ENRICO COSIMI SINTESI DEL SUONO

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1 IITM CORSO SOUND DESIGNER 2006 ENRICO COSIMI SINTESI DEL SUONO LEZIONE 1 ENRICO COSIMI - 1 -

2 1 INTRODUZIONE 1.1 PREMESSE Per sua natura, la Sintesi del Suono è fortemente interdisciplinare: la padronanza operativa delle diverse tecniche di generazione sonora, il controllo delle tecnologie necessarie alla generazione, all editaggio ed alla gestione del suono e l integrazione funzionale per arrivare ad un prodotto significativo rappresenta un traguardo non banale. Nel corso di queste lezioni ci occuperemo delle tecniche di sintesi più ampiamente diffuse nel panorama professionale e commerciale, ovvero le diverse incarnazioni operative riconducibili alla Sintesi Sottrattiva e per Modulazioni di matrice originalmente analogica. L aspetto più propriamente filosofico che si cela dietro le scelte timbriche ed espressive verrà in buona parte irregimentato in precisi spazi di discussione. 1.2 STRUTTURA DIDATTICA Come dire il mondo è la mia ostrica: per imparare la sintesi e praticarla senza troppi confini, serve praticamente tutto quello che è stato periodicamente messo in circolazione sul mercato. Più modestamente, in queste lezioni faremo costante riferimento alla piattaforma Clavia Nord Modular G2, disponibile tanto in versione hardware + editor Mac/PC (a pagamento), quanto in versione shareware liberamente disponibile sul sito Nel caso della versione demo, le uniche limitazioni sono relative alla forzata monofonia, al ricadere sulla potenza di calcolo offerta dalla CPU del computer ospitante ed alla indisponibilità di tutti i moduli che in un modo o nell altro fanno riferimento allo scambio dati con il mondo esterno. Limitazioni serie, ma sopportabili alla luce della diffusione gratuita; per questa piattaforma verranno fornite patches didattiche che, caso per caso, saranno illustrate durante le lezioni. Oltre al sistema virtual modulare, a seconda delle necessità verranno fatti riferimenti ad altre strutture di sintesi, modulari analogiche e di sintesi virtuale (ad esempio Absynth 3). Utilizzeremo un plug-in di oscilloscopio virtuale, WaveWindows, disponibile dietro modico pagamento sul sito un qualsiasi altro software analogo o un oscilloscopio hardware può tranquillamente essere utilizzato. 1.3 AMBIENTE DI LAVORO Come avremo modo di vedere, la struttura modulare prevede la costruzione da zero dei circuiti di voce ritenuti necessari per i diversi compiti che debbono essere svolti: l utente ha a disposizione una certa quantità di possibili moduli operativi che possono essere selezionati, instanziati, collegati insieme e se necessario duplicati fino al raggiungimento del risultato desiderato. Così come nel mondo hardware è necessario fare i conti con il budget disponibile, nel mondo della sintesi virtuale bisogna fare i conti con la potenza di calcolo resa disponibile dal processore host; ciascun modulo del Clavia Nord Modular G2 costa un certo numero di cicli di calcolo e, in base alla sua complessità, tasserà più o meno significativamente la CPU. La struttura prevede nativamente (non nella versione demo) la gestione polifonica di ciascun modulo: per fare un accordo di quattro note non è necessario instanziare quattro oscillatori, basta premere quattro note dopo aver instanziato un solo modulo di generazione sonora. E invece necessario diversificare tra aree Poly ed aree FX, ovvero sezioni della struttura di voce in cui ogni modulo viene rigenerato per ciascuna voce di polifonia richiesta e sezione in cui i moduli vengono instanziati singolarmente: un riverbero non viene instanziato su tutte ed otto le note di un accordo, ma verrà creato una sola volta per tutta la polifonia richiesta. ENRICO COSIMI - 2 -

3 1.4 RIFERIMENTI Anche se in lingua inglese, è caldamente consigliabile la lettura del manuale di riferimento del Nord Modular G2; di seguito vengono forniti i link per il suo download. Clavia Nord Modular G2 DEMO homepage Clavia Nord Modular G2 DEMO 1.40 Windows Clavia Nord Modular G2 DEMO 1.40 Mac Clavia Nord Modular G2 Manual 1.5 NON SOLO SINTETIZZATORI Per fare suoni interessanti, siano essi finalizzati alla discografia, alla cinematografia o alla simbiosi più generica con l immagine, è necessario poter fare uso di apparecchiature che rientrano nelle seguenti categorie: Sintetizzatori hardware o software Campionatori e lettori di campionamenti (genericamente chiamati ROMplers) Programmi di editing audio con algoritmi di time stretch/pitch shifting Applicativi di delay spettrale Nel corso delle lezioni faremo riferimento, quando necessario, alle diverse categorie operative. 2. EVOLUZIONE DEGLI STRUMENTI MUSICALI ELETTRONICI Prima di intraprendere lo studio della materia viva, sarà necessario inquadrare storicamente seppure per sommi capi lo sviluppo della musica elettronica e le relazioni della medesima con la classe degli strumenti musicali che ci interessano in questa sede: i sintetizzatori. La Musica Elettronica nasce tra la fine del 1800 e l inizio del 1900 prima come frutto degli sforzi di singoli sperimentatori, poi come filone di ricerca, poi ancora come fenomeno culturale meglio assimilato ed infine come fenomeno di massa generalizzato, a preludere il successivo bagno di tecnologia che oggi investe l intero pianeta; chi fosse interessato ad approfondire l argomento, potrà trovare tutte le informazioni necessarie nei testi fondamentali- di Prieberg 1963, Fabbri 1984 e Chadabe 1997 elencati nelle Indicazioni Bibliografiche. Cenni sull evoluzione della Computer Music Parallelamente allo sviluppo della tecnologia analogica, prendeva avvio presso laboratori della Bell Telephone Company di Murray, NJ, la sperimentazione della computer music, ovvero l impiego pionieristico del computer correva l anno per la produzione di segnali musicali. Le prime tappe di questo sviluppo, che in questa fase ci interessa marginalmente, sono le seguenti: 1957: Max Mathews (è in suo onore che il successivo programma di Oppenheimer si chiama MAX ) scrive i primi codici del programma MUSIC I per la generazione di frequenze mediante computer. Il ENRICO COSIMI - 3 -

4 primo brano ad essere realizzato è una composizione di 17 di Newman Guttman, In the Silver Scale. 1960: La nuova versione del programma MUSIC III permette ora di specificare quattro voci simultanee, con forme d onda arbitrarie e computazione di wavetables; i successivi sviluppi del programma, MUSIC IV e MUSIC IVB continueranno fino al La versione definitiva del MUSIC V verrà scritta nel 1968 ad opera di Mathews, Risset, Moore e Miller. In tutte queste versioni, la composizione/programmazione avviene in tempo assolutamente differito dall esecuzione. 1966: John Chowning inizia a perfezionare, su computer PDP-1 della Stanford University, una nuova ed economica tecnica di sintesi, la Frequency Modulation Synthesis, che permette di ottenere timbriche interessanti con pochi componenti facilmente controllabili. La FM viene perfezionata fino al 1971 quando, su suggerimento di Mathews e Pierce, Chowning decide di brevettare la nuova tecnica. 1971: Barry Vercoe mette a punto la versione MUSIC 360 ottimizzata per i computer IBM : Inizia la costruzione del centro IRCAM di Parigi, una struttura interamente dedicata alla ricerca ed alla composizione musicale con strutture a controllo numerico. Torniamo ai sintetizzatori. Buona parte delle nostre lezioni si snoderanno su quanto condensato nel testo Cosimi 2003, ovviamente riportato nelle Indicazioni Bibliografiche; per questo motivo, a parte le prime indicazioni di carattere generale, il resto di queste dispense risulterà significativamente SCHEMATICO. 3. TECNICHE DI SINTESI TRATTATE 3.1 SINTESI SOTTRATTIVA La Sintesi Sottrattiva è la classica sintesi analogica ampiamente diffusasi negli ultimi cinquanta anni; il suo funzionamento prevede una serie di sorgenti sonore particolarmente ricche di armoniche dalle quali, mediante filtri ed altri accorgimenti, viene tolto tutto quello che non serve per ottenere il risultato desiderato. Comportamenti e linearità di funzionamento sono molto controllabili e permettono una facile gestione del mezzo tecnico; nel corso dei decenni, la struttura di sintesi sottrattiva è stata adottata tout cour per descrivere il normale corredo parametrico all interno dei ROMplers, dei Samplers e di parecchie altre unità di audio processing. 3.2 SINTESI PER MODULAZIONI Con questo termine si intendono le tre potenti tecniche di sintesi per Modulazione Lineare di Frequenza, Modulazione di Ampiezza, Modulazione ad Anello, che pur mantenendosi all interno della normale catena di generazione sottrattiva o analogica permetto di ottenere contenuti armonici superiori a quelli presenti nei segnali originali di partenza. 4. ALL INTERNO DEL SINTETIZZATORE 4.1 STRUTTURA OPERATIVA Per tradizione, e per convenienza pratica, all interno del sintetizzatore quale che sia la tecnica di sintesi utilizzata definiamo quattro categorie operative: SOUND SOURCES: le sorgenti sonore, ovvero le sezioni che generano la materia sonora primaria che verrà successivamente modificata; ENRICO COSIMI - 4 -

5 SOUND MODIFIERS: i modificatori di segnale (filtri, amplificatori, mixer); in pratica tutti i circuiti che intervengono sul contenuto armonico del segnale passante; CONTROL SOURCES: la generazione dei diversi segnali di controllo, necessari tanto al comportamento generale della struttura di sintesi, quanto alla normale regolazione parametrica; CONTROL MODIFIERS: i modificatori per i segnali di controllo. Per complicare le cose, non bisogna mai dimenticare che, all interno di un sintetizzatore, molto spesso è possibile scambiare i ruoli operativi; ad esempio le sorgenti sonore racchiudono tutti i possibili generatori, ma anche un filtro (cioè un sound modifier) portato all auto oscillazione può essere utilizzato come sorgente sonora Altro esempio: un oscillatore a bassa frequenza (LFO) utilizzato normalmente per generare modulazioni cicliche, può essere tirato in banda audio ed assimilato, sotto tutti i punti di vista, ad un normale oscillatore audio (sound source). Ancora, un generatore di inviluppo messo in funzione loop, permette di ottenere una tensione di controllo non più transiente, bensì ripetuta, cioè assimilabile ad un LFO. Questo da un punto di vista funzionale, da un punto di vista strutturale, dentro un sintetizzatore analogico (come quelli costruiti nello scorso secolo), oltre ai componenti fisici c è solo elettricità, corrente, voltaggi, tensione. Punto. I circuiti del sintetizzatore agiscono sulle tensioni passanti, alterandone le caratteristiche e, come risultato ultimo, alterando il suono ottenibile; quindi, non bisogna mai dimenticare che il suono è prodotto mediante tensioni elettriche, viene visualizzato sotto forma di tensione elettrica (pensate ad un oscilloscopio), viene controllato con altre tensioni e tutte le modifiche che vengono apportate esistono a livello di tensione elettrica. Non c è differenza (quasi) tra sorgente sonora e tensioni di controllo. 4.2 CV GATE TRIGGER Convenzioni di visualizzazione Nel corso delle lezioni, si farà inevitabilmente riferimento alle possibilità offerte dai normali mezzi grafici relativamente alla documentazione dei segnali audio. Si presuppone, pertanto, che i corsisti siano in possesso degli strumenti culturali necessari a decifrare un grafìco contenuto all interno di un sistema di assi cartesiani. In questo tipo di grafico, volta per volta, a seconda delle necessità, sull asse X potrà trovarsi la scala delle frequenze espresse in Hertz o dei tempi espressi in secondi/millisecondi, sull asse Y potrà trovarsi la scala dell ampiezza espressa in db. Nulla di particolarmente complesso. Convenzioni di patch grafica La società occidentale non ha ancora risolto il problema legato alla documentazione grafica legata alla Musica Elettronica: passato un periodo in cui l entusiasmo per il nastro magnetico sembrava aver del tutto risolto ogni problema, apparve chiaro come, oltre al tramandare i suoni prodotti con gli strumenti elettronici in un periodo in cui ancora non si parlava di capacità di memorizzazione diventava a dir poco fondamentale il poter tramandare il modo con cui si era giunti ad un determinato suono. Per questo motivo, nel corso dei decenni a cavallo del 1970, si andò progressivamente sviluppando una serie di convenzioni grafiche che culminarono nella definizione di quella che venne poi chiamata sound patch, ovvero un sistema in cui il musicista/programmatore potesse identificare i moduli utilizzati, i tipi di connessione, i settaggi più o meno precisi necessari alla (ri)produzione di un determinato comportamento timbrico. Anche se oggi può sembrare superfluo, viste le estese capacità di memorizzazione attualmente disponibili, la struttur grafica della sound patch rimane insostituibile per capire a colpo d occhio di cosa si sta parlando quando si affronta o si progetta una struttura di sintesi. ENRICO COSIMI - 5 -

6 Le convenzioni grafiche utilizzate sono in parte mediate dalla tecnica adottata nell illustrazione dei diagrammi di flusso, ma ci sono alcune semplici caratteristiche che debbono essere osservate: ciascun modulo o sotto modulo viene identificato con un box, una scatola genericamente quadrangolare (è caduta in disuso la tendenza Moog/Walborn ad assegnare un certo tipo di poligono per ogni famiglia circuitale); il segnale viaggia da sinistra verso destra; pertanto ogni circuito funzionale avrà i suoi ingressi a sinistra e le sue uscite a destra i segnali di modulazione e di controllo viaggiano dal basso verso l alto, quindi ogni circuito funzionale avrà i propri ingressi di modulazione in basso, le uscite di modulazione come tutte le uscite saranno sulla destra; nel caso di moduli che possono emettere simulaneamente segnali audio e segnali di controllo (cioè quasi tutti i circuiti presenti in un normale modulare analogico), si privilegerà l uscita dei segnali di modulazione posiziondola in corrispodenza del lato alto del box. Nulla di particolarmente complicato Teoria del Control Voltage L importanza di Robert A. Moog è fondamentale nell evoluzione del sintetizzatore, ovvero nel suo passaggio da insieme di circuiti mal governati a strumento musicale in grado di fornire risultati concreti, controllabili e ripetibili. La teoria più importante elaborata da Moog è, sicuramente, quella del Control Voltage, ovvero in maniera estremamente semplificata- la possibilità di controllare il comportamento paremetrico di un circuito mediante non più l azione manuale diretta, bensì con una tensione di controllo. L esempio più banale che si possa fare è quello relativo ad un amplificatore HI-FI: la mancanza di un controllo di voltaggio sul guadagno (cioè sul volume), obbliga l ascoltato ad alzarsi dalla sua poltrona ogni volta che diventa necessario abbassare il livello di ascolto. Se l amplificatore HI-FI fosse dotato di un controllo di voltaggio, l utente potrebbe inviargli, dalla comodità della propria poltrona, una tensione, un voltaggio, un comando insomma con cui variare a distanza il livello di ascolto. Lo stesso principio si applica ai diversi moduli circuitali, o alle sezioni logiche, che compongono una qualsiasi struttura di sintesi: il valore parametrico, cioè il comportamento, di un determinato circuito, una volta messo sotto controllo di un voltaggio adeguato sempre che il circuito sia stato fisicamente predisposto a riceverne uno- viene reso così controllabile a distanza. L accuratezza nella dose del control voltage permette di ottenere risultati affidabili, funzionali, ripetibili.. in pratica, le doti necessarie ad un qualsiasi strumento musicale. Inoltre, l automazione ed il controllo di numerose sezioni di circuito permettono la semplificazione della gestione operativa, quale che sia la complicazione della struttura su cui si ci trova a lavorare. CV GATE TRIGGER Il Control Voltage trasmette le informazioni relative a quale evento deve essere eseguito e secondariamente alla qualità dell evento medesimo. La tensione di Gate specifica la durata dell evento medesimo, alternando due stati di Gate On e Gate Off; come vedremo in seguito, il passaggio tra il primo ed il secondo stato corrisponde all innesco del Release Time all interno dei normali generatori di inviluppo. L impulso di Trigger specifica l esatto inizio di una funzione e, nel caso di esecuzioni particolarmente iterate, permette di definire con il ReTrigger- il nuovo inizio forzato per i generatori di funzione programmabili. ENRICO COSIMI - 6 -

7 Differenziazione funzionale Control Voltage I voltaggi con funzione di controllo sono tensioni (nelle macchine analogiche vere non superano i 10 volt picco-picco) che, ricevute dai circuiti predisposti, permettono la gestione a distanza automatizzata- dei valori parametrici desiderati. Come si diceva nella scorsa lezione (verificare sul libro Cosimi 2003, a pag 20 e seguenti ), la differenza tra l amplificatore hi fi e l amplificatore controllato in voltaggio VCA- presente nel sintetizzatore è data dalla possibilità, sul secondo apparecchio, di controllare il guadagno (cioè il volume) inviando al circuito una tensione variabile: a 0 volt l amplificatore lavorerà con il guadagno al minimo, a 10 volt per dire- l amplificatore lavorerà con il guadagno messo al massimo. Chiaramente, variando il circuito che riceve il CV, varierà il risultato del control voltage medesimo, anche se la corrente inviata rimane la stessa Gate La tensione di gate è un segnale elettrico che specifica, con la sua durata, per quanto tempo dura un determinato evento. Prendiamo ad esempio una nota qualsiasi (do centrale) eseguito sulla tastiera: quando il musicista preme sul tasto, la tastiera emette un control voltage corrispondente alla nota premuta, che indicherà agli oscillatori quale frequenza (quale nota) emettere e, contemporaneamente, ci sarà una tensione di gate che rimarrà attiva cioè diversa da zero- per tutto il tempo in cui il musicista continuerà a tenere abbassata la nota. Trigger L impulso di trigger è un terzo segnale oggi definitivamente caduto in disuso (ne parliamo solo per completezza storica)- che specifica con esattezza quando inizia un determinato evento. A differenza della tensione di Gate, che specifica la durata, in questo caso l impulso di Trigger viene emessp (ne più ne meno come una scintilla ) sull inizio dell evento. Sempre facendo riferimento alla nota premuta sulla tastiera: a) emissione del CV control voltage inviato agli oscillatori informazione relativa a quale nota deve essere eseguita; b) emissione della tensione di Gate, che rimane attiva fintanto che il musicista mantiene premuto il tasto informazione di durata globale per l evento; c) emissione dell impulso di trigger informazione sul preciso istante di partenza dell impulso. In una certa fase nell evoluzione dei sintetizzatori grosso modo a metà degli anni 70 quasi tutti i produttori riescono a desumere la giusta quantità di accuratezza direttamente dalla tensione di Gate, rendendo così superfluo il terzo segnale relativo al Trigger. Oggi Anche se, dalla metà degli anni 80 ad oggi, non si utilizzano più componenti completamente analogiche nella gestione degli eventi audio all interno di un sintetizzatore, si continua a parlare per convenzione- di CV e Gate. Tra i due, quello più falsificato è il control voltage in effetti il Gate esiste nella stessa modalità di prima. De hoc satis. E importante non dimenticare che....all interno di un sintetizzatore, sia esso veramente analogico, virtual analog, puro software eccetera salvo rare eccezioni- non esistono ruoli fissi. La sorgente sonora comunque può essere utilizzata come sorgente di modulazione in banda audio, il generatore di funzioni può lavorare tanto in modalità transiente one shot (ad esempio un generatore di inviluppo), ma può anche diventare un altra cosa, ad esempio l inviluppo di cui sopra che, messo in loop (cioè fatto girare con ripetizione infinita) diventa una sorgente di controllo ciclico assimilabile ad un LFO (low frequency oscillator = oscillatore a bassa frequenza). Insomma: a) ci sono poche regole da seguire con attenzione b) anche con la sperimentazione più estesa non si rompe niente c) vale la pena di girare e rigirare le cose seguendo la propria curiosità. ENRICO COSIMI - 7 -

8 Nel Nord Modular G2, invece le cose cambiano, ma rimangono uguali. Ovvero: viene mantenuta l interfaccia utente tipica del sistema analogico, anche se all interno dello strumento non ci sono più componenti fisiche discrete, ma solo una serie di istruzioni che comandano i DSP Motorola residenti. Proprio la programmazione dei processori residenti viene realizzata mediante una potente interfaccia grafica che riproduce, in maniera molto fedele, il comportamento di un sistema modulare antico. In questo modo, sul pannello comandi dell editor, ed in tutte le operazioni di gestione, si parlerà ancora di CV, Gate e Trigger, anche se ci si riferirà a corrispondenti istruzioni logiche. Nel rimandare alla lettura, auspicabilmente approfondita, del manuale operativo disponibile in versione.pdf sul sito ci limitiamo ad indicare una serie di caratteristiche grafico/concettuali che è necessario tenere presente durante la programmazione: I segnali vengono gestiti internamente a 96 khz o a 24 khz, la velocità più elevata è dedicata ovviamente all audio (o all audio con funzioni di controllo), quella più bassa copre tutte le funzioni di controllo e la trasmissione dei segnali logici. I segnali audio viaggiano su cavi (virtuali) di colore ROSSO o ARANCIO. I segnali di controllo viaggiano su cavi di colore BLU. I segnali logici viaggiano su cavi di colore giallo. 4.3 CORRISPONDENZE MIDI All interno del protocollo MIDI, CV e Gate vengono fusi nello stesso comando di Nota On o di Nota Off: la normale sintassi del comando 9n,xx,yy viene quindi sciolta specificando: il tipo di comando (nota on, per l appunto) il canale MIDI di appartenenz il numero della nota, cioè la specifica di quale nota eseguire la velocità iniziale della nota medesima. All interno del protocollo MIDI, a durata dell evento è definita dal tempo che intercorre tra il codice di Nota On e quello di Nota Off: non c è quindi un cambiamento di stato Gate On/Off, ma l alternanza dilazionata nel tempo di due codici diversi che si riferiscono alla stessa nota. Chiaramente, se per motivi fisici il secondo codice viene a mancare 5. SOUND SOURCES 5.1 OSCILLATORI FREQUENZA La frequenza di un oscillatore, ovvero l intonazione, ovvero ancora la nota eseguita, viene specificata con diverse modalità, utilizzabili in contesti variabili: Ottava / Semitono / Centesimo di Semitono = indicazione di impiego prettamente musicale; ogni ottava è divisa in 12 semitoni, ogni tono in cento centesimi di tono. L ottava è espressa in piedaggi desunti dalla tecnica organaria (16, 8, 4 eccetera). Frequency Range = indicazione numerica del valore espresso direttamente in Hertz all interno del range, cioè del campo operativo, previsto dal costruttore. La specifica in Hz permette una precisa impostazione dei circuiti, indispensabile in determinate operazioni di sintesi. ENRICO COSIMI - 8 -

9 Factor Range = la frequenza viene espressa in forma di rapporto con l intonazione di base non modificata. Se il factor range è uguale a 1.000, la frequenza sarà pari (nel G2) alla nota E3, cioè al mi dell ottava centrale. Partial Range = la frequenza viene espressa sotto forma di armonici, ovvero non è variabile con continuità, bensì per raddoppi progressivi, come nel caso della serie armonica naturale. Ovviamente, il valore espressivo dell intonazione (o della deviazione dall intonazione lineare) è avvertibile in presenza di due sorgenti sonore simultaneamente operative. Un buon esercizio può quindi consistere nel programmare una semplice patch composta da due oscillatori, un mixer ed un modulo di uscita con cui sperimentare. Per non impazzire entro pochi minuti, si consiglia l inserimento tra mixer e modulo di uscitadi un generatore di inviluppo con annesso VCA che permetta di silenziare il segnale quando non richiesto PATCH SS001 FREQUENCY FORME D ONDA La forma d Onda, nella sintesi sottrattiva, è il materiale di base con cui si definisce (o meglio, si cerca di configurare) il segnale definitivo. Ad ogni forma d onda corrisponde un diverso profilo grafico verificabile con oscilloscopio e come indicato dalle leggi di Moog- ad ogni profilo grafico corrisponde un contenuto armonico, cioè un suono diverso. Le forme d onda più comuni sono: sinusoide, triangolare, rampa, quadra (simmetria pulse width al 50%), impulsiva (simmetria pulse width variabile in un range pari a 10-90%). E necessario prendere dimestichezza da subito con il sapore delle diverse forme d onda, quindi, dopo aver creato la patch con un oscillatore, è cosa buona e giusta sperimentare e cambiare profilo d onda. Eseguire, prego In breve, ricordiamo che: La SINUSOIDE è composta da una solo armonica, la fondamentale, e pertanto risulta abbastanza inutile sottoporla a filtraggi successivi al massimo, si attenua l intero segnale. La TRIANGOLARE contiene solo armoniche dispari, la cui ampiezza decresce esponenzialmente in rapporto al numero progressivo. Detto così sembra difficile, ma in realtà è abbastanza facile da ricordare: la fondamentale (la prima armonica) racchiude 8/9 dell energia globale, la terza armonica è a 1/9, la quinta a 1/25, la settima a 1/49 La DENTE DI SEGA contiene tutte le armoniche, pari e dispari, con andamento inversamente proporzionale al loro numero progressivo (seconda a!, terza a 1/3, quarta a " eccetera ). Ovviamente, la presenza di tutte le armoniche rende questa forma d onda la più ricca di tutte. La QUADRA è composta esclusivamente da armoniche dispari, come la triangolare, ma questa volta il decadimento nelle ampiezze è lineare e quindi la fondamentale avrà piena ampiezza, la terza armonica sarà ad 1/3, la quinta sarà a 1/5, la settima a 1/7 eccetera (confrontare con la triangolare). Fondamentale, nella costruzione dell onda quadra, è il rapporto duty cycle o pulse width- espresso in percentuale; ne parleremo in seguito, per ora basterà ricordare che l onda quadra è quadra ENRICO COSIMI - 9 -

10 quando questo rapporto è al 50%, se il rapporto si allontana da questo valore, si ottengono numerose varianti definite onde impulsive o rettangolari (o a larghezza variabile). L 0nda IMPULSIVA ovvero: l importanza del duty cycle = se il rapporto di simmetria cambia, si otterrà la cancellazione dell armonica dispara corrispondente al valore numerico espresso per identificare il duty cycle. PATCH SS002 WAVEFORMS PULSE WIDTH MODULATION Nel caso di una onda impulsiva al 25% ad esempio verrà a mancare una ogni quattro armoniche dispari. Per dirla come Bob Moog: un onda rettangolare il cui duty cycle è 1/n presenterà uno spettro armonico in cui ogni multiplo di n sarà mancante o particolarmente debole, mentre le armoniche intermedie saranno sensibilmente più presenti. Detto questo, la cosa importante da tenere presente è che non è necessario saper riconoscere al primo ascolto il rapporto di simmetria di un onda impulsiva: è meglio saper valutare le caratteristiche peculiarmente timbriche in rapporto al loro uso espressivo. Come dire: meglio lavorare con le orecchie Modulando dinamicamente il parametro, si ottiene un cambiamento significativo del contenuto armonico che, in determinate circostanze permette di simulare la presenza contemporanea di diverse sorgenti sonore tra loro battenti. In questo caso, la frequenza del battimento simulato sarà uguale alla frequenza del segnale modulante. PATCH SS003 PWM ENRICO COSIMI

11 5.1.4 DUAL SAW E possibile simulare la presenza contemporanea di due o più denti di sega non perfettamente accordati tra loro. PATCH SS004 DUAL SAW SHAPABLE WAVES Come accennato in precedenza, la sagoma, la forma, lo shape della forma d onda è strettamente inerente al timbro risultante. Se modifichiamo la forma d onda modifichiamo anche il suo suono. Esistono, nel Clavia G2, ma anche in parecchi altri sistemi harware/software, appositi circuiti di oscillatore che prevedono la capacità di effettuare Shape Modulation. L aspetto più immediatamente avvertibile della shape mod consiste nell effettiva economia di esercizio: un sempice oscillatore abilitato a questa tecnica può simulare nel tempo il progressivo arricchimento e/o impoverimento armonico abitualmente realizzabile con un oscillatore e un filtro senza che ci sia alcun filtro. La possibilità di modulare una forma d onda varia nel suo risultato in base, è ovvio, alla forma d onda iniziale. Lo sperimentatore accorto e possibilmente curioso non deve sottovalutare queste possibilità timbriche. PATCH SS005 SHAPABLE WAVE ENRICO COSIMI

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