Test & Interview: Logidy EPSi, Faltungshall

21. Februar 2018

Hardware-Reverb-Geheimtipp für 200 USD

Wer sich mit der Theorie linearer zeitinvarianter Systeme beschäftigt hat, der weiß um die Bedeutung von Sprungfunktionen, Dirac-Impulsen und Faltungsintegralen, Übertragungsfunktionen und Impulsantworten. Er wird sich auch an die schöne Rechenregel erinnern, dass die Multiplikation im Frequenzbereich der Faltung im Zeitbereich entspricht.

Einleitung

Was hat das nun mit dem weiten Feld der Musikelektronik zu tun? Nun, nachdem man Faltung schon länger im Bereich von SONAR und RADAR Anwendungen zur Verbesserung der Ergebnisse eingesetzt hatte und offline Raumakustiken im Bereich Architektur berechnen konnte, brachten Sony 1999 mit dem DRE S777 und Yamaha 2002 mit dem SREV1 Hardware-Faltungshall das erste Mal in die Studios. Die Geräte waren vollgestopft mit eigens entwickelten DSPs, im SREV1 sogar 32 Stück, groß und teuer, £4500 für das Sony und £5500 für das Yamaha im Jahre 2002. Die Hallzeiten lagen bei 5 bis 10 Sekunden, je nach Abtastrate und Bestückung mit den optionalen Erweiterungskarten. Das Sony Gerät bootete 3 Minuten von der CD-ROM.

Faltungshall wurde später in Software realisiert, erste Produkte waren ein Pro Tools Plug-in von Sound Forge und Audio Ease Altiverb. Inzwischen gibt es Faltungshall in fast jeder DAW und mit Knufinke SIR auch eine kostenlose Implementation.

Faltung und auch dynamische Faltung gab und gibt es vielfältig, auch in Hardware. Hier seien als Beispiele genannt: Antares AMM-1 Microphone Modeler, Sintefex FX8000 Replicator, Sintefex FX2000 Equaliser, Sintefex CX2000 Compressor, Focusrite Liquid Channel oder aktuell Two Notes Torpedo C.A.B., Fractal Audio Axe FX II und III sowie natürlich der Kemper Profiler. Hardware Hallgeräte auf Basis von Impulsantworten gibt es jedoch außer den beiden oben genannten nicht.

Hier kommt nun unser Testgerät ins Spiel.

Logidy EPSi – Hardware Faltungshall im edlen Blechkleid

Das Logidy EPSi wurde 2014 auf der NAMM vorgestellt und hat sich in der Gitarrenszene mit der einfach handhabbaren Cabinet-Simulation etabliert. Auf YouTube gibt es eine Anzahl Videos, die das demonstrieren. In der Synthesizerszene hat es bis gegen Ende 2017 gedauert, bis die ersten auf das Gerät aufmerksam wurden. Das einzige Video dazu haben wir am Ende des Artikels verlinkt. Dank geht von meiner Seite an den User hairmetal_81 im Sequencer.de Forum, der mich erst auf das EPSi aufmerksam gemacht hat.

Äußeres/Anschlüsse

Das Logidy EPSi kommt incl. 9 V Netzteil mit passendem USA-auf-Eurostecker-Adpter. Das robuste, mattschwarz beschichtete Stahlblechgehäuse hat in etwa Größe und Gewicht von vier übereinander gestapelten Tafeln Ritter Sport. Genau sind es 10,1 * 11,3 * 5,9 cm und 400 g. Das EPSi richtet sich vornehmlich an Gitarristen und ist entsprechend als Bodentreter mit Fußschalter ausgelegt. An weiteren Bedienelementen finden sich ein ungerasterter Value-Encoder sowie ein Parameter-Button. Ein 7-Segment Display mit drei Stellen zeigt Werte, Parameter oder andere Meldungen an. Auf der Vorderseite ist ein Schlitz für die SD-Karte in Normalgrösse untergebracht (SDHC Karten werden nicht unterstützt). Die Dateisysteme FAT16 oder FAT32 können verwendet werden. Eine Karte mit Impulsantwort-Presets wird mitgeliefert.

Dem Logidy EPSi auf die Anschlüsse geschaut

Die Rückseite bietet vier 6,3 mm Mono-Klinkenbuchsen (Stereo-In und Out) sowie die Buchse für die Spannungsversorgung. Vier Gummifüße zum Selberaufkleben runden das Gehäuse ab und verleihen sicheren Stand. Der Bypass-Switch schaltet den Eingang des Effektes stumm, eine bestehende Hallfahne wird also ausklingen und nicht abgeschnitten, oder leitet das Eingangsignal unverarbeitet gepuffert weiter, je nach verwendetem Betriebsmodus.

Betriebsmodi

EPSi bietet zwei Betriebsmodi: Reverb-Modus und Cabinet-Simulation-Modus, zwischen beiden kann man durch Tausch entsprechend präparierter SD-Karten und Dücken-und-Halten des Parameter-Buttons beim Einschalten problemlos wechseln. Es wird dann die jeweilige Firmware von der SD-Karte geladen. Die Anleitung zum Firmware-Update erklärt die notwendigen Schritte. Beim Bestellen gibt man den bei Auslieferung gewünschten Modus an. Die mitgelieferte SD-Karte wird dann entsprechend konfiguriert. Die Impulsantwort-Presets des jeweils anderen Modus befinden sich ebenfalls auf der Karte.

Reverb-Modus

Im Reverb-Modus kann das EPSi Impulsantworten bis zu ca. 6 sek laden, das entspricht 262144 Samples bei 44,1 kHz. Die Impulsantworten müssen als 44,1 kHz Wave-Dateien mit 16 oder 24 Bit Auflösung vorliegen. Bei Mehrkanal-Dateien wird immer der erste Kanal als IR geladen. Sollte etwas am Format nicht stimmen, so zeigt das Display eine Fehlermeldung an.

EPSi nutzt einen speziellen Stereo-Image-Generator, um einen künstlichen Stereo-Eindruck aus der Mono IR zu erzeugen. Das Handbuch beschreibt diesen klanglich so, als würde die Impulsantwort mit einem M/S-Mikrofonsetup erneut aufgenommen. Sollte man nur mit einem Kabel aus dem rechten Ausgang mono ins Pult gehen, so wird der Stereo-Image-Generator abgeschaltet. Da die IRs prinzipbedingt statisch sind, wird vom Stereo-Image-Generator eine leichte Verstimmung von 1,5 Cent hinzugefügt.

Es stehen 5 Parameter zur Verfügung. Durch Druck auf den Parameter-Button schaltet man die Parameter zyklisch durch und kann beim jeweiligen Parameter mit dem Value-Encoder diesen verändern. Die Werte werden sofort übernommen, einzig bei der zu ladenden Impulsantwort muss man durch Drücken des Parameter-Button das Laden explizit starten. Die Parameter werden im Display durch leicht kryptische Abkürzungen angezeigt, nach einiger Übung kann man sich diese jedoch leicht merken.

Das Logidy EPSi aus einer anderen Perspektive

Hier eine Liste der Parameter mit kurzer Beschreibung:

1.Sd Die Nummer der Datei auf der SD-Karte, aus der die Impulsantwort geladen wird.
2.Fl Hier wird der FX-Level (Wet) zwischen -40 dB und +10 dB eingestellt.
3.rt Die Hallzeit als gemessener RT60 Wert. Man kann zwischen 50% und 150% einstellen.
4.dr Dry-Signal ein oder aus. Der Pfad ist voll-analog und Relais-geschaltet.
5.HP Ein Hochpassfilter im Effekt-Pfad. Die Einsatzfrequenz ist entweder aus oder von 18 – 992 Hz einstellbar.

Das Dry-Signal wird immer 1:1 weitergegeben, somit kann man nicht wie von anderen Geräten gewohnt von komplett Dry zu komplett Wet regeln. Die Regelung der Hallzeit bewirkt nichts anderes als die Überlagerung der Impulsantwort mit einer Amplitudenhüllkurve. Dadurch wird bei einer Verlängerung das Ende der Hallfahne verstärkt, was durch Anheben des Rauschpegels zu unnatürlichem Klang führen kann.

Die Latenz wird für den Reverb-Modus vom Hersteller mit ca. 10 ms angegeben. Da typische Impulsantworten ein längeres Pre-Delay haben, fällt dies nicht ins Gewicht. Sollte man Null-Latenz benötigen, so stellt dies der Cabinet-Simulation-Modus bereit.

Cabinet-Simulation-Modus

Wenn sich das EPSi im Cabinet-Simulation-Modus befindet, so werden Impulsantworten von ca. 1,5 sek oder 65536 Samples verarbeitet. Die Latenz beträgt nun 1,04 ms. Es werden Stereo-Impulsantworten unterstützt. Der Stereo-Image-Generator ist in diesem Modus nicht aktiv. Das Dry-Signal wird nicht durchgereicht, nur das bearbeite Signal liegt am Ausgang an. Will man EPSi also nicht nur zum Simulieren von Speaker-Cabinets verwenden, sondern für kurze Hallräume, so muss man mit einem Mischpult arbeiten und das EPSi als AUX-Effekt einschleifen.

Hier wieder die Liste der Parameter mit kurzer Beschreibung:

1.Sd Die Nummer der Datei auf der SD-Karte, aus der die Impulsantwort geladen wird.
2.Lo Klangblende für Bässe zwischen 0 und 10
3.Md Klangblende für Mitten zwischen 0 und 10
4.Hi Klangblende für Höhen zwischen 0 und 10
5.LF Einsatzfrequenz der Klangblende für Bass zwischen 0,01 und 9,90 kHz
6.HF Einsatzfrequenz der Klangblende für Höhen zwischen 0,01 und 9,90 kHz

Die Klangregelung ist wie bei Gitarrenverstärkern aufgebaut. Bässe und Höhen werden entsprechend angehoben, ein Absenken ist nicht möglich. Die Mitten regeln insgesamt den Pegel der Filterschaltung. Für einen neutralen Klang ohne Verstärkung wird eine Einstellung von Bässe = 0,0, Mitten = 5,0 und Höhen = 0,0 empfohlen.

Logidy EPSi – aus dieser Richtung sieht man die SD-Karte sehr schön


Handhabung der Impulsantworten

EPSi lädt die Impulsantworten aus einem EPDA genannten Verzeichnis von der SD-Karte. Die vorgegebene Namenskonvention sieht einen dreistelligen numerischen Prefix vor, der der Nummer der Impulsantwort im Display beim Laden entspricht. Zur Veranschaulichung ein kleines Beispiel:

100 kleiner Raum.wav
101 großer Raum.wav
102 riesengroße Halle.wav

Man selektiert am EPSi selber dann einfach 100, 101 oder 102 und nach Druck auf den Parameter-Button wird die Impulsantwort geladen.

Praxis

Die Handhabung des Gerätes ist komplett unauffällig, es macht einfach das, wofür es gedacht ist. Keine unangenehmen Knackser oder Popps sind zu vernehmen, kein Rauschen trübt den Klang, die Qualität des Effektes entspricht der Qualität der geladenen Impulsantworten. Das Wechseln der Impulsantworten braucht eine ruhige Hand, da der Encoder nicht gerastert ist. Auf der Bühne mag das eine kleine Einschränkung sein, im Studio ist es kein Problem. Vom Pegel her ist EPSi für Gitarren ausgelegt, diese können direkt angeschlossen werden. Bei der Nutzung mit einem Synthesizer muss man mit dem Pegel etwas aufpassen, was aber meiner Meinung nach kein Problem darstellt. Sowohl mit dem Modal 002 als auch mit dem Audiointerface ließ sich immer eine passende Einstellung finden.

Die mitgelieferten Hall-Impulsantworten sind von sehr guter Qualität und decken einen weiten Bereich ab. Gut gefallen vor allem die Federhall-Impulsantwort. Mir ist im Bereich der algorithmischen Hallerzeuger noch keiner untergekommen, der halbwegs passabel einen Federhall simulieren konnte. Mit einer passenden Impulsantwort klingt das EPSi jedoch sehr überzeugend. Nur das Scheppern bei Erschütterung klappt leider nicht.

Interessant und spannend wird es jedoch, wenn man eigene Impulsantworten lädt, ob diese nun aus dem reichen Vorrat an online frei verfügbaren Impulsantworten stammen, käuflich erworben wurden oder selber erstellt sind, das EPSi spielt sie klaglos und in sehr guter Qualität ab. Sind die Impulsantworten jedoch zu lang, so macht sich dies entsprechend bemerkbar.

Interview mit Logidy Mastermind Olivier Limacher

Georg Müller:
Hallo Olivier, vielen Dank, dass du Zeit findest, uns einige Fragen zu deiner Person und Logidy EPSi zu beantworten. Wie kam es zur Entwicklung von EPSi? Was hast du in der Zeit davor (sogar vor Logidy) getan? Hast du eine formale Ausbildung in Schaltungsdesign, DSP Entwicklung und solchen Dingen? Welche musikalische Ausbildung hast du genossen und was sind deine musikalischen Vorbilder?

Olivier Limacher:
Ich habe eine formale Ausbildung in Akustik. Ich habe ca. 25 Jahre als Hardware- und Software-Entwickler im Bereich Digital Audio gearbeitet. Weitere Details kannst du meinem Profil bei LinkedIn entnehmen. (Ausbildung in Mathematik, Physik, Chemie, Klang und Audio Elektronik, Engineering und Akustik an verschiedenen Schulen und Universitäten in Frankreich. Entwicklungstätigkeiten im Bereich Hardware, DSP Algorithmen und Firmware, später Plattform Architektur und verschiedene Managementfunktionen. Firmen: Allen Organ Company, Line 6 und PreSonus Audio Electronics. 2009 Gründung von Logidy, eigene Hardware-Produkte und Consulting)

Logidy EPSi – wie man es beim Anschluss der Kabel sehen wird

Georg:
Kannst du uns etwas zu den Faltungsalgorithmen sagen, die in EPSi verwendet werden? Sowie ich es verstehe, gibt es Faltung seit langem, entsprechende Algorithmen sind beispielsweise in den Numerical Recipes veröffentlicht, diese gibt es seit 1985/86. Wie viel eigene Forschung war nötig, um von diesen Quellen, die auch die ganze Mathematik dahinter erklären, zum schlussendlichen Code zu kommen, der nun im EPSi läuft?

Olivier:
Zeitdiskrete Faltung wird geschrieben als: y(n) = sum(i = 0: inf) von x(n-i)*s(i), wobei s(n) eine unendliche diskrete Impulsantwort ist. Für eine endliche Impulsantwort ist die Summe ebenfalls endlich. Man nennt den Vorgang dann Filterung mit endlicher Impulsantwort (Finite Impulse Response (FIR) filtering). Bei einer Impulsantwort der Länge N benötigt jedes Ausgangs-Sample N Multiply-Accumulates.

Im Frequenzbereich wird aus der Faltung eine einfache Multiplikation, die nur einige Taktzyklen pro Ausgangs-Sample benötigt. Daher kann man schnelle Faltung im Frequenzbereich mithilfe der Schnellen Fourier Transformation (FFT) und ihrer Umkehrung durchführen. Man transformiert das Signal einfach vom Zeit- in den Frequenzbereich, faltet durch Multiplikation und transformiert zurück. Wenn man niedrige Latenzen erreichen möchte, wird es etwas komplizierter. Die Effizienz pro Sample wächst mit steigender Größe der verwendeten Datensegmente bei der FFT. Im EPSi ist das größte verwendete Segment 8192 Samples groß, daraus folgt eine Latenz von 16384 Samples am Ausgang. Dies wäre ein inakzeptables Delay von 370 ms. Die ganze Kunst besteht nun darin, Datensegmente verschiedener Größen zu nutzen, um diese Lücke aufzufüllen.

EPSi kann mit Impulsantworten bis zur Länge von 262144 Samples umgehen. Eine direkte Faltung solcher Dateien bei 44,1 kHz benötigt ca. 11,5 Milliarden Multiply-Accumulate-Zyklen pro Sekunde. Der verwendete DSP kann aber nur ca. 0,6 Milliarden Multiply-Accumulate-Zyklen pro Sekunde ausführen. Der FFT Ansatz führt hier zu einem Faktor 20 in der Länge der Impulsantwort.

Obwohl ich diesen Algorithmus komplett alleine entwickelt habe, habe ich später von anderen Produktentwicklungen erfahren, die denselben Ansatz verfolgen, die meisten davon für die Verwendung auf gewöhnlichen Computern.

Georg:
Im Bereich der algorithmischen Hallgeräte gab es 1962 eine wegweisende AES Veröffentlichung von Schroeder: “Natural Sounding Artificial Reverberation”, die die Grundlagen für spätere kommerzielle Hallgeräte von Lexicon und anderen legte. Gab es etwas Ähnliches im Bereich des Faltungshalls?

Olivier:
Nicht, dass ich wüsste. Die Kunst, aus Delay-Netzwerken gut klingenden Hall herauszubekommen, ist trickreich und entwickelt sich kontinuierlich weiter. Im Bereich der Faltung gibt es keine Kunst, das ist bloß reine Mathematik.

Aus meiner Zeit im akademischen Umfeld erinnere ich mich, mal eine Software zum akustischen Raytracing von Räumen im Bereich der architektonischen Simulation gesehen zu haben. Das war so gegen 1990-1995. Das war also lange vor der Zeit der Hardware Convolution Reverbs von Yamaha und Sony oder den VST-Plug-ins von heute. Ich weiß nicht, ob das einfach eine kontinuierliche Weiterentwicklung des grundlegenden Konzeptes war, wobei man Impulsantworten und Faltung im Sinne der Theorie Linearer Systeme anwendet und die jeweils aktuelle Hardware verwendet oder ob es einen gewissen Moment gab, an dem sich plötzlich alles geändert hat und das Eis brach.

Wie auch immer, jedenfalls basieren einige der 144 Reverb-IRs, die bei EPSi mitgeliefert werden, auf Architektur-Modellierung. Computer berechnete akustische Räume also.

Georg:
Hast du irgendwelche historischen Informationen, wie es zur Entwicklung der Hardware-Kisten von Sony (1999) und Yamaha (2002) kam?

Olivier:
Leider nein. Ich erinnere mich aber, die Sony-Kiste mal auf einer Messe gesehen zu haben, als sie herauskam. Mich hat das mächtig beeindruckt. Ich dachte, dass dies von nun an der einzige Weg sein würde, einem Track Raumklang hinzuzufügen. Faltung wurde für viele Anwendungen die bevorzugte Technik, weil es der einzige Weg ist, eine bestehende akustische Umgebung mit perfekter Genauigkeit zu reproduzieren. Aber die Hardwarekisten haben schnell Platz gemacht für Plug-ins im Computer, die dieselbe Sache für viel weniger Geld machen konnten (manchmal sogar kostenlos). Heutzutage kann man Faltung sogar auf einem iPad benutzen!

Georg:
Weißt du zufällig spezifische Details zum Sony DRE S777 oder dem Yamaha SREV1? Ich beziehe mich hier auf die Rechenleistung der dort verwendeten DSPs im Vergleich zum EPSi und auch, ob dort vielleicht zeitbasierte Faltung anstelle der frequenzbasierten verwendet wurde?

Olivier:
Mir ist nicht bekannt, welche Chips dort verbaut wurden. Gerüchten zufolge wurden dort ganze Chip-Farmen verwendet. Diese Geräte waren richtig teuer!

Georg:
Sind dir außer dem Sony DRE S777, dem Yamaha SREV1 oder dem Logidy EPSi andere Hardware Faltungsreverbs bekannt? Ich habe jede Menge Geräte gefunden, die in irgendeiner Form mit Faltung arbeiten (sogar einige mit dynamischer Faltung), um Speaker-Cabinets oder Equalizer/Compressoren zu simulieren, aber eher wenig über Reverb. Einzig den Hinweis, dass im T.C. Electronics M5000 Faltung verwendet wird, um in einigen Algorithmen den Realismus der Erstreflektionen zu verbessern sowie die Info, dass der Sintefex Replicator FX8000 einige Reverbs in seiner After Effects Sektion anbot. Aber keines der Geräte ist alleine auf Hallerzeugung mittels Faltung ausgerichtet.

Olivier:
Nein, mir ist nichts in diese Richtung bekannt. Genau diese Lücke im Markt, es gibt einfach keinen Faltungshall in kleiner Baugrösse im Markt, hat mich motiviert, den EPSi zu entwickeln.

Klangbeispiele
Forum
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    t.goldschmitz  RED

    Vielen Dank für den Test und das Interview, hat echt Spass gemacht!

    Und ich möchte sagen, das verdient den Top-Geek-Preis auf amazona!

    Gibt es einen Vertrieb in Europa/DE?

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      swissdoc  RED

      Danke für die Blumen, das mit dem Top-Geek-Preis nehme ich mal als Lob…
      .
      Vertrieb nur direkt ab Hersteller. Ein Klick sowie Paypal Zahlung und die Kiste wird versendet. Hat bei mir problemlos funktioniert.

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    AMAZONA Archiv

    Was für eine Woche auf Amazona. Erst Thilos Portico Testbericht und nun dieser. Danke auch an Dich Georg für die vielen, sehr guten Audiobeispiele.
    .
    Das Interview ist Extraklasse.

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    OscSync  

    Wie schön, die beiden einleitenden Sätze haben gereicht, mich mitten in die Systemanalysevorlesung zurückzuversetzen! :-)
    Sehr schön Klangspielereien sind auch mit IRs von Ridebecken möglich.

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      swissdoc  RED

      Bei uns nannte sich die Vorlesung Physikalische Messtechnik. In der Hauptsache ging es um Schaltungen mit Operationsverstärkern und deren Analyse. Das mit der Multiplikation im Frequenzbereich ist mir dann in einem, gut eher dem Artikel von McIntyre, Schumacher und Woodhouse bewusst geworden. Der Titel ist ganz bescheiden „On the oscillations of musical instruments“ und quasi die Basis von Physical Modeling und Waveguides. Dort wird beim Rückwurf der Welle mit der IR des Steges oder des Schalltrichters gefaltet, je nach Instrument. Was die Theorie linearer zeitinvarianter Systeme betrifft: Auf einem Symposium in Paris hat Julius Orion Smith III vom Stand der Forschung im Bereich Klaviersynthese berichtet, dort haben sie dann mit der IR des Pianos das Modell der Saite angeschlagen. Sehr clever und spannend.

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    division  

    Das EPSi mit der C.01 Firmware macht sich übrigens auch extrem gut im Feedbackloop eines Delays. Beide Varianten der Firmware stehen übrigens zum Download bereit und können nach belieben geflasht werden!

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    MidiDino  AHU

    Ich entziehe mich einer Bewertung, kann lediglich äußern, dass ich mit den Klangbeispielen nichts anzufangen weiß, sie klingen dünn, eher etwas mit den Videos anderer. Ich selber nutze Impulsantworten, besonders für klassische Gitarre (Body) und für Reverb im Mastering.

    Ich verfüge über Reverb-Antworten verschiedener Geräte, von Bricasti M7, über viele Lexica, bis zu Quantec und R 880, am liebsten sind mir allerdings die Reaktionen des Lexicon 960 L geworden.
    Meine Unsicherheit bleibt zunächst, gerade weil ich das getestete Gerät überhaupt nicht brauche ;-) Vielleicht primär etwas für Live-Mucke?

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    swissdoc  RED

    Was ist denn nun was beim Vergleich Ursa Major StarGate 323 und was sind die Unterschiede. Goldohren vor…

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        swissdoc  RED

        Danke für’s Mitspielen. Lausche nochmal genau hin. Bei der Klarinette kann man es ganz banal und technisch herausfinden. Ansonsten geht es zum einen um eine kleine Einschränkung des EPSi und eine prinzipielle Limitierung von Faltung.

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        swissdoc  RED

        Es ist genau anders herum, bei allen Beispielen immer erst EPSi und dann StarGate 323.

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          psv-ddv  AHU

          Bin leider erst jetzt dazu gekommen mir das nochmal auf Studiomonitoren anzuhören. Das Rauschen beim 2. Klangbeispiel höre ich natürlich auch, aber ich hatte das einfach mal als potentielle Finte ignoriert. Zu offensichtlich.
          Beim nochmalige Hören komme ich aber was die Klarinette angeht immer noch zum selben Ergebnis. Beim jeweils ersten Klangbeispiel höre ich eine Modulation im Stereobild. Das zweite Klangbeispiel ist jeweils ziemlich statisch und hat eine unangenehm überzeichnete Resonanz bei ca.2,2kHz. was eigentlich auf den Faltungshall schliessen liesse. Mir gefallen beide Hallfahnen nicht besonders aber das jeweils erste Klangbeispiel klingt ganz erheblich musikalischer. In diesem Falle klingt dann wohl der Faltungshall besser als das Original…hmmm. Das Stargate werde ich mir wohl eher nicht zulegen.

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            swissdoc  RED

            Beim Modal Beispiel hört man den Unterschied m.M. nach recht deutlich, vor allem bei längeren Reverb. Dort eiert die Hallfahne recht herum, ich höre auch eine leichte Pitch-Modulation. Und das Stargate rauscht einfach recht stark, zumindest fällt es beim intensiven Hören auf.
             
            Das Klarinettenbeispiel ist eine echte x-y-Stereoaufnahme, der es möglicherweise nicht so bekommt, mit Mono-In/Stereo-Out Geräten verhallt zu werden. Ansonsten greift der EPSi mit seinem Stereo-Algorithmus auch recht kräftig in die Trickkiste. Das führt je nach Signal zu besseren oder schlechteren Ergebnissen. Ein eher nicht so gutes Ergebnis wird hier besprochen: https://www.sequencer.de/synthesizer/threads/logidy-epsi-hardware-faltungshall.127928/page-2#post-1566565
             
            Die Resonanz bei 2.2 kHz sehe ich allerdings nicht im Spektrogram. Das Stargate ist einfach sehr speziell und mir gefällt es auf Synths sehr gut. Klarinette würde ich möglicherweise durch ein Bricasti M7 oder ein TC4000 laufen lassen.

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              psv-ddv  AHU

              Interessant, dann lag ich ja was die Modulationen angeht nicht so falsch. Das Teil ist dann aber auch kein reiner Faltungshall mehr.
              Die Resonanz konnte ich mit dem PultEQ einwandfrei beheben, daher meine Frequenzangabe.
              Werde mir die anderen Klangbeispiele nochmal anhören.
              Für die Klarinette wäre der aktuelle Quantec Yardstick (249x) unschlagbar. Das gilt grundsätzlich was Klassik oder auch Percussion angeht.
              Das M7 gefällt mir eher auf Streichern und Schlagzeug für Kino/Rocksound. TC 4k/6k ist zwar gut, kann aber mit Quantec oder Bricasti meiner Meinung nach nicht mithalten.

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          psv-ddv  AHU

          Schade, daß Du die Klangvergleiche nicht mit einem etwas leistungsfähigeren Hall gemacht hast. Dein AKG ADR wäre doch interessant gewesen.
          Wenn Du noch weitere Klangbeispiele machen möchtest, ich könnte mit einem 480L dienen um es mit den mitgelieferten Impulsantworten zu vergleichen.

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            swissdoc  RED

            Vergleiche Faltungshall gegen Original gibt es eigentlich genug. Auch ist das Lexicon 480L allseits bekannt und IRs frei verfügbar. Auch ist bekannt, dass Faltungshall bei den mit Chorus-Modulation behafteten Presets des 480L nicht funktioniert. Das schreibt z.B. Audioease in der Beschreibung der IRs vom 480L:
             
            This (out-of-production) classic unit cannot be captured faithfully using convolution reverb because it is not time invariant: it uses chorussing. The presets that use chorussing heavily will sound different than what you may expect. However 90 % of these samples are pretty much indistinguishable from the original preset. This set offers all reverb presets with original names.
             
            Das StarGate habe ich bewusst ausgesucht. Es hat eben die spezielle Modulation der Reverb-Taps und eher ein Tremolo im Tail. Ausserdem ist es eher unbekannt. Ich folge damit auch dem etwas augenzwinkernden Ansatz von Andreas Langhoff, den ich 1995 auf einem Akustik-Symposium kennenlernen durfte. Er hat Geigen untersucht (auch eine Anwendung von IRs und Faltung) und dort die Übertragungsfunktion zwischen Steg und abgestrahltem Schall aufgenommen. Der Steg wurde mit einem Schallplattentonabnehmer abgetastet und das Bild zur Illustration zeigte keine gewöhnliche Geige, sondern eine Art Bauhausversion, also nicht rund und geschwungen, sondern eckig und kantig.

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              swissdoc  RED

              Hier noch die Quelle:
              Langhoff A., “Modal Analysis of violin, viola and cello compared to the acoustical spectrum”, Proc. International Symposium of Musical Acoustics ISMA 95, Dourdan France.

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              psv-ddv  AHU

              Es geht ja explizit um das EPSi. Ich glaube schon, dass es den Einen oder Anderen hier interessiert hätte, wie gut das 480L emuliert wird, zumal der Hersteller ja schon die Presets dazu liefert. Audioease schreibt etwas von „90% indistinguishable“.
              So schwer können die nicht faltbaren Modulationen also nicht wiegen, zumal das für die faltungsbasierte Simulation so gut wie aller algorithmischen Hallgeräte gilt.
              Auch für das Stargate, welches wie Du selber sagst, ziemlich unbekannt ist, also eher eine schlechte Vergleichsreferenz.
              Aber hey, war nur ein Angebot ;)

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      swissdoc  RED

      Hier nun die Auflösung:
      Es ist immer zuerst der EPSi und dann das StarGate 323 zu hören. Beim Modal Beispiel hört man den Unterschied gut an der Modulation, die beim EPSi fehlt und dem Stereoeindruck, der beim EPSi zwar im Hall recht gut ist, aber beim StarGate 323 auch in den prominenten Early Reflections deutlich ausgeprägt ist. Das war ein Teaser File für Peter Grandl, um ihn etwas zu verwirren habe ich dem EPSi Signal noch den Rauschteppich vom StarGate 323 zugemischt. Dieser Unterschied ist recht gut bei den anderen Flügel und Klarinette Beispielen zu hören. Beim Erstellen der Impulsantwort wird einfach das Rauschen herausgemittelt. Wenn man genau hinhört, so wird der Unterschied mit der Modulation und dem Stereo-Image auch hier deutlich hörbar.

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    psv-ddv  AHU

    Toller Artikel, macht Spaß das zu lesen!
    Schön nerdig :-)
    Du vermutest übrigens richtig, das Sony DRE und auch das Yamaha SREV berechnen die Faltungen in Echtzeit in der Zeitdomäne. Daher die massiv-parallelen DSPs.
    Ich kenne bisher keine Softwarelösung die das in Echtzeit kann. Auch der EPSI faltet ja, dem Interview nach, wie die bekannten Plugins, in der Frequenzdomäne.

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      swissdoc  RED

      Hast Du eine Quelle, die diese These stützt? Das würde mich sehr interessieren.
       
      Ich habe nur etwas zur Grösse der Faltung gefunden, bei Sony war das Fenster 256000 Samples lang.

      Beim Yamaha wird von 32 DSPs gesprochen und einem Fenster von bis zu 520000 Samples, 24Bit Audio und 32Bit interne Berechnung.

      Der Sintefex FX8000 Replicator soll mit bis zu 44 Sharcs gearbeitet haben, beim FX2000 waren es noch 10 Sharcs mit 800Mflops pro Kanal. So ein Core i7 kommt auf 50-100Gflops…
       
      Aussagen ob Time oder Frequency Domain gerechnet wird, habe ich in keiner meiner Quellen gefunden.

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          swissdoc  RED

          Vielen Dank für den Link. Ich habe nochmal ein wenig gesucht, und wie es scheint, irrt Casey.
           
          Sony used a similar concept in hardware with the DRE-S777 ‘triple seven’ machine, using FFT to perform convolution in the frequency domain.
           
          Yamaha took the straight approach and went the difficult route, building the SREV1 sampling reverb, a 3U 19” frame hosting a huge number-crunching machine with 32 DSP cores to do the tough job of processing two channels of 5,4 seconds reverberation, or 4 channels of 2,7 seconds. Mounting an optional DSP board added 32 more dedicated DSP cores for the convolution, doubling the reverberation times. All in the time domain, no FFT going on. The DSP capacity of the SREV1 ran into several GFLOPS, an absolutely impressive level at that time.
           
          Quelle:
          http://www.....170608.jsp
           
          The DRE works in the frequency domain, not the time domain. Again this goes back to signal theory and our ‘hand clap’ and the reverb envelope. That description works in the time domain. But we actually work in the frequency domain because it reduces the amount of processing needed.
           
          Quelle:
          http://www.....reverb.pdf

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            swissdoc  RED

            Wenn man die von Olivier angegeben Daten anschaut, er kommt mit FFT und einem Sharc auf Mono 6 Sekunden. Timedomain sei Faktor 20 aufwendiger, das wären also in Stereo 40 DSPs, Yamaha hat das 20 Jahre vorher mit 32 DSPs gemacht. Dann wäre der Fortschritt am Sharc aber mächtig vorbeigegangen.

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            psv-ddv  AHU

            Ja, danke für die Links, stimmt, die hatte ich damals auch mal gelesen. Habe mich von Mr.Bricasti verwirren lassen.
            Also Yamaha=Zeit Domäne, Sony=Frequenz Domäne.
            Die beiden Geräte klingen auch ziemlich unterschiedlich.
            Erstaunlich ist aber dann wie unterschiedlich das Sony und das Altiverb klingen.

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    ctrotzkowski  

    Hallo Swissdoc,

    eine kleines Update zu „Faltungshall wurde später in Software realisiert, erste Produkte waren ein Pro Tools Plug-in von Sound Forge und Audio Ease Altiverb. “

    Auch ich hatte mich im Studium mit Signalfaltung beschäftigt. Nachdem ich 1994 die Uni verlassen hatte, kontaktierte mich Ende des Jahres mein Diplomvater und berichtete begeistert, daß ein Spinnoff der Dresdener Universität eine Harddisk-Recording Software mit Faltung auf den Markt brachte- damals als „Studio Elektronische Klangerzeugung Dresden (SEK’D – später via Hohner zu Magix).

    Samplitude 2.0 beherrschte damals schon Faltung mit beliebigen Sprungantwortfunktionen – auch Hall – leider noch offline (Stichwort 486er) und mit wenig Parametern, aber im Ergebnis nicht schlechter als heute.

    Also bitte die Zeitachse (mindestens) ein paar Jahre in die Vergangenheit schieben (muß ja nicht gleich wie in der Formel bis „minus Unendlich“ sein….) :-)

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      swissdoc  RED

      Danke für den Hinweis, offline Faltung habe ich ja im Bereich Architektur-Simulation schon erwähnt. Interessant ist hier halt der Realtime-Charakter.
       
      Wobei man das auch so sehen muss, Audio Ease Altiverb hatte 2001 auf einem G4 eine Latenz von 341 ms.
       
      Beim DRE S777 waren es zwischen 6 und 8 ms (bei 44.1 KHz), je nachdem, ob es über die digitalen oder analogen Interfaceports angeschlossen wurde.
       
      Zu heutigem SW Faltungshall habe ich nichts gefunden, aber bei typischen Interfaces liegt alleine die Rounttrip-Latenz selten unter 3 ms, eher zwischen 5 ms und 10 ms.

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    volcarock  

    Vielen lieben Dank für den feinen ausführlichen Bericht! Und ich wusste schon vor dem Lesen, dass ich das Modal Sample schonmal gehört habe… Das war der Grund zum Erwerb des OTO BAM…
    Ich denke dieses Gerät werde ich mir in naher Zukunft auch gönnen, besonders die Möglichkeit eigene Impulse zu laden hat mir sehr gefallen!
    Lädt zum Experimentieren ein.

    Viele Grüsse,
    der Time-Traveller ;-)

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      swissdoc  RED

      EPSi ist fein für Hardware-Addicts. Und in diesem Bereich momentan einzigartig. Faltungshall in neu und in Hardware ist sein Alleinstellungsmerkmal oder auch neudeutsch sein unique selling point (USP).
       
      Der Modal Sound kommt immer live aus dem Modal 002, die Sequenz ist noch im Speicher. Vielleicht nicht der fetteste Sound ever, aber in meinen Ohren genau richtig um einem Hallgerät auf die Fahne zu lauschen und das Verhalten bei verschiedenen Frequenzen zu beurteilen.

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    lightman  AHU

    Sehr guter Artikel, hab zwar nicht alles verstanden, aber mit der Faltungshall/Convolution-Geschichte wollte ich mich schon lange mal beschäftigen, daher vielen Dank für deine Mühe, swissdoc. Der Federhall klingt wirklich sehr schön, auch die anderen Klangbeispiele sind überzeugend. Das Kistchen kommt auf die Wunschliste!

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    Wellenstrom  AHU

    Faltungshall…. ob nu auf Hardwareebene oder in der weichen Variante…schwieriges Thema… klar, schön, natürlich, gut für die Ohren…. solo so richtig doll, aber im Mix (für mich) irgendwie immer ein Kampf und Krampf….

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      swissdoc  RED

      Das mag sein, man kann halt nicht mal eben die Hallzeit im Bass verkürzen oder die Early Reflections etwas runterregeln.
       
      Wenn man aber in einem echten Raum aufnimmt oder einen Federhall verwendet, so hat man i.d.R. auch keine Wahl.
       
      Man muss halt je nach Zweck entscheiden, was am besten funktioniert.

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    swellkoerper  AHU 1

    Bin kurz davor, mir den einfach mal zu bestellen. Produkt top, Firma sympathisch, und ich habe mit Faltung immer sehr schöne Ergebnisse erziehlt.

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    swissdoc  RED

    Da hier ja Freunde des Reverbs vorbeischauen, vielleicht ein paar interessante Zeilen von Wolf Buchleitner (Mr. QRS), die mir als Leitfaden bei meinene Klangbeispielen dienen. Von der Grundidee her zumindest. Er hat in einem Keys Interview von 1999 schön beschrieben, wie man einen Hall-Algorithmus testen kann/sollte:
     
    KEYS:
    Wie kann ein Heimproduzent die Qualität eines Hallgeräts am besten testen?
     
    Wolf Buchleitner:
    Als erstes kommt der Klicktest mit Fingerschnipsen, Wood-Block oder Rim-Shot. Nach dem ersten Klick muß die Rückwurfdichte innerhalb kürzester Zeit gegen unendlich gehen, und im Aushall dürfen keinerlei Rhythmen wahrnehmbar sein.
     
    Der zweite Test erfolgt mit einem schmalbandigen Instrument wie zum Beispiel einer Flöte. Dies nenne ich den „Badezimmertest“, mit dem man die Eigenresonanzdichte überprüfen kann. Ist der Nachhall bei allen Tönen gleich lang? Werden manche Töne bevorzugt, während andere fast gar nicht nachhallen? Dröhnt da vielleicht was?
     
    Mein dritter Test ist ein Beispiel mit einem trocken aufgenommenen Männerchor oder auch Opernsolisten, Carmina Burana geht auch. Mit dem Ende jeder Phrase stoppe ich das Original für einen Moment und höre mir den Aushall an. Stört da vielleicht ein metallischer Beigeschmack, vor allem gegen Ende des Aushalls?

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      swissdoc  RED

      Viertens prüfe ich einen möglichen Verlust an Transparenz durch den Hall. Dazu brauche ich eine Kombination von Dauertönen und perkussiven Klängen. Ich bevorzuge Querflöte und Cembalo – beides Instrumente, die ich auch selbst spiele – ein Satz aus einer Orchestersuite von Bach ist ideal. Wenn ich jetzt viel Hall dazugebe, geht die Flöte vollständig im Hall unter, was zum relativ trägen Attack der Flöte ja auch gut paßt, während die kurzen Picks auch umfangreicher Cembalofiguren nahezu unverhallt bleiben. Die Picks sind nämlich so kurz, daß sie im Anhall gar nicht richtig hochkommen, und deshalb ist auch deren Aushall im Vergleich zur Flöte viel leiser.
       
      Den fünften Test mache ich gerne mit einem guten MIDI-Wavetable und einem Arrangement für ein klassisches Instrumental-Ensemble. So habe ich keinerlei Aushall, und kann die einzelnen Instrumente per Panpot auf der Stereobasis aufreihen wie auf einer Wäscheleine. Wenn ich jetzt den Hall dazugebe, darf sich keins der Instrumente irgendwie räumlich verschieben oder gar aufblähen.
       
      Quelle:
      http://www.....kyw1.shtml

  14. Profilbild
    chris

    Wie lange wird der Versand dauern, und muss ich das Teil beim Zoll abholen, wie war das bei Dir?

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      swissdoc  RED

      Ich wohne in der Schweiz, hier verzollt der Zoll und schickt es dann mit Rechnung weiter. In Deutschland muss man evtl. beim Zollamt abholen, das kann ich so genau nicht sagen.
       
      11.11.2017 Bestellung
      13.11.2017 Versand
      22.11.2017 Ankunft bei mir

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