Faro de Luisu

Autor: Willfred Wabailan

Recuerdo con nostalgia mis años de universidad en la ETSI de Teleco (UPM), cuando organizábamos cursos de música electrónica en el Club Musical Delta . Con el viejo sinte Yamaha SY35 que había en el Delta aprendí los conceptos básicos de la síntesis, que luego fui complementando con conceptos teóricos que nos contaban en la carrera.

Con un dinerillo que nos dejó mi abuela cuando murió me compré un SY55, más avanzado que el SY35 del Delta, y que aún conserva mi hermano el Mancu Fulleru en el estudio musical de su sótano. Cada vez que veo el teclado me acuerdo de mi abuela. Todavía funciona, a pesar de los golpes, quemaduras de cigarro y varias regadas de Johnnie Walker con cocacola. Siempre que voy a visitar a mi hermano, a Laura y a mis sobrinillas mellizas, acabamos en el sótano intentando tocar algo, no sin antes haber repasando las últimas descargas de la iPod del Mancu.

Hace ocho años que me desconecté de la música electrónica. Por aquel entonces estaba al día en el tema. Compraba todas las semanas la Future Music y la leía con devoción desde la primera página hasta la última, normalmente en mis momentos de cuarto de baño. Hacía mis pinitos con el mítico Rebirth, el Cubase, el Golden Wave, el FastTracker y otros tantos programas de síntesis, edición y secuenciación musical. Los ordenadores me ayudaban a compensar mi escasa habilidad para tocar instrumentos de verdad con mis propias manos. Eran otros tiempos.

Hace unas semanas vi una noticia en Internet que ha vuelta a despertar mi entusiasmo electrónico musical. Han concedido el premio Ars Electrónica Golden Nica a un instrumento musical desarrollado por el Grupo de Tecnología Musical de la Universidad Pompeu Fabra, denominado recTable. No conocía los premios Golden Nica. Por lo visto son los de mayor prestigio mundial en el campo del Arte Electrónico. Tampoco conocía la reacTable, que se dio a conocer, según la Wikipedia, en 2005 en la 118 convención de la Audio Engineering Society (AES). Ahora bien, en cuanto vi la foto de la reacTable que acompañaba la noticia (copiada aquí a la izquierda de elpais.com, al final tenéis un video del Youtube) identifiqué cosas que me resultaban muy familiares: la síntesis modular analógica. Me recordaban al viejo Audio Architect, un sintetizador modular muy fácil de usar, con el que pasaba horas jugando. Podía identificar en la foto lo que parecía un controlador de teclado MIDI (el objeto rojo circular sobre la mesa acompañado de un teclado luminoso), un oscilador de onda cuadrada (el objeto cuadrado rojo), un posible filtro paso-banda (el objeto cuadrado con bordes redondeados amarillo), otro cacharro que podía ser un generador de realimentación (el objeto pentagonal amarillo) y finalmente un secuenciador (el objeto dodecagonal amarillo con un círculo punteado alrededor), aunque me extrañó un poco que el secuenciador estuviese controlando al filtro.

Sólo me faltaba una pieza para encajar el puzzle: el altavoz (que luego puede adivinar que es el punto blanco gordo del centro de la mesa). Si no has trabajado con un sinte modular, seguramente todo esto te sonará un poco a chino. Te pido disculpas, pero te animo a que sigas leyendo, pues trataré de explicarlo.

Los sintetizadores modulares fueron los primeros que se crearon en el mundo de la música electrónica, basados en tecnología analógica. Generaban sonidos muy peculiares y que ahora son muy apreciados por todos los compositores electrónicos. El sintetizador modular está compuesto, como su propio nombre indica, por un conjunto de módulos que, combinados adecuadamente, te permite crear sonidos complejos a partir de sonidos más simples. Con la aparición de la tecnología digital, la sínteisis musical derivó hacia técnicas mucho más ricas y complejas, aunque basadas en “copiar” sonidos pregrabados y componer nuevas estructuras sonoras a partir de ellos. Pero la nostalgia hacia la vieja síntesis modular analógica se tradujo en la aparición de simuladores digitales de los viejos sintes analógicos. En este sentido aparecieron multitud de programas para ordenador (siendo, seguramente, el Rebirth el más célebre de ellos) que simulaban los módulos de sonido analógico.

La reacTable es un sintetizador modular que mantiene la esencia de la síntesis analógica, pero combinada con las capacidades que ofrecen las modernas tecnologías. Se trata de una mesa donde se colocan diferentes objetos. Cada objeto simula un módulo de síntesis analógica, y permite generar, modificar o secuenciar el sonido (es decir, hacer que un sonido se repita siguiendo un patrón rítmico y una melodía predefinidos por un secuenciador o a través de un teclado controlado por el intérprete). La gracia de todo esto es que la interconexión entre los distintos módulos, en vez de hacerse manualmente girando potenciadores o conectando cables, se ejecuta de forma inteligente y en tiempo real gracias a la magia digital de la mesa.

Si te apetece conocer un poco más sobre los fundamentos de un sintetizador modular, te invito a que sigas leyendo esta página. Quizá te pueda ayudar a entender los fundamentos sobre los que funciona la reacTable. Por cierto, no esperes encontrar aquí una charla sobre las distintas técnicas de síntesis musical o sobre la historia de los sintetizadores, para esto están nuestros amigos Google o la Wikipedia, o las jornadas como las que organizó el Delta el año pasado (o los cursos que organizábamos nosotros hace una década). Aquí sólo encontrarás algunos ejemplos de sonidos generados con un sintetizador modular software, el viejo Audio Architect que usaba en mis tiempos mozos (aunque aún lo sigo siendo, oiga) y que he vuelto a instalar en mi portátil. Lástima que sólo sea una versión demo que sólo se puede usar durante 30 minutos y luego se cierra, sin posibilidad de grabar el trabajo. Menos mal que con la grabadora de sonidos de Windows he podido grabar algunos sonidos de ejemplo.

En cualquier caso, antes de meternos en faena, os dejo unos enlaces interesantes para aprender más sobre sintetizadores y su historia… y por cierto, me siento obligado, al menos, a mencionar a Robert Moog (en la foto de la izquierda), considerado el padre de los sintetizadores modulares, con el que Wendy Carlos grabó el mítico Switched On Bach (en la foto de la derecha), donde interpretaba composiciones de Bach con un Moog Synthesizer de Bob. Tampoco quiero dejar de mencionar a Kraftwerk, el grupo pionero alemán que revolucionó la música a través de los sintetizadores, y aprovecho para recomendar al Mancu Fullero que ponga el tema “The Robots” en la letra R de su Abecedario Primario para hacer un homenaje a los padres de la música techno actual, aunque sé que no le gustan estas mariconadas.

He aquí los enlaces prometidos:

Conceptos de síntesis musical analógica
Conceptos de síntesis musical digital
Historia de los sintetizadores (vídeo)
Tienda de Moogmusic
Interpretación de BWV Anh 122 sobre Moog Synthesyzer (vídeo)
The Robots, Kraftwerk

Introducción a la Síntesis Modular

La síntesis modular es un procedimiento a través del cual se pretende generar sonidos de forma electrónica a través de módulos que se interconectan entre sí. Pero para entender cómo se generan estos sonidos primero hay que repasar unos conceptos básicos sobre los sonidos musicales, entendiendo por sonido musical los que generan los instrumentos musicales. Todo sonido generado por un instrumento musical se caracteriza por lo siguiente:

• El tono: cualquier sonido musical tiene un tono (o frecuencia fundamental) que determina cómo de agudo o grave suena. Pare entendernos, el tono de un sonido es la nota musical que representa (do, re, mi, etc.).

• El timbre: Es la característica del sonido que permite diferenciarlo de otros (por ejemplo, es lo que permite distinguir el sonido de un piano al de un violín). Es un concepto difícil de definir. Desde un punto de vista físico, se podría definir como el conjunto de frecuencias que acompañan a la frecuencia fundamental o tono. Estas frecuencias menores también se llaman armónicos. El conjunto de armónicos de un sonido determina su timbre y, por tanto, su “matiz sonoro”. Existen módulos (filtros y resonadores) que permiten realizar ciertas modificaciones al timbre de un sonido, de forma que se puede obtener un nuevo sonido parecido al anterior pero con otro matiz, o incluso se puede llegar a obtener sonidos que difieren muchísimo del sonido original.

• La fase: Si el timbre es un concepto complejo de definir, la fase lo es aún más. La fase es una propiedad de cada uno de los armónicos y el tono o frecuencia fundamental que componen un sonido. Está relacionado con el retardo en cada uno de los armónicos de la señal sonora. Existen módulos capaces de “milirretardar” de forma diferente los armónicos de un sonido musical, normalmente son retardos de pocos milisegundos. Si introducimos un único milirretardo constante en los armónicos de un sonido seguiremos oyéndolo igual pasados unos milisegundos, pero si jugamos con esos milirretardos haciendo que varíen (que el retardo sea mayor o menor) mientras suena la nota musical podemos conseguir variaciones su timbre, lo que se traduce efectos audibles muy interesantes. Estos microrretardos pueden llegar incluso a eliminar armónicos en contrafase (lo que se conoce como notch)o duplicar armónicos en fase (lo que se conoce como peak), produciendo un efecto “burbujeante” en el timbre del sonido. Si tocáis la guitarra eléctrica es muy probable que conozcáis el “flanger” o el “phaser”. Estos efectos de guitarra (que suenan muy parecidos) no son más que módulos que juegan con la fase de los armónicos de la señal sonora. La diferencia entre un flanger y un phaser, la verdad, nunca la he llegado a entender bien. Si alguien me la puede explicar, se lo agradecería enormemente.
• El volumen o amplitud: Bueno, el volumen creo que sabemos todos lo que es. Es cómo de fuerte o flojo suena el sonido. Creo que todos estamos hartos de bajar el volumen de la tele cuando llegan los anuncios.

• Su envolvente de amplitud: Aparte del volumen “global” de un sonido, también hay que tener en cuenta la variación del volumen mientras suena. En los instrumentos, cada nota que se toca genera un sonido que poco a poco se va desvaneciendo. La forma en la que el sonido aparece y desaparece cuando se toca el instrumento es lo que se denomina envolvente de amplitud. Si tocas una cuerda de guitarra con fuerza, se escucha una vibración fuerte que se va desvaneciendo en varios segundos. Si tocas la cuerda suavemente, se escuchará una vibración inicial más suave y en apenas un segundo habrá desvanecido. Esta forma en la que aparece el sonido y se desvanece a lo largo del tiempo es lo que denominamos su envolvente de amplitud. En los sintetizadores modulares también existen módulos capaces de modelar esa envolvente, haciendo, por ejemplo, que el sonido empiece a escucharse de forma inmediata o progresiva y, análogamente, haciendo que se desvanezca de forma brusca o suave.

Los sintetizadores modulares incorporan, por tanto, módulos que permiten generar sonidos en los cuales habrá que determinar sus características iniciales (tono, timbre, amplitud, etc.) y otros módulos que pueden variar estas características a medida que el sonido se está escuchando.

Durante el siglo XX se fueron desarrollando distintos instrumentos capaces de generar sonidos mediante circuitos electrónicos agrupados en módulos. Cada módulo tenía una función concreta: generar ondas (audibles), modificar sus características (es decir, modificar su tono, su timbre, su fase, su amplitud o la envolvente de su amplitud), sumar varias ondas para obtener un sonido más complejo (es lo que se conoce como síntesis aditiva, a diferencia de la substractiva que se basa en eliminar sonidos) y establecer un mecanismo para que esas ondas pudieran ser controladas por un intérprete a modo de notas musicales (la forma más habitual era conectar un teclado al sintetizador para conseguir que el tono de los sonidos generados fuese el de las notas musicales).

Estos, por tanto, son los conceptos básicos y fundamentales, que no se debe olvidar: generar sonidos, modificarlos, mezclarlos y controlarlos para componer una melodía. Todo sintetizador se basa en estos cuatro conceptos fundamentales.

Los sintetizadores modulares analógicos disponían de distintos módulos (valga la redundancia) destinados a realizar estas funciones. La gracia residía en que, conectando mediante cables los módulos entre sí, podías generar una variedad de sonidos casi infinita. Además, cada módulo dispone de una serie de botones y controladores que permitían configurar el funcionamiento de cada módulo. Con la aparición de los ordenadores, comenzaron a desarrollarse programas informáticos que seguían la misma filosofía: generar sonidos, modificarlos, sumarlos y secuenciarlos, agrupando estas funciones en módulos interconectables para conseguir distintos sonidos y melodías. Uno de estos programas, un tanto obsoleto ya (como yo), es el Audio Architec de Audio Software. Este programa te permite colocar diferentes módulos sobre la pantalla e interconectarlos entre sí para generar sonidos y melodías, de la misma forma que lo hacía el primer sintetizador Moog (mediante circuitos electrónicos interconectados por cables) o la reacTable (colocando objetos de distinta forma y color sobre una mesa, todo ello controlado por una cámara de vídeo que envía la información a un ordenador para generar la música).

Los generadores de sonido

El sintetizador necesita de algún módulo que sea capaz de generar algún tipo de sonido inicial sobre el cual se introducirán modificaciones posteriores con otros módulos. Los generadores de sonido, por tanto, constituyen la base fundamental a partir de los cuales se sintetizará un sonido más complejo. Podríamos diferenciar 4 tipos fundamentales de generadores de sonido:

• Osciladores: Son módulos que permiten generar una onda periódica simple. Estos constituían el elemento esencial en los primeros sintetizadores analógicos electrónicos, ya que existen circuitos electrónicos capaces de generar estas ondas simples (los osciladores). En el mundo de la electrónica, estos osciladores se denominan Voltage Controlled Oscilators (VCO), u Osciladores Controlados por Voltaje, que permiten controlar el tono de la onda generada en función del voltaje de una señal externa. Más adelante incluyo algunos ejemplos de ondas simples generadas con el módulo oscilador de Audio Architect.

• Osciladores de tabla de onda (síntesis digital): La electrónica analógica sólo permite generar determinados tipos de ondas simples (ondas sinusoidales, cuadradas, de diente de sierra o triangulares). En los sintetizadores informáticos, en cambio, es posible generar ondas un tanto más complejas simplemente “dibujando” su forma con el ratón. El ordenador almacena ese dibujo en lo que se denomina una “tabla de onda” y luego el módulo oscilador es capaz de generar una onda real de acuerdo a la forma almacenada en esa tabla. En los ejemplos posteriores también se muestra una onda de este tipo.

• Tabla de ondas o Samples: En música electrónica, un “sample” es un trozo de música o un sonido grabado previamente, y que también se almacena como una tabla de ondas. Así, podemos grabar el sonido de un bombo de batería o una nota musical de un saxofón e incorporarlas a nuestro sintentizador, para que luego podamos utilizarla como fuente de sonido en nuestro sintetizador, y aplicarle modificaciones de tono, fase, etc. Esto no exclusivo de los ordenadores. El famoso Mellotron (1960) y su precursor el Chamberlin (1946) disponían de un teclado y un conjunto de samples grabados en cinta magnética que eran reproducidos al tocar las teclas del instrumento. Estos instrumentos fueron los padres de los actuales samplers.

• Generadores de ruido: Pues eso, generan ruido, ruido como el que aparecía acompañanado a la “nieve” en las viejas teles cuando no se había sintonizado un programa.

1. Ejemplo: Oscilador conectado a un altavoz.

En este ejemplo podréis escuchar los sonidos primarios del sintetizador analógico: el timbre de un oscilador de onda sinusoidal, cuadrada, diente de sierra, triángulo y finalmente el generador de ruido.

Moduladores

Los moduladores son módulos que hacen variar de forma periódica alguna característica del sonido: su amplitud, su tono, su fase o la envolvente de amplitud. Los moduladores también se denominan Low Frequency Oscillators (LFO). Veamos otro ejemplo:

2. Modulador LFO

Este corte comienza modulando la amplitud de un sonido (se oye periódicamente más y menos fuerte), a continuación se oye una modulación de su tono (se oye periódicamente más o menos agudo) y finalmente se modula la fase de un conjunto de ondas del mismo tono con distinto timbre (esta modulación produce una leve variación de timbre y una aparente modulación de amplitud en la medida que se combinan armónicos en fase y en contrafase).

3. Jugando con osciladores y moduladores

El siguiente ejemplo, comienzan a sonar varios osciladores en el mismo tono pero con distintos timbre, que se van sumando para obtener un timbre más rico, añadiendo también otro oscilador con un tono ligeramente desafinado respecto a los primeros. Sobre este conjunto de tonos empiezo a aplicar distintas modulaciones, de tono y de fase. El resultado de las modulaciones puede llegar a ser sorprendente.

Filtros

Los filtros permiten eliminar armónicos de un sonido, variando por tanto su timbre. Todos conocemos los ecualizadores de nuestro equipo estéreo doméstico. El ecualizador no es mas que un filtro que nos permite reducir la cantidad de graves o agudos del sonido. Jugando con los filtro se pueden obtener efectos realmente impresionantes.

4. Filtros

Para poder percibir mejor el efecto de un filtro es necesario trabajar con un sonido primario rico en armónicos. Para ellos, en vez de utilizar un oscilador normal como fuente de sonido, he utilizado un oscilador de tabla de onda y he dibujado con el ratón la forma básica de la onda (que se ve en la figura de abajo). Para enriquecer más los armónicos, he añadido una ligera modulación de su fase. Así que lo primero que oiréis en este ejemplo es una onda generada “a mano” en la que se aplica una modulación de fase controlada por un LFO sinusoidal. Es decir, oiréis inicialmente un sonido un tanto metálico cuyo timbre varía levemente de forma periódica producto de su variación de fase. Sobre este sonido aplico un primer filtro que elimina y recupera, periódicamente también, los armónicos altos. Esto se traduce que el sonido original parece que se va “apagando” y “recuperando” como si nos tapásemos y destapásemos los oídos con nuestras manos (las manos en sobre las orejas hacen de filtro, eliminando frecuencias altas). A continuación comienzo a aplicar un segundo filtro pero en esta ocasión potencia determinados armónicos de la parte medio alta del espectro sonoro (en vez de eliminarlos como antes). Jugando con los dos filtros sobre la señal original modulada en fase, se aprecian efectos muy interesantes, llegando a producir un efecto de sonido entrecortado. Como “a golpes” (eliminación periódica total de sonidos en contrafase).

Sonidos complejos

Los ejemplos que he puesto hasta ahora tienen un sonido muy característico y similar. No hay que olvidar que se trata de ejemplos básicos. Trabajando adecuadamente son los osciladores, moduladores y filtros se pueden obtener sonidos impresionantes. No me resisto a poner dos ejemplos que vienen de serie en la demo de Audio Architect:

5. Piano

Este ejemplo se parte de dos osciladores de tabla de onda (uno de ellos se muestra en la figura), sobre el que se aplican convenientemente modulaciones de envolvente de amplitud de y desafinamiento (modulación leve de tono), todo ellos mezclado y filtrado para intentar obtener un sonido parecido al de un piano. Adicionalmente, se añade un controlador MIDI de teclado (otro día contaré qué es eso del MIDI) para poder reproducir el sonido de acuerdo a las notas musicales tocadas en un teclado externo (en este caso, el Virtual Midi Keyboard que me he instalado y he conectado al Audio Architec). En el pantallazo se ve el diagrama de arquitectura modular del sonido, la forma de una de las tablas de onda de los dos osciladores y el teclado virtual. Me parece increíble que mediante esta técnica de síntesis tan rudimentaria se pueda obtener este sonido.

6. Have a Coke

Siguiendo con ejemplos chulos de los incluidos en la demo de Audio Architect, aquí os dejo un ejemplo de filtrado del ruido. El ruido puro, no es más que ruido, pero aplicando los filtros y modulaciones adecuadas se pueden obtener efectos tan interesantes como este:

Secuenciadores

Para crear música no sólo hace falta diseñar los sonidos, sino que es necesario ordenarlos en el tiempo para crear una melodía. Este es el papel de los secuenciadotes. El secuenciador es un módulo donde se puede programar una “partitura” que ordenará los sonidos en el tiempo para crear la melodía. El secuenciador no forma parte intrínseca de un sintetizador analógico, pero es un elemento necesario para la creación musical. Los emuladores software de sintetizadores analógicos suelen incluir un módulo secuenciador para crear melodías. Es el director de orquesta.

7. Base

En este ejemplo me he tomado la libertad de prescindir de los módulos de síntesis analógica clásica y utilizo sínodos pregrabados o “samples” que emulan sonidos de una batería (bomo, caja y charles). Eso sí, he utilizado unos sonidos pregrabados que incluye la demo de Audio Architect que mantienen la esencia sonora del sintetizador analógico, añadiendo filtros y moduladores para matizar el sonido y darle un aspecto retro:

En realidad, en el esquema de la figura anterior, sólo se utiliza la parte de arriba para genera el patrón de batería. La parte de abajo genera una melodía, esta vez sintetizada con osciladores y controlada por un segunda secuenciador. Para escuchar el conjunto completo pincha aquí.

Finalmente, añado otro ejemplo de la demo de Audio Architect. Se trata de otra base secuenciada que combina samples y sonidos generados por osciladores, combinando modulaciones y filtros. Disfrutadla.

Si habéis llegado hasta aquí es que sois unos frikis musicales o unos curiosos irremediables. Quizá ahora podáis entender mejor en qué consiste la reacTable y, por tanto, comprender lo que dicen en el siguiente video:

Y aprovecho ahora para intentar colaros uno de los últimos “temas” que compuse allá por el año 2000. Quería combinar en una canción una mezcla entre sonidos clásicos analógicos con samples y ritmos que pillaba en los CDs que regalaban con la Future Music. El resultado final es una crítica total al minimalismo musical. En esta canción cuanto más ruido y más ritmo, mejor.

Progressive Hop


Saludos y birras telepáticas.
Desde Algete, Domingo 28 de septiembre de 2008. 20:57.
Willfred Wabailan