Conceitos e Fundamentos Úteis sobre Teclados

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Jeferson Fernandes
Veterano
# out/07 · Editado por: Jeferson Fernandes


Galera,

Resolvi criar um tópico com conceitos básicos, mas úteis a respeito de teclados, principalmente síntetizadore (que no meu ponto de vista é o carro chefe do fórum), os quais pode nos ajudar na compreensão algumas dúvidas básicas sobre teclados. Não há nada de muito avançado, mas creio servir como um material de apoio pra pesquisa.

Nos próximos POSTs colocarei conceitos divididos por assunto.
Os assuntos são extraídos de uma apostila que montei há uns 2 anos atrás para estudar, através de pesquisas de materiais escritas pelo Consultor José Ozório (Roland), Miguel Raton da Revista Infomusic e matérias da Revista Música & Tecnologia.

Jeferson Fernandes
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# out/07
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O Síntetizador

De maneira geral, todo teclado/módulo/software que gera som hoje em dia é um sintetizador, contudo eu uso este termo para àquelas máquinas que têm um número de recursos mais abrangentes e abertos para trabalhar com o som. O gerador de timbre, seja ele qual for, pode sintetizar a wave (PCM, amostra, onda, sampler, etc...) de uma maneira completa para produzir um timbre, através dos recursos de sintetização (veja texto "Noções de Sintetização de Som", para saber sobre os parâmetros de síntese). Algumas máquinas possuem os sons presetados ou têm somente funções "resumidas" de sintetização. Quem quer uma máquina destas deseja a possibilidade de trabalhar totalmente com o timbre, se dá a este trabalho ou precisa deste recurso para obter o seu produto musical. Pra muita gente isto não é tão importante, ou porque não sabe mexer, ou porque não tem tempo, ou porque o seu produto musical não requer tanta especificação em termos de síntese.

Jeferson Fernandes
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Noções de Sintetização de Som

1. Forma de onda (waveform, elemento de onda, sample, PCM, ROM, etc), a maioria dos sintetizadores atuais é baseada em sample-player, isto é toda a síntese é feita em cima de uma amostra digital de som pré-gravada, é claro que se pode fazer "horrores" no som com sintetização, mas um piano sempre será um piano, e um sax tenor, sempre será um sax tenor, isto explica a vantagem de se ter placas de expansão que além de acrescentar programas de sínteses ao instrumento adiciona também novas formas de onda.

2. Amplitude (TVA, envelopes...) programa o comportamento do volume do som através de um gráfico que reune parâmetros de tempo e de nível, ele explica, por exemplo, porque o ataque de um som de piano alcança o seu maior valor de volume no momento em que a tecla é acionada, o que não acontece com o som de um slow strings, que demora para alcançar o seu ápice; este controle é responsável também por aquele resto de som que fica mesmo qundo você tira o dedo da tecla (release).

3. Filtro (Cutoff, Resonance, TVF...) subtrai ou adiciona harmônicos no som, ajusta o timbre do som, parecido com o controle de médio/agudo dos aparelhos de áudio, ele pode fazer com que um piano fique mais fechado ou mais aberto, por exemplo, ele é responsável por aquela "abertura" dos sons tipo SWEEP que ficam mais estridentes com o tempo...

4. Afinação (pitch, transposer...) ajusta todo o tipo de afinação de uma som, em oitavas, tons e "comas", possibilita, por exemplo, criar uma sensação "ensemble" (conjunto) em sons de grupos de instrumentos, como strings, brass...

5. Vibrato (LFO, trêmulo, leslie...) controla um tipo de oscilação de baixa frequência no volume, no filtro ou na afinação criando um efeito de ondulação no som...

6. Controladores ajustam todo o tipo de intervenção que o tecladista pode fazer no som, como sensibilidade do teclado, after-touch, bender-modulation, D-Beam, pedal, switch, breath(de sopro), etc...

7. Efeitos são os ajustes do reverb, chorus, delay, equalizer, como os das pedaleiras do guitarrista...

Jeferson Fernandes
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Estrutura dos Sintetizadores
Exemplos com modelos Roland, mas universais

1o. WAVE (sample/PCM/amostra): como já foi dito a grande maioria de sintetizadores hoje em dia é baseada em "sample player", isto é, o elemento básico do timbre é uma gravação digital do som real de um instrumento, seja ele acústico ou outro sintetizador, no caso de analógicos ou vintages (órgãos, pianos elétricos, etc...). As placas de expansão permitem o acréscimo justamente disso, de WAVES.

2o. SÍNTESE: são todos aqueles parâmetros que a gente já explicou no texto anterior sobre sintetização, são acessados pelo botão EDIT.

3o. TONE: nos teclados Roland a síntese é feita em cima de uma WAVE, este conjunto de informações, síntese + WAVE, se constitui 1 TONE.

4o. PATCH: o grupo de 4 TONES formam 1 PATCH, esta é a estrutura básica dos sintetizadores Roland das famílias JV e XP. Nas famílias XV/FANTOM, cada TONE pode ter 2 WAVES, uma p/o lado esquerdo do som e outra p/o lado direito, isto permite um som estéreo na base, na amostra original.

