Uma breve análise do Sforzando

O Sforzando é um software gratuito desenvolvido pela Plogue. A exemplo do Kontakt, que possui uma versão gratuita apenas para avaliação, o Sforzanfo nasceu para ser uma alternativa gratuita para execução de amostras.

Devido a isto, é um software que possui uma boa gama de bibliotecas e sets de amostras na internet, onde, talvez apenas o Kontakt consiga supera-lo na quantidade de amostras gratuitas disponíveis.


Problemas com o software

O software funciona adequadamente no quesito execução das amostras e execução dinâmica. A quantidade de recursos consumido apresenta-se dentro do esperado. O grande problema reside na latência de execução.

O Sforzando, em meu computador, teve dificuldades em executar amostras de piano em tempo real em conjunto com um driver MIDI. Meu computador, nem de longe pode ser considerado modesto, equipado com um Core i7 3630QM, situando-se entre os modelos topo de linha em 2014, possui performance para cálculo de sobra até mesmo para aplicações complexas hoje em dia. Memoria RAM não chega a ser um problema, uma vez que o software consome menos que um brownser moderno.

O grande problema está ligado justamente a latência de execução. Ao pressionar uma tecla, o som somente soa meio segundo após (ou um pouco menos), o suficiente para ser impraticável para uso com instrumento musical. A qualidade da execução em si é razoável, tendo algumas vezes errado a execução dinâmica, mas nada problemático.

Conclusão

Devido aos problemas apontados acima, acabei não testando exaustivamente o software. Me ative a testar um set de piano Stenway modelo D disponibilizado na internet por uma universidade dos EUA, e um set disponível nativamente pelo próprio software. O problema justamente foi este, o próprio set de amostras nativos apresentava o mesmo desempenho ruim que o set de piano.

Desta forma, acredito que este software não seja ideal para execução em real-time, mas pode ser um forte aliado para compositores que utilizem software de composição aliados à MIDI, uma vez que pode-se utilizar sets de instrumentos bem realistas, o que facilita muito o trabalho de composição.

Como alternativa para Sampler de Piano, infelizmente, ele não atende. E isto se dá principalmente devido a latência encontrada entre o pressionar da tecla do piano e a execução da amostra.

Uma breve análise do Kontakt - Parte 1

Conforme já comentado neste post, nos últimos dias fiz uma busca por softwares Sampler com capacidade de execução em tempo real através de entrada/saída MIDI. A ideia básica é utilizar o excelente teclado/console do CLP230 em conjunto com um software Sampler e amostras de piano mais reais e de maior fidelidade.

Minha busca por softwares deste tipo levou ao Kontakt, software de grande procura e com uma base instalada relativamente grande.


Se você não sabe o que é um Sampler, aproveite e dê uma olhada neste post:

Pianos Digitais Parte 2 - O Sampler

O Kontakt

O Kontakt é um software Sampler comercial desenvolvido pela Native Instruments. Basicamente, a Native Instruments vive de venda de exemplos de instrumentos musicais, e este software é construído justamente para este mercado. Existe uma versão gratuita com limitação de tempo de execução, que já é suficiente para brincar e analisar o software.

Kontakt 5 com set de amostras "City Piano" carregada

Atualmente, em sua versão 5, o Kontakt já celebra 10 anos no mercado, e possui uma grande gama de exemplos de instrumentos, tanto gratuitos como pagos. O blog BigcatInstruments, possui uma grande variedade de sets de exemplos para Piano e instrumentos de teclado (Órgão, Piano e  Piano Elétrico) de boa qualidade, sendo a maioria dos sets de piano capturados de um Steinway modelo B.

Execução de amostras e a qualidade

Em se tratando de um software comercial e com 10 anos de mercado, acreditei que este apresentaria grande qualidade na execução das amostras. Realmente, dos software que testei inicialmente este foi o melhor, apresentando um delay tão pequeno que tornou-se imperceptível para a maioria dos sets de amostras que testei. A qualidade da execução é boa, mas esta diretamente ligada com a qualidade das amostras e quantidade de amostras presentes no set para cada tecla.

Este fato já era esperado, por se tratar de um software Sampler para uso geral, e não específico. Desta forma, este se atém apenas a execução das amostras mantendo qualidade unida a um delay baixo, sem realizar muito além da normalização e interpolação esperada para remoção de ruídos inerente a loops.

A execução e processamento de efeitos dinâmicos é efetuado de forma muito simples, baseado na amplificação (aumento do volume) da amostra, e a troca da amostra quando os sensores indicarem um "valor" dinâmico que ultrapasse um limiar pré-estabelecido.

Por exemplo: Você pressiona a tecla do piano para algo entre um Piano e Forte, o Kontakt apenas utiliza a amostra relacionada à "Piano" e da um acréscimo de "volume" de forma a manter a amplitude modular do sinal resultante menor do que o da próxima amostra (Forte, no caso).

