивления серьезно влияет на работу предыущего каскада.
  

(Вложенный файл удалён)

Я собрал Маршалл из телевизора Весна, а он звучит не как Маршалл, а как Весна. В чем может быть проблема?

Куплю недорого эликсир молодости, драккар на ходу и способ превращать 6н2п в Телефункен
Наверх
 
IP записан
 
KMG
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 3776
Местоположение: Санкт-Петербург
Зарегистрирован: 06.06.2008
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #31 - 11.12.2009 :: 12:22:01
Post Tools
+1, насчет КП перед ТБ можещь посмотреть здесь.
http://gtlab.net/gtlab4/2009/01/14/%d0%bd%d0%b5%d0%ba%d0%be%d1%82%d0%be%d1%80%d1...
Картинки снимались при среднем положении регуляторов.
При изменении положения регуляторов картинка меняется очень сильно, то есть регуляторы ТБ меняют ачх только без перегруза, а когда начинается ограничение они начинают влиять также на структуру перегруза.
« Последняя редакция: 11.12.2009 :: 12:22:41 от KMG »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
IP записан
 
[aXu]
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #32 - 11.12.2009 :: 17:11:19
Post Tools
Спасибо большое за информацию касательно КП. Тем не менее обращаю внимание, что срез низа полуволны - просто разряд эквивалентной емкости ТБ на катодный резистор КП, никаких нелинейностей тут нет - чистая экспонента как результат переходного процесса в апериодическом звене (лампа запирается быстро, поэтому ВАХ КП не оказывает на мой вкус существенного влияния на форму выходного сигнала). Нелинейные уравнения решать не нужно, а эквивалентную емкость можно считать один раз для текущего положения ручек, поэтому это можно хоть одну секунду делать.

Кстати разностные нелинейные уравнения решаются достаточно легко. Правда решить ламповый каскад гуманными с точки зрения объема реал-тайм вычислений методами, с учетом сеточных токов-перезаряда разделительного конденсатора, частотной коррекции в катоде и выходного сопротивления предыдущего каскада, у меня пока не получается - система выходит с тремя вложенными контурами обратных связей, причем нелинейность внутри торчит. Может быть стоит отделить сеточный ток от выражения для выходного напряжения и решать задачи отдельно - пока еще думаю.
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Брат Пилот
Младший паяльщик
**
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 161
Зарегистрирован: 22.07.2009
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #33 - 10.05.2010 :: 01:40:13
Post Tools
хелп!!!! кто нить где нить встречал описание математических моделей эффектов?!

ну с цифровым управлением громкостью я разобрался.. не проблема. хотя потребовалось еще вдуплить как именно звук записывается в цифре.

эффект тремоло я думаю проблем не вызовет. (та же громкость, ток модулируемая )

а вот попытавшись сделать октаву вверх получилась полная фигня  :-|
я считал, что инвертируя одну полуфазу я получу необходимый мне эффект. фига там... в общем кто что знает про реал-тайм эффекты? мож кто где че в сети встречал?!

может ссылки на математическое описание хоть каких нить драйвов.

ЗЫ: как уже писал выше пишу диплом на FPGA Altera  кит DE-2 c циклоном2  на борту.(чуть более старшая модель чем у топикстартера) в качестве процессора использован Ниос2, и кстати если не ошибаюсь я их несколько могу разместить на матрице. бо как полностью с конфигурированный проц + написанный на VHDL аудио - интерфейс заняли всего 7% от общего обьема ячеек. нет никакой проблемы поставить 2-3-4 в ряд и каждому дать свои задачи. все они будут работать параллельно.
или я ошибаюсь?  Озадачен

просьба воздержаться от вопросов и комментариев в стиле "а нафига это в принципе? а при помощи..... это можно сделать быстрее и круче"
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
KMG
Гуру
*****
Вне Форума



Сообщений: 3776
Местоположение: Санкт-Петербург
Зарегистрирован: 06.06.2008
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #34 - 10.05.2010 :: 09:20:24
Post Tools
Я уже кидал ссылку, там есть алгоритмы и исходники питчшифтв
http://www.wavefrontsemi.com/index.php?id=11,14,0,0,1,0
  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
IP записан
 
Oleny
Участник


Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #35 - 16.05.2010 :: 14:22:18
Post Tools
Здраствуйте, тема интересная, тоже хочу принять участие!!!
Конкретных мыслей пока не имею, поэтому я пока "собираюсь с мыслями" )))
Посему просьба к г-ну [aXu]: выкладывайте, пожалуйста, всю уже посчитанную информацию (особенно мат. часть) сюда - хочу ознакомится и с удовольствием поучаствовать.
Предлагаю совершить некоторое "разделение труда" (для начала между мной и Вами хотя-бы).
Как только я переварю все свои раздумья - поделюсь)))

П.С. to [aXu] А можно к Вам в асю постучать?)
« Последняя редакция: 16.05.2010 :: 14:24:05 от »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
Medved
Гуру
*****
Вне Форума


Ле... Лети!

Сообщений: 4534
Местоположение: г. Екатеринбург
Зарегистрирован: 09.06.2005
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #36 - 16.05.2010 :: 18:05:55
Post Tools
Моделирование аналога - тупиковый путь для цифры. Нужно "перпендикулярное" мышление и такие же алгоритмы. Аналог кроме ограничения в питание простыми способами обеспечить синтез новых частот не может, цифра - может. Очевидно, что используя хитрые алгоритмы синтеза в цифре можно получить недостижимый для аналога сигнал/шум (близкий к С/Ш самой гитары), динамику любого требуемого уровня и прочие плюшки. Вопрос только как это сделать? Круглые глаза
« Последняя редакция: 16.05.2010 :: 18:07:43 от Medved »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
ICQ  
IP записан
 
Peratron
Гуру
*****
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 13579
Зарегистрирован: 16.08.2009
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #37 - 16.05.2010 :: 18:40:05
Post Tools
Цитата:
Аналог кроме ограничения в питание простыми способами обеспечить синтез новых частот не может

Абсолютно неверное утверждение - может, и легко. Вся классическая психоакустика - начиная с эксайтера, это аналог.
Вся классическая гитарная обработка - аналог.
Куча схем с переносом спектра, спецмодуляциями и т.п. - аналог.

Ну, и понятие "простых" методов - тоже очень нечёткое.

Цитата:
Очевидно, что используя хитрые алгоритмы синтеза в цифре можно получить недостижимый для аналога сигнал/шум (близкий к С/Ш самой гитары), динамику любого требуемого уровня и прочие плюшки. Вопрос только как это сделать?

Отношение с/ш для цифры - при аналоговом источнике, к коим относится и гитара - определяется в первую очередь именно аналоговой схемой, обеспечивающей усиление и согласование с АЦП. Тотчно так же с\ш аналоговой обработки определит такой же нормирующий усилитель.

К достоинствам цифры следует отнести стабильность и предсказуемость параметров - здесь она безусловно превосходит аналог. А всё остальное - от лукавого...

UPD: вот пример программирования спектра аналоговой схемы - достигнутый благодаря использованию современных способов проектирования

Это спектр микрофонного усилителя:
http://pics.livejournal.com/fan_d_or/pic/0001cexp


А вот спектр гитарного канала:
http://pics.livejournal.com/fan_d_or/pic/0001b8z2

Они сделаны такими намеренно - и звучание вполне соответствует этому характеру. Я впервые улышал твердотельный прибор, звучащий с ламповым мкрофоном детальней, чем ламповый пред.
Надо только добавить, что детальность достигается только при использовании однокаскадного усилителя без общей ООС.  Вот когда удалось в одном каскаде получить усиление под 60 дБ при искажениях меньше 0.01% и, главное, при резко спадающем спектре - вот только тогда оно и зазвучало...

В общем, скажу в очередной раз: в мире нет ни "цифры", ни "аналога" - они придуманы человеком и бездумное употребление этих понятий только уводит от понимания истинной сущности происходящих явлений.

  

(Вложенный файл удалён)

Схемотехническая мантра: титцешенкохоровицехилл. Повторять до просветления...
Наверх
 
IP записан
 
Medved
Гуру
*****
Вне Форума


Ле... Лети!

Сообщений: 4534
Местоположение: г. Екатеринбург
Зарегистрирован: 09.06.2005
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #38 - 16.05.2010 :: 18:50:29
Post Tools
@ Peratron
Отношение сигнал/шум хамбакера примерно 130дб. После лампового аналогового ограничителя от них остается 40. В цифре достижимый С/Ш при соответствующих алгоритмах может быть на уровне С/Ш связки АЦП+ЦАП - на сегодняшний день около 120дб.

Цитата:
Абсолютно неверное утверждение - может, и легко. Вся классическая психоакустика - начиная с эксайтера, это аналог.
Вся классическая гитарная обработка - аналог.
Куча схем с переносом спектра, спецмодуляциями и т.п. - аналог.

Ну, и понятие "простых" методов - тоже очень нечёткое.

Ага, а в Африке зимой +20. Каким боком это все относится к гитаре и названию топика? Смех
« Последняя редакция: 16.05.2010 :: 18:56:22 от Medved »  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
ICQ  
IP записан
 
Брат Пилот
Младший паяльщик
**
Вне Форума


GTLab - forever!

Сообщений: 161
Зарегистрирован: 22.07.2009
Re: Цифровая эмуляция лампового преампа
Ответ #39 - 17.05.2010 :: 00:04:35
Post Tools
а можно свои пять копеек вставить?

@ Medved

толку что хамбакеры мало шумные и показатели современных АЦП по шуму весьма высоки? разве кто-то в здравом уме пошлет сразу на АЦП сигнал с хамбакера?
в любом случае нужен преамп, который данный показатель "испортит"

а в общем... ограничение делать... ну вывел я некую формулу для реал-тайм ограничения, ну понятное дело получил на выходе "какашку"
полез читать что из себя представляет по спектру ламповый и транзисторный перегруз.
в общем нужно добавлять гармоники , встал вопрос как это делать.
в проекте фигурирует много разных модулей, среди них есть и октавер. было принято решение писать октавер на базе алгоритма пич-шифтера (пич-шифтинг с цельным значением), пишется он на основе FFT.

а теперь вопрос есть более простые способы получить гармоники высшего порядка?

@ KMG
спасибо за ссылку, к сожалению такого ассемблера я не знаю , разбираться я пока оставил на потом.
а пока я нашел другой источник алгоритмов
http://www.codase.com/search/display?file=L2dlbnRvbzIvdmFyL3RtcC9yZXBvcy9jb2Rhc2...

ЗЫ: а есть у кого какие идеи КАК сделать синтез? ничего в голову не приходит кроме как банального разложения на ряд Фурье и определение максимальной по амплитуде гармоники с последующим синтезом вайвформ из памяти с частотой этой гармоники.


  

(Вложенный файл удалён)
Наверх
 
IP записан
 
 
  « Главная ‹ Раздел Наверх этой страницы