5o. Parâmetros Comuns ao PATCH: existem programações que são válidas p/o conjunto de 4 TONES, como o nome do PATCH e os efeitos, nos sintetizadores Roland, você pode ter 1 Reverb, 1 Chorus e 1 EFX, isto é, 3 efeitos, p/ 1 PATCH, portanto são válidos p/os 4 TONES, que possuem de 4 à 8 WAVES. Lembramos que SPLIT/LAYER, isto é a divisão do teclado em 2 ou mais regiões de sons ou a sobreposição dos sons, já são permitidas nas linhas XP/XV/FANTOM, no nível de PATCH.

6o. RHYTHM: é o patch exclusivo p/ a bateria, utilize este modo p/ editar o drum kit, peça por peça.

7o. PERFORMANCE: o conjunto de até 7 PATCHES + 1 RHYTHM, na linha JV, e 15 PATCHES + 1 RHYTHM nas linhas XP/XV/FANTOM, constituem uma performance. Você não tem sintetização neste nível, utilize-o p/ produzir combinações de PATCHES, sejam em SPLIT ou em LAYER, o SINGLE, é uma maneira de você deixar 16 PATCHES na memória, usáveis que podem ser acessados rápidamente. Lembre-se, a estrutura de efeitos continua a mesma dos PATCHES, você só pode usar 1 Rerverb, 1 Chorus e 1 EFX p/ os (até) 16 PATCHES de uma PERFORMANCE, portanto terá que fazer alguns "ajustes" e talvez perder alguns recursos.

8o. SYSTEM: são parãmetros comuns p/o teclado todo, como afinação, MIDI, etc.

9o. BANCOS: tanto os PATCHES quanto as PERFORMANCES são agrupados em BANKS, nas linhas XP/XV/FANTOM, já existe um banco especial no padrão GM.

10o. USER e PRESET: a memória RAM dos teclados Roland é chamada de USER, isto é, a parte da memória que o usuário, o dono do teclado, pode efetuar alterações. Geralemente as memórias USER vêm com uma seleção dos PATCHES/PERFORMANCES das memórias PRESETS, que são a memória ROM do equipamento, gravada de fábrica e que não pode ser alterada pelo usuário.

11. Modo GM: é uma "performance" especial só com PATCHES do banco GM, e também obviamente com um DRUM KIT GM. Utilize este modo p/ executar arquivos de música SMF. A linha JV só tem este modo mediante uma placa especial de expansão, que acrescenta tanto o banco quanto esta "performance" GM.

Jeferson Fernandes
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Transferência de timbres entre JV/XP/XV/Fantom

A migração de sons entre as linhas JV/XP/XV/Fantom, é possível sim, em qualquer direção, porém tem que se observar o seguinte:

1o. a wave que o som utiliza, se for de placa só é possível com a instalação dela,

2o. se for dos teclados mais novos, XV/Fantom, eles possuem mesmo na memória interna algumas waves que não existem na memória interna do mais antigos, sendo assim a transferência também não funcionará,

3o. a wave pode até existir na memória interna em equipamentos mais novos, mesmo que nos mais antigos só existia na placa, então você tem que editar o patch e procurar a wave original,

4o. na verdade, o principal impedimento pra que um patch não funcione em um teclado, das linhas citadas, é a wave, contudo, nas linhas mais novas, XV/Fantom, existem também alguns novos parâmentros de síntese, como possibilidade de tone estéreo, com 2 waves cada, e também a ausência do efeito EFX na linha JV, por exemplo, quando isso ocorrer o patch até funciona mas com alguma diferença do original,

5o. Não se esqueça que transferências de timbres tem que ser feitas através do formato de dados SVD ou Bulkdump, que armazenam toda a programação original de um patch/performance/rhythm.

Jeferson Fernandes
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O que são os padrões S.M.F. / G.M.?

STANDARD MIDI FILE (S.M.F.): Padrão de arquivos referentes à músicas criadas em sequenciadores. Todo o teclado, sequencer ou computador, de qualquer marca ou modelo, que for capaz de compreender este padrão poderá executar (e, algumas vezes) gravar músicas em disquetes, formatadas neste padrão. Isto é muito prático sempre que temos que transferir uma música sequenciada através de disquetes ou através da INTERNET. Os arquivos S.M.F. podem ser encontrados em dois formatos: zero e 1. O formato zero grava uma única pista multicanal e o formato 1 grava 16 pistas, cada qual com o seu canal MIDI. O formato 1 não é o mais indicado. Na tentativa de justificar, imagine que você gravou as pistas 1 (piano), 2 (flauta), 3 (baixo) e 10 (drums) e gravou no disquete no padrão S.M.F. fomato 1. Quando o teclado X3, po exemplo, tiver que ler este arquivo, a pista 10 será colocada como pista 4, pois no formato 1, as pistas que não foram gravadas são ignoradas e as
pistas com material gravado serão colocadas em ordem numérica.

GENERAL MIDI (G.M.): Todo o teclado G.M. tem o mesmo posicionamento de timbres em termos de ordem sequencial. Os sons ficam aglutinados por famílias e há também padrões de utilização de alguns controladores como PITCH BENDER, etc. Isto permite que músicas criadas em diferentes teclados sequenciadores possam ser executadas fielmente em um teclado de outra marca e modelo, desde que os dois produtos utilizados como módulo gerador de sons tenham um banco GENERAL MIDI, com ao menos um kit de percussão standard G.M., que também tem seus intrumentos posicionados de uma mesma maneira.