Esta metodologia funciona bem, e é a adotada inclusive em pianos digitais de entrada (por isto a falta de fortíssimos e pianíssimos de qualidade em muitos pianos). Mas, como já venho falando em outros posts, isto é o mínimo que se espera para um piano digital de qualidade, e como a minha busca por software Sampler é justamente para apurar a qualidade, deixa a desejar.

Vale lembrar que existem amostras de diversos tipos e de qualidade diferenciadas. Desta forma, não posso simplesmente botar  a culpa no software. Efetuando testes com as amostras "Grandeur", foi possível perceber um grande acréscimo de qualidade, porém, a resposta a sensibilidade permaneceu exatamente a mesma que a de meu CLP230, não justificando o uso do Kontakt.


Próximo artigo: Uma breve análise do Kontakt - Conclusão

Dispositivos Sampler - O que é um Sampler?

O Sampler é um equipamento que consegue gerar ou executar amostras de instrumentos musicais conforme a necessidade, com base em instruções e parâmetros passados pela console de comando (teclado). Ou seja, o Sampler pode ser simplesmente um equipamento com interface MIDI ligado a algum outro instrumento ou console que irá passar-lhe as informações de qual amostra deve ser executada e os demais parâmetros para sua correta execução.

Atualmente, este tipo de equipamento pode ser encontrado em duas formas distintas: Dentro de um instrumento digital específico, ou na forma de um Sampler dedicado. Como exemplo de instrumento digital que utiliza esta forma para gerar sons podem ser citados os Órgãos Digitais da marca Johannus, considerados atualmente os melhores órgãos com esta tecnologia no mercado, e como exemplo de Sampler dedicado, pode ser citado o AKAI MPC2000, um Sampler muito popular no ano 

de 1997.

AKAI MPC2000
Fonte: www.vintagesynth.com

Samplers e o mercado de instrumentos

Os Samplers dedicados tem perdido força no mercado com o advento da microeletrônica e de computadores mais poderosos. Estes equipamentos eram extremamente caros e complexos, utilizando chips DSP dedicados de extrema complexidade, sendo muitas vezes limitados pela quantidade de memória disponível. Este fato faz com que um Sampler como o AKAI MPC2000 não consiga executar determinadas amostras de piano por falta de memória para carregá-las, uma vez que um conjunto de amostras de um piano Steinway modelo D podem chegar a 2 GB. Com o tempo, os Samplers dedicados passaram a ser substituídos por computadores devido a praticidade.

Exemplo de uso do GrandOrgue
Fonte: http://sourceforge.net/projects/ourorgan/

Atualmente a maioria dos músicos e estúdios que fazem uso de técnicas digitais para composição de suas músicas, utilizam softwares específicos rodando em um computador pessoal.

Por outro lado, a aplicação do conceito de amostragem e execução de amostras passou a ser utilizado de forma ampla para a construção de instrumentos digitais que simulam instrumentos musicais reais, tais como órgãos e pianos digitais. A técnica de amostragem e execução controlada em loop possibilitou um incremento na qualidade destes instrumentos, tornando sua sonoridade indistinguível de um instrumento real. Um dos primeiros instrumentos a utilizar esta técnica foi o Synclavier, mesclando técnicas de sintetização com técnicas de amostragem para composição de sons de alta fidelidade, conforme relatado por Hugh Davies:

O primeiro instrumento que faz uso de amostras digitais apareceu por volta de 1971. Tratava-se de um órgão de igreja desenvolvido pela Allen Organ Company, na Pensilvânia. Da mesma forma que o Welte Lichtton-Orgel de 1930, eram gravados exemplos de todos os tubos que compunham um órgão, porém, neste caso os tubos foram transportados individualmente para a Pensilvânia. A Rocky Mount Instruments, uma subsidiária da Allen Organ Company desenvolveu uma abordagem com amostras de órgãos de tubos no portátil RMI Keyboard Computer, que tratava-se basicamente de um sintetizador polifônico com ondas carregadas por cartão perfurado. Este instrumento deu origem as primeiras versões do Fairlight CMI e do Synclavier, os primeiros instrumentos com capacidade de execução de amostras de instrumentos reais (DAVIES, 2014, tradução nossa).

Com o passar do tempo, novas tecnologias surgiram propiciando um novo aumento de qualidade sonora, tais como o método de amostragem PCM, que necessita de maior espaço de armazenamento. Desta forma, os fabricantes de instrumentos passam a utilizar o sistema PCM de amostragem, guardando as formas de onda em memória do tipo Read Only Memory (ROM) sendo acessada por um microprocessador de controle (DAVIES, 2000).

