Intellijel Plonk

Written by Enrico Cosimi on . Posted in Gear

Il modulo Plonk, frutto dello sforzo congiunto di Intellijel e Applied Acoustics Systems/AAS, è in grado di offrire timbriche interessanti e poco analogiche attraverso l’impiego della sintesi per modelli fisici. In coda a questo testo, trovate diversi link a risorse dove approfondire l’argomento. Per ora, basterà evidenziare grossolanamente come, con questa tecnica, sia possibile emulare un comportamento acustico (corda pizzicata o confricata, membrana percossa, eccetera) modellando – appunto – un meccanismo matematico che reagisce nel modo più accurato possibile. Come è facile immaginare, se un modello matematico raggiunge un livello di complessità analogo a quello del modello reale, il suo impiego potrebbe risultare altrettanto complesso… insomma, un fagotto modellato numericamente (come nel vecchio Yamaha VL-1) potrebbe essere difficile da suonare quasi quanto un fagotto “vero”. Nel caso di Plonk, l’interesse è concentrato sulla produzione timbrica di sonorità (inizialmente) percussive, ma – come sempre quando i sistemi sono flessibili – è facile allontanarsi e raggiungere comportamenti diversi.

Di Enrico Cosimi

PLONK panel

Dal punto di vista fisico, Plonk è largo 12 HP, ha profondità skiff friendly pari a 44 millimetri, assorbe 170 mA dall’asse +12V e 6mA dall’asse -12V dell’alimentazione. Come tradizione Intellijel, organizza la superficie di comando in parametri principali con comando dedicato e attenuverter per la gestione bipolare delle tensioni di controllo. In aggiunta, un irresistibile display OLED a due righe permette la navigazione dei parametri; la polifonia sviluppata è pari a due voci, da non intendersi in senso bachiano del termine, quanto per garantire la giusta sovrapposizione tra le code di decay/release degli eventi percussivi programmati.

Sempre secondo tradizione Intellijel, si può iniziare a smanettare da subito – e i risultati non tardano – ma una letta al manuale operativo è caldamente consigliata.

La modellazione fisica disponibile parte dalla classica struttura eccitatore/risonatore: nella prima sezione, si genera un segnale audio (pitchato o meno) configurato in modo da mimare un “innesco” per percussione; nella seconda parte, si personalizza il comportamento sonoro dell’oggetto percosso (fascio tubolare, lamina, membrana, pelle tesa, parallelepipedo regolare o scavato, piastra, corda…) La libertà – non assoluta (si finirebbe per arrivare a un comportamento non sonoro) – concessa dai parametri permette di costruire suoni e comportamenti ibridi, che hanno vaghe somiglianze con i modelli reali, dotati di un fascino sonoro particolare.

Attenzione! Nel 2017 inoltrato, parlare di “fascino sonoro” e “timbriche inusitate” è quantomeno ottimistico: abbiamo fatto già tutto e il contrario di tutto. L’utente dotato di una pratica anche minima nel settore, al secondo – o terzo – ascolto, sarà sicuramente in grado di riconoscere, catalogare e archiviare l’esperienza sonora del Physical Modeling anche nelle sue versioni più ibride e meno abusate. Insomma, “la fantasia è il vostro unico limite” è semplicemente un buon, vecchio, subdolo meccanismo pubblicitario che ha fatto il suo tempo.

Purtroppo, o per fortuna, a differenza di altre tecniche di sintesi, con la modellazione fisica occorre contestualizzare le proprie competenze all’interno dell’impostazione voluta dal synth designer – in questo caso AAS – e procedere per verifiche comportamentali. Quanto emerge di tradizionale è patrimonio timbrico consolidato, quanto si ottiene di meno convenzionale è margine operativo per la sperimentazione. Inutile dire che, con quattro parametri controllabili a distanza, più Pitch, Trig e Velocity con ingressi dedicati, le cose nel vostro cabinet Euro Rack possono rivelarsi molto divertenti.

Le 128 locazioni di memoria a bordo permettono di sperimentare in lungo e in largo: non siate timidi e cancellate/riscrivete qualsiasi cosa… il modulo supporta in maniera ineccepibile il trasferimento bidirezionale dei dati via porta Mini USB presente sulla scheda componenti (unica noia è lo smontaggio obbligato del modulo per accedere alla connessione).

 PLONK schema

Partire con le connessioni giuste

Plonk richiede un collegamento Pitch rispettoso dello standard 1V/Oct, con escursione possibile pari a 10 ottave (+/-5V); l’articolazione dell’Exciter (cioè, l’innesco del segnale audio) è subordinata alla tensione di controllo ricevuta (da Gate o Trigger, indifferentemente, purché di durata superiore al millisecondo) alla porta Trig. Allo stesso modo, si può rendere espressivo il comportamento timbrico collegando la semplice conversione Velocity (0/+5V, normalizzato internamente a +5V) per aprire il suono con la dinamica di tastiera.
In aggiunta, vedremo, si può personalizzare ulteriormente la risposta del modello fisico e il suono in uscita lavorando con le altre quattro linee di controllo X Param, Y Param, Mod e Decay.

Semplice ed efficace.

In queste linee, non è nostra intenzione riscrivere il manuale utente – che vi consigliamo caldamente di leggere con attenzione: ci concentreremo sui parametri operativi e sulle loro “conseguenze timbriche” una volta contestualizzati all’interno del modello impostato.

 

Intonazione

L’intonazione del modello è controllata con la manopola Pitch e con i parametri contenuti nell’omonimo menu – si raggiungono con il tastino nero vicino al pomello.
Anche se le ottave possono spaziare da -1 a +14, non è detto che nella modellazione fisica scelta abbiano tutte modo di funzionare… è uno dei punti ricorrenti con questa tecnica: ogni parametro deve essere collaudato e “padroneggiato” all’interno dei suoi limiti funzionali (superati i quali, a seconda della struttura, o il modello “si rompe”, o smette di funzionare, o non risponde ai comandi).

A discrezione del musicista, si può decidere se lavorare con la quantizzazione di Pitch per semitoni (a quel punto, la visualizzazione del parametro passa sulla scala cromatica MIDI) o se si preferisce lavorare in modalità continua, con escursione +/-256 sommata all’ottava di selezione.

 

Come mettere in movimento il meccanismo: i parametri dell’Exciter

L’eccitatore è l’innesco sonoro del modello fisico; nella realtà di Plonk, può essere di due tipi che convivono tra loro in bilanciamento energetico: Mallet (un peso lanciato, con densità e rigidità regolabile) e Noise (una turbolenza energetica configurabile in contenuto in-armonico e articolazione). Un eccitatore denso, di durata limitata nel tempo avrà maggior facilità nel far risonare il modello producendo armoniche controllabili; un eccitatore di lunghezza innaturale, di contenuto in-armonico importante, solleciterà il modello verso risultati timbrici più turbolenti, sempre interessanti, ma di caratterizzazione più impegnativa.

Nel vecchio mondo Karplus-Strong, uno dei punti chiave per ottenere timbriche “diversamente convenzionali” consisteva nell’articolare il segnale di eccitazione portandolo su lunghezze superiori al delay time del modello stesso… in questo modo, dal “pluck” della corda pizzicata, si passava a suoni più “infernali” e più difficilmente categorizzabili.

Torniamo ai parametri di eccitazione. Per prima cosa, è possibile bilanciare l’energia concessa ai due componenti Mallet e Noise (il primo ha transiente d’attacco immediato non modificabile e ridigità (stiffness) regolabile; il secondo è configurabile in densità, filtraggio Low Pass/High pass (con Cutoff e Resonance regolabili) e inviluppo AR/AHR. Un eccitatore di solo Mallet, con rigidità massima, produce energia intensa e sollecita pesantemente il modello fisico. Il noise privato delle basse, ma articolato AHR sulla persistenza di Gate Input (occhio all’apparente incongruenza Gate vs. Hold segment…) conferisce al timbro maggior energia sulle acute; semplicemente cambiando il filtraggio del noise, a valle si ottiene un peso significativamente differente sulle armoniche prodotte. Provare per credere. Se l’eccitatore noise è corto e percussivo, il modello risuonerà con un piacevole impatto iniziale; se invece l’inviluppo è più prolungato, si potranno simulare comportamenti più posati e dotati di Sustain.

Attenzione! Gli inviluppi del Noise non sono sull’articolazione dei due filtri – che, quindi, devono essere considerati solo come macro controlli di densità timbrica – ma agiscono solo sulla tenuta di volume della componente Noise presente nell’Exciter.

