Gitara MIDI w pytaniach i odpowiedziach

Jak prawidłowo skonfigurować konwerter MIDI radzi András Szalay* – twórca najlepszych gitarowych systemów, jakie do tej pory powstały na świecie. 

Mam nadzieję, że tymi poradami pomogę użytkownikom syntezatorów gitarowych lepiej zrozumieć posiadane przez nich urządzenia. Prezentowane tu odpowiedzi, bazują na moich projektach, ale sądzę, że większość tych informacji jest prawdziwa także dla syntezatorów Rolanda i konwerterów MIDI innych producentów.

*András Szalay - ostatnie trzydzieści lat spędził na projektowaniu syntezatorów i gitarowych konwerterów MIDI. Opracował kilka generacji urządzeń od pionierskiego systemu Shadow GTM- 6 / SH- 075, przez urządzenia firm Blue Chip Music / Terratec Axon, aż po najlepszy konwerter na rynku, jakim jest dziś Fishman Triple Play. Źródło:  YouTube.com

*András Szalay – ostatnie trzydzieści lat spędził na projektowaniu syntezatorów i gitarowych konwerterów MIDI. Opracował kilka generacji urządzeń od pionierskiego systemu Shadow GTM- 6 / SH- 075, przez urządzenia firm Blue Chip Music / Terratec Axon, aż po najlepszy konwerter na rynku, jakim jest dziś Fishman Triple Play. Źródło: YouTube.com

Dlaczego większość syntezatorów gitarowych posiada możliwość wysyłania oddzielnych informacji dla każdej ze strun na sześciu oddzielnych kanałach MIDI? Przecież można grać na klawiaturze nawet dwoma rękoma i bez ograniczeń transmitować polifoniczne dźwięki tylko na jednym kanale MIDI.

Kiedy urządzenie MIDI rozpoczyna generowanie dźwięku to jego wysokość określana jest przez numer naciśniętego klawisza, czyli przypisany do niego komunikat Note On (0-127). Po wystartowaniu dźwięku jego wysokość można zmieniać za pomocą komunikatów Pitch Bend (PB). Dlatego właśnie podczas gry na klawiaturze korzysta się z pokrętła PB, którego poruszenie powoduje zmianę wysokości granych dźwięków – wszystkich i o taką samą wartość.

Inaczej wygląda sytuacja na gitarze, gdzie całkiem naturalne jest, że struny podciągamy niezależnie i nie koniecznie o takie same wartości. Ponieważ w standardzie MIDI komunikat Pitch Bend jest wspólny dla wszystkich dźwięków jakie transmitowane są na danym kanale, to indywidualna kontrola wysokości dźwięków dla poszczególnych strun możliwa jest tylko wtedy, gdy każdej strunie przyporządkowany będzie oddzielny kanał MIDI .

Rozwiązaniem, które można uznać za „zgniły” kompromis jest transmisja komunikatów PB na jednym kanale MIDI. Sprawdza się ono dopóki gitarzysta gra jedynie monofoniczne melodie i wyłącza PB, kiedy tylko przechodzi do gry akordowej. Takie rozwiązanie może jednak prowadzić do powstawania kiksów, np. w momencie kiedy wysokość dźwięku uległa zmianie i tak zmieniony dźwięk jest podtrzymywany, nagłe pojawienie się kolejnej nuty do wygenerowania skutkuje: albo powrotem do pierwotnej wysokości dźwięku albo przedwczesnym wyciszeniem wcześniejszego (podtrzymywanego) dźwięku.

Czyli jeśli nie podciągam strun, to wtedy mogę bez problemów sterować syntezatorem na jednym kanale MIDI. Czy tak?

Nie. Ponieważ bardzo ważną częścią ekspresyjnej gry na gitarze jest technika legato . Gitarzyści bardzo często nie grają każdej nuty z linii melodycznej, a dźwięki, jeśli już są zagrane, zostają różnorodnie zaakcentowane albo grane są z wykorzystaniem techniki  hammer-on albo pull- off .

Chociaż specjalny tryb Legato jest częścią specyfikacji MIDI, to gitarowy konwerter MIDI te techniki może również naśladować za pomocą komunikatów Pitch Bend. Jest to bezpieczniejszy sposób oddawania gitarowych niuansów, ponieważ większość syntezatorów nie wspomnianego wykorzystuje trybu Legato. Zatem wracamy do punktu wyjścia, jakim było poprzednie pytanie.

