Aliasing in FM-Sinus-Oscillator im neuen Halion 7?

Wenn ich in Halion 7 eine neue FM-Zone erstelle und dann innerhalb der Zone das Preset “Basic 2 OP 01” (Ordner “Oscillator”) auswähle, kommt es bei tiefen Tönen zu merkwürdigen hohen Frequenzen, die sehr nach Aliasing klingen (und im Spectrum Analyzer auch so aussehen).

Und tatsächlich, wenn ich den Operator 1 stumm schalte, sollte durch den Operator 2 eigentlich eine reine Sinusschwingung erzeugt werden. Aber auch da kommt es bei sehr tiefen Tönen zu zusätzlichen (leisen) Frequenzen ab etwa 5kHz.

Ist das ein Bug? Oder kann man irgenwo die “Oversampling-Rate” erhöhen?

In komplexen Klängen lässt sich derlei ja viel schwerer wahrnehmen. Aber auch da habe ich das Gefühl, dass manchmal ein unbeabsichtigtes “Klirren” zu hören ist.

(Cubase 11, Windows 10)

Hallo,
das dürfte mit der DX7 und TX81z Kompatibilität zu tun haben, ist z.B. auch beim Montage/MODX, FS1R, TG77 etc. der Fall. Von daher ganz normal.
Ich bin eigentlich ganz froh dass die Halion 7 FM nicht all zu sauber ist, die Ergebnisse der FM klingen sonst für meinen Geschmack zu clean/langweilig, weniger bratzig.
Unter Umständen ist der Korg OPSix Native was für dich, ich hab’ nur die Demo probiert, aber afair musste man für den (von mir gewünschten) Dreck mehr Arbeit in die FM stecken, die Operatoren dürften von daher vielleicht mehr nach deinem Geschmack sein.
…Summa

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Mit “Verspätung” herzlichen Dank noch für die Erläuterungen und Anregungen!

Ich habe mich jetzt nochmal ein wenig mit dem Thema beschäftigt. Tatsächlich scheint ja der DX7 solches leichtes “Klirren” gehabt zu haben - da ich nie ein Original benutzt habe, kann ich das nicht beurteilen. Und dass der Klang dadurch weniger “sauber” ist, kann man ja auch positiv sehen.
Mich hat nur irritiert, dass diese hohen leisen Frequenzen nur bei sehr tiefen Tönen sichtbar wurden, und da auch bei jedem Ton an ganz anderer Stelle lagen. Aber das ist wohl die Natur von Aliasing…

Schön wäre es, wenn man bei Halion7 für jeden einzelnen FM-Operator mit einem Drehknopf den Anteil des “Dreckes” erhöhen könnte. Habe diesbezüglich gerade mit MSoundFactory experimentiert: manuell zwei Sinus-Oszillatoren per Merger zu FM-Synthese kombinieren und Bitreduction vor dem Merger einfügen, die man dann nach Geschmack einstellen kann.

Mein erster FM-Synth war der TX81z, zum DX7 bzw. TX7 und TX802 bin ich erst in den 00ern und erst ein paar Jahre nach dem FS1R gekommen.
Beim FS1R kann man mit Skirt = 0 die ALL und ODD Wellenform genau wie in Halion praktisch auf Sinus reduzieren, was (für einen Ende 90er FM-Synth) sauberer als der zur DX Emulation genutzten Sinus klang. Wobei ich noch kein 1:1 Vergleich zwischen Halion/FS1R oder Montage gemacht hab’, was dieses Verhalten betrifft.
Die Auflösung des Mixer mit maximal 3 Eingängen bei den alten FM-Synths spielt wahrscheinlich auch 'ne Rolle, aber die von dir genannte Methode wird von der Wirkung nicht exakt wie ein DX7 klingen (auch wenn mir das nicht so wichtig wäre) und auch nicht funktionieren, wenn man fixed Frequency Operatoren als Waveshaper (fixed Frequency Operator als Carrier oder zwischen Operatoren) nutzt. An der Stelle müsste man imho 'nen direkten Einfluss auf die Auflösung der Operator bzw. (dann) Shaper-Wellenform haben. Wobei Halion bei meinen DX Testsounds anders reagiert hat als z.B. der Montage oder TX802 und TX7, was unter Umständen an der höheren Auflösung des Mixers/FM-Matrix liegen könnte, um mehr als nur 3 Operatoren/Eingänge verarbeiten zu können, FM8 hat in der Beziehung ein ähnliches Problem.
Was das klirren in der Tiefen lagen betrifft, liegt das unter Umständen an der Auflösung der Sinus Tabelle und der Qualität des Interpolationsalgorithmus, vergleichbar mit den Samplern aus der Zeit. :man_shrugging:

Vielen Dank für die Infos! Es ist wirklich sehr interessant, so detaillierte Informationen von jemandem zu erhalten, der diese Originalinstrumente wirklich kennt.

Allerdings möchte ich hauptsächlich eigene Klänge erstellen oder existierende Klänge stark verfremden. Deswegen habe ich mir auch die Sinusschwingung angesehen, weil ich sozusagen bei “Null” anfangen wollte :slight_smile:
Der Wunsch nach einem Shaper oder einer Bitreduction direkt nach dem Operator ist natürlich etwas “schräg” - ich weiß…
So werde ich “Dreck” wahrscheinlich mit ungeradzahligen Ratios erzeugen müssen, die man ziemlich schwach dazumischt.

Mein FM Wunschsynth müsste auch erst programmiert werden, mit Operatoren die praktisch schon sowas wie ein kleiner additiver Synth mit Formant/Morphing Filter etc. sind :heart_eyes:

Mit der Erfahrung steigen die Ansprüche und auch wenn ich generell bei Synths kein Freund von Spezialisten bin muss ich manchmal Kompromisse eingehen, um bestimmte Ideen umsetzen zu können oder wähle das kleinere Übel. Es fehlt halt immer ein Stück zum Glück :face_exhaling:

Den von dir gewünschten Waveshaper hat man bereits, ist praktisch ein Teil der FM, sobald man einen Operator auf fixed Frequency 0Hz (oder zumindest nah’ 0Hz) setzt und dank freier Algorithmen ist der dann beliebig im Signalweg der (hinter/dazwischen den) Operatoren platzierbar, aber das hatte ich in meinem letzten Posting schon angedeutet. Kombiniert man das mit weitere Operatoren, kann man damit auch ordentlich Dreck erzeugen.
Bei den eher “mathematisch korrekten” FM-Synths hab’ ich bei manchen Sounds 'ne Menge Operatoren für Dreck/Textur “verpulvern” müssen.
Das mit dem Bitcrusher zwischen den Operatoren könnte ich mal beim Clavia G2 probieren, ich bin an irgend einem Punkt auf Oszillatoren für 'nen 4Op FM mit Mixer für 'ne freie FM Matrix umgestiegen, weil mir die DX FM Module zu clean waren.

Ist bei meinem FM Init Sound nicht anders, es gibt im Halion Filter Bereich Rate- und Bitreducer Modi, falls das auf Voice Basis passieren soll.

Bei Halions FM müsste ich probieren was davon genau wie beim Montage funktioniert, aber die resonanten Operator Wellenformen sind meiner Erfahrung nach ein recht guter Ansatzpunkt um Dreck zu erzeugen.

Ich hatte zum Teil einfach nur Glück in den 00ern günstig an ein paar FM-Synths zu kommen, die mich interessiert haben.

Ganz herzlichen Dank für die sehr wertvollen zusätzlichen Informationen - besonders für den Hinweis auf den Waveshaper mit fixed Frequency nahe 0Hz. Damit werde ich experimentieren.

Die Möglichkeit der Bitreduktion durch den Halion-Filter ist mir bewusst. Aber es klingt doch wohl anders, wenn schon der Modulator “Dreck” enthält und dieser dann durch den Carrier noch “potenziert” wird, als wenn erst beim “Endergebnis” die Bitrate reduziert wird.

Mit MSoundFactory kann man sich ja Operatoren mit allen denkbaren “Extras” (Formant-Filter, Additiv etc.) zusammenbauen und dann beliebig mit Merge im FM-Modus kombinieren. Allerdings ist die Handhabung besonders der Envelopes dann etwas umständlich und es lassen sich natürlich auch keine existierenden DX7-Klänge laden. Deswegen will ich erst einmal tiefer in die FM-Funktion von Halion 7 eintauchen und dabei hoffentlich etliches dazulernen.

Die Seite hab’ ich schon gesehen, aber wirklich Informativ fand ich die nicht und man müsste sich scheinbar durch Tutorial Video klicken, um einen Überblick zu bekommen. :man_shrugging:

Bin eher ein Freund des Rate Reducers, die Wirkung möglichst gestimmt. Aber mitten in der FM-Matrix ist die Wirkung natürlich eine andere, aber bei vorhandenen Sounds könnte das mit dem rate oder bitreducer im Filter was an Dreck bringen.
Aber Dreck ist aber an sich mein kleinstes Problem, meine Testsound mit Halion waren durchaus zufriedenstellend. Vielleicht hast du ja mal ein Beispiel zu dem was du suchst?

