E-Pianos Sampling vs. Modelling

Dieses Thema im Forum "Das Klavier: allgemeine Infos, Kauf, Reparatur" wurde erstellt von stoni99, 6. Jan. 2018.

  1. stoni99
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    stoni99

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    Yamaha verwendet z.B. beim CLP675 "CFX und Bösendorfer Imperial Flügel Sample" bzw. "CFX Binaural Sampling" (was ist das?) und zusätzlich "Verbessertes VRM (Virtual Resonance Modeling)" (was ist das?)

    Roland z.B. beim FP-90 "SuperNATURAL Piano-Modellingtechnologie"

    Gibt es noch mehr Varianten der elektronischen Klangerzeugung?

    Was ist besser?:denken:
     
  2. alba63
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    alba63

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    Samples gibt es seit den 90ern in Pianos, Modeling ist neuer. Ich spiele meist über die Tastatur mit Pianoteq - modeling auf dem PC - die Roland Modeling- Klänge sind nicht übel, aber klingen gern etwas hart bis hin zu metallisch.
    Modeling spielt sich meiner Meinung nach aber dynamischer und lebendiger als Sample- Pianos, die für mich stets etwas statisch klingen. Die Demos der Hersteller klingen stets bombastisch, aber spiele ich diese Sounds an, klingt es im Vergleich statisch und flach. Das ist bei Pianoteq nicht der Fall, bei einem echten Klavier sowieso nicht.
    Insofern kommt für mich die Sample- Technik auf Platz 3.
    P.S.: Ich hatte vor Weihnachten das fp-90 bestellt - v.a. wegen der Tastatur - und nach einigen Tagen zurückgeschickt. Die Modelingklänge fand ich Pianoteq unterlegen, die Tastatur ist an sich sehr gut, leider sind die Tasten ca. 1mm enger als bei meinem VPC1, und ich konnte nur mit erheblicher seitlicher Reibung zwischen den schwarzen Tasten spielen - große Finger - von daher leider die Rücksendung, das war mir beim Probespielen im Laden nicht aufgefallen. Jedenfalls würde ich mir wegen der Sounds kein fp-90 kaufen, höchstens wegen der Tastatur. Aber vorher ausprobieren...
     
    Zuletzt bearbeitet: 6. Jan. 2018
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  3. Andre73
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    Andre73

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    Binaural ist ein Modus für Kopfhörer.
    Dort wird mit speziellen Algorithmen ein räumlicher Eindruck (statt des Stereoeindrucks) errechnet, d.h. du kannst Klänge aus verschiedenen Richtungen orten (hinten, über dir etc. - wie Dolby Surrond Systeme mit 8 Lautsprechern in den Zimmerecken).
    Man hat den Eindruck, mehr im Geschehen drin zusitzen, in der Klangwolke.

    Leider funktioniert das selten überzeugend. Wir hören räumlich, weil unsere Ohren minimale Laufzeitdifferenzen zwischen den Wellen ermitteln und dabei unsere eigene Kopfform einbeziehen. Du lernst also als Kind, wie Du mit _Deiner_ Kopfform die um Deinen Kopf gebeugten Schallwellen zeitlich aus verschiedenen Richtungen wahrnimmst.

    Die Algorithmen kennen aber nicht Deinen Kopf, sie können nur einen Standardkopf nachempfinden und das passt dann oft nicht. Bei speziellen Binauralplugins kann man Kopfformen auswählen - oftmals mehr Mühe als Nutzen, ich hab mehrere probiert.



    Modelling gibt es seit den 60ern.
    Das sind nämlich ganz normale parametrisierbare Synthesizer (früher die vielen Drehknöpfem heute digital), nur sind die jetzt halt möglichst nah einem Klavierklang angenähert statt einem Wurlitzer-Sound oder sowas.

    In den 90ern wäre keiner auf die Idee gekommen, Modelling als etwas besseres als Sampling anzusehen, plötzlich klang ein Digi fast wie ein Klavier, das hat man zuvor nicht hinbekommen mit Synthesizern - aber die Modelling-Synthesizer haben seitdem auch riesige Schritte gemacht und erst seit wenigen Jahren ist es nun gut genug, so dass man nicht sofort an einen 80er Jahre C64 denkt.

    Dort werden dennoch keine nachmodellierten 3D-Flügelmodelle oder sowas berechnet, wie manche vermuten - das Grundprinzip ist das gleiche wie in den 70/80er Synthis. Es werden lediglich vereinfachte Schwingungsgleichungen einer eingespannten Saite berechnet und mittels der Gleichungs-Parameter möglichst nah an einen vorgegebenen Klavierklang angenähert.

    Alles nach dem Grundklang einer Saite ist sowohl bei Samplern als auch bei Modelling ziemlich gleich, also Saitenresonanzen, Gehäuseresonanzen, Raumecho, Dämpfung etc. - alles ziemlich identisch auf das Sample oder auf das synthetisierte Audiosignal mittels Algorithmen draufmodelliert.
    Manche machen zu viel aus dem Thema, 80% der Klangerzeugungsprozesses sind quasi ziemlich ähnlich. Am Anfang stehen halt entweder ein Riesensatz Samples oder halt ein Algorithmus, die den möglichst Effektfreien Klang einer Einzel-Saite oder eines Chors für verschiedene Anschlagsstärken berechnen.


    Ansonsten gilt, frag 10 Leute zu einem Instrument und Du erhältst 20 Meinungen.
    Ich mag Pianoteq, aber es ist meinen guten Samplern hoffnungslos unterlegen, was Realismus angeht. Spielbarkeit und Nutzeroberfläche sind gut. Aber es klingt halt oftmals sehr digital.
    Ich hab in mehreren Fäden hier Vergleiche hochgeladen, ich persönlich kann es absolut nicht verstehen, wie man Pianoteq da als lebendiger empfinden kann. Aber das ist halt subjektiv und sogar tageslaunenabhängig.

    Sampler machen ganz hervorragend, wofür sie geschaffen wurden. Ein Original möglichst gut nachzuempfinden. Ein Modeller ist auf jeden Fall erst mal ein riesen Umweg, um das auch hinzubekommen und man erhoffte sich von dem Umweg halt Positiveffekte davon, z.B. freiere Parametrisierbarkeit oder keine 50 GB Sample-Bibliotheken. Aber man ist noch längst nicht auf dem selben Niveau (in meinen Ohren).

    Obligatorisch sei dieser Youtube-Kanal wieder zitiert, alles ein Sampler (Garritan CFX):
    https://www.youtube.com/channel/UCzp0erAOXXpY6O40hMx1xLg

    Nix gefaked, das klingt auch so. Keine Chance für Pianoteq.


    SuperNATURAL ist wahrscheinlich kein Modelling wie Pianoteq, sondern eine Art parametrisierbarer inverse Fouriertransformation, in der das ursprüngliche Sample drinsteckt. Man kann es viel weniger parametrisieren als Pianoteq oder V-Piano. Aber das führt hier zu weit.


    Lange rede kurzer Sinn...warum spielst Du die Dinger nicht einfach an und nimmst das, was am Besten klingt? ;)
    OK, das wäre zu einfach.
     
    Zuletzt bearbeitet: 6. Jan. 2018
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  4. Bassplayer
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    E-Pianos verwenden per Definition weder Sampling noch Modelling.
     
  5. stoni99
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    Ich möchte es erst mal verstehen!;-)

    Danke für deine Ausführungen! :super:
     
  6. Bassplayer
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    Ich sehe physical Modeling die die Hersteller und die Fachpresse damals als eine eigenständige Syntheseform, die sich von subtraktiver oder FM-Synthese oder ähnlichem unterscheidet. Die ersten Geräte wie Korg Wavedrum oder Yamahas VL1 hatten Syntheseformen, die sich von bisherigen unterscheiden. Das ist auch der Grund, weshalb Pianoteq anders als Samplepianos viel weniger RAM beansprucht.
     
  7. Andre73
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    Ich sehe "physical Modeling" als geschickten Marketing-Gag.
    Physical ist allenfalls die nachmodellierte eingespannte Einzelsaite mit ihren Gleichungs-Parametern (Saitenlänge, Steifigkeit, Dämpfungsverhalten etc.)
    Manche machen daraus gedanklich einen ganzen nachmodellierten 3D-Flügel mit Finiten Elementen-Rechnungen oder Wellenausbreitungs-Störungsrechnung draus und der Hersteller lässt es geniessend laufen. Das ist es halt gar nicht.
    Nur die einzelne Saite ganz am Anfang ist halt nun kein Sample mehr (und die nehmen viel Platz ein umso länger die Samples sein sollen und umso parametrisierbarer diese sein sollen), sondern ein kleiner Algorithmus.
    Der Rest ist gleich, denn bis aus diesen Einzel-Sounds ein Flügelklang wird, durchlaufen diese Dinge ziemlich identische Berechnungs-Ketten mit vielen Schritten.
     
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  8. Bassplayer
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    Sagst du das auch zu Wavedrum und VL7 Mitte der 90er? Das war klangmässig und dynamisch neu und konnte von vorherigen Synthies nicht realisiert werden. Fraglich ist, da magst du recht haben, ob Pianoteq und V-Piano wirklich Ph.Mod. haben, aber P.M. an sich ist eine eigenständige Klangerzeugung.
     