OK. Nie używam technik hammer-on / pull-off i kostkuję każdą nutę. Czyli tak naprawdę nie potrzebuję wysyłać informacji Pitch Bend i mogę używać tylko jednego kanału, prawda?

Po raz kolejny: nie. Istnieją co najmniej dwa ważne argumenty dlaczego Pitch Bend powinien być stosowany nawet jeśli pojedynczo gramy każdą nutę.

Koordynacja lewej i prawej strony

Jeśli grasz na strunie skalę od najniższego dźwięku do najwyższego dźwięku, teoretycznie powinieneś naciskać strunę do progu palcem lewej ręki (dla praworęcznych gitarzystów) dokładnie w tym samym czasie, kiedy kostkujesz je prawą ręką.  Ale to tylko teoria. W praktyce nie zawsze musi to być to tak doskonale skoordynowane. Jeśli lewa ręka wyprzedza, to nowy dźwięk jest zagrany hammer-on, a chwilę później nuta jest uderzona kostką – prawą ręką.

Jeszcze gorzej jest, jeśli lewa ręka się spóźnia , wtedy jest duże prawdopodobieństwo, że zabrzmi stłumiona nuta, ponieważ palec już dotyka struny, ale jeszcze nie zdążył jej  docisnąć do progu. By uniknąć tej drugiej sytuacji, która jest znacznie bardziej uciążliwe,  gitarzyści starają się lewą ręką nieco wyprzedać ruchy prawej dłoni. Pytanie brzmi, jak duża i jak stabilna jest ta różnica.

Jakiś czas temu analizowałem nagranie testowe Johna McLaughlina, czymś niesamowitym było zobaczyć, że zmiany wysokości granych dźwięków (lewa ręka) były zawsze tylko o 5-10 ms przed ich kostkowaniem (prawa ręka). Dla przeciętnych gitarzystów będzie to nawet 10 krotnie większa różnica. Teraz, gdy konwerter MIDI wyczekuje zagrania hammer-on (które w nie jest w tym przypadku zamierzone) i komunikaty Pitch Bend są włączone, to syntezator w naturalny sposób, podąża za zamianą wysokości dźwięku i kiedy kostką wydobędziemy dodatkowy dźwięk, to konwerter wystartuje nową nutę o tej właśnie wysokości.

Kiedy komunikaty Pitch Bend są wyłączony, to podczas fazy hammer-on konwerter (a za nim syntezator) nie wie, że wkrótce zostanie kostką wydobyty nowy dźwięk, więc rozpoczyna generowanie nowej nuty z niską wartości Velocity (czyli skrótowo mówiąc głośnością). Tyle, że bardzo szybko pojawia się nowy dźwięk (z wyższą wartością Velocity) i skutkuje kiksem w postaci podwójnego wygenerowania dźwięku (double trigger).

Niezamierzona zmiana wysokości dźwięku

W momencie gdy uderzysz w strunę, na samym początku wysokość dźwięku jest zawsze mniej lub bardziej wyższa niż zamierzona. Mówiąc „zamierzona” mam na myśli wysokość dźwięku jaki jest podtrzymywany przez kilka sekund. To dźwięk odniesienia, jaki wykorzystujemy do nastrojenia gitary.

Jest kilka fizycznych powodów, dlaczego wysokość dźwięku na samym początku jest wyższa niż wysokość dźwięku, który trwa po uderzeniu struny. Czasem różnica może sięgać nawet więcej niż pół tonu. Jeden z powodów jest znany z klasycznej fizyki: wysokość dźwięku wytwarzanego przez wibrującą strunę, ma stałą częstotliwość jeśli amplituda wibracji nie wpływa znacząco długości struny. Jeśli tak nie jest oznacza to, że wibracje powodują zwiększenie naprężenie struny, a co za tym idzie wyższą wysokość generowanego dźwięku. Ten efekt zależy od dwóch czynników:

a)    naprężenia struny: cienkie struny mają mniej napięte struny dla tej samej wysokości generowanego dźwięku, więc można na nich grać z dużo większą amplitudą (różnicą pomiędzy cichym a głośnym dźwiękiem), a co za tym idzie odchylenie wysokości dźwięku jest także większe.

b)   Im mocniej uderzymy w struny, tym większe będzie to odchylenie. Jest jeszcze jeden powód niezamierzonego podwyższenia dźwięku w momencie ataku. Krótki gwałtowny impuls, który rozpoczyna się w miejscu ataku struny kostką propaguje w kierunku miejsca, w którym struna jest dociśnięta do progu. Jeśli ten impuls jest duży (uderzyłeś mocno), struny sprzyjają zmianie wysokości dźwięku (mają lekki naciąg) i struna znajduje się nisko nad progiem (gitara ma niską akcję), wtedy tenże gwałtowny impuls fali sprawia, że struna delikatnie uderza w próg, który znajduje się wyżej niż ten, gdzie skracamy strunę. Efektem tego jest odbicie się fali od tego progu, stąd pierwszy cykl wibracji struny daje dźwięk o pół tonu wyższy niż oczekiwany.

Dzieje się tak tylko w pierwszym cyklu drgań struny, ponieważ w drugim cyklu struna ma już zdecydowanie niższą amplitudę drgań. Ten problem oczywiście nie dotyczy konwerterów i syntezatorów Rolanda, ponieważ nie rozpoznają one wysokości dźwięku w pierwszego cyklu drgania struny. Warto wiedzieć, że [od red.: w urządzeniach takich jak Axon, TriplePlay czy Yamaha G-50], zmiana stylu gry z kostkowania (pick) na grę palcami (finger), pomija rozpoznawanie w pierwszym cyklu, więc opisany problem prawdopodobnie się nie zdarzy.

Kiedy korzystam z  trybu wyzwalania (Trigger) i wykonuję hammer-on to rozumiem, że wydobędę nową nutę, ale dlaczego jest ona nieco opóźniona?

Odpowiedź padła już wcześniej, kiedy mówiliśmy o koordynacji lewej i prawej ręki. W celu uniknięcia bardzo irytującego podwójnego wyzwalania dźwięku (double trigger), kiedy konwerter pracuje  w trybie Trigger i rozpozna hammer-on to specjalnie opóźni nową dźwięk, czekając czy nastąpi (lub nie) kolejne uderzenie w strunę. Nowy dźwięk, wynikający z wykonania hammer-on zostanie wyzwolony tylko wtedy, gdy w określonym czasie nie zostanie uderzona struna.

PODSUMOWANIE

Oto kilka wskazówek, jak zminimalizować ograniczenia gitarowych konwerterów MIDI:

  • Po pierwsze i najważniejsze: Nawet kiedy wybierzesz dźwięk fortepianu czy pianina nie musisz na tych instrumentach koniecznie grać w trybie wyzwalnia (Trigger). Jeśli używasz trybu kwantyzacji (Quantize; Stepped w Fishmanie), by oddać półtonową naturę instrumentów klawiszowych to – jeśli tylko syntezator ma dobrą i szybką reakcję — otrzymasz tak samo skwantyzawane wysokości dźwięków, jak przy użyciem trybu Trigger. Najważniejsze jest to, że nie powinny być słyszalne glitche (kiksy) , jakie mogą pojawiać się na samym początku generowania dźwięku. Oczywiście, wszystko dobrze zadziała tylko w trybie MONO , na sześciu kanałach MIDI. [od red. uwaga nie dotyczy urządzeń Rolanda]
  • Używaj strun o średniej lub dużej sile naciągu (medium, hard), a nie małej (light) ani tym bardziej mniejszej (extra light)
  • Ustaw najwyższą akcję strun jaką jesteś w stanie zaakceptować
  • Graj delikatnie, nie uderzaj mocno kostką
  • Używaj ostrej końcówki kostki, a nie obłej i płaskiej.
  • Skorzystaj z trybu Finger Style, jeśli ma on nawet nieco większe opóźnienie. Jest to i tak lepsze niż pojawie się niezamierzonych kiksy i brudów.

Tłumaczenie: Andrzej Pająk. Oryginał artykułu został opublikowany na Panda-Audio.com – stronie firmy Andrása Szalaya.

 

One thought on “Gitara MIDI w pytaniach i odpowiedziach

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *