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Sujet Eq et compresseur à convolution

  • 31 réponses
  • 5 participants
  • 784 vues
  • 6 followers
Sujet de la discussion Eq et compresseur à convolution
Bonjour à tous.

Je démarre ce sujet pour centraliser et échanger sur les traitements à convolution autres que reverbes et simulateurs de cabs.
En mix, je trouve que c'est un bon moyen de se rapprocher du hardware à moindre coût, et perso je suis toujours assez bluffé du résultat par rapport aux modélisations 100% numériques.
Ça fait un moment que j'utilise cette technologie malgré les complications que ça peut apporter (latence principalement, usage cpu) mais je ne connais pas tout, d'où le sujet!
Donc en gros je cible la discussion sur les eq, les traitements dynamiques, préamplis et satu/bandes surtout, et pourquoi pas chorus, flanger ampli guitare/basse (pas les cabs, il y a déjà moulte sujet dessus).

Je commence en donnant une liste de ce que je connais/utilise :
-Acustica Audio (la base)
-Tritone digital (obsolète)
-Focusrite Liquid Mix (obsolète)
-Redwirez (découvert récemment, plutôt orienté simu de cab, mais ils ont des eq API et Neve : pour ce que j'en ai testé, je trouve ça très bien!)
-Waves Q-Clone

Voilà, n'hésitez pas à venir compléter cette liste, parler de ce que vous aimez ou pas, des problèmes que vous pouvez rencontrer, etc.

[ Dernière édition du message le 15/11/2020 à 16:45:20 ]

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La modelisation est effectivement plus répandue car moins gourmandes en ressources, mais avec les bécanes d'aujourd'hui, la convolution et ses dérivés sont de plus en plus présents.
22
Ericmusicstrasbourg a raison. La convolution n'est adaptée que pour reproduire le comportement de systèmes linéaires invariants. Dit comme ça ça fait beaucoup de gros mots, mais c'est en fait assez simple :

1) un système linéaire obéit au principe de superposition. Ce principe se résume par
  • à la somme de deux entrées quelconques correspond la somme des deux sorties correspondantes,
  • à un multiple d'une entrée quelconque correspond le même multiple de la sortie correspondante.
(tiré de Wikipédia)

Pour prendre un exemple simple, si on suspend 2kg à un ressort, le déplacement sera le double de celui qu'on obtiendrait avec un poids de 1kg, c'est la découverte que Robert Hooke a exprimée par «ut tensio sic vis» (telle extension, telle force). Dans le cas d'une reverb à convolution, tout aussi linéaire qu'un ressort, si on applique l'effet à deux canaux qu'on additionne ensuite, le résultat sera exactement le même que si on somme les pistes et qu'on applique la reverb ensuite.

Dans le cas d'un compresseur, ou d'une distorsion, l'effet dépend du niveau d'entrée. Un compresseur se déclenche passé un certain seuil, une distorsion a un effet d'autant plus important que le volume d'entrée est élevé. Nous somme donc dans le cas d'effets non-linéaires, et donc hors d'atteinte pour la convolution.

2) un système invariant dans le temps, comme son nom l'indique, a un comportement constant au cours du temps. C'est le cas d'un EQ ou d'un délai fixe par exemple, mais un chorus superpose au signal d'origine un signal retardé dont le retard varie au cours du temps. C'est pour cette raison que si un un convolueur peut émuler une réverb ou un délai, il n'est pas possible de s'en servir pour émuler un chorus, un phaser ou n'importe quel effet dont les paramètres varient au cours du temps.
23
Waow, ça c'est du post, merci Schreddator :bravo:

Dans le cas d'Acustica Audio et du LiquidMix de Focusrite (en fait c'est Syntefex Audio qui a fait le job pour Focusrite), il est question de convolution dynamique. Ne me demandez la différence avec la convolution classique, je n'en sais rien. Mais ça mérite de creuser effectivement.
En ce qui concerne Acustica je crois qu'ils ont dévelopé une technologie à mi chemin entre la convolution et l’algorithmique.
Il faudrait que je creuse un peu tout ça pour ne pas dire de bêtises, mais la rentré est chargée...
Peut-être que Voicetrack qui a déja samplé des machines en sait plus?
24
Nous avons vu que la convolution n'était pas applicable à des systèmes variants dans le temps comme des chorus ou des systèmes non-linéaires comme de la distorsion.

Il peut cependant y avoir un intérêt à intégrer de la convolution dans la modélisation de systèmes non-linéaires.

Imaginons que nous voulions émuler un certain système complexe possédant une entrée et une sortie. Un équaliser vintage à tube, par exemple. Si nous arrivons à décomposer cet appareil en une suite de blocs, certains linéaires (et donc pouvant être émulés par convolution) et d'autres non-linéaires, mais dont le comportement peut-être approximé par des équations simples (par exemple la distorsion des étages à tubes, des transfos...), il serait possible d'obtenir une bonne émulation de cet appareil.

x
Hors sujet :
Dans cet exemple, les blocs linéaires et les blocs non-linaires correspondent à des éléments réels (les étages à tube pour le non-linéaire, les filtres passifs pour le linéaire), mais sachez qu'il est également possible que ces blocs ne correspondent pas à des éléments réels. Le fonctionnement interne de l'émulation n'aurait alors aucun rapport avec le fonctionnement de l'appareil émulé, seule la correspondance entre entrée et sortie serait émulée et on aurait entre les deux une «boîte noire». Dans un cas on aurait un modèle physique (qui émule le fonctionnement interne de l'appareil afin d'obtenir le même résultat), dans l'autre on aurait un modèle phénoménologique, où seul le résultat compte, les variables internes du modèle n'ont pas à être en rapport avec le fonctionnement de l'appareil émulé.


Bon, pour l'instant tout paraît simple, mais les problèmes apparaissent lorsqu'on veut construire notre modèle. Dans le cas d'un système linéaire invariant, c'est très simple car il est facile de tout savoir sur ce système. Si nous revenons à l'exemple de notre ressort, en appliquant un force connue au bout de ce ressort, nous pouvons déterminer sa raideur. Connaissant cette raideur, on peut prédire l'allongement pour n'importe quelle force en faisant une simple multiplication. Et une convolution, à peu de choses près, c'est aussi une «simple multiplication» !

En enregistrant la réponse impulsionnelle d'un système linéaire invariant, nous savons tout ce qu'il y a à savoir sur ce système. On peut donc l'émuler à la perfection à partir de cette réponse impulsionnelle qu'on obtient en envoyant une impulsion à l'entrée et en enregistrant la sortie.

Mais dans le cas d'un système qui ne répond pas à ces restrictions, les choses se compliquent énormément. Si nous utilisons un modèle par chaînage de blocs, comme décrit plus haut, comment identifier les variables de chaque bloc ? La modélisation des systèmes non-linéaires est un sujet extrêmement vaste, souvent très complexe donc je ne rentrerai pas dans le détails. Toujours est-il qu'il n'existe aucune solution universelle, car il existe des systèmes plus ou moins non-linéaires, qu'il existe plusieurs sortes de non-linéarités et que ça ne se résume pas à envoyer une impulsion et à récupérer la sortie.

Les amplis Kemper utilisent un modèle «boîte noire» et la procédure par laquelle un algorithme ajuste les variables internes de ce modèle est tout l'objet de leur succès et c'est loin d'être trivial.
25
Merci pour ces précisions.
Et je crois que j'ai tout compris en plus ;)
Oui ça ressemble à ce que j'ai lu à propos de la technologie développée par Acustica, il y a bien du sampling et tout ça est ensuite articulé autour d'algorithmes (l'Acqua Core Engine).
26
Citation de VII :
Waow, ça c'est du post, merci Schreddator :bravo:

Dans le cas d'Acustica Audio et du LiquidMix de Focusrite (en fait c'est Syntefex Audio qui a fait le job pour Focusrite), il est question de convolution dynamique. Ne me demandez la différence avec la convolution classique, je n'en sais rien. Mais ça mérite de creuser effectivement.
En ce qui concerne Acustica je crois qu'ils ont dévelopé une technologie à mi chemin entre la convolution et l’algorithmique.
Il faudrait que je creuse un peu tout ça pour ne pas dire de bêtises, mais la rentré est chargée...
Peut-être que Voicetrack qui a déja samplé des machines en sait plus?


Dans le cas d'Acustica, anciennement Nebula il me semble, il ne s'agit pas de convolution. Les systèmes sont modélisés par séries de Volterra. Là on entre dans des mathématiques plus compliquées que la convolution, mais en gros ça permet de modéliser des systèmes non-linéaires invariants dans le temps.

Ça offre la possibilité d'émuler des systèmes plus ou moins non-linéaires selon l'ordre du développement. En (très) gros, plus les systèmes à modéliser sont fortement non-linéaires, plus les calculs s'alourdissent, et ces méthodes se limitent donc à des non-linéarités «faibles», je doute que ça soit utile pour des amplis de guitare par exemple.

Subsiste également le problème de l'identification. Contrairement à la convolution, il n'existe pas une méthode universelle d'identification des coefficients du modèle. Toute la difficulté est dans la méthode qui permet d'obtenir ces coefficients, son efficacité (que ça ne prenne pas des semaines) et la qualité de ses résultats, car il s'agit d'une approximation.

Ce que propose Acustica, c'est avant tout un algorithme d'identification. Lorsqu'on parle d'identification de systèmes non-linéaires, ce n'est pas le modèle en lui-même mais la méthode qui permet de le construire qui est le nerf de la guerre. En gros, les séries de Volterra ça n'est pas nouveau, mais construire une approximation d'un système linéaire en séries de Volterra, ça n'est pas trivial. Il faut savoir quels signaux-tests on va envoyer dans l'appareil à modéliser, comment les traiter... C'est tout un champ de recherche.

[ Dernière édition du message le 04/01/2021 à 22:33:10 ]

27
(ah et désolé, mes posts ont toujours un train de retard vu que je fais un pavé à chaque fois :mrg: )
28
Citation :
(ah et désolé, mes posts ont toujours un train de retard vu que je fais un pavé à chaque fois :mrg: )


Pas de soucis, toutes ces infos sont très inintéressantes :bravo:

Citation :
Dans le cas d'Acustica, anciennement Nebula il me semble, il ne s'agit pas de convolution.


T'en es sûr? Sur leur site ils parlent bien de convolution et de "convolution partitionnée". Avec effectivement une grosse partie algorithme autour.
Ou alors tu veux dire que ce n'est pas de la convolution pure?
29
Au passage, le lien où ils détaillent l’évolution de leur technologie :
https://www.acustica-audio.com/pages/acqua-cores
30
Citation de Shreddator :
Ericmusicstrasbourg a raison. La convolution n'est adaptée que pour reproduire le comportement de systèmes linéaires invariants. Dit comme ça ça fait beaucoup de gros mots, mais c'est en fait assez simple :

1) un système linéaire obéit au principe de superposition. Ce principe se résume par
  • à la somme de deux entrées quelconques correspond la somme des deux sorties correspondantes,
  • à un multiple d'une entrée quelconque correspond le même multiple de la sortie correspondante.
(tiré de Wikipédia)

Pour prendre un exemple simple, si on suspend 2kg à un ressort, le déplacement sera le double de celui qu'on obtiendrait avec un poids de 1kg, c'est la découverte que Robert Hooke a exprimée par «ut tensio sic vis» (telle extension, telle force). Dans le cas d'une reverb à convolution, tout aussi linéaire qu'un ressort, si on applique l'effet à deux canaux qu'on additionne ensuite, le résultat sera exactement le même que si on somme les pistes et qu'on applique la reverb ensuite.

Dans le cas d'un compresseur, ou d'une distorsion, l'effet dépend du niveau d'entrée. Un compresseur se déclenche passé un certain seuil, une distorsion a un effet d'autant plus important que le volume d'entrée est élevé. Nous somme donc dans le cas d'effets non-linéaires, et donc hors d'atteinte pour la convolution.

2) un système invariant dans le temps, comme son nom l'indique, a un comportement constant au cours du temps. C'est le cas d'un EQ ou d'un délai fixe par exemple, mais un chorus superpose au signal d'origine un signal retardé dont le retard varie au cours du temps. C'est pour cette raison que si un un convolueur peut émuler une réverb ou un délai, il n'est pas possible de s'en servir pour émuler un chorus, un phaser ou n'importe quel effet dont les paramètres varient au cours du temps.


merci Shredattor! j'ai beaucoup perdu la mémoire du coup j'ai eu très peur d'avoir tout oublié... bon on en est pas loin.. et merci pour toutes ces infos...
je remarque quand même que je vois apparaitre de plus en plus de marques qui font de la modélisation physique en natif. audiogridder va être la bonne solution pour déporter les traitements les plus lourds si besoin...
ça va être aussi très intéressant de comparer (je l'avais déjà fait un 1176ln uad et un 1176ln en natif (mais pas un waves parce que la modélisation n'est pas réellement respectée. il ne s'en cache pas..)

j'avais fait la comparaison entre le 1176ln de uad et un c1 de chez waves... pas pour le son mais pour les ressources consommées. l'idée était de déterminer si le dsp qui est censé me faire une économie de cpu permet de contrebalancer le cout de la gestion des cartes pcie ou thunderbolt. en effet, les allés retour des waves à traiter coutaient cher en ressources et donc finissaient pas couter aussi cher que le natif. peut etre plus..??


la conclusion de ce test est assez dingue... en effet le c1 en natif permet plus de piste que le 1176ln en uad...

la gestion des entrées sorties coute un peu plus de ressources que l'économie réalisée grâce au dsp. résultat le nombre de piste traitable était plus important avec le waves que le 1176ln uad.

je vais donc aller faire un tour pour voir si un 1176ln natif est dispo pour refaire ce test...

nous sommes bien d'accord que il n'était pas question de comparer le son d'un c1 et d'un 1176ln tous le monde l'aura compris.

du coup une question quelqu'un a t'il fait la comparaison (sonore) d'un signal traité par l'uad et une autre marque?

Eric

[ Dernière édition du message le 04/01/2021 à 22:53:59 ]