Texto retirado da "Apostila de Sequencer" elaborada por Francisco E. S. Pereira (Pakito), consultor (Roland Brasil). Você pode obter esta apostila na íntegra no site da Roland Brasil, na seção Downloads de documentos PDF.

Jeferson Fernandes
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ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS - como entender

É melhor aprendermos a julgar a qualidade de um teclado lendo e entendendo as Especificações Técnicas dele, aquela tabela que os fabricantes colocam nas propagandas. Se nos textos o fabricante pode "puxar a sardinha" pro lado deles, encher de adjetivos sedutores e muitas vezes "equivocados", na tabela de especificações não tem como mentir. Sim, sempre digo que nossos ouvidos são nossos melhores conselheiros, contudo às vezes nos acostumamos com um timbre e começamos a criar um gosto pessoal enganoso, principalmente quando usamos como referência para definir um timbre como bom outro clone eletrônico e não o original acústico, isso quando for o caso. Em todo caso, entender as Especificações Técnicas de um equipo, é decidir baseado no motor e não somente na pintura da lataria. Citarei aqui apenas as especificações principais, que mais aparecem nos sintetizadores e workstations atuais.

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# out/07 · Editado por: Jeferson Fernandes
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Teclado

- Teclado: o número de teclas é importante principalmente quando os timbres de pianos são prioridade para o tecladista, já que o instrumento original tem 88 teclas. Com relação ao peso das teclas, existem basicamente 3 tipos: de synth., meio pesadas e pesadas.

1º. As teclas de synth., que podem vir em 76 ou em menor número, mais comum em 61, também têm variações, teclados mais sofisticados possuem teclas com peso de synth. com uma tocabilidade melhor até que de muitas teclas "ditas" pesadas, este na verdade é um recurso que os fabricantes usam para baixar o preço de alguns synth, se atende para este detalhe, se ele for importante pra você, bons synths às vezes tem teclas terríveis.

2º. As teclas meio pesadas são reconhecidas quando o seu formato é sólido, como a de um piano, contudo, o peso do teclado em si é leve.

3º. Veja bem, uma ação de teclas "pesadas" não significa que a tecla seja pesada, existem vários recursos que podem ser utilizados para simular o peso do piano, molas, por exemplo, que dá uma sensação de peso, mas não dá peso para o teclado em sim, e que pode deixar a tecla mais pesada do que aquelas originais de um piano de verdade. O peso das teclas de um piano é algo bem mais sofisticado que simplesmente proporcionar dificuldade na ação. Quem conhece um piano de madeira vai entender o que eu digo. O sistema de ação progressiva de martelos, desenvolvido pela Roland, cria até aquela sensação de dois estágios que o mecanismo da tecla de piano acústico possui.

Jeferson Fernandes
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# out/07 · Editado por: Jeferson Fernandes
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Polifonia Máxima

- Polifonia Máxima: é o número máximo de notas que um gerador de timbres, seja teclado ou módulo, pode produzir. Hoje em dia com polifonias de 64, 128 ou mais notas, cada vez mais comuns, esta característica deixou de ser relevante, contudo foi um dos recursos que definiu a evolução dos sintetizadores e que motivou diretamente a criação do MIDI, você sabia ? Os primeiros synths eram monofônicos, isto é, tinham a polifonia de 1 nota, o nome de muitos synths estava ligado diretamente a sua polifonia máxima, como os Korgs Polysix, 6 notas de polifonia, Poly800, 8 notas. O Yamaha DX7, com 16 notas, era um assombro pra época. O uso do seqüenciador, e a necessidade de se ter vários instrumentos tocando ao mesmo tempo, exigiu uma polifonia maior, houve tempos que se tinha que sacrificar uma peça de bateria para poder colocar uma nota a mais no arranjo de cordas, bons tempos..., quando se exigia mais habilidade do programado de sintetizadores. Além do uso do seqüenciador, esta característica é importante na performance do piano acústico, principalmente.

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Partes ou Multitimbralidade

- Partes ou multitimbralidade: é o número máximo de timbres, de instrumentos, de patches, de partes, que um teclado pode tocar ao mesmo tempo, simultaneamente. A multitimbralidade está ligada diretamente aos endereçamentos MIDI, aos canais, define não o número de notas, mas de instrumentos, de partes MIDIs que podem ser tocadas ao mesmo tempo. Veja bem que no caso da Roland, um patch formado por 4 tones, está ligado a um único endereçamento MIDI, um canal pode endereçar até 4 elementos de som, 4 tones, contudo, a polifonia tem que ser dividida pelo número de elementos ativos de som, já que cada parte utiliza um oscilador que produz uma nota. Resumindo, esta característica é importante principalmente para quem trabalha com seqüência MIDI.

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ROM PCM - Memória de Ondas

- Memória de Ondas: o tamanho total da memória interna de ondas. Possuir um número grande de ondas não significa que o teclado possua timbres de qualidade, tem que ter um tamanho grande de memória disponível para estas amostras também. Pense num gravador analógico de fita antigo, você pode gastar 1 hora de gravação com registros de 60 sons de instrumentos, cada um com 1 minuto de duração, você terá muitos instrumentos nesta fita. Contudo, se você gastar meia hora para um único instrumento ele terá muito mais qualidade, todas as variações de timbre serão gravadas, etc. Gravando assim você precisaria de 30 fitas de 1 hora para caber os 60 instrumentos, bem, 30 fitas custam mais que 1. O piano acústico é o instrumento que utiliza mais memória em um teclado, são 88 notas, com dinâmicas diferentes, com a duração que vai até a corda repousar, isto é caro, por isso o piano acústico deve ser o timbre mais importante num teclado, que define a qualidade de um sintetizador.

