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Come far funzionare un drum pad MIDI

A breve, avremo modo di mettere mani, piedi e bacchette sulla potente Roland OCTAPAD SPD-30; ma fino a quel giorno (come diceva Gigliola Cinquetti), ne approfitteremo per mettere in dispensa una serie di testi “propedeutici”, in modo da arrivare di fronte all’apparecchio con tutte le coordinate ben chiare sul suo funzionamento, sulla tecnologia che c’è dietro e sulle sue potenzialità operative. La prima cosa da approfondire è con che logicail pad ci permette di convertire un colpo di bacchetta in un codice digitale.

Il pad, dall’epoca della Simmons ad oggi, è una superficie sensibile alla dinamica; in maniera meno aulica, è un pezzo di legno ricoperto di gomma, o di formica, o di altro materiale che (in base alla disponibilità e al know how del fabbricante) può offrire un certo tipo di rimbalzo al colpo di bacchetta. Al di sotto di questa superficie (che, nei casi più recenti della produzione nipponica, è arrivato ormai ad una resa dinamica stupefacente), è annegato un sensore piezoelettrico che per sua natura è in grado di convertire l’energia meccanica (cioè la pignache riceve dal batterista) in energia elettrica di ampiezza corrispondente. Questa energia elettrica, una scintilla di ridottissima durata, viene poi utilizzata per innescare - in analogico - l’esecuzione da parte del drum synthesizer o è convertita in un codice numerico successivamente trasmesso sulla porta MIDI.

Tutto sta nel come si gestisce la scintilla e come la si converte in maniera coerente con le intenzioni del musicista.

È necessario fornire al musicista gli strumenti tecnici con cui ottimizzare il comportamento del circuito, facendo in modo che sia inequivocabile l’interpretazione/rilevazione del punto di massima ampiezza, della selettività tra segnale “ufficiale” e rumori di fondo, della differenziazione tra colpo principale, rimbalzi e diafonie con i sensori circostanti. Non è un compito facile.

 

I parametri significativi

Dopo aver percosso la superficie sensibile, e aver impegnato il piezoelettrico sottostante, ci troviamo con questa benedetta scintilla di energiache deve essere interpretata nella maniera più corretta; è necessario definire:

·     Sensitivity: è una sorta di preamplificazione sul livello raggiunto dall’impulso; se il batterista assomiglia a Popeye, sarà necessario tirare verso il basso il valore del parametro; se invece chi suona usa due spaghetti bolliti (al dente) per pilotare le pad, meglio alzare il livello di sensibilità.

·     Threshold: da che punto il circuito deve prendere in considerazione l’impulso ricevuto? Se c’è rumore di fondo o se ci sono condizioni d’instabilità generica, come far capire al circuito che, sotto un certo livello, nulla deve essere preso in considerazione? Semplice, basta definire una soglia (threshold, per i fans dei Moody Blues) a partire dalla qualeil circuito interpreta l’impulso. Attenzione! Una threshold troppo alta rende praticamente sordo il pad; una threshold esageratamente bassa, vi mette a rischio di tutti i rimbalzi e gli inneschi indesiderati. La giusta via è nel mezzo.

·     Velocity Curve: permette di scegliere la funzione di trasferimento con cui collegare variazioni di livello in ingresso e variazioni di dinamica in uscita. Se la curva è lineare, ci sarà una corrispondenza 1:1; ma può essere utile scegliere curve esponenziali, logaritmiche, a doppia gola…

·     Scan Time: l’impulso ricevuto, per quanto immediato e percussivo, ha un inevitabile tempo di salita che prelude alla massima escursione di picco. Il circuito elettrico potrebbe equivocare e far partire la conversione (cioè il suono accoppiato al pad) troppo presto, quando magari la deviazione di ampiezza non ha raggiunto il suo picco massimo… con il bel risultato che in uscita si perde parte considerevole della dinamica. Per evitare questo problema, si può definire uno Scan Time, cioè una mascheratura sul transiente iniziale che deve essere regolata con cautela, fino a far coincidere il punto d’innesco con il massimo volume in uscita - ovvero, con la ripresa della massima dinamica.

·     Retrigger Cancel: specialmente quando l’impulso è estratto da un microfono, è facile che si producano lungo il transiente d’estinzione, dei picchi d’energia di ampiezza tale da trarre in inganno il circuito di conversione. In pratica, un singolo (forte) colpo sul tamburo produce due conversioni di segnale, la prima ufficiale e la seconda frutto di un’errata interpretazione sul decay. Con il retrigger cancel, si rende progressivamente sordo il circuito alle variazioni d’ampiezza sul transiente d’estinzione.

·     Mask Time: un colpo di cassa portato energicamente può produrre un banale rimbalzo meccanico. Per evitare che il rimbalzo venga convertito in doppia nota, si può innescare un periodo di mascheramento (espresso in millisecondi) che oscura temporaneamente il circuito di rilevazione. Se il Mask Time è troppo prolungato, il pad perde la sensibilità sui ribattuti veloci, quindi è necessario trovare la giusta via di mezzo.

·     CrossTalk Cancel: due pad vicini tra loro possono influenzarsi a vicenda. Suono fortissimo sul tom 2 e il trigger nel tom 1 parte involontariamente per la trasmissione meccanica delle vibrazioni lungo il supporto; il parametro permette di rendere progressivamente più selettivo o sordo il comportamento di rilevazione.

·     Rim Gain/Rim Adjust: pad tecnologicamente evoluti, in grado di ospitare diversi punti di rilevazione simultaneamente, possono offrire parametri per intervenire sulla sensibilità dei trigger posizionati sul bordo, variandone la risposta in sensibilità e in volume d’uscita prodotto.

Regolato tutto ciò, siamo pronti per la seconda fase, cioè l’accoppiamento delle timbriche alle pad dinamiche. Poi, ci sarà da imparere come funzionala centralina vera e propria.

Come disse la goccia alla pietra: dammi tempo, che ti buco…

4 commenti

Molto interessante. Mi son sempre chiesto se ...

Molto interessante.
Mi son sempre chiesto se si poteva "simulare" la batteria elettronica partendo da un segnale analogico preregistrato. Mi spiego:
ho una batteria acustica microfonata e vorrei passare/implementare alcuni suoni (es. grancassa) con la simulazione virtuale tramite VST (es. Addictive Drums).
In questo caso bisognerà comunque passare attraverso trigger dedicati e centralina (per avere il segnale midi) oppure c'è qualche stratagemma per "ri-elaborare" il suono di base?
A casa dovrei avere un vecchio drumpad della roland (lo usavo da piccolo, penso abbia più di 25 anni) e sarebbe interessante capire se si può usare anche da centralina e non solo da "controller" midi.

ps: magari riesco anche a fare un articolo sulla batteria DDrum di un mio amico (con mooolto hardware sotto, a livello di centraline e di pad)
http://www.gruppovitanuova.it/dscn0058.jpg
Modificato da francescoRELIVE il 28 giugno 2010, 12:01

intanto...

io direi che l'articolo sulla vecchia DDrum può essere mooooolto interessante.

sulla possibilità di usare segnali analogici per triggerare altri tipi di segnale, è un lavoro di pazienza; facciamo finta che tu stia lavorando con un sistema modulare:

a) prendi il segnale originale della cassa registrata
b) lo rettifichi, cioè lo rendi operativo solo nel range dei valori positivi da 0 a 1 e non più da -1 a +1
c) filtri low pass il segnale rettificato
d) l'uscita del segnale low pass è utilizzabile come controllo envelope follower per pilotare altri circuiti
e) sempre dal segnale rettificato, estrai il trigger/gate di lunghezza proporzionale al segnale originale registrato
g) con questo nuovo trigger/gate, fai partire i nuovi segnali che intendi pilotare

a questo punto, il problema si sposta: ce l'hai la tecnologia per pilotare dei file audio campionati partendo da un gate? tu dirai di no, altrimenti non lo avresti scritto nel commento...

per forza di cose devi ricorrere alla centralina, cioè ad un'elettronica che abbia "x" ingressi audio/trigger e un'uscita MIDI per i codici già convertiti. Una volta che hai convertito le cose, non devi fare altro che accoppiare codici a campionamenti e il gioco è fatto.

probabilmente, dovrai tirare AVANTI tutta la traccia rieseguita, perchè di solito tutte le procedure di conversione tendono ad accumulare ritardi significativi sull'allineamento ritmico.

ciaoooo

Re: intanto...

Grazie mille,
ho capito "quasi" tutto.
In effetti penso di avere quello che mi serve per convertire il segnale analogico in digitale: scheda audio a 16 ingressi collegata firewire al pc. Dovrebbe bastare o sbaglio?
Con i vst mi estrapolo (con gate e filtri vari) il segnale "digitalizzato".
Adesso sta tutto nel provare ma, onestamente, non saprei da dove iniziare :D
Provo a smanettare un po' e a documentarmi, se riesco a capirne qualcosa sicuramente diventerà tutto mooolto più interessante...

se il tuo plugin...

..prevede la possibilità di accoppiare i suoni campionati a suoni precedentemente registrati sulle tracce audio, il gioco è fatto: devi solo mandare i suoni giusti sui canali giusti.

altrimenti, devi convertire i suoni in codici midi, e a quel punto, ti serve una centralina che abbia ingressi audio o trigger e uscite midi

a presto
enr

p.s. magari su ebay trovi usata una Simmons TMI (trigger to midi interface), che è proprio quello che potrebbe servirti...

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