  9. Andre73
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    Es passierte nun schon was neues.

    In den 70ern hat man elektrische Schwing-Schaltungen kreiert, die durch elektrische Schwingkreise (Spulen, Kondensatoren, Röhren etc.) Audio-Frequenzen erzeugt haben. Dann hat man noch geschickt die Schaltungen erweitert und konnte dann wohlklingende, komplexere Frequenzen mit Obertönen erzeugen und konnte in den Schaltungen Regler (Wiederstands-Poti, Kapazitäts-Regler etc.) einbauen, die haptisch-akustisch sinnvoll durch einen Musiker genutzt werden konnten.
    Es gab sehr viele verschiedene Schwingungs-Schaltungen und einige besonders gute wurden halt bekannt.

    Prinzipiell hätte man nur lange genug rumprobieren müssen, und man hätte irgendwas Klavierähnlicheres hinbekommen, aber es wäre viel probieren und testen gewesen - schwierig.

    Ein anderer Ansatz wurde dann halt im Digitalzeitalter zugänglicher.
    Man kannte die Wellengleichungen für fest eingespannte schwingende Saiten oder Flächen (Trommel) und konnte diese in einen Algorithmus giessen. Diese Gleichungen haben noch viele freie Parameter und man analyiert nun einfach ein Zielsample (Fourier-Trafo etc.) und man fixiert einige Parameter manuell so, dass sie dem Zielsample nahekommen (versteckte Parameter). Dann bleiben immer noch genug Parameter über, mit denen man arbeiten kann.

    Das hat ja schon eher was von "physical" als früher Zufalls-Schwingkreise zu bauen und aufs Beste zu hoffen.
    Aber danach endet "physical" eben auch ganz schnell - oder der Sampler nutzt dann auch "physical" Modelling, um viele weitere Eigenschaften auf diese Sounds draufzumodellieren, z.B. Resonanzen, Dynamikverhalten, Echoverhalten, Binaural-Algorithmen etc.
     
  10. Bassplayer
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    Bis Anfang der Achtziger waren das analoge Synthies, bei denen man Oszillatoren und Filter verwendete. Das Grundprinzip des Physical Modelling ist die digitale Rekonstruktion der einzelnen Bestandteile eines Instruments. Meine Frage zu den beiden konkreten genannten Modellen und ob du darin eine neue Syntheseform siehts, sehe ich nicht beantwortet, sorry vielleicht erkenne ich es nur nicht, aber meine Meinung dazu habe ich ja formuliert.
     
  11. Andre73
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    Nix anderes habe ich doch geschrieben.
    Elektrische Schwing-Kreise -> deine Oszis und Filter.
    Später digital, indem man eingespannte Saiten (Klavier, Geige), Flächen (Trommelkrams) oder stehende Wellengleichungen (Blasinstrumente gehen gut) nutzte und die freien Gleichungsparameter soweit einschränkte, dass ein gewünschter Zielton entstand.

    Es ist ein bisschen anders, da man nun mit einer physikalischen Gleichung startet anstatt mit einem zusammengebastelten (mit viel Erfahrung ggf. auch einem zielgerichteten) Schwingkreis.
    Aber im Grund das selbe: Ein Schwingkreis oder ein digitaler Algorithmus erzeugen einen Eizelton für eine Schwingung. Der Schwingkreis oder digitaler Algorithmus wird dann weiter parametrisiert mit Anschlagsstärke, Tonhöhe etc.
     
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  12. Bassplayer
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    Einverstanden. Der Osczillaror der analogen Sythies ist jedoch in der Variabilität seines Schwingungsverhaltens sehr begrenzt und beim Ph.M. wird anders als bei der analogen Klangerzeugung möglichst für jede Komponente des Instruments eine Nachbildung gebildet. Bei der Trommel wird also der Schlägel, die Membran und der Korpus nachgebildet. Mit der analogem Klangerzeugung und beim Sampling versucht man hingegen, unmittelbar der Schwingung des gesamten Instruments nahezukommen, ohne die einzelnen Komponenten nachzubilden. Darum ist Ph.Mod., wenn man es so, wie es gedacht ist, praktiziert, wie in den von mir genannten Synthies, die damals sündhaft teuer waren (vor allem der VL1 mit 69.000 DM), kein Marketing-Gag sondern eine eigene Syntheseform. Q.e.d./meine Meinung.

