Forum: Digitale Signalverarbeitung / DSP / Machine Learning Panoramaregler


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von Chris G. (chris94g)


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Hallo,
ich muss für das Studium ein Projekt bearbeiten.. Ziel ist es ein Signal 
zu generieren und über einen DSP mit dem Panoramaeffekt ausgeben. Er 
soll also von einem Kanal (r) zum anderen Kanal (l) "wandern".
Ich habe nun etwas recherchiert und herausgekriegt, dass es über eine 
Lautstärkeregelung realisiert wird. Mein Prof meint nun aber, dass es 
einfach eine variable Verzögerung des einen Kanals zu dem anderen sei.. 
kann man damit wirklich diesen Effekt erreichen?
Hat jemand Anregungen bzw Ansätze wie man da ran gehen kann?

Danke euch schonmal!

von Der Andere (Gast)


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von JoeDoe (Gast)


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Das hängt davon ab, ob der Effekt der Intensitäts- oder 
Laufzeitstereophonie nachgebildet werden soll. Bessere Pult (Studer 
Vista, ...) implementieren beide Varianten und auch Mischverfahren.

Bitte lies Dir die Seiten von Prof. Sengpiel zu diesem Thema durch:

http://www.sengpielaudio.com/TheorieGrundlaLaufzeit.pdf
http://www.sengpielaudio.com/Panoramaregler-Panpot.pdf
http://www.sengpielaudio.com/DasTheoretischeIdealePanpot-Werte.pdf

von Adrian Bergmann (Gast)


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Funktioniert im Prinzip, wird aber selten gemacht - aus gutem Grund: 
Dadurch wird Monokompatibilität ruiniert. Du wirst ein Signal nicht 
ausschließlich rechts/ausschließlich links ausgeben können. Die 
maximalen laufzeitunterschiede müssen an die Position der Boxen im Raum 
angeglichen werden.
Und zum Thema von L nach R wandern:
Wenn du das mit Laufzeit- und nicht mit Pegeldifferenz implementierst, 
wird sich das nicht wie 'Wandern' anhören, sondern eher nach 
'Raumschiff' - Stichwort 'Phasing'.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Ist das Signal mono oder stereo?

Manchmal kann man mit dem Panoramapoti sogar über R und L hinaus 
einstellen, dann wird der andere Kanal invertiert. Also z.B. voll auf R 
und ein wenig um 180 Grad verdreht nocht auf L. Klingt im Kopfhörer 
etwas seltsam.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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>Funktioniert im Prinzip, wird aber selten gemacht - aus gutem Grund:
>Dadurch wird Monokompatibilität ruiniert.
Das ist aber ein sehr alter Hut, den man sich heute nicht mehr aufsetzen 
sollte.
Ausserdem sind Aufnahmen mit Stereomikros ohnehin mit 
Phasenunterschieden "belastet" und damit nie mehr voll Monokompatibel.

> Du wirst ein Signal nicht ausschließlich rechts/ausschließlich links
Es ist ja jeweils Dasselbe Signal nur entspechend verzögert.
Die Seite von Eberhard Sengpiel(+) erklärt das ja sehr schön:
Bässe brauchen rund 2ms, Höhen etwa 1ms Vorlauf, um komplett zu 
elongieren.

>Die maximalen laufzeitunterschiede müssen an die Position der Boxen im Raum
>angeglichen werden.
Im Stereodreieck liegt die Position fest.(?)
Entscheidend ist, dass das eine Ohr den Schall früher abbekommt. Bei 
Bässen ist es so, dass der Kopf nicht so gut trennt, daher wirkt sich 
dieselbe Laufzeitdifferenz schwächer aus. Das gilt für die Pegelthematik 
im Übrigen auch.

Und: Auch reine Pegelstereofonie kriegt bei der Wiedergabe 
Phasenüberlagerung ab, weil die beiden Lautsprecher unterschiedliche 
Abstände zum Ohr haben. Gewisse Kammfiltereffekte sind also nicht zu 
vermeiden.

>Und zum Thema von L nach R wandern:
>Wenn du das mit Laufzeit- und nicht mit Pegeldifferenz implementierst
>wird sich das nicht wie 'Wandern' anhören, sondern eher nach
'Raumschiff' - Stichwort 'Phasing'.
Das Phasing entsteht, wenn zwei gleichlaute Signale allein durch 
Phasenverschiebung überlagert und von derselben Quelle wiedergegeben 
werden.
Bei Stereo sind es aber zwei LS und die akustische Überlagerung der 
beiden Signale hat eine abweichende Wirkung.

> Manchmal kann man mit dem Panoramapoti sogar über R und L hinaus
> einstellen, dann wird der andere Kanal invertiert. Also z.B. voll auf R
> und ein wenig um 180 Grad verdreht nocht auf L. Klingt im Kopfhörer
> etwas seltsam.
Weil eine derart extreme Phase in der Praxis nicht existiert, jedenfalls 
nicht für alle Frequenzen. Solche Effekte eignen sich, um Signale ins 
"off" zu stellen. Generell klingt phasenbasiertes Stereo auf Kopfhörern 
runder und indirekter - hülliger vor allem. Ich verwende es gerne für 
Chöre in Kirchen.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Wollte gerade mal ein Beispiel dranhängen, da fiel mir auf, dass das 
WMA, das ich erzeugt hatte, einen ziemlich wirren Phasensalat erzeugt 
und sich komplett anders anhört, als das wav. Daher das wav als zip.

