Digitale Simulationen und analoge Gitarrenverstärker im Vergleich. Hört man tatsächlich einen Unterschied?

Bachelor Thesis , 2022 , 60 Pages , Grade: 1,0

Musicology - Systematic musicology

In den letzten Jahren haben Gitarrenverstärkersimulationen sehr an Popularität gewonnen. Es gibt eine nahezu unendliche Fülle an verschiedenen Produkten auf dem Markt. Die Vorteile dieser Produkte liegen auf der Hand: Sie sind wesentlich günstiger, leiser und kompakter als ihre analogen Konkurrenten. Dennoch gibt es immer noch viele Gitarristen, die echte, analoge Röhrenverstärker bevorzugen. Hier stellt sich natürlich die Frage, ob dies gerechtfertigt ist und ob in einem direkten Vergleich herausgehört werden kann, ob es sich um einen echten Verstärker oder eine Simulation handelt.

Hierzu wurde eine Umfrage erstellt, die in dieser Arbeit ausgewertet wird. Dabei wurde immer ein echter Verstärkerklang mit einem simulierten Klang verglichen. Die Probanden mussten nach dem Hören der kurzen Audiobeispiele entscheiden, bei welchem der beiden Klänge es sich um einen real erzeugten handelte. Die Simulation ist hierbei in zwei Teile aufgeteilt: Den Vorverstärker, in dem der Sound verzerrt wird und die Lautsprecherbox und das Mikrofon, die für den charakteristischen Sound sorgen, hauptsächlich, indem dem Signal die Höhen abgeschnitten werden. Für beide Teile wurden eigene Algorithmen konzipiert, für den ersten Teil wurde noch eine kommerzielle Lösung herangezogen, die dann mit dem zweiten eigenen Teil verbunden wurde.

Inhaltsverzeichnis

• 1. Einleitung
• 1.1 Verwendete Software und Hardware
• 1.2 Versuchsaufbau
• 1.2.1 Die verschiedenen Stimuli
• 1.2.2 Die Aufnahme der Stimuli
• 1.3 Eine kurze Einführung in die relevanten Aspekte der Systemtheorie
• 2. Simulation des Verstärkers
• 2.1 Funktionsweise eines (Röhren-)Verstärkers
• 2.1.1 Funktionsweise der Vorstufen-Röhre
• 2.2 Verschiedene Gitarrenverstärkersimulationstechniken
• 2.2.1 Statisches Waveshaping
• 2.2.2 Angepasstes Waveshaping
• 2.2.3 Dynamische nichtlineare Filter
• 2.2.4 Analytische Methoden
• 2.2.5 Schaltungs-Simulationsbasierte Techniken
• 2.3 Simulation des Gitarrenverstärkers mithilfe eines Eingangs-Ausgangs-Mappings
• 2.3.1 Erstellen eines Eingangssignals
• 2.3.2 Aufnahme des Ausgangssignals
• 2.3.3 Erstellen eines Eingangs-Ausgangs-Mappings
• 2.3.4 Anwenden des Input-Output-Mappings auf ein DI-Signal
• 2.4 Simulation mithilfe von Amplitube 5
• 3. Simulation des Lautsprechers und des Mikrophon
• 3.1 Funktionsweise eines dynamischen Lautsprechers
• 3.2 Funktionsweise eines dynamischen Mikrophons
• 3.3 Impulsantwort des Systems anregen und aufnehmen
• 3.3.1 Simulation mithilfe der Faltung des Signals mit einer Impulsantwort
• 3.3.2 Impulsantwort berechnen
• 3.3.3 Impulsantwort auf ein beliebiges Eingangssignal anwenden
• 4. Ergebnisse
• 4.1 Analyse der Simulationen mithilfe von Testsignalen
• 4.1.1 Die Verstärkersimulationen im Vergleich mit dem analogen Verstärker
• 4.1.2 Die Lautsprecher- und Mikrophonsimulation im Vergleich mit dem analogen Lautsprecher und Mikrophon
• 4.2 Konzeption der Umfrage
• 4.2.1 Stimulus-Diskriminierungs-Test
• 4.2.2 Musikalische Erfahrenheit
• 4.2.3 Headphone and Loudspeaker Test (HALT)
• 4.3 Auswertung der Umfrage
• 4.3.1 Teilnehmende
• 4.3.2 Ergebnisse
• 5. Fazit

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Bachelorarbeit befasst sich mit dem Vergleich von digitalen Simulationen von Gitarrenverstärkern mit analogen Vorbildern. Die Arbeit untersucht, ob und inwieweit Unterschiede zwischen realen Verstärkern und ihren Simulationen wahrnehmbar sind. Dazu wurde eine Umfrage durchgeführt, die in dieser Arbeit ausgewertet wird.

• Vergleich digitaler Gitarrenverstärkersimulationen mit analogen Vorbildern
• Wahrnehmbarkeit von Unterschieden zwischen realen Verstärkern und ihren Simulationen
• Entwicklung und Anwendung von Algorithmen zur Simulation von Gitarrenverstärkern und -lautsprechern
• Auswertung einer Umfrage zur subjektiven Wahrnehmung von Gitarrenverstärkersounds
• Analyse der Ergebnisse und Interpretation der Unterschiede zwischen Simulationen und realen Verstärkern

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1: Einleitung: Einleitung und Einordnung des Themas, Vorstellung des Forschungsdesigns und der verwendeten Software und Hardware.
• Kapitel 2: Simulation des Verstärkers: Beschreibung der Funktionsweise eines (Röhren-)Verstärkers und Vorstellung verschiedener Simulationstechniken.
• Kapitel 3: Simulation des Lautsprechers und des Mikrophons: Beschreibung der Funktionsweise von Lautsprechern und Mikrophonen sowie die Impulsantwort des Systems anregen und aufnehmen.
• Kapitel 4: Ergebnisse: Analyse der Simulationen mithilfe von Testsignalen, Konzeption und Auswertung der Umfrage.

Schlüsselwörter

Gitarrenverstärkersimulationen, Analog, Digital, Röhrenverstärker, Simulation, Impulsantwort, Audiosignalverarbeitung, Matlab, Amplitube, Umfrage, Subjektive Wahrnehmung, Musikalische Erfahrenheit, Vergleich, Klang, Sounds.

• College: University of Osnabrück (Institut für Musikwissenschaft und Musikpädagogik)
• Grade: 1,0
• Author: Erik Winkelmann (Author)
• Publication Year: 2022
• Pages: 60
• Catalog Number: V1376544
• ISBN (PDF): 9783346927835
• ISBN (Book): 9783346927842
• Language: German
• Tags: Gitarre, Verstärker, Simulation, Matlab, Umfrage, Vergleich, analog, digital, Lautsprecher, Faltung, Waveshaping, Amplitube, BIAS FX, Stimuli, Signalentdeckungstheorie