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Waveforms, Elementos de Onda ou Formas de Onda

- Formas de Ondas: o número de ondas. Estes são efetivamente os "timbres" de um teclado, você pode ter centenas de programas nos patches, contudo todos produzidos em cima de uma única forma de onda (wave, sample, PCM, amostra, etc...).

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Presets/Users

- Presets/Users: é a memória disponível para os programas, no caso da Roland, patches, performances, rhythms, etc. Estas memórias armazenam todos os parâmetros de sintetização, e podem vir programadas de fábrica, presets (ROM), e não permitirem alterações, ou então disponíveis para serem programadas pelo usuário, o dono do teclado, a user memory (RAM). Este conceito apareceu com o teclado digital, já que os analógicos não possuíam memórias, eles só tinham um programa, para se fazer uma nova tinha que se apagar a anterior, por isso a necessidade que se tinha, de se ter tantos teclados, as vezes iguais, num set (vide sets de tecladistas de rock progressivo dos anos 1970, como Keith Emersom, Rick Wakeman ou mesmo dos jazz-fusion Chick Corea e Joe Zawinul).

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Efeitos

- Efeitos: são os processadores de efeitos. Observe que o número de efeitos disponíveis é bem diferente do número simultâneo de efeitos que se pode usar num timbre. Este ainda é um recurso "caro", mesmo que um teclado tenha centenas de efeitos e multi-efeitos, dificilmente mais de cinco efeitos poderão ser usados ao mesmo tempo, seja no modo simples ou no multi-timbral.

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Sampler / Gravador de Audio

- Sampler/Gravador de áudio: atualmente os teclados com estes recursos têm vindo dentro dos padrões do mercado, formato, freqüência de amostragem, que os tornam compatíveis entre si e com computadores. É importante ver a quantidade de memória interna disponível para eles, geralmente há a necessidade de se instalar alguma placa para que a memória fique com uma capacidade mais profissional de

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Sequenciador

- Sequenciador: atualmente, o gravador MIDI já chegou a um padrão, mas os profissionais possuem funções de micro/macro edição mais sofisticadas que permitem uma correção mais apurada do trabalho. Número de pistas, resolução, capacidade de gravação, já não são mais problemas no sequencers atuais.

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Arpejador

- Arpejador: um arranjador automático de frases musicais, que cria um pequeno loop de notas baseado no acorde que você toca. Recurso interessante pra ser utilizado principalmente junto com o seqüenciador, já que pra utilizá-lo ao vivo, junto de uma banda, requer uma certa destreza dos outros músicos, principalmente do baterista. Batidas como as de uma guitarra rítmica de funk podem ser simuladas pelo arpajador...

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Display

- Display: define o tamanho do visor do teclado. Se for muito pequeno já dá pra deduzir que você não conseguirá identificar o timbre pelo nome mas apenas por um código numérico...

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Controles

- Controles: alavanca Pitch Bend/Modulation, botões, interruptores programáveis, controlador D-Beam (controlador por raio infra vermelho), ribbon (faixa sensitiva), pads, dentre outros, são alguns controladores que o usuário pode usar para interagir com o sintetizador. Determinados estilos musicais, como a música eletrônica, necessitam mais destes tipos de controles para modificarem o som em tempo real.

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Conexões

- Conexões: basicamente, 4 tipos de ligações são encontradas, áudio, MIDI, pedais e eletricidade. Nas ligações de áudio, estão incluídas agora as conexões digitais de som, úteis em tarefas mais profissionais de gravação. Um número maior de ligações MIDI, é útil quando se trabalhando com muitos geradores de som ligados, que precisam de sincronicidade para trabalharem. Os pedais são todos os controladores externos pelos quais o usuário pode interagir com o sintetizador, o pedal de sustain é indispensável. Além dessas 4 principais, a conexão USB, que pode substituir as MIDI e de áudio, está se tornando o novo padrão para a ligação de equipos modernos.

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Expansões

- Slots de Expansão: Os teclados atuais têm, principalmente, dois tipos de placas expansões de memória:

1ª. Expansão de formas de onda e patches para o gerador de som interno: no caso da Roland existem as placas SRX, as novas, e as SR-JV80, as antigas. Entenda que como a maioria dos sintetizadores modernos são baseados em sample player, o que efetivamente adiciona um novo timbre no teclado não é a programação de um patch mas a presença de uma nova forma de onda que só é incluída através deste tipo de placa. Através de programação, você pode trabalhar em cima de uma onda pura e chegar ao timbre desejado, mas isto é mais difícil e o resultado não será tão bom, esta placa adiciona a amostra digital do timbre, o sample. Os teclados/módulos antigos usavam um tipo de cartão que funcionava como uma pequena placa de expansão, os Rom Cards.

2ª. Expansão para o sampler: são as DIMM, de tamanhos variados que aumentam a memória interna de armazenamento de novos samples ou de pistas para o gravador. Esta placa permite que as amostras internas sejam expandidas mas agora não produzidas pelo fabricante, como no caso da 1ª. placa de expansão, o próprio usuário pode criar suas amostras, isto quando o sintetizador é um sample record também.

- Armazenamento Externo: importante quando se necessita de armazenamento de arquivos pessoais, como Músicas MIDI e Ritmos de Acompanhamento Automático, para os quais a memória interna pode ser insuficiente. Hoje em dia além do drive para disquete, que já está se tornando obsoleto, existem também os cartões SmartMedia e CompactFlash.

- Alimentação/Energia: obviamente procurar um que case com voltagem de sua região, 110 ou 220 volts.

- Dimensões/Peso: é importante você se atentar ao peso e tamanho, principalmente se você estiver procurando um teclado que será locomovido de um lugar para outro; experimente colocar um piano digital num fusca, ou carregá-lo por uma escadaria de igreja, com certeza, mesmo com os recursos que ele tem, com o tempo seu tamanho será um grande inconveniente.

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Acessórios

- Acessórios: aconselho a verificar principalmente se o teclado vem com fonte de energia, quando este utilizar, já peguei um equipo na loja, na caixa, cheguei em casa e quando fui ligá-lo descobri que ele não vinha nem com fonte, nem com pilhas, aí tive que voltar pra comprar. Atende a corretamente não somente à voltagem como também à amperagem.

Jeferson Fernandes
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Opcionais

- Opcionais: estes não são tão importantes, já que são opcionais, atenção especial ao pedal de sustain e a sua polaridade, algo que todo tecladista sério sempre deve possuir. Um manual em português também ajuda bastante.

Jeferson Fernandes
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Tempo Real

A gente utiliza este termo para se referir a aqueles parâmetros que podem ser acessados fácil e rapidamente através de controles e botões dedicados no painel, como o "PALLETE VOICE" "controllers C1, C2, etc", o "D-BEAM" (por infra vermelho), o "RIBBON" (dos teclados Korg), etc, e é claro o bend/modulation e pedais, que já são mais comuns.

São chamados de Tempo real porque você não precisa entrar dentro da programação, editar o timbre, para poder modificá-lo. Estes controles, são úteis quando se quer fazer alguma alteração temporária, só para a performance (no sentido de execução) do momento, e não se deseja deixar a alteração registrada na memória.

Música eletrônica e DANCING music utilizam bastante estes recursos, na verdade eles fazem parte da tal onda "retro" que anda em moda, simulando digitalmente o que se fazia nos antigos sintetizadores analógicos.

Jeferson Fernandes
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Teclas

Um zilhão de timbres..., acústicos, eletrônicos, cordas, madeiras, metais, percussivos, efeitos... é muita coisa, tudo debaixo dos 10 dedos, contudo os samples que são acionados pelas teclas, nem todos, ou a grande maioria, vieram de instrumentos onde originalmente o acesso era feito pela articulação dos dedos, não de maneira batida como se faz num piano. É claro que as mãos e os dedos são as ferramentas mais utilizadas pelo homem para disparar ou permitir que os sons soem, contudo é diferente dedilhar um violão da maneira como se aperta os pistões de um trompete ou mesmo como se ataca as barras de um vibrafone.

Os teclados sintetizadores possuem teclas, como as do piano, estas acionam o som de maneira parecida, eu disse parecida, não idêntica. A maioria dos tecladistas teve o piano acústico como base, veio dele, principalmente os mais velhos, mas vamos ao ponto. Qual é a técnica para se tocar um instrumento eletrônico de teclas ? É a mesma do piano acústico ? Devemos aplicar os estudos de velocidade e de dinâmica que fazemos no piano acústico aos teclados eletrônicos ? Entenda que eu me refiro aos estudos de aperfeiçoamento de técnica de toque e não a exercícios para improvisação e harmonia, estamos mencionando aqui, a parte física, mecânica da coisa, mesmo.
A produção de um bom som está diretamente relacionada ao conhecimento que temos de como o som é produzido e de onde a nossa interferência humana altera e ajusta este som.

Um piano acústico possui teclas que acionam martelos que atacam cordas, e é a vibração destas cordas que produz o som. Isto não acontece de maneira "direta", se você bater numa tecla, mas só até um ponto, sem completar o toque, notará que o caminho do martelo até a corda acontece em estágios. Existe todo um jogo de peso relacionado com a gravidade e o mecanismo do instrumento que constrói a ação das teclas do piano. Ele não é tão pesado assim, como muitos pensam, é até mais leve do que muito teclado eletrônico. Na verdade para se produzir um som médio (P = piano) ou forte (F = forte), é mais fácil, existe uma dificuldade maior para os sons baixos (PP = pianíssimo) e bem fortes (FF = fortíssimos).

Só para não deixar de citar a marca, a ROLAND desenvolveu um sistema mecânico, que se chama Ação Progressiva de Martelos, que simula o toque do piano acústico com primor, não são todos os seus pianos digitais, mesmo os com 88 teclas pesadas, que o possuem, mas ele permite que usemos a técnica, aplicada em pianos acústicos, com total conforto e eficiência.

