Drone Department (Grendel Modeling)- Seconda parte

Written by Enrico Cosimi on . Posted in Drone Department, Tutorial

La scorsa settimana, ci siamo occupati delle funzionalità native offerte dal Grendel Drone Commander prodotto da Eric Archer; una macchina che, oltre ad una notevole dose di fascino hardware, riunisce interessanti e intriganti funzionalità naturalmente vocate alla produzione di drone più o meno tossici. Questa volta, con il beneficio dell’inventario, proveremo a ricostruire/rimodellare il suo circuito utilizzando l’ormai classico linguaggio Clavia Nord Modular G2 Demo Editor che – come già detto milioni di volte – unisce il vantaggio del freeware alla comodità della struttura doppia piattaforma.

di Enrico Cosimi

Prima di addentrarci nella materia viva, è necessario fare una precisazione “di sistema”: rimodellare uno strumento musicale elettronico tende a produrre un circuito, una struttura, che sia in grado di compiere tutti gli stessi comportamenti operativi del modello originale, ma non necessariamente lo stesso identico timbro. Come dire che, per rimodellare il Minimoog Model D serviranno 3 oscillatori, ma quei tre oscillatori rimodellati potrebbero suonare differenti in base alle peculiarità delle strutture impiegate, al tipo d’interfaccia audio adottata, eccetera. In questo modo, la fase di rimodellazione serve a prendere pratica con la logica che si cela dietro al funzionamento del circuito originale: conoscendola (al punto tale da poterla ricostruire) e apprezzandola funzione per funzione, il musicista acquisisce l’inestimabile dono della valutazione critica; impara cioè quali sono i punti di forza di un determinato strumento, quali i punti meno significativi dove, a seconda dei casi, intervenire con modifiche, migliorie e variazioni di funzionalità. Detto questo, mettiamoci all’opera.

Step # 1: gli oscillatori
I due oscillatori del Grendel Drone Commander producono alternativamente (e non cumulativamente) onda triangolare e onda quadra; i due segnali confluiscono all’interno di un mixer con cui si può bilanciare il reciproco rapporto di volume. La manopola del mixer incorpora anche il comportamento on/off, per sganciare completamente il segnale degli oscillatori, interrompendone il percorso audio verso il filtro.
Caratteristica interessante, al fine della nostra modellazione è la scelta di far lavorare il segnale in uscita al mixer con un livello particolarmente “caldo”, tale insomma da enfatizzare i battimenti e gli incastri armonici ottenibili lavorando con determinati intervalli di frequenza.

Per la modellazione, occorrerà reperire due oscillatori che possano generare onda triangolare e onda quadra; da un punto di vista pratico, la cosa non crea alcun problema (le due forme d’onda rientrano inevitabilmente nel corredo analogico più tradizionale); da un punto di vista filologico (con tutti i rischi che esso comporta), si può ricavare l’onda quadra per comparazione dell’onda triangolare con una soglia di valore 0 (espressa alla metà della possibile escursione +/-1) all’interno di un vero e proprio comparatore; i due segnali – triangolare e quadra ricavata per comparazione – sono portati ad altrettanti ingressi di un selettore a due posizioni.

Nell’immagine qui sopra, sono riprodotti gli ingredienti necessari alla costruzione del singolo oscillatore: un oscillatore “triangolare” vero e proprio, un comparatore con soglia di comparazione incorporata, un selettore a due posizioni per la scelta del segnale da ascoltare. In alternativa, volendo evitare il comparatore, si potrà utilizzare un qualsiasi oscillatore multi wave, avendo cura di scegliere le forme d’onda previste originariamente all’interno del più ampio corredo di waveform proposte.

In maniera del tutto banale, non resta che raddoppiare il blocco di programmazione (se fossimo dentro Reaktor, non ci sarebbe che da duplicare la macro…) per creare così il secondo oscillatore. L’immagine qui sopra riproduce la giustapposizione dei due circuiti oscillanti, pronti a confluire nel mixer.

Cosa manca ancora? Ovviamente, la possibilità di ascoltare in maniera simultanea i due segnali, sfruttando creativamente la sottile-ma-non-troppo distorsione che si crea quando le due frequenze non sono perfettamente allineate o, meglio ancora, quando si realizza un preciso intervallo di frequenza. Nel video che corredava la puntata precedente, sarà possibile recuperare informazioni pratiche relative al range di frequenza coperto dagli oscillatori e al livello hot con cui escono.

Dal momento che il mixer ha un solo comando con cui si regolano le percentuali relative per i due livelli degli oscillatori, diventa necessario utilizzare un crossfader, cioè un modulo in grado di realizzare dissolvenza incrociata tra due sorgenti (in questo caso, audio), mantenendo costante il livello in uscita. Inoltre, per raggiungere la saturazione del circuito originale – o, almeno, per andarci vicino… – sarà il caso d’inserire sull’uscita del crossfader un modulo di trattamento non lineare, un waveshaper, un distorsore insomma: un bel modulo overdrive farà al caso nostro, lasciandoci ampia libertà di manovra per la scelta della funzione di trasferimento, per il comportamento simmetrico/asimmetrico e per l’intensità del trattamento. Dopo aver collegato il sistema riprodotto qui sopra all’uscita audio, è il caso di sperimentare con la struttura, per verificare il tipo di risultati ottenibili. Il segnale è pronto per raggiungere il filtro.

Step # 2: il filtro
Il filtro del Grendel Drone Commander è una brutta bestia… Oltre a raggiungere comportamenti auto oscillanti di grande fascino timbrico, può lavorare su due range di frequenza che permettono l’alternanza di timbriche rombanti sulle basse o assai tese sulle medio acute. In tutti i casi, il circuito messo in pratica da Archer è non banale e di grande fascino “dronesco”. Inevitabilmente, nelle procedure di rimodellazione, sarà necessario giungere a qualche compromesso.

E’ necessario suddividere il problema più grande in più problemi di dimensioni minori:
• il comportamento di filtraggio è a metà tra il low pass e il band pass sufficientemente energico; in Clavia Nord Modular G2, converrà utilizzare il nord filter che prevede tutti i 4 più diffusi modi operativi, passando dall’uno all’altro durante la pratica esecutiva; da non sottovalutare, in determinate condizioni, anche il trattamento high pass;
• la cattiveria distorsiva del filtro Grendel può essere approcciata inserendo il nord filter della rimodellazione all’interno di un ulteriore percorso di feedback potenziato con un waveshaper; non è un trattamento inedito: se ci pensate, è lo stesso adottato, ad esempio, in Absynth 5; in pratica, il segnale emesso dal filtro è riportato all’ìngresso del filtro stesso – in percentuale variabile – dopo essere stato processato in un waveshaper saturate; la quantità di saturazione e la percentuale di ricircolo sono valori critici per ottenere timbriche particolari. Provare per credere…
• il doppio range operativo per la frequenza di taglio può essere affrontato a posteriori, magari mandando alla cutoff frequency una serie di costanti adeguatamente differenziate tra loro (ci torneremo sopra più avanti…).

L’immagine qui sopra, riproduce la struttura realizzata fino a qui.

Come accennato in precedenza, si può “giocare con le ottave”, mandando al filtro una serie di costanti – scelte attraverso un selettore – per accordarlo su precisi salti d’ottava; in questo modo, la timbrica risultante potrà essere variata con immediatezza a seconda delle necessità. L’immagine qui sopra, riproduce la struttura dopo l’inserimento delle costanti selezionabili.
Come gestire le costanti? Semplice: è necessario prendere un selettore a quattro posizioni (una rimarrà inutilizzata) e collegare a tre dei suoi quattro ingressi altrettanti generatori di costante calibrati per produrre i valori – 24, – 12 e + 12. I tre valori, una volta collegati, previa selezione, all’ingresso Pitch del modulo nord filter, corrisponderanno a una trasposizione della frequenza di taglio pari a – 2 ottave, – 1 ottava e + 1 ottava. La posizione inutilizzata e apparentemente sprecata del selettore potrà essere lasciata libera: tornerà utile per riportare la frequenza di taglio al suo valore nominale… in pratica, è come se stesse gestendo una costante di valore zero.

Questo step conclude la modellazione del percorso audio; già con questo è possibile divertirsi (e angosciare i vicini) per ore e ore; rimane la costruzione del percorso di modulazione vero e proprio, con tanto di LFO e Pulse Generator.

Step # 3: l’oscillatore a bassa frequenza
Come al solito, il problema più grande consiste nel far aderire le peculiari prestazioni del Drendel Drone Commander alle caratteristiche offerte dai moduli Clavia; in questo caso, isolare il profilo della modulazione generata dal LFO, ascoltandone l’applicazione pratica sulla frequenza di taglio, è abbastanza disagevole. Senza addentrarsi troppo nell’ignoto, utilizzando un modulo lfo shape, si può ricostruire una sorta di impulso, a metà tra la trapezoide e la dente di sega deformata, che può essere regolato in attività/inattività, in frequenza e in ampiezza con andamento bipolare. Andiamo per ordine.
L’inserimento/disinserimento della modulazione può essere realizzato tanto chiudendo al minimo l’indice di modulazione sul nord filter quanto (in maniera più pulita) prevedendo la presenza di uno switch con cui interrompere il transito del segnale di controllo. Dovendo lavorare con una forma d’onda modulante non particolarmente regolare, non afferente al classico corredo analogico, meglio evocare (come accennato in preedenza) un lfo shape che preveda la possibilità di distorcere e sagomare liberamente il profilo generato.
A fronte di un unico indice di modulazione, cioè di una sola regolazione d’ampiezza, si può ricreare la bipolarità selezionabile utilizzando un level converter, cioè la versione fin troppo sofisticata del banale invertitore: a seconda delle necessità, si farà passare il segnale prodotto dal modulo LFO in polarità originale o se ne invertirà il segno per avere la forma d’onda invertita; nulla di più semplice.

L’immagine qui sopra, riproduce l’inserimento nel circuito principale dei blocchi LFO, inverter e shape positive/negative selector che raggiungo l’ingresso di modulazione processato nel modulo nord filter.

Step # 4: pulse generator
E adesso arrivano i guai… il meccanismo di Pulse Generator implementato nel Grendel Drone Commander prevede la possibilità di generare impulsi (regolabili in ampiezza, non nel duty cycle), che possono andare a velocità multiple del modulo LFO; in questo modo, si possono avere articolazioni di modulazione addizionale a cadenza 2x, 4x, 8x e 16x rispetto al ciclo del singolo oscillatore a bassa frequenza. La tecnica canonica per realizzare questo tipo di comportamento prevederebbe l’adozione di un phase locked loop, per gli amici PLL… purtroppo, ogni volta che si parla di PLL, i progettisti analogici (e non solo) scappano a gambe levate. Lo stesso Dieter Doepfer, che è tra i pochi ad offrire un modulo euro rack PLL funzionante e governabile, ha dichiarato in più di un’occasione di essere ben consapevole della difficoltà intrinseca al circuito.
Meglio evitare, quindi e ricorrere a qualche spregevole trucchetto per ottenere i raddoppi di frequenza; senza spremerci troppo le meningi, si può provare con:

• usare un secondo LFO per generare il comportamento di pulse; il nuovo LFO viaggia a velocità superiore al primo, grossolanamente al doppio, al quadruplo e così via; l’accuratezza – relativa – dell’incastro ritmico è garantita dal rapporto di hard sync che si crea tra LFO principale (master) e LFO/pulse secondario (slave); non è il massimo della pulizia, ma con una giusta dose di pazienza, può funzionare…

• sempre mantenendo attivo il legame hard sync tra LFO principale e LFO/pulse secondario, si può perfezionare il comportamento utilizzando un nuovo generatore di costante che raggiunge tutti e due gli LFO permettendo il controllo a distanza delle loro velocità, ma – prima di raggiungere il modulo LFO/pulse – è elevato a potenza di 2 grazie al modulo static shaper; in questo modo, quale che sia il valore di base dei due LFO e quale che sia il valore di costante aggiuntiva, il modulo LFO/pulse riceverà sempre un valore al quadrato rispetto all’altro. Una bella variazione di velocità!

C’è un’ultima soluzione, che non svilupperemo, ma che lasceremo alla curiosità del lettore incontentabile: invece di preoccuparci su come moltiplicare il ciclo di rotazione del LFO/pulse rispetto al LFO normale, provvederemo a generare una frequenza di LFO principale sedici volte più veloce del necessario, utilizzandola previo coefficiente /16 come velocità “di crociera” per il modulo LFO ufficiale; successivamente, a seconda delle necessità d’impulso, preleveremo il segnale originale (che gira 16x rispetto alla velocità ufficiale percepita) e lo sottoporremo a coefficienti di divisione appositamente realizzati per simulare i “raddoppi apparenti”.

In questo modo, avremo: 2x corrispondente a /8, 4x corrispondente a /4, 8x corrispondente a /2, 16x corrispondente a non diviso. Facile, no?

E perchè, già che ci siamo, non modulare l’uscita del LFO “principale” passandola in un amplificatore che la moltiplica per gli stati on/off di 16 possibili step contenuti in un event sequencer? Diventerebbe possibile fare dei ritmi di modulazione diversi dal solito tum tum tum tum tum tum inesorabile…

A questo punto, la struttura del Grendel Drone Commander è pronta per essere utilizzata. I lettori più pigri, potranno cliccare in fieri7.pch2 per scaricare la patch completa.

Happy drone!!!

 

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Comments (6)

  • francesco

    |

    scusate ma cliccando sul link per scaricare il file della patch mi riporta ad una pagina con due commenti ma non vedo nessun link… sbaglio qualcosa?

    Reply

  • astrolabio

    |

    Grande!!!

    Reply

    • Enrico Cosimi

      |

      una simpatica macchinetta da drone…
      il passo successivo è la creazione della sezione effetti!

      Reply

  • Lettore pigro

    |

    Questa patch è veramente fantastica! e in effetti a ricostruirla pezzo per pezzo si focalizzano meglio le fasi di sviluppo.
    Mi occuperà un sacco di tempo visto che fra il resto gli Waveshaper ancora non mi entrano nella zucca.
    Attendo con interesse lo sviluppo della patch.

    p.s.
    Lo chiedo solo una volta: non vorrei inzaccherare questa sezione del sito con domande magari ovvie e scontate a persone più preparate.
    Volevo sapere se posso utilizzare questa sezione per domande relative a moduli del G2 utilizzati per la patch o se le discussioni è meglio traghettarle altrove (non amo particolarmente facebook)

    Grazie!

    Reply

    • Enrico Cosimi

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      questo è il posto giusto per le discussioni…

      la fase successiva di sviluppo della patch – ma devo trovare il tempo per scrivere… – è relativa all’arricchimento timbrico con una sezione effetti “plain vanilla”, una cosa tipo delay & reverb.

      in un secondo momento, si può pensare di renderla ancora più complicata automatizzando alcuni parametri con l’estrazione di valori direttamente desunti dal funzionamento del sintetizzatore vero e proprio (una cosa del tipo: più forte suoni, più rallentano le ribattute del delay…)

      a presto!

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