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Externe Hallsimulation mit Raspberry Pi (Work-in-Progress)
#32 RE: Externe Hall Simulation mit Raspberry Pi (Work-in-Progress)
So, ich habe die erste Aufnahme fertig für die Interessenten.
Leider sind die nötigen Kabel gestern nicht mehr gekommen, um alle 4 Lautsprecher für den Hall verwenden zu können.
Daher gibt es jetzt eine Aufnahme mit nur 2 externen Speakern (Ausgang 1+2, angesteuert über Raspberry Pi).
Die Orgel gibt den komplett trockenen Klang über ihre internen Speaker aus, der Hall läuft über die externen (mit einer minimalen Beimischung des trockenen Klangs von 10%).
Die Aufnahme habe ich mit einem ZoomH2n gemacht, der etwas rechts von meiner eigentlichen Hörposition positioniert war. Es handelt sich um eine Live-Aufnahme, also da ist auch Hintergrundrauschen und Gerumpel dabei, was der Aufnahme geschuldet ist und nicht dem Hall-Processing an sich. Aber ich denke, das kann jeder, der es hört, differenzieren.
Insgesamt hat der Hall noch einen etwas zu langen Tail, aber dennoch kommt das Ansprechen der Pfeifen sehr gut durch, was mir gut gefällt. Ich bin jetzt über die Feiertage erstmal familiär weitgehend gebunden, werde dann aber danach weiter optimieren und auch zeitnah das Image zum Download fertig machen und hier verlinken.
Zunächst einmal aber die MP3 meiner Aufnahme von soeben:
https://1drv.ms/u/s!Ak36vYYcs5_Og8JsMGsh-WLfTlV1Tg?e=dkUeg8
Die MP3 hat KEINE Nachbearbeitung erfahren. Ich wollte so wenig wie möglich verfälschen.
Hallo Stephan,
Vielen Dank, das klingt für mein nicht geschultes Ohr sehr schön... Was für mich Interessant wäre, welche Register hast du verwendet? Sofern ich die in meiner Sonus 40 finde, könnte ich (sofern das überhaupt funktioniert) das auf der Orgel nachspielen und versuchen zu vergleichen.
Aber mach dir keinen Stress, jetzt ist erstmal Weihnachten.
Deshalb Dir und den ganzen Forianern besinnliche und gesegnete Weihnachten.
Viele Grüße,
Frank
Liebe Kollegen,
unter nachstehendem Link findet sich, wie im Vorfeld angekündigt, das Image eines Raspberry Pi Systems zur externen Signalprozessierung, insbes. zur Hallerzeugung:
One-Drive Link zum Download des Images
CAVE: Das ist ein 32 GB Download!
Damit sich hier keine Admins Sorge machen müssen: Alles was auf dem Image zu finden ist, ist OpenSource. Also ich poste hier nichts, was gegen Copyright-Regularien verstößt.
Dieses Image läuft auf Raspberry 3B aufwärts, ggf. auch auf älteren Modellen, darauf ist es aber nicht getestet. Der Raspberry3 mit 1GB RAM ist bei einer Prozessorlast von 75% unter meinem Orgelspiel. Der Raspberry 4 mit 8 GB RAM bleibt konstant unter 50%.
Man kann das heruntergeladene Image mit jedem dafür geeigneten Programm (zB Raspberry Pi Imager oder Balena Etcher) auf eine 32 GB Karte schreiben. Das System ist dann sofort lauffähig. Es muss lediglich noch eine externe Soundkarte (getestet ist es mit dieser hier) angeschlossen werden, und an diese dann die Orgel und die Boxen.
Signalkette.png - Bild entfernt (keine Rechte)Im Screenshot anbei sieht man die Signalkette, wie der Raspberry Pi das Eingangssignal abarbeitet.
Hierbei handelt es sich um:
1. Den Reverb
2. einen Equalizer zum Anheben oder Absenken ungünstiger Raumfrequenzen
3. ein Gating zur Minimierung von elektronischem Rauschen
4. einen Limiter zum Unterbinden von Übersteuerung.
Equalizer.png - Bild entfernt (keine Rechte)Die Einstellung des Equalizers muss man auf den eigenen Raum anpassen (oder ihn ausgeschaltet lassen). Zur akustischen Raumvermessung eignet sich das Programm von Dr. Jürgen Gaus namens Hifi-Apps Speaker Setup 2 (Android; erhältlich hier im Google Play Store). Das ist in der Grundversion kostenlos, oder man holt sich die Vollversion für 6,99 € mit etwas mehr Funktionalität. Mit dieser App kann man entweder mit dem Handymikrofon oder besser noch mit einem externen kalibrierten Messmikrofon den Raum vermessen und kriegt direkt Vorschläge, wie der Equalizer einzustellen ist.
Am Hall hat man multiple Einstellungsmöglichkeiten. Ich habe etwas trockenes Signal beigemischt, das kann man aber nach eigenem Geschmack natürlich modifizieren. Dann Raumgröße und -Verhalten, Delayzeit, Verstärkung bei niedrigen oder höheren Frequenzen, die entsprechenden Übergänge usw.. Hier gibt es sicher viel zu optimieren:
Reverb.png - Bild entfernt (keine Rechte)
Im Prinzip ist das Ganze Plug-and-Play lauffähig. Aber es lohnt sich, den Raspberry erst einmal an einen externen Monitor und eine Maus+Tastatur anzuschließen. Dann kann man nämlich das WLAN und den VPN Client konfigurieren. Sobald das geschehen ist, kann der Raspberry auf, neben oder hinter der Orgel stehen und braucht dann auch keinen Monitor und keine Tastatur mehr. Wenn man etwas umkonfigurieren möchte, schaltet man sich mittels VPN Client einfach von seinem regulären Computer oder Tablet auf den Raspberry auf (ist wie eine Fernbedienung, man sieht dann das Raspberry System einfach in einem eigenen Fenster und kann tippen und klicken als ob man direkt verbunden wäre).
Ich habe jetzt ziemlich viel Zeit reingesteckt, ein Image zu erstellen, das sofort lauffähig sein sollte. Also wer schon einen Pi, eine USB-Soundkarte und eine 32 GB Micro-SD-Karte rumliegen hat, sollte das innerhalb von 10 Minuten zum Laufen kriegen. Ich würde mich freuen, wenn das ein paar von Euch probieren und hier Rückmeldung geben. Ich kann mir auch gut vorstellen, dass man den Klang durchaus noch weiter optimieren kann, aber da hilft sicher die "Schwarmintelligenz" des Forums, wenn wir uns da zusammen dranhängen. Meldet Euch also gerne, wenn Ihr das System am Laufen habt und/oder gute Ideen wie weitere oder bessere Plugins oder Parametereinstellungen zur Optimierung habt.
Viele Grüße
Stephan
Anbei auch nochmal eine Einspielung von "Vom Himmel hoch" aus dem Orgelbüchlein. Hier laufen beide Raspberries parallel und es sind 4 externe Speaker angeschlossen.
Ich muss allerdings gestehen, dass es mir mit meinem Zoom H2n nicht gelingt, den Raumeindruck so einzufangen, wie ich ihn beim Spielen empfinde. Denn dieser Eindruck ist wirklich grandios.
Also wer ein realistisches Abbild der Möglichkeiten erhalten möchte, wird nicht umhinkommen, es einmal selbst auszuprobieren. Im Moment aber bin ich von dem System und den vielen Möglichkeiten im Vergleich zu dem eher rudimentären Hall-Management der Concerto 350 total begeistert und spiele derzeit nur noch mit dem neuen Setup. Das ist aber vielleicht auch etwas der Begeisterung geschuldet, das jetzt zum Laufen bekommen zu haben....
MP3-Live-Aufnahme (nicht nachbearbeitet) mit externem Hall und 4 angeschlossenen Speakern.
Hallo Stephan,
auch von mir "Herzlichen Dank" für Deine Forschungsarbeit, an deren Ergebnissen ich auch sehr interessiert bin. Der Physis-Klang meiner Unico begeistert mich nach wie vor, aber seit ein paar Monaten Hauptwerk mit Caen und jetzt St. Maximin kann ich endlich verstehen, warum z.B. Canticus schon immer den eingebauten Hall der Unico kritisiert hat.
Ich verfolge Dein Projekt also weiter aufmerksam und würde mich auf die "Wishlist" für eine Komplettlösung setzen....
VG
Aeoline
Hallo Stephan,
dem Dank von Aeoline schließe ich mich gerne an, hier steckt viel Arbeit von dir drin. Ich bin gerade noch auf der Suche nach einen Pi4 mit 8GB. Ist gar nicht so einfach aufgrund der aktuellen Chip-Situation.
Mit Dragonfly habe ich noch nie was zu tun gehabt, geschweige denn mit Hall-Erzeugung. Dragonfly scheint aber sehr viele Möglichkeiten zu bieten, die eine gründliche Einarbeitung erforderlich mach.
Deshalb finde ich das ganze umso spannender.
Viele Grüße,
Frank
Hallo Aeoline und Frank,
danke schonmal für die Lorbeeren.
Es würde mich freuen, wenn wir das hier gemeinsam langfristiger ausrichten. Ich von meiner Seite werde hier gerne weiter berichten und sicher auch Nachfolgeversionen online stellen.
Ich habe noch ein paar Tage Urlaub und bin gerade dabei, die Raumanpassung weiter zu optimieren. Wahrscheinlich kriegt man eine Lösung etabliert, die sowohl in der Frequency als auch in der Time-Domain das Signal optimiert (was Paolo ja hier und in anderen Threads mehrfach als wichtig betont hat). Der Hammer - wenn das so klappt - wäre, dass es dann mit wirklich sehr überschaubarem Materialeinsatz funktioniert. Die Softwarelösungen wären dann nahezu komplett kostenlos (ich habe inzwischen die Vollversion von Dr. Gaus Raumvermessungstool für 6,99 € gekauft, aber das würde ich jetzt nicht als nennenswerte Investition werten). Dann braucht man eigentlich nur einen Raspberry, eine Soundkarte und ggf ein Messmikrofon (hier konnte ich inzwischen das Dayton iMM-6 für 27 € auf ebay ergattern).
Auch ist es wahrscheinlich doch möglich, zwei Soundkarten an einem Pi zu betreiben. Das verfolge ich nebenbei noch weiter, war aber gestern leider mit diversen Rückschlägen verbunden, sodass ich momentan für meine 4 Speaker noch 2 Raspberries verwende.
Und wer der größte Sparfuchs sein möchte:
Ein weiteres Programm zur akustischen Raumvermessung von Dr. Gaus hat bis morgen (31.12.21) noch die Option, alle verfügbaren Plugins für insgesamt 1,99 € zu erwerben. Damit macht man sicher nichts falsch, ich habe gerade zugeschlagen.
https://play.google.com/store/apps/details?id=com.hifi_apps.ra_meter
Stephan , mit Interesse verfolge ich deine Beiträge - ich bin immer noch am Evaluieren eines externen Abstrahlungssystems sowohl in meinem Musikzimmer und im angrenzenden Wohnzimmer für meine Concerto 350. Als Akustik-Laie ist mir folgendes (noch) nicht ganz klar:
- Wie wird der Raspberry Pi, die Soundkarte und die LS physisch mit der Orgel verbunden?
- Dr. Gaus Raumvermessungstool: gibt's dafür eine Webseite (Link)?
- Was bietet Dr. Gaus denn für verfügbare Plugins an?
- Hier der Link zu meinem Vorhaben: Externe Lautsprecher
- Ich bin interessiert an der Weiterentwicklung
LG
Martin
Zitat von mvn im Beitrag #41
- Wie wird der Raspberry Pi, die Soundkarte und die LS physisch mit der Orgel verbunden?- Dr. Gaus Raumvermessungstool: gibt's dafür eine Webseite (Link)?- Was bietet Dr. Gaus denn für verfügbare Plugins an?- Hier der Link zu meinem Vorhaben: Externe Lautsprecher- Ich bin interessiert an der Weiterentwicklung
Hallo Martin,
Die Verbindung erfolgt so:
2x Klinkenausgang der Orgel --> 2x Cinch Eingang der Soundkarte || 2x Cinch-Ausgang der Soundkarte --> Lautsprecher
Dr. Gaus ist hier vertreten: https://www.hifi-apps.com/index.htm
Die Plugins heißen: "Equalizer Settings and T60 table", "Export and Mail", "Multiple Measurements", "Spectrogram and Waterfall". Im Moment gibt es sie zusammen als Bundle für unter 2 Euro.
Viele Grüße
Stephan
Ich habe die nächste Version fertig.
Cursor_und_Raspi4_Patchbox__patchbox__?_VNC_Viewer.png - Bild entfernt (keine Rechte)Nun ist es auch möglich, die (ohnehin für die Equalizer Berechnung notwendigen) ausgemessenen Abstände der Lautsprecher zur Hörposition auszugleichen. Das passiert mit 2 Delay-Filtern (einer für links, einer für rechts, siehe Screenshot anbei). Aus den Distanzen kann man über einfache Subtraktionen die Einstellungen für die beiden Delay-Filter berechnen. Aber um das noch weiter zu vereinfachen, habe ich ein kleines Excel Skript dafür geschrieben - siehe unten.
Room_Correction_Equalizer_-_Google_Tabellen.png - Bild entfernt (keine Rechte)
Der Raspi 3B kommt jetzt aber langsam an seine Grenzen. Ich habe hier inzwischen die Priorität für die DSP Prozesse hochgeschraubt ("sudo dpkg-reconfigure -p high jackd") und die Berechnung der Desktop-Auflösung heruntergeschraubt, um Ressourcen zu sparen. Damit funktioniert es weiterhin.
Trotzdem wäre allen, die das nachbauen wollen, zu raten, sich eher einen Raspi 4 zu beschaffen.
#44 RE: Externe Hall Simulation mit Raspberry Pi (Work-in-Progress)
Ach und noch eine kleine Anekdote:
Ich habe heute meine (allerdings zu Orgelmusik nicht besonders affine) Partnerin verblindete Hörproben abnehmen lassen, und ihr verschiedene Settings vorgespielt, also immer wieder interner Hall in verschiedensten Einstellungen, und dazwischen wieder die Raspi Konfiguration.
Sie wusste also zum jeweiligen Zeitpunkt nicht, welches Setup sie hört, hat aber das Setup mit den Raspberries wiederholt als das am besten klingende bezeichnet.
Eine schnelle Umschaltung kriegt man übrigens mit sowas hier hin: https://www.amazon.de/gp/product/B01CUA2UMI/
Damit kann man in einen der Signalkreise die externe Soundkarte einbinden, im anderen lässt man sie raus. Das Umschalten funktioniert durch einfaches Drehen an dem Knopf
#45 RE: Externe Hall Simulation mit Raspberry Pi (Work-in-Progress)
Vielen Dank für das Image! Zwar werde ich noch einen Moment warten müssen, da ich gerade nur noch 16er µSD habe, aber das steigert die Vorfreude noch ein wenig. Ausserdem ist meine USB-Soundkarte noch nicht da.
Im Augenblick experimentiere ich gerade mit einem Alesis MidiVerb4 an den Kanälen 1+2 herum. Leider eben nur für zwei Kanäle. Aber gerade für die Simulation kleiner Räume keine schlechte Wahl.
Ich muss da ohnehin ein wenig flexibler sein, weil mir ein fester Hallraum nicht reicht. Denn was für eine barocke oder romantisch Intonation das passende Ambiente bringt, das ist für eine Hausorgel eher eine mittelprächtige Katastrophe. Aber gerade das Spielen auf Hausorgeln und Regale liegen mir durchaus am Herzen. Jedenfalls möchte ich diese Möglichkeiten nicht mehr missen und da sehe ich zwei Varianten. Entweder beides mit einem PI, wobei zwei Soundkarten an einem Pi sehr wünschenswert wären, weil die Kanäle 1+2 und 3+4 ja die gleichen Hallparameter bekommen sollten. Dazu einen 7"-Monitor, um sehen zu können, was man da tut.
Die zweite Variante wäre nur den Standard-Hallraum über den Pi laufen zu lassen und den Hall für kleine Räume entweder weiterhin orgelintern dazuzugeben oder aber anderweitig extern zu generieren. Zum Beispiel Kanal 1+2 trocken und Kanal 3+4 über das Alesis.
Beide Lösungen zusammen gäbe natürlich einigen Kabelsalat mit mehreren Adaptern, was wiederum anfällig für Brummschleifen ist. Wenn, dann ein Umschalter mit Klinke 6.3 (oder XLR). Für die Soundkarte müsste ich dann Adapter auf Cinch nehmen. Ungern, aber wohl unvermeidbar.
Aber egal. Erst man abwarten und testen. Dann werden wir weitersehen. Jedenfalls vielen Dank!
Liebe Grüsse, Mike
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