Mas gostaria de falar não dos timbres de pianos, acústicos, e nem das teclas mais específicas que os teclados possuem para acioná-los, o assunto são teclas de sintetizadores mesmo, aquelas mais leves, mesmo as que exteriormente parecem sólidas, mas que possuem uma sensibilidade menor, onde se precisa de menos força para que elas sejam acionadas, este é o ponto.

Jeferson Fernandes
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Uma solução simples p/ encorpar um som
Exemplo Roland aplicável à outros Fabricantes

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* Uma maneira bem simples de você deixar um patch mais "poderoso", é repetir a programação do tone "principal" em outro tone do patch.

* A programação principal é aquela que dá o corpo ao timbre, desligue os tones e toque cada um separadamente pra você reconhecer qual é o mais significativo.

* Você pode "repetir" a programação usando a função "COPY" p/copiar uma tone p/cima de outro, use como tone de recepção algum que tenha "menos" importância na construção do som ou que não esteja sendo usado (a função COPY está no grupo de parâmetros UTILITY).

* Então altere a oitava deste tone, p/ baixo ou pra cima, no modo patch, assim:

- aperte F2 (WG).
- depois aperte F2 novamente, página do "PITCH".
- ajuste o parâmetro "Coarse Tune" em unidades de 12 (p/+ ou p/-) p/ alterar as oitavas.
- você pode também desafinar levemente um tone em relação ao outro p/criar uma sensação de volume ajustando o parâmetro Fine Tune, na mesma página.
* Utilizar o efeito CHORUS pode também "encorpar" o timbre.
* Essa é uma dica bem genérica p/ deixar um timbre mais forte, tem outras maneiras, no modo patch e no modo performance, trabalhando mais direto c/sintetização ou combinando de maneira mais elaboradas tones ou patchs, tente esta p/começar...

Jeferson Fernandes
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Transferindo dados via MIDI SysEx

Sendo o MIDI um sistema de comunicação de dados, ele pode ser usado para algumas outras finalidades, além da transferência de informações de execução musical (notas musicais, pedais, controles, etc). Dessa forma, existe uma categoria especial de mensagens MIDI, chamada de SysEx ("System Exclusive"), isto é, mensagens exclusivas do sistema.

As mensagens SysEx têm diversas aplicações, mas a mais comum é a transferência de dados da memória interna de um equipamento para outro (compatível), ou para um computador. Isso permite que se copie toda a memória de um teclado para outro, por exemplo. Ou então transferir para o computador uma cópia dos dados da memória do teclado (uma forma barata de se expandir memória), usando um software adequado. Isso possibilita que se tenha uma cópia de segurança dos dados do instrumento, que podem ser transferidos novamente do computador para ele, caso isso seja necessário.

Praticamente todos os teclados e módulos sintetizadores, bem como outros equipamentos que possuem tomadas MIDI (como processadores de efeito, por exemplo), podem transferir os dados da sua memória via mensagens MIDI de SysEx. O processo de transferência de SysEx geralmente é denominado como "bulk dump" ou "data dump". Alguns equipamentos possuem funções específicas para isso, acessadas pelo painel, que "disparam" a transmissão dos dados (processo unidirecional). Outros só podem transferir seus dados internos se receberem primeiro um comando MIDI específico, que "puxa" os dados da memória (processo bidirecional, ou "handshaking").

Vejamos o exemplo prático do módulo sintetizador Roland JV-1080. Para que ele envie os dados da sua memória interna, é preciso entrar na função "Utility / MIDI / Menu 2", e então selecionar a opção "Bulk Dump"; em seguida, escolher quais os dados da memória que devem ser enviados via MIDI SysEx: Performances, Patches, Rhythm, System, das memórias User, Card ou Temporary; por fim, basta confirmar o envio, e os dados serão empacotados e transmitidos via SysEx para um outro JV-1080, ou para um computador dotado de interface MIDI e um software apropriado para esse tipo de aplicação. Para transferir de volta os dados, é preciso que o JV-1080 esteja habilitado a receber SysEx, o que é feito na função "Utility / MIDI / Menu 1", selecionando-se a opção "Protect", e em seguida, desativando (OFF) a proteção contra escrita via SysEx.

O caso exemplificado acima ilustra um processo unidirecional, onde o usuário dispara a transmissão a partir do próprio equipamento. Mas existem softwares que podem puxar os dados SysEx do equipamento para o computador, enviando primeiramente um comando de "requisição", após o qual o equipamento então responde com os dados requisitados. Esse processo bidirecional é também chamado de "handshaking", e para isso, é preciso ter um software especializado no computador.

Existem softwares específicos para se armazenar e editar dados de equipamentos, como o MIDI Quest (da Sound Quest), e o Noize (da Terzoid Software). Mas vários softwares seqüenciadores, como o Cakewalk, podem armazenar muito bem os dados SysEx, inclusive pelo processo bidirecional, embora com pouquíssimos recursos para edição.

Existem duas coisas importantes no que diz respeito ao transferência de SysEx. Primeiro, que os dados de um determinado equipamento não podem ser usados em outro, a menos que eles sejam perfeitamente compatíveis. Isso quer dizer que os timbres do JV-1080 jamais poderão ser transferidos via SysEx para um Alesis QS8, por exemplo. Em segundo lugar, a maioria dos fabricantes utiliza um código de identificação (ID - uma espécie de número de canal), que deve estar devidamente configurado, senão o equipamento não receberá os dados. A Roland, por exemplo, costuma usar o número ID=17. Isso quer dizer que se os dados foram enviados para o computador com o ID=17, para recebê-los o equipamento deverá estar configurado também com ID=17.

Por fim, é bom lembrar que os dados SysEx são muito volumosos, e portanto uma transmissão dessa natureza contém muitos bytes, dependendo do que se está transferindo (a memória interna inteira pode conter muitos milhares de bytes).

Jeferson Fernandes
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Os Filtros do Sintetizador

No processo de síntese por subtração de harmônicos, o filtro (filter) é o elemento mais importante. A forma-de-onda (wave) produzida inicialmente pelo oscilador, em geral é complexa e possui uma grande quantidade de harmônicos, e é a quantidade e a intensidade desses harmônicos presentes na forma-de-onda que determinam a qualidade timbral, também chamada de coloração do som. Quanto maior for o número de harmônicos presentes no som, mais brilhante é a sensação, enquanto que, à medida que são subtraídos ou retirados os harmônicos, mais aveludado ou abafado ele se torna para os ouvidos.
A operação do filtro do sintetizador é bastante semelhante à dos controles de graves e agudos existentes em um equipamento de som comum, que, aliás, também são filtros. Sua função é justamente filtrar, de forma controlada, os harmônicos do som que esteja passando através dele. Há alguns tipos diferentes de filtros, sendo que nos instrumentos musicais, o mais comum é o filtro do tipo passa-baixas (low-pass filter), que filtra as freqüências harmônicas que estejam acima de determinado valor e deixa passar as que estão abaixo dele.

Chama-se de freqüência de corte (cut-off frequency) a freqüência de referência a partir da qual o filtro passa a atuar, isto é, a freqüência a partir da qual são filtrados os harmônicos. No caso de um filtro passa-baixas, qualquer freqüência (harmônico) acima da freqüência de corte é eliminada do som original. Na maioria dos instrumentos modernos, pode-se ajustar a posição da freqüência de corte, para obter o timbre desejado.

Um outro parâmetro muito importante no filtro é a chamada ressonância (resonance), que possibilita enfatizar a intensidade das freqüências vizinhas à freqüência de corte. Esse recurso é bastante útil e, no filtro passa-baixas, permite obter-se sons sibilantes, pois destaca os harmônicos mais altos do som, que originalmente têm pouca amplitude.

Os outros tipos de filtros encontrados em instrumentos são: o passa-altas (high-pass), que corta as freqüências abaixo da freqüência de corte, e o passa-faixa (band-pass), que só permite a passagem de determinadas freqüências, de uma certa faixa.
Na maioria dos sintetizadores, ao se programar um timbre, normalmente pode-se ajustar os seguintes parâmetros relativos à atuação do filtro:

Type: Determina a configuração de filtro a ser adotada (passa-baixas, passa-altas, passa-faixa, etc). Na maioria dos instrumentos, existe apenas o tipo passa-baixas).
Cut-off frequency: Define a posição da freqüência de corte, limitando a faixa de freqüências (harmônicos) que devem passar pelo filtro. Nos filtros passa-baixas, mais comuns nos sintetizadores, quanto maior este valor, mais freqüências harmônicas poderão passar, resultando em som mais agudo; à medida que a freqüência de corte é reduzida, mais abafado fica o som.

Resonance: Determina a quantidade de ressonância a ser aplicada sobre as freqüências nas vizinhanças da freqüência de corte. Quanto mais ressonância for aplicada, mais sibilante se torna o som, graças a presença acentuada de harmônicos altos.

Tracking: Determina como a freqüência de corte do filtro deve acompanhar a nota executada pela voz do sintetizador. Dependendo deste ajuste, a freqüência de corte permanece constante ou se altera proporcionalmente à nota executada no sintetizador. Neste último caso, consegue-se manter constante a quantidade final de harmônicos do som inicial, independentemente da sua altura.

Envelope amount: Determina o quanto o gerador de envoltória (envelope generator) do filtro irá atuar sobre a posição da freqüência de corte. Veremos mais adiante que os geradores de envoltória pode atuar sobre o filtro, controlando dinamicamente o valor da freqüência de corte.
A influência (amount) do gerador de envoltória sobre o filtro faz com que a coloração do som (presença de harmônicos) se altere no decorrer do tempo, do início (note on) ao fim (note off) da execução da nota. Isso produz uma variação dinâmica de timbre, de forma que, quanto maior for o amount, mais alteração de timbre será percebida. Essa interação do gerador de envoltória sobre o filtro produz, automaticamente, o mesmo efeito como se o músico alterasse manualmente a freqüência de corte do filtro, no decorrer da execução da nota.

Para alterar a coloração (composição harmônica) do timbre, o gerador de envoltória controla o valor (posição) da freqüência de corte do filtro, de forma que, em cada estágio da envoltória (atack, decay, sustain, release) tem-se uma quantidade diferente de harmônicos presentes no som, durante a execução da nota. Com este recurso, o músico pode então obter uma alteração dinâmica da qualidade (coloração) do timbre, criando sons que mudam sua composição harmônica no decorrer da execução da nota. Um exemplo de som natural onde isso ocorre é o som do trompete, que abre (aumenta a quantidade de harmônicos) após iniciar a nota.

Jeferson Fernandes
Veterano
# out/07
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Modelagem Física

A modelagem física é um dos processos mais complexos e poderosos para se sintetizar sons, e utiliza métodos computacionais para simular os timbres dos instrumentos musicais acústicos. Ela só se tornou viável com o aumento da capacidade dos processadores digitais, e debutou comercialmente no início da década de 1990, com o teclado Yamaha VL1 (e o módulo correspondente, VL-1m). Desde então, outros produtos incorporaram essa tecnologia.

Embora os samplers e sample-players possam oferecer aos músicos timbres "acústicos" com qualidade relativamente alta, eles não conseguem reproduzir perfeitamente todas as variações e nuances que os sons acústicos realmente possuem. Isso porque as amostras – como o próprio nome já diz – são como "fotografias" sonoras estáticas de uma determinada situação do timbre. Ainda que o sampler utilize duas ou três amostras de situações diferentes do timbre (para intensidade fraca, média e forte, por exemplo), não consegue atingir um grau de altíssima precisão – e por isso não satisfaz a muitos ouvidos mais exigentes.

Analisando-se, por exemplo, as condições acústicas e físicas na geração do som no clarinete, pode-se obter um modelo matemático (por meio de equações complexas) que represente as propriedades da propagação da onda sonora no tubo, com as devidas influências e efeitos da palheta, dos furos e da boca do instrumento. O mesmo pode ser feito para o violino, ou qualquer outro instrumento acústico (e eletrônico também). A partir dessas equações são criados algoritmos, que podem reduzir a quantidade de processamento sem que haja perda significativa na precisão do resultado sonoro. Esse processo é conhecido como modelagem física ("physical modeling"), e graças à crescente evolução dos chips de processamento digital de sinal (DSP), tornou-se possível a sua implementação em equipamentos comerciais, a um preço realmente acessível.

Jeferson Fernandes
Veterano
# out/07
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Modelando o som

Como vimos em artigos anteriores, os sintetizadores analógicos foram as primeiras alternativas comerciais, com seus timbres gerados a partir de ondas senoidais, dente-de-serra, triangulares, etc., geradas pelos circuitos eletrônicos disponíveis na época. Os sons eram criados a partir de alterações muito limitadas na composição harmônica (VCF) e na amplitude (VCA). Os sintetizadores digitais trouxeram mais sonoridades, graças à possibilidade de armazenar e ler amostras contendo timbres de inúmeros instrumentos acústicos e eletrônicos. Mesmo com uma possibilidade de controle muito grande, por meio de pedais, joystick, ribbon controller, etc, esses sintetizadores têm sérias limitações para a simulação de determinados tipos de execução e controle de expressividade.

Exemplos claros disso (que os tecladistas sabem muito bem!) são os timbres de sax e guitarra, onde o sampler não consegue recriar com toda a fidelidade os inúmeros efeitos dos instrumentos "de verdade". Essa deficiência é mais clara quando se usa o sintetizador para solos ou partes musicais em destaque.

Para se criar um modelo computacional de um instrumento musical, é necessário separá-lo em partes físicas, e então criar as fórmulas matemáticas para cada parte. Um violino, por exemplo, seria separado em corpo, arco, cavalete, cordas, etc. Além disso, a forma de execução, como o arrastar do arco sobre as cordas, também tem que ser representado matematicamente. Com as equações definidas, cria-se então um algoritmo que efetua todas as interações das partes. Quanto mais precisas forem as equações matemáticas que modelam as partes do instrumento e o algoritmo de interação, mais real e fiel será o resultado final da "construção" do timbre do instrumento.

Para construir o modelo de um clarinete, por exemplo, é necessário dividi-lo em partes: boquilha/palheta, corpo (com as interferências dos orifícios) e a boca do instrumento. É necessário também analisar as características próprias do instrumento, diâmetro do corpo, abertura da boca, posição e tamanhos dos orifícios, etc. Isso sem falar nas variações da pressão do ar dentro do instrumento, alterações que o músico pode produzir com o lábio e o sopro e todas os demais recursos possíveis.

No processo de modelagem do instrumento são implementadas duas etapas funcionais. A primeira etapa é a excitação, que é usada para simular o início da produção do som. No modelo do clarinete, por exemplo, a etapa da excitação seria equacionada em cima da parte da boquilha e palheta, com um comportamento não-linear, devido à natureza das alterações de sopro e embocadura. A segunda etapa é o ressonador, que modela o corpo do instrumento e é quem determina o timbre global. Para isso é necessário ter-se uma análise espectral adequada, sem a qual é impossível obter-se a estrutura da formante do instrumento.

Graças a todas essas particularidades, a síntese por modelagem física é capaz de oferecer grandes vantagens em relação a outros processos usados nos sintetizadores comerciais:
• Os timbres soam melhor, com mais profundidade e mais realismo.
• Ao se tocar uma mesma nota duas ou mais vezes seguidas, nem sempre o som sai exatamente o mesmo, pois o instrumento tem resposta própria, como se estivesse "vivo".
• As transições de uma nota para outra têm a mesma continuidade dos instrumentos acústicos. O que ocorre entre duas notas é tão importante quanto as próprias notas.
• Capacidade extraordinária de expressividade. Ao invés de se controlar apenas parâmetros de volume ou altura (afinação) das notas, pode-se controlar também características sutis como pressão do sopro, que afetam de forma bastante complexa o resultado final do som.

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