Ein sweep von -180 bis 180. Man sieht sehr schon wo es sich im 
Lautsprecher bewegt und wo im Kopfhörer.

von Adrian Bergmann (Gast)


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Hallo Jürgen,

> Monokompatibilität
sollte man nicht unter den Teppich kehren: Gerade mit dem Revival der 
Schallplatte wird das wieder zunehmend wichtiger.

>> Du wirst ein Signal nicht ausschließlich rechts/ausschließlich links
>Es ist ja jeweils Dasselbe Signal nur entspechend verzögert.
>Die Seite von Eberhard Sengpiel(+) erklärt das ja sehr schön:
>Bässe brauchen rund 2ms, Höhen etwa 1ms Vorlauf, um komplett zu
>elongieren.

Was ich meinte: Du kannst nicht ein Signal 100% aus der Box 1 und zu 0% 
aus Box zwei kommen lassen, damit die Quelle exakt bei 1 verortet wird.

>Das Phasing entsteht, wenn zwei gleichlaute Signale allein durch
>Phasenverschiebung überlagert und von derselben Quelle wiedergegeben
>werden.
>Bei Stereo sind es aber zwei LS und die akustische Überlagerung der
>beiden Signale hat eine abweichende Wirkung.
Es handelt sich bei beiden um Kammfiltereffekte und beide werden 
deutlich hörbar, wenn man die Verzögerung ändert.

Bei deinem Hörbeispiel hast du jetzt nen reinen Sinus genommen. Ich bin 
zugegebenermaßen überrascht, dass der Stereoeffekt auf Boxen auch damit 
deutlich hörbar ist - habe erwartet, dass das nur mit transientenreichen 
Signalen so richtig funktioniert.
Mit einem Sinus kann man jetzt einen Kammfilter natürlich schlecht 
demonstrieren, aber selbst da kann man hören, dass da irgendeine 
Modulation in der Phase stattfindet.

von Chris G. (chris94g)


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Ich danke euch sehr für die Antworten und rege Diskussion. Die Links 
werde ich mir gleich mal näher anschauen!
Ich habe vergessen zu erwähnen, dass ich dazu einen C-Code schreiben 
muss. Als Signal habe ich erstmal einen Sinus generiert, mein Prof 
meinte nun aber auch, dass dieser so nervig sei.. wie kann ich einen 
Sinus verändern, dass er angenehmer klingt.. wie bringe ich Oberwellen 
drauf, oder funktioniert das so überhaupt?
Die Ausgabe soll übrigens über Kopfhörer geschehen.

von Adrian Bergmann (Gast)


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Einfacher als einem Sinus Oberwellen hinzuzufügen, also 'additive 
Synthese', ist es, ein bereits oberwellenhaltiges Signal zu filtern, 
also 'subtraktive Synthese'.
Generier dir einfach mal einen {1, -1] Puls und jag ihn durch ein 
simples Filter. Dann kannst du mit der Cutoff-Frequenz des Filters und 
dem Tastgrad des Pulses herumspielen, bis es 'angenehmer' klingt.

Oder du samplest dir einen flächigen Klang z.B. mit einer Digital Audio 
Workstation und einem VST-Synthesizer und benutzt das als Lookup-Table 
auf dem DSP. Anfangs- und Endpunkt des Samples musst du dann geschickt 
wählen, dass es gut klingt beim Loopen.

von Martin K. (mkmannheim) Benutzerseite


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Es dürfte auch schwer werden, einen Sinus so zu filtern, dass noch 
Oberwellen entstehen :-)

Wie wäre es mit einem Verzerrer? Die ersten Gitarrenverzerrer hatten 
einfach ein Clipdiode. In C sicher einfach zu formulieren.

Zum Panoramaregler: Ich glaube es gab irgendwo eine Vorgabe für solche 
Regler an Mischpulten, um die Spannungsverhältnisse zu normen. Unser 
Tonmischer hat sich einst zu geäussert, als er unser Nehringerpult 
gesehen hat und meinte, dass sei nicht so ganz i.O.

von Jürgen S. (engineer) Benutzerseite


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Chris G. schrieb:
> meinte nun aber auch, dass dieser so nervig sei.. wie kann ich einen
> Sinus verändern, dass er angenehmer klingt.. wie bringe ich Oberwellen
> drauf, oder funktioniert das so überhaupt?
> Die Ausgabe soll übrigens über Kopfhörer geschehen.

Im Kopfhörer werden starre Klänge besonders "nervig". Liegt aber an der 
starren Verteilung im Raum. Schöner ist es, wenn die Frequenzen aus 
verschiedenen Richtungen kommen, was real das 3D-Abstrahlspektum der 
Instrumente in Verbindung mit dem Raum (Reflektionen) bewerkstelligt.

Bei künstlichen Klängen braucht es Raumklang, um Weite zu erzielen. 
Oberwellen alleine helfen da noch nichts.

Oberwellen selber machen den Klang aber interessanter, erzeugt werden 
sie mit mehreren Tongeneratoren oder nichtlinearen Verzerrern. 
Einfachster Fall ist der Begrenzer, wie oben erwähnt, wobei Dioden nicht 
streng abschneiden. Etwas aufwändiger ist die Erzeugung einer doppelten 
Frequenz per Quadrierung und Offsetverschiebung. Geht aber nur für 
saubere Sinüsse direkt. Ansonsten, brechen an einer nichtlinearen 
Phasen- oder Amplitudenkennlinie.

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