Acoustic timbre enhancement of guitar pickup signal with digital filters
No Thumbnail Available
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Author
Date
2006
Major/Subject
Acoustics and Audio Signal Processing
Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka
Akustiikka ja äänenkäsittelytekniikka
Mcode
S-89
Degree programme
Language
en
Pages
98
Series
Abstract
Tämän diplomityön tavoitteena on ollut tutkia ja kehittää tapoja, joilla voidaan digitaalisesti parantaa kitaramikrofonisignaalien äänenlaatua. Työn lähtökohtana on ollut luonnollisen kuuloinen tallamikrofonisignaalin toistaminen. Tyypillisesti esiintymistilanteissa kohdataan ongelma ettei käytetty mikrofoni aisti akustisen kitaran onton kaikukopan vaikutusta. Seurauksena mikrofonin ulostulo kuulostaa epäluonnolliselta verrattuna ilmateitse säteilevään ääneen. Eräs ratkaisu tähän ongelmaan on käyttää tilanteeseen sopivalla tavalla suunniteltua digitaalista suodinta. Sopiva suodin pystyy syntetisoimaan onton kaikukopan vaikutukset tallamikrofonisignaaliin. Aluksi tämä diplomityö käsittelee akustisen ja sähkökitaran toimintaa ja mikrofoneja, joita niissä tyypillisesti käytetään. Tämän perusteella esitellään systeemin signaalitiet. Tämän jälkeen kuvataan työssä käytetyt kitarankopan mallinnusmenetelmät, tekniikat ja mittausjärjestelyt. Sen jälkeen käsitellään suotimien toteutusmenetelmiä ja mallinnusaiheeseen liittyviä muita kysymyksiä. Lopuksi esitellään työn tulokset sekä pohditaan aiheeseen liittyviä kysymyksiä ja mahdollisia jatkotutkimusmahdollisuuksia. Työssä käsitellyt menetelmät pystyvät mallintamaan onton kitarakopan ominaisuuksia. Menetelmiä voidaan käyttää tallamikrofonilla varustetulle akustiselle kitaralle. Lisäksi sähkökitara saadaan digitaalisuotimella kuulostamaan lähes akustiselta kitaralta. Kaikukopan havaittua kokoa voidaan myös muuttaa, niin että pienikoppainen kitara saadaan kuulostamaan suurikoppaiselta ja päinvastoin. Tapa, jolla tämä on toteutettu, mahdollistaa myös kaikukoppamallin käytön aikamuuttuvana ääniefektinä.The objective of this thesis was to study and develop ways to digitally enhance the timbre of guitar pickup signals. The basis for this work was natural sounding reinforcement of an undersaddle pickup signal. A problem typically encountered in a live performance situation is that the microphones often used in acoustic guitars do not capture the effect of the hollow body of the acoustic guitar. As a consequence, the audible timbre of the microphone output sounds unnatural, compared to the air-radiated sound. A solution to this problem is to use a properly designed digital filter. A proper digital filter is able to synthesize the effect of a hollow guitar body to the undersaddle pickup signal. First, this thesis discusses the behaviour of the acoustic and electric guitar, and microphones typically used in them. Based on this, the signal paths of the system are described. Thereafter, the modeling methods, techniques, and measurement setups are described as used in this work to synthesize the hollow body of a guitar. Different ways to realize the modeling digital filters are discussed, with some further issues related to the subject. Finally, the work describes the results obtained, and discusses possible future work plans. The methods discussed in this work are able to model the characteristic of a hollow guitar body. The modeling schemes can be used for acoustic guitars with an undersaddle pickup. In addition, the electric guitar can be filtered to sound more like an acoustic guitar. The perceived size of the modeled body can also be changed, i.e., a small-bodied guitar can be made to sound like a large one, and vice versa. The way this is implemented enables the use of the modeling filter as a time-varying sound effect.Description
Supervisor
Karjalainen, Matti; Prof.Keywords
acoustic guitar, electric guitar, digital signal processing, sound effects, instrument modeling, akustinen kitara, sähkökitara, digitaalinen signaalinkäsittely, ääniefektit, soittimien mallinnus