Particolarmente interessante, la possibilità di regolare la Density del noise usato come eccitatore. Un flusso denso e ininterrotto di noise produce ampia escursione armonica e “tenuta” del suono; una densità molto bassa (a 0, si ferma tutto…), produce rimbalzi e generazioni randomiche di attacco, allo stesso modo come, nel venerando Scultpure di Logic Pro, era possibile ottenere facendo eccitare la corda virtuale con un peso a rimbalzo…

Va senza dire che un ampio ambiente riverberato è il miglior amico del Low Density Noise.

Una raccomandazione importante. La modellazione fisica si muove in un territorio timbrico dove agiscono fortissimi attrattori culturali. Ad esempio, l’inarmonicità del comportamento evoca immediatamente al musicista campane, campanoni, campanelle e tutto il resto… con conseguenze meta comportamentali significative sulla composizione e sulla performance. E’ uno dei (piacevoli) rischi di questa tecnica timbrica.

 

Come macro caratterizzare la risposta timbrica: fare amicizia con Object

Il risonatore è quella parte del modello fisico che caratterizza in modo enorme la resa timbrica: immaginate l’importanza del padiglione nella tromba, o della cassa armonica del violino. Dentro Plonk, è possibile sostituire un modello di oggetto con un altro per poi agire sui parametri di personalizzazione.

I tipi di risonatore disponibili comprendono: string (una corda che può essere pizzicata con mallet o confricata dando un inviluppo lungo e una giusta densità al noise), beam (un fascio a sezione rettangolare di dimensione costante – pensate a una nota di glockenspiel – adatto ad essere percosso da mallet, reso inarmonico e percussivo, o sollecitato dal noise), marimba (un fascio a sezione variabile – pensate a una lamina di marimba, appunto, o di vibrafono, con maggior “propensione alla proiezione armonica”), drumhead (la membrana circolare dei tamburi, perfetta per le più disparate sollecitazioni armoniche/inarmoniche), membrane (una membrana rettangolare, quindi energeticamente più dissonante rispetto a quella circolare – citofonare Lissajous), plate (una piastra rettangolare più rigida e risonante della membrana).

Lo stesso risonatore si comporta in modo differente a seconda di come viene sollecitato dall’Exciter. Insomma, non si finisce mai di imparare. E sperimentare…

Dopo aver impostato il modello desiderato, lo si può personalizzare lavorando con Decay (quanto deve durare la coda sonora – interagisce ovviamente con l’inviluppo dell’Exciter), Low Cut (per tenere a bada l’energie sulle basse), Position (una delle zone erogene più sensibili nell’intero modello: sottoposto a modulazione esterna, fa veramente parlare lo strumento – come è facile immaginare, cambiando la posizione dove il risonatore viene messo in movimento, cambia la produzione e la qualità delle armoniche in uscita), Tone (agendo sulla velocità di dispersione energetica delle armoniche – cioè quanto velocemente perdono volume – è possibile simulare una maggior o minore rigidità del mezzo, approssimando diversi materiali costruttivi), Inarmonicity (un altro punto forte del controllo CV a distanza: permette di avvicinare, allontanare e disperdere numericamente i rapporti matematici tra le diverse armoniche… le conseguenze timbriche sono notevoli).

In aggiunta, la tenuta d’intonazione del risonatore può essere subordinata a un Pitch Envelope regolabile in Time e in Amount bipolare (+/-1 ottava); la disponibilità di 2 voci sovrapponibili in polifonia permette – se necessario – di accavallare in emissione le naturali code di rilascio dei segnali.

 

Modulazioni in tempo reale

Quale che sia l’accuratezza della modellazione (ma occorre dimostrare che Plonk sia stato concepito per glorificare esclusivamente la sintesi imitativa…), un sistema suonato senza espressività finisce per risultare scadente. L’espressività nell’esecuzione è materia delle modulazioni, cioè della tecnica che – intriseca alla pratica dello strumento acustico, o programmata nella struttura modulare a nostra disposizione – permette di alterare il comportamento parametrico a nostra discrezione. Oltre a Pitch, Trig e Vel, Plonk prevede quattro percorsi di modulazione esterna gestibili dall’utente.

 

Variation X e Variation Y

Per ciascun controllo di pannello dedicabile con escursione bipolare, si può scegliere qualsiasi parametro destinazione da influenzare (potete fare riferimento all’elenco di parametri in coda a questo testo) e, dopo aver chiamato il parametro, si può stabilire un margine di intervento low, medium, high e full (rispettivamente pari a +/- 16, 32, 64 o 127 punti sul valore del parametro).

Oltre a modulare X e Y ruotando i due controlli corrispondenti sul pannello comandi, si possono inviare due tensioni CV dall’esterno, gestendole con i rispettivi attenuverter +/-.

 

Modulation

Le destinazioni sono le stesse disponibili per X e Y, ma a differenza di queste due, il buss Modulation non ha un controllo dedicato sul pannello comandi e, conseguentemente, può essere gestito solo attraverso tensione CV ricevuta dall’esterno.

Tra le diverse destinazioni raggiungibili da MOD c’è anche il parametro Choke Resonator/Noise/Both, che permette di strozzare al Gate On ricevuto sulla porta Mod (non quindi all’ingresso Trig del modulo) l’energia dell’eccitatore Noise (lasciando andare il risonatore), o la coda del risonatore, o tutti e due, per simulare lunghi drone incondizionati o per emulare il classico open/closed hihat.

Ancora: MOD può anche influenzare un parametro Preset Step con il quale variazione di tensione compresa tra 0 e +5V alla porta MOD fa avanzare il modulo dal Preset A fino al Preset B. Come è inevitabile immaginare, tanto Preset A (partenza) quanto Preset B (arrivo) sono liberamente assegnabili dal musicista. Durante le transizioni di Preset, le regolazioni di X, Y e VEL del Preset di partenza A saranno impiegate su tutti gli altri Preset passati in rassegna.

Non è finita: ogni volta che MOD riceve un fronte ripido di Gate o di Trigger, il comando Randomize autorizza Plonk a cambiare casualmente tutti i valori di parametri per Exciter e Object (polifonia a parte). In alternativa all’innesco via MOD, si può randomizzare la programmazione anche scegliendo il parametro Randomize e poi premendo l’Encoder vicino al display OLED. Con il parametro Morph, infine, la tensione ricevuta alla porta MOD è usata per “navigare” in morph tra Preset corrente e Preset destinazione (la locazione numerica di quest’ultimo è specificata con l’Encoder). Purtroppo, non si può applicare il Morph al modello di risonatore – probabilmente, servirebbe molta più potenza di calcolo.

 

Decay

Il parametro dedicato alla durata dell’evento (a prescindere dalla presenza eventuale di un segmento HOLD energetico nell’inviluppo dell’eccitatore) agisce su exciter e resonator; in aggiunta, si può controllare il Decay Time da tensione CV esterna. Anche in questo caso, è disponibile un attenuverter di servizio.

 

Configurazione del modulo

Ad un livello più generale, è possibile impostare Plonk su valori di Gain desiderato (da -20 a +12dB) per la Patch/Preset corrente (in modo da bilanciare eventuali perdite energetiche frutto delle scelte di modellazione), definire il comportamento del parametro VEL (lavorare come accent ogni volta che la porta VEL riceve una tensione di Gate; lavorare come dynamic interpretando la tensione CV 0/+5V ricevuta alla porta VEL; lavorare come volume usando la stessa tensione CV, ma applicandola direttamente allo stadio di uscita – utile per comportamenti AM, fade in/fade out o altre manipolazioni di ampiezza).

In aggiunta, da qui si gestiscono le voci Init Preset e Send Preset.

 

Considerazioni

Per prima cosa, occorre decidere se si vuole aderire al partito politico della Sintesi Imitativa o a quello della Programmazione Timbrica Libera; in tutti e due i casi, Plonk ha parecchie cose da dire: la struttura in modellazione fisica permette in ogni momento di indirizzare la ricerca timbrica verso uno dei due partiti politici precedentemente elencati e, da questo punto di vista, rappresenta una delle migliori palestre per imparare a gestire quasi in tempo reale la programmazione durante la performance. Come accennato prima, non tutti i parametri hanno comportamento uniforme full scale a seconda del modello con il quale si trovano a dover fare i conti (ad esempio, Octave e Decay tendono ad essere pesantemente influenzati da modelli, scelta dell’Exciter e trasferimento energetico), quindi solo la pratica accumulata – oltre alla sana propedeutica di approfondimento – vi salverà da insospettabili imprevisti. Se poi l’imprevisto e il felice accidente creativo sono per voi i motori principali della performance, benvenuti nell’era Plonk.

Il bilanciamento tra Mallet e Noise, la configurazione timbrica di quest’ultimo, la scelta del modello (attenzione a non pretendere un cambiamento realtime completamente indolore per quest’ultimo), la personalizzazione del trasferimento energetico con Stiffness, Position e Inharmonicity sono i punti