00:08 - Lektion 07. FM-Synthese und Einführung in das Filtern In diesem Tutorial werde ich Ihnen die Frequenz-Modulations-Synthese und einige nützliche Techniken zeigen, mit denen man den generierten Sound bearbeiten kann. Frequenz-Modulation oder kurz „FM“ ist eine Änderung in der Frequenz eines Signals, die entsteht, wenn man die Frequenz mit einem anderen Signal mischt. Zusammen mit der Amplituden-Modulation und zusätzlicher Synthese zählt die Frequenz-Modulation zu den einfachsten und am besten klingenden Algorithmen, auch wegen der Möglichkeit, hiermit komplexe Kurvenverläufe zu generieren. Komplexe Kurvenverläufe werden wegen eines großen Obertonanteils beim Hören als besonders reichhaltig und definiert wahrgenommen. In diesem Patch werden wir die Frequenz einer sinusförmigen „carrier“-Welle durch das Output eines sinusförmigen Modulationsoszillators kontinuierlich variieren. Den „modulator“ fügen wir dann zu der konstanten Basis-Frequenz des „carrier“ hinzu. Was bedeutet das, was ich über „FM“ gesagt habe? Lassen Sie es uns zusammen gemeinsam anschauen, indem wir einen komplett neuen Patch öffnen. Wir wissen, dass wir 2 Oszillatoren benötigen, also lassen Sie uns diese erzeugen. Wir benötigen auch noch ein paar „numberbox“ um die „FM carrier“-Frequenz und den „FM modulator“ zu setzen. 01:56 - Lassen Sie uns auch noch ein paar Kommentare hinzufügen, um uns zu erinnern, was wir an dieser Stelle tun. 02:07 - Wir wissen, dass das vom „modulator“ kommende Signal zur Basis-Frequenz des „FM carrier“ hinzugefügt werden muss. Lassen Sie uns also die „numberbox“ nehmen, die wir benutzen, um den „FM carrier“ zu setzen und anstatt diesen direkt mit dem „carrier“-Oszillator zu verbinden, müssen wir diese Nummer dem Signal hinzufügen, das vom „FM modulator“ kommt. Wie machen wir das? Wir brauchen eine „+ (tilde)“, die wir folgendermaßen verbinden. 02:45 - Ich habe noch nicht den richtigen Operanden gesetzt, der das Signal sein sollte, das vom "FM modulator" kommt, wie wir gesagt haben, denn dieses Signal muss vorher multipliziert werden. Also machen wir es mit dem uns bekannten "multiplier“. Warum tun wir dies? Weil in der "FM"-Synthese die Amplitude des "modulator" die Intensität oder die Wirksamkeit des Effekts bestimmt. 03:15 - Wir können nun eine weitere "numberbox" nehmen, um die Intensität zu steuern und dies auch kommentieren. 03:34 - Super, dies ist der Algorithmus, der die "FM" ausführt, aber wir können noch nicht damit spielen, weil wir die Lautstärkeregelung und den Ausgang der Soundkarte aufbauen müssen, also lassen Sie uns dies tun. Jetzt, wo Sie schon ein Experte sind, werden wir, anstatt von Null zu beginnen, wie wir es bisher getan haben, diese aus dem Patch, den wir entwickelt haben, kopieren, um die additive Synthese auszuführen. Also wähle ich den "slider", die "line" und ihre Nachricht, den "multiplier" und "dac", und ich füge dies in den neuen Patch ein. 04:25 - Jetzt kann ich den zusätzlichen Synthese-Patch schließen, denn ansonsten würde, wenn wir das Audio einschalten, auch noch der alte Patch klingen. 04:38 - Lassen Sie uns die Lautstärkeregelung folgendermaßen verbinden. Und nun können wir schon hören, wie "FM" klingt! 04:58 - Wie Sie hören können, sind die Sounds, die wir produzieren, schon voller als vorher. 05:27 - Lassen Sie uns einen Schritt weitergehen. Man kann sagen, dass der Sound, den wir von dieser Synthese bekommen, so voll ist, dass wir möglicherweise nur einen Teil hiervon benutzen möchten. Wovon spreche ich? Ich spreche vom Filtern! Was bedeutet es, zu filtern? Filtern bedeutet, dass, wenn wir ein Signal haben, das reich an verschiedenen Frequenzen ist, wir einige hiervon herausfiltern möchten. Wie geht das? Indem wir eine Funktion nutzen, die Frequenzen in einem bestimmten Bereich herausnimmt und die Lautstärke von Frequenzen außerhalb dieses Bereichs reduziert. Eine Funktion, mit der dies möglich ist, ist „vcf (tilde)“; lassen Sie uns beginnen und dies mit 1 initialisieren und dann den Hilfe-Ordner checken. (pause) Wie Sie sehen, hat „vcf“ oder “voltage control filter“ zwei Ausgänge. Der rechteste Ausgang lässt alle Frequenzen durchgehen, die unter einem bestimmten Schwellenwert sind, der vom zentralen Eingang aus bestimmt wird. Diese Leistung wird „lowpass“-Filter genannt. Der linkeste Ausgang wiederum lässt alle Frequenzen um die Zentral-Frequenz herum durchgehen. 06:47 - Diese Leistung wird „bandpass“-Filter genannt und ist derjenige, nach dem wir gesucht haben. Das ist alles, was wir für jetzt wissen müssen. Digitale Filter sind ein riesiges und komplexes Thema und die Funktionen, die wir besprochen haben, sind nicht die einzigen verfügbaren, die ein Filter ausführen kann. Außerdem ist “vcf” nicht das einzige verfügbare Filterobjekt in Pure Date. Es gibt sogar mehrere andere Arten von Filter-Leistungen, wie zum Beispiel Highpass-, Notch-, Morphing-Filter und so weiter. Um einen ersten Überblick über dieses Thema zu erhalten, ist die Wikipedia-Seite zum Thema “Filter (signal processing)” ein sehr gut geeigneter Ausgangspunkt. Lassen Sie uns zu unserem Patch zurückgehen und das neue Objekt in den Patch auf folgende Weise integrieren. 07:50 - Wir nutzen den ersten Ausgang, weil wir ihn, wie wir gesagt haben, als „bandpass“-Filter nutzen möchten. Warum wollen wir einen „bandpass“-Filter benutzen? Weil das eingehende Signal so reichhaltig ist, dass wir verschiedene Frequenzbereiche jedes Mal hervorheben möchten, wenn wir die Zentral-Frequenz ändern. Wir hören noch nichts, weil wir die Zentral-Frequenz noch festlegen müssen. Um dies zu tun, wäre es nicht genug, eine „numberbox“ zu nutzen, wie wir es bisher getan haben, denn die Zentral-Frequenz muss anhand eines Signals festgelegt werden und nicht nur anhand einer Nummer. Wie können wir eine Nummer in ein Signal umwandeln? Wir nutzen dieses Object „sig (tilde)“ und verbinden es auf diese Weise. Jetzt wird die Nummer in der „numberbox“ in ein Signal umgewandelt, das zu dieser Frequenz schwingt im Bereich von -1 bis 1, wie wir schon wissen. 08:51 - Jetzt können wir damit spielen. 09:38 - Die Ergebnisse klingen wirklich voll und interessant und es ist erstaunlich zu sehen, wie viel wir zwischen unserem Start von Null bis zum jetzigen Zeitpunkt erreicht haben, indem wir bloß elementare Objekte genutzt haben. Sie sollten stolz auf sich sein! Mit diesem Tutorial endet der erste Teil der Serie. Von dem nächsten Tutorial an werden wir sehen, wie wir die Sound-Generierung steuern können, indem wir Daten nutzen, die von externen Sensoren kommen, wie diejenigen, die für smarte Elektrogeräte verfügbar sind. Die Idee ist, die Synthese-Techniken, die wir bisher angewendet haben, zu benutzen und diese zu steuern, indem wir ein smartes Elektrogerät anstelle einer Computermaus nutzen, und Eingaben machen können, indem wir Körperbewegungen mit der Kontrolle über den Synthese-Prozess verbinden. Haben Sie keine Angst, dies wird einfacher als Sie wohl denken!