    Natürlich kann man sich über Definitionen lange streiten: woran orientiert man sich? An die ersten Hersteller, die den Begriff prägten, an die Theorie, die dahinter steckt oder auch an Angaben von Herstellern, deren Klangerzeugung (vermutlich) eine Mischung verschiedener Prinzipien darstellt.

    Das heißt nicht, dass überall P.M. drinsteckt, wo es draufsteht. Z.B. bei Yamahas CP1 wird von Model(l)ing gesprochen, es betrifft aber nicht den nach wie vor rein gesampelten Saitenklang, sondern sekundäre Komponenten wie Saitenresonanz, was klar wird, wenn man genauer nachliest. Bei Roland und Pianoteq weiß ich es nicht; jemand, der behauptet, er sei von Roland, gab wie bereits berichtet im Pianoforum an, die neueste HP-Serie sei wie beim V-Piano 100% kein Sampling. Du hast, wenn ich mich recht erinnere, etwas anderes behauptet. Sei es drum; am Ende zählt immer, was hinter rauskommt, sei es die hervorragende Kontrollierbarkeit/Rückmeldung oder die geringeren Anforderungen an den Rechner.
     
  13. Andre73
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    Andre73

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    Na ja, nicht ganz.
    Beim Sampling eines Flügels wird z.B. oft möglichst trocken aufgenommen, die anderen Saiten werden explizit weggedämpft um Saitenresonanzen zu vermeiden, Raumhall wird möglichst unterdrückt (gibt verschiedene Ansätze), Tastengeräusche/Dämpfergeräusche werden seperat aufgenommen um es regelbar zu machen etc.
    Sonst hat man es später schwer, die Klänge wieder zusammenzuaddieren.
    Die Effekte werden danach künstlich wieder aufmodelliert, das Instrument wird eben doch zerlegt und wieder zusammenaddiert.
    Und der kleinste Summand ist beim Sampler und beim Modelling eben die Schwingung der Einzelsaite/des Einzelchors.


    Manche analoge Klangerzeuger waren unglaublich vielfältig und man konnte sogar mehrere analoge Kreise zusammenschalten etc.


    View: https://www.youtube.com/watch?v=n3K_fZDvINs



    View: https://www.youtube.com/watch?v=bU2RVYHeVEE



    Da kannste so viele verschiedene Klänge rausholen.


    In dem Video ist auch der erste Sampler kurz vorgestellt, mit lauter Kasettenrekordern *g*:


    View: https://www.youtube.com/watch?v=ctOhwRGdVvo
     
    Zuletzt bearbeitet: 7. Jan. 2018
  14. Bassplayer
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    Während Analoge Synthesizer aber gerade auch dazu benutzt wurden, "synthetische", neue Klänge zu erzeugen, basiert physical modelling auf dem Prinzip, Klänge vorhandener Instrumente nachzubilden, was nicht heißt, dass dadurch auch Klänge entstehen, die es vorher noch nicht gab, indem man z. B. bei einem Flügelmodell Saitenmaterial oder Saitenlänge abweichend von tatsächlich existierenden vorhandenen Modellen wählt, wie man es z. B. beim V-Piano möglich ist.

    Nein, ich sehe es anders: selbst wenn man beim Sampling eine trockene Aufnahme macht und Resonanzen wegdämpft, erstellt man doch ein Sample eines vollständigen Klangs des Instruments. Abweichend davon wird beim Physical Modeling der Hammer, die Saite und der Resonanzboden einzeln nachgebildet, also die Komponenten, und dann ergibt sich aus dem Zusammenwirken der Komponenten der von mir aus trockene Klang, zu dem dann wie beim Sampling noch Raumanteile dazu kommen, die mit dem Instrument selbst nicht unbedingt direkt etwas zu tun haben. Saitenresonanz oder das Klopfgeräusch von Finger oder Taste gehören aber zum Modell dazu. Gerade die Saitenresonanz macht es beim Klavier meiner Meinung nach so komplex. Es wird also nicht die hörbare Schwingung einer angeschlagenen Saite im Instrument als Einheit nachgebildet, sondern das Zusammenspiel der Komponenten: ein bestimmtes Material mit einer bestimmten Masse (Hammer) trifft auf eine Saite mit einem bestimmten Material und einer bestimmten Länge und eine Bestimmten Masse, die zum Schwingen angeregt wird und diese Schwingung auf einen Resonanzboden mit bestimmter Fläche aus einem bestimmten Material überträgt. Diese und ggf. weitere Parameter werden in der Berechnung umgesetzt und jeder einzelne Parameter ist änderbar. Darin besteht der Unterschied, der bisher noch nicht ganz deutlich wurde oder wir sind in dem Punkt halt anderer Meinung.

    Und wenn bei einem Physical Modelling Klang ein härterer Hammer zum Einsatz kommt, bedeutet das halt nicht, dass lediglich die Höhen mittels eines Equalizers angehoben werden, sondern die Berechnung des Klanges Ändert sich an der Stelle, wo der Einfluss des Hammermaterials auf die Saitenschwingung zum Tragen kommt.
     
    Zuletzt bearbeitet: 7. Jan. 2018
  15. Andre73
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    Andre73

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    In den Gleichungen steckt der Energietransport Hammer zu eingespannter Saite und von Saite zu Resonanzboden. Richtig, das sind die Einzelelemente die da drin stecken und genau das steckt gebündelt im Sample drin.

    Aber dann endet es eben und Du steckst da jetzt wieder zu viel rein. Die Tastenklopfgeräusche und Dämpfergeräusche sind auch bei Pianoteq Samples, das gibt sogar der Hersteller zu. Das bekommt man nicht sinnvoll physikalisch nachmodelliert und der Kosten/Nutzen-Effekt ist zu gering.

    Und auch bei Sampler stecken die in separaten Samples, weil man das halt separat in der Lautstärke regulieren kann. Ich hab mehrere Sample Libs wo ich Tastenspielgeräusche und Dämpfergeräusche lauter oder leiser machen kann, das geht nicht mittels Equalizer, sondern durch das aufaddieren unabhängig aufgenommener Samples - so wie das auch ein Modeller tut.

    Die Saitenresonanzen werden bei Modelling und Sampler exakt identisch draufmodelliert. Entlang er bekannten Obertonreihen-Teilungsverhältnisse werden neben der angespielten Saite die anderen Saiten mit angeschubst, ohne die Hammer-Anschlags-Phase. Das wird exakt identisch bei Modellern und Samplern gemacht und man hört da auch längst kein unterschiedliches Verhalten mehr raus bei modernen Varianten.
    Man ist bei Samplern halt auch immer irgendwie befangen und versucht da 10 Jahre alte Sampler mit den aktuellen Samplern in einen Topf zu hauen. Die Erfahrung, die man in den Jahren gesammelt hat zur Resonanzmodellierung, die steckt jetzt in Modellern und Samplern gleichermaßen drin. Da passiert technisch aber nix anderes, man hat die Domäne des Physical Modellings, die Klangerzeugung für eine angeschlagene Einzelsaite, hier jetzt längst verlassen.

    Ja, man ist freier bei der Wellengleichung an den Parametern herumzuspielen als bei Samples, das ist ein Vorteil. Ich nutz ihn aber eigentlich nie und mich würde mal interessieren, wieviele sich da 10 Meter lange Glassaiten etc. wirklich hinkonfigurieren - es klingt interessant, aber das eigentliche Ziel, das Nachmodellieren eines bestimmten Flügelklangs, hat man in recht engen Einstellkorridoren sehr schnell verlassen und es klingt einfach nur schräg.

    Mit Material hat das sowieso nix wirklich zu tun, das stecken letztlich nur Parameter wie Saiten/Hammer-Steifigkeit, Elastizität, Dämpfung, Impedanz, etc. drin, welche in der Gleichung einer Rolle spielen und die irgendwie haptisch greifbarer gemacht werden.
    Pianoteq hat teils weniger Einstellmöglichkeiten als z.B. ein Ivory II Sampler, was Hammerhärte, Soundboard-Einstellungen, Resonanzeinstellungen etc. anbetrifft - weil in Wirklichkeit sind viele Parameter der Wellengleichungen durch den Hersteller fixiert um einen Flügelähnlichen Klang zu erhalten und diese volle Konfigurierbarkeit ist eine Illusion bzw. werden ganz ähnlich technisch umgesetzt. Nur die Einzelsaiten-Tonerzeugung ist das besondere - und die spart einfach mal viel Sample-Platz oder wenn der Sampler zu wenig Samples-Platz nutzt, dann geht er schnell wahrnehmbare Kompromisse ein.
     
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  16. Bassplayer
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    Und das heißt für dich nach wie vor, dass Wavedrum und VL7 anders als von mir behauptet kein Phys. Mod. als innovative Synthesemethode hatten? Die Antwort kann ich bei dir nach wir vor nicht klar erkennen.

    Und meiner Meinung nach hatte das V-Piano als es 2009 eine Klangerzeugung, die mehr auf dem Prinzip von Ph. Mod. Als dem von Sampling beruht und die sich von bis 2009 vorhandene Digitalpianos unterscheidet, egal inwieweit sich das inzwischen vermischt oder angeglichen hat.