Durante a segunda metade da década de 80, surge uma nova classe de hardware Sampler. Fazendo uso de memória do tipo Random Access Memory (RAM), não só é possível carregar as amostras, como é possível sintetiza-las. Desta forma, surgem equipamentos com capacidade de sintetização e amostragem, chamados de resintetizadores (do inglês resynthesizers). Estes instrumentos geram seu som com base em amostras previamente tratadas e parametrizadas. Um dos primeiros fabricantes a utilizar esta técnica é a Roland, com seu sistema Linear Arithmetic Synthesis, que faz uso de sons sintetizados em PCM derivados de exemplos de instrumentos reais. Em 1991, 80% dos instrumentos sintetizadores já fazem uso desta técnica, tornando seu som praticamente indistinguível de um instrumento real, mesclando o melhor das duas técnicas (DAVIES, 2000).

Roland A90
 Um dos primeiros instrumentos "resintetizados"popularizado no mercado

CopyRight: Josias Diego Martins, 2014 - Todos os Direitos Reservados

Bibliografia:

DAVIES, Hugh. A History of Sampling. Disponível em <http://journals.cambridge.org/action/displayAbstract?fromPage=online&aid=49995>.

Visita a capela da Ulbra - Parte 1

No dia de 6 de Julho, realizamos com os alunos de teclado e piano da escola de música da comunidade São Paulo, uma visita na capela da ULBRA Canoas, com intuito de conhecer os instrumentos que a mesma dispões e aprender um pouco de sua história.

Neste passeio fomos recebidos pelo Pastor Mestre Paulo Brum (mestre em Práticas interpretativas em Orgão de Tubos pela UFRGS) que nos guiou e demonstrou todos os instrumentos de teclado da capela, além de tirar dúvidas as respeito de instrumentos de percussão.


Piano

  A capela da Ulbra possui a disposição um piano Steinway, 1876, fabricado nos Estados Unidos. Este instrumento dispensa qualquer apresentação,  sua marca e histórico falam por si, sendo uma das melhores

Data de fabricação - Piano Steinway
ULBRA Canoas

marcas do mundo em fabricação de pianos para concerto. Este instrumento possui um teclado muito bem regulado e sensível, possibilidade a exploração de diversas sonoridades ao interprete.

Todo o piano está muito bem conservado, e sua sonoridade é impar. Algo que me chama muito atenção ao experimentar pianos acústicos (principalmente de concerto) é a responsividade das teclas, a profundidade do som devido aos harmônicos e a reverberação na caixa acústica, harpa e placa de ressonância, sem falar no efeito do pedal. Mesmo os pianos mais modernos, como os Clavinovas do topo da linha CVP  não conseguem ser parecidos com um piano acústico como este, errando feio na hora de simular reverberação e harmônicos.

Piano Steinway - ULBRA Canoas

Uma das maiores dificuldades que tive ao tocar neste piano foi a adaptação ao sustein. Os pianos acústicos tendem a sustentar as notas por mais tempo do que os pianos digitais, desta forma torna-se comum que alguém acostumado a estudar em pianos digitais deixe "embolar" o som fazendo com que a melodia (voz principal) da música não fique clara. Isto ocorre por diversos motivos, onde podemos enumerar desde fatores ambientais até mesmo de construção do piano acústico.

Devemos entender que os pianos digitais possuem um número finito de frequências e notas que podem processar e iterações harmônicas que podem calcular. Eles também não sofrem influências do tipo de sala e material desta sala, e nem influência direta da umidade do ar como ocorre com os instrumentos acústicos. A sonoridade de um piano acústico muda drasticamente em um ambiente seco (baixa umidade relativa) e em um ambiente úmido, desta forma, o som capturado para geração de exemplos (sample dos pianos digitais) normalmente é um som perfeito e ideal, capturado em ambiente controlado (baixa umidade, sem ecos e reverberação por influência externa e etc), fazendo com que não seja perfeitamente igual ao de um piano em condições reais de uso.

Devido a isto, um pianista que estude sempre em pianos digitais, deve ter algum tempo disponível com o instrumento onde realizará o concerto afim de adaptar suas técnicas, uma vez que a diferença é simplesmente gritante. É claro que alguns pianos digitais (como os CVPs mais caros da Yamaha) possuem diversos ajustes que conseguem controlar reverberação, intensidade de harmônicos e até mesmo inserir profundidade da sala, e outras variáveis afim de aproximar o som do instrumento de pianos em situações reais, porém, enquanto não existir uma forma de simular em tempo real todas as variáveis envolvidas, nunca teremos um som perfeitamente real.

Piano Steinway - ULBRA Canoas

Portanto, é uma experiência ímpar tocar em um instrumento de concerto, cuja qualidade é garantida e atestada mundo a fora. Instrumentos como este estão a disposição apenas em universidades, grandes escolas de música e salas de concerto, devido a seu alto preço (iniciando nos 140.000 Dólares) e de seu alto custo de manutenção.


Parte 2: Clavicórdio e Cravo 

Pianos Digitais - Parte 1 - Sintetizador de Som

Nesta sequencia de artigos irei falar um pouco sobre pianos Digitais. Não vou entrar em questões como o histórico (quando começaram a ser fabricados e etc) e também não pretendo abordar muitos termos técnicos. A ideia aqui é dar o entendimento ao público geral do que é um piano digital, e o que deve-se levar em conta na hora da escolha de um, ou ainda, se vale mais a pena a compra de um piano Digital, ou acústico.

Primeira coisa que precisamos ter em mente é que, obviamente um piano digital não irá gerar o som de forma física ou mecânica como em um piano acústico. Pianos digitais, produzem som eletronicamente, e  existem duas formas de fazer isto a se saber: Utilizando sintetizadores, ou um Sampler.

Sintetizador de Som

Um som sintetizado é todo som que é gerado em tempo real por um processador de som. Hoje,  99% dos teclados comuns do mercado possuem apenas sons sintetizados, e a qualidade destes sons varia de equipamento para equipamento, podendo ser muito realista em alguns casos, ou de qualidade pífia em equipamentos mais baratos, como teclados da cássio ou entrada de linha da Yamaha (e muitos outros chineses, principalmente).

Como funciona a síntese de som?

Bom, primeiramente, recordando das aulas de ondulatória na Universidade, devemos esclarecer algumas coisas referente ao som.

• O som é uma onda
• Esta onda possui uma frequência, amplitude e velocidade. (que geram um período)

Onda Sonora Simples

Bom, então você deve já estar pensando que, se eu conseguir produzir um som, por exemplo, com frequência de 440Hz, eu terei um LA, certo? Sim, você obterá, teoricamente, um LA. Mas com certeza, você não irá dizer "esta LA é de um piano".

Ai que mora o truque, e o problema.

O Som que ouvimos possui aquilo que comumente chamamos de "timbre", que irá definir que tipo de som nós estamos escutando. Este timbre é formado por várias coisas, desde o material que gera o som, como por exemplo, as cordas do piano, ao material que vai "reverbera-lo", como a placa metálica que compõe a arpa do piano, a caixa acústica e inclusive o ambiente onde ele está.

Levando tudo isto em consideração, devem aparecer mais "ondas sonoras", que são, em suma frequências harmônicas que irão gerar o timbre do som que estamos escutando. Logo, um LA de um piano, não é composto apenas por uma onda de 440Hz, mas sim por milhares de outras "ondas", que juntas formam um "espectro de onda", que devem gerar o som que nos escutamos.

Espectro de uma onda qualquer.

Note que, existem mais freqüencias além da frqüencia

"base" da onda.

Em experiência, na universidade, utilizamos um Software que era capaz de analisar uma determinada onda sonora. Colocamos um colega a falar uma palavra no microfone, e colocamos outro a falar a mesma palavra, cuidando para que ambos falassem na mesma entonação.

Desta forma, foi possível visualizar a diferença entre a voz de um e de outro, mesmo eles tendo falado na mesma tonalidade, é possível ver que algumas frequências aparecem mais na voz de um, do que de outro, gerando assim o timbre da voz, que é peculiar a cada um.

Espectro de som
Retirado de: http://www.atsp-audio.org/tecnica_dia.html

Gerando o som

Tendo estas informações em mãos, engenheiros podem criar um processador que consegue simular estas frequências. Eles analisam como é formado o timbre de um piano, e extraem as frequências básicas que existem no som do mesmo, gerando assim equações que consigam descrever este som, e por fim, algoritmos matemáticos e computacionais que consigam fazer algo próximo ao que ocorre no mundo real.

Processador de som Creative

A diferença entre as equações e o mundo real existe. Se você pegar um bom teclado, e analisar o espectro de onda gerado pelo timbre de seu som de piano, e comparar com um piano real, em suma, será muito parecido. Mas para o ouvido humano a diferença é grande. Justamente devido a diferença entre o som gerado por equações matemáticas (aproximação), e o som gerado no mundo real, que passa por diversas alterações impressas pelo meio ambiente e o instrumento.

Instrumentos mais caros e com poder de processamento maior, conseguem inserir mais variáveis a esta simulação, gerando um som mais realista e próximo ao real, logo, conforme a tecnologia avança, os engenheiros começam a adicionar novas funções, que inserem essas "mudanças ambientais", gerando sons mais realistas e puros. Porém, sempre devemos ter em mente que o som gerado por um sintetizador nunca será real, e ainda deve levar algumas décadas para ser realmente idêntico ao som gerado por um instrumento real, devido justamente ao poder de processamento necessário para efetuar todas as simulações necessárias, referente ao ambiente e materiais utilizados no instrumento.

Próxima parte: Pianos Digitais - Parte 2 - Sampler