Envelopes sind mit ein Grund dafür warum der Opsix nix für mich ist, gibts denn MultiSegment Hüllkurven in MSoundFactory?

Ich hab’ mittlerweile sowas wie ein Modell im Kopf, kann auch ohne Synth abschätzen was bei welchen Einstellungen z.B. grafisch mit der Wellenform passiert und wie sich das auf den Klang auswirken wird.
Man kann aber auch komplett intuitiv an die FM rangehen und sich merken wie sich der Klang bei welchen Einstellung verändert, Gesetzmäßigkeiten erkennen, hat man ja bei subtraktiver Synthese nicht anders gemacht. Zumindest hab’ ich so mit der FM angefangen :older_man:

In MSoundFactory gibt es Hüllkurven mit beliebig vielen Segmenten, wenn man “custom shapes” aktiviert. Hier die Verknüpfung zum Handbuch, das aber auch nicht sehr übersichtlich ist:

Ich habe mir zum Lernen alle Video-Tutorials zu MSoundFactory angesehen. Das braucht aber Zeit und ist manchmal auch etwas “schmerzhaft”, da die Erklärungen oft anhand eines ganz simplen Klanges passieren. Und dabei kann dieses Plugin so gut klingen…

Ich komme von der klassischen Musik her. Und so verstehe ICH unter “Dreck” eher die unharmonischen und geräuschhaften Anteile, die natürliche Instrumente ja auch haben - und sie so lebendig wirken lassen. Insofern habe ich da jetzt kein “Beispiel” aus der FM-Welt parat. Natürlich könnte ich auch mit Sampling oder Granularsynthese etc. arbeiten. Aber ich möchte versuchen, ob ich mit FM eine Symbiose aus Kontrollierbarkeit (=Synthesizer) und “Natürlichkeit” hinbekomme.

Ich habe übrigens die Sinusschwingungen des FM8 von Native Instruments untersucht. Dort gibt es nicht diese Klirrfrequenzen bei tiefen Einzeltönen wie beim Halion 7…

Ich meinte eher das was du mit MSoundFactory gemacht hast, mit dem Bitreducer, damit ich verstehe was du damit erreichen willst.
Also meinst du eher Transienten? Noise, Ripple???Bei solchen Themen müsste man erst mal ‘ne gemeinsame Sprache zur Beschreibung von Klangphänomenen finden, aber ich hab’ keine Ahnung wie dich ein Bitreducer ein der Beziehung weiter bringen kann.
Du kannst mir gerne auch mit akustischen Instrumenten kommen, um das was du suchst zu beschreiben.
Transienten lassen sich recht gut erzeugen in dem man Träger und Modulator unterschiedlich Pitch moduliert, das geht beim Halion dank der PEGs pro Operator vergleichsweise einfach.

Beim FM8 muss ich mir meist auch was Mühe geben um den für manche Sounds “nötigen” Dreck zu erzeugen.

Mir geht es nicht in erster Linie um die Transienten, sondern um den Sustain-Klang. Bei einer Flöte mischt sich in den tonalen Anteil das Luftgeräusch, bei einer Geige das Bogengeräusch. Dazu kommen meist auch noch schwache unharmonische Teiltöne, die obendrein nicht konstant sind. Meist wird das mit Synthesizern ja durch zwei verschiedene Quellen simuliert, also tonaler Anteil+ (gefiltertes) WhiteNoise. Aber wenn man genau hinhört, merkt man meist, dass es sich um zwei getrennte “Schallquellen” handelt, und nicht um ein einheitliches Intrument.
Meine Idee war, nach dem Modulator die (stufenlos regelbare) Bitreduktion bzw. Ratereduktion dazwischenzuschalten, damit so der Geräuschanteil sozusagen aus der gleichen Quelle erzeugt wird, wie der tonale Anteil. Auch mit anderen dazwischengeschalteten Effekten (z.B. per voice Chorus) habe ich mit MSoundFactory ein wenig experimentiert - den Stein der Weisen aber noch nicht gefunden :wink:

Bei meinen Versuchen heute mit Halion 7 habe ich mit 3-fach Unison (leicht gegeneinander verstimmt) und einem nachgeschalteten Chorus experimentiert. Ich war sehr erstaunt und erfreut, wie dabei mit wenigen Operatoren und einfachen Ratios sehr schöne Klänge enstanden sind (allerdings noch ohne Geräuschanteil). Die Beschäftigung mit Halions FM-Teil lohnt sich offenbar!

Sehr interessant, dass es mit dem FM8 offenbar schwieriger ist, “Dreck” zu erzeugen.

So analytisch wie du an die Sache rangehst bist du vielleicht mit ‘nem additiven Synth besser aufgehoben oder versuchst die Bestandteile des Sounds auf unterschiedliche Zonen aufzuteilen/zerlegen, was dank des Layerings bei Halion wahrscheinlich kein Problem ist.
Fürs Bogengeräusch vielleicht mal mit dem Comb Filter experimentieren, zumindest hab’ ich damit bei anderen Synths recht gute Ergebnisse erzielt. Aber für mich ist Synthese eher tarnen und täuschen und weniger der Versuch einer 100%igen Nachbildung, weil die menschliche Wahrnehmung begrenzt und damit leicht zu täuschen ist. Das Ergebnis muss nicht genauso aussehen, es reicht wenn es so klingt :wink:

Bin noch nicht dazu gekommen mir MSoundfactory genauer anzuschauen, trotzdem danke für das PDF.
Was ich gerade bei so Noise Sachen (z.B. Hauch und Röchel Sounds) ganz gerne mache ist mit schnellen LFOs zu arbeiten, um diesen Anteil praktisch auf den Sound zu modulieren, Radom z.B. auf Pitch, Pulsbreite, Wavetable Position, Amplitude, Modulator Amount (bei den alten 4 OP Teilen) etc., aber den Halion LFOs fehlt dafür scheinbar die nötige Geschwindigkeit (oder ich hab’ die nötige Option dafür bisher übersehen). So ein Comb Filter könnte unter Umständen auch ein guter Kleber sein, ein Waveshaper oder Filtersättigung wären auch 'ne mögliche Option.

Der Unisono Mode fehlt mir z.B. beim Montage ein wenig, genau wie die FM-Maxtrix.
Da man sowohl Operatoren mit fester als auch mit random Phase kombinieren kann, lässt sich praktisch mit einem fixed 0Hz mit random Phase Modulator die Variation der Phase der modulierten Operatoren trotz ihrer fester Phase nach Geschmack bestimmen. Das erlaubt einem eine gezielte klanglich Streuung zwischen den Unisono Stimmen zu erzeugen um z.B. Auslöschungen zu vermeiden.

Was den digitalen Dreck betrifft, bin ich vielleicht ein klein wenig in den 80er geprägt, zumindest was den Grundsound betrifft, FM8 ist obenrum halt was glatter, cleaner. Obwohl, bei der Parameter Interpolation hätte ich mir vom Halion FM-X ein etwas weniger stufiges Verhalten gewünscht, das hat mich schon beim Montage gestört.
Beim FM8 hat man noch die Option mit Operator-X 'nen Shaper einzubinden, auch wenn generell jeder Operator auch ein Shaper sein kann, reagiert er anders und kann ein Plus an Dreck erzeugen.

Vielen Dank für die vielen zusätzlichen Hinweise!

Das Beispiel mit der Flöte und Geige war übrigens nur zur Veranschaulichung. Ich möchte, dass es “organisch” klingt. Dabei ist keine exakte Nachbildung des “echten” Instruments angestrebt, denn dafür könnte ich auch Samples nehmen. Sondern ein “organisch” formbarer Klang, der mit seinen Möglichkeiten dann hoffentlich über das Original hinausgeht :slight_smile:

Kann ich gut nachvollziehen, ich mach in der Beziehung viel mit Parametermorphing, wobei die Halion FM eine bessere Parameter Interpolation wünschen würde, was bei FM-Drums zum Glück nicht so tragisch ist.
Meiner Erfahrung nach für das Ergebnis auch wichtig ist sowas die Simulation eines Resonanz Körpers, selbst wenn es sich um kein reales Instrument handelt, scheint das einen wichtigen Anteil an 'nem organischen Sound zu haben.
Zudem konzentriert sich unsere Wahrnehmung auf Formate (stimmliches) und deren Verschiebung, viele Instrumente sind so konstruiert, dass die Resonanzen und Frequenzen diese Bereiche abdecken.
Um verkürzt meinen aktuellen Stand der Dinge zu umschreiben :nerd_face: