Terugblik Project 149

door Tom Magchielse (©2002):

Theorie en toepassingen van sampling reverbs


We waren deze keer weer eens te gast bij de afd. Technische Natuurkunde van de TU Delft. De convo van de avond beloofde drie sprekers: Reinier Linssen van Audio-ease, die de theorie en de rekenkundige complicaties behandelde; Ron Bakker die een demonstratie gaf van de faciliteiten van de Yamaha SREV 1, en Cees Wagenaar (b.v. Oorzaak), die ons zou vertellen hoe hij met behulp van een sampling reverb een goede ondersteuning van een live voorstelling had gerealiseerd.

 

Reinier Linssen legde uit hoe je een galmapparaat zou kunnen realiseren (in zijn geval in software) dat zou werken op basis van het convolueren van de gemeten impulsresponsie van een zaal met het directe geluid.  De lengte van de impulsresponsie die men nodig heeft is even groot als de nagalmtijd die men wil verkrijgen, dus ettelijke seconden. De convolutie zou dan in blokken van  honderdduizenden samples moeten plaatsvinden, wat een gigantische rekenarbeid zou vergen, in de orde van vele giga floating point operations per sec.(Gflops). Een list die onder die omstandigheden wel vaker wordt gebruikt is het overgaan op de spectra. Het spectrum van de convolutie van twee tijdfuncties is eenvoudig het product van hun individuele spectra. Het spectrum van een blok samples bevat evenveel data als het blok zelf, maar vermenigvuldigen is ordes minder ingewikkeld dan convolueren. De transformatie van tijdfunctie naar spectrum en terug kan ook heel efficiënt gebeuren middels de Fast Fourier Transform. Een ander probleem is de latentie; om de vereiste data voor de convolutie te vergaren zijn vele seconden nodig. Door de impulsresponsie in korte blokjes van b.v. 512 samples op te delen kan de latentie aanzienlijk verlaagd worden. Al met al was de hoeveelheid rekenwerk zoveel geringer geworden, dat een geavanceerde PC het aan kon.

De SREV 1 van Yamaha bleek (gelukkig) een veel eenvoudiger structuur te hebben: Stel U voor een vertragingslijn met ruim 1 miljoen taps, waarin de impulsresponsie is ingeprogrammeerd als coefficenten van de taps. Op elke tap moet dan 48000 keer per seconde een output sample worden berekend, hetgeen wederom zo'n 100 Gflops aan rekenwerk eist. Door de in wezen parallelle structuur van dit proces was dit kennelijk realiseerbaar. Van latentieproblemen heeft deze aanpak geen last. Terwijl de sprekers ons bezig hielden, hoorden we uit de kelder de 'chirps' opklinken, waarmee de impulsresponsie van de kelder van de TU werd gemeten. Deze werd vervolgens in de Yamaha ingeladen, waarna muziek en spraak, van galm voorzien door de TU-kelder, kon worden gedemonstreerd. Het klonk zoals je van een kelder kunt verwachten.

Cees Wagenaar vertelde over een interessante voorstelling voor de jeugd, waar de geluidsinstallatie alleen moest dienen om de voorstelling te verduidelijken en de sfeer te ondersteunen zonder effecten toe te voegen. Het publieksgedeelte van de zaal was daartoe rondom voorzien van luidsprekers, die een soort surround-systeem vormden. Om de juiste sfeer te verkrijgen ( de voorstelling speelde op een eiland) was het directe geluid voorzien van voorzichtig gedoseerde nagalm, die in het Concertgebouw was opgenomen.Gecombineerd met de composities van o.a. Cathy Berberian leek dat een sterk staaltje!

De hamvraag van de avond was natuurlijk in hoeverre een sampling reverb nu beter klinkt dan een gewone, en vooral waarom dat zo zou kunnen zijn. Het antwoord laat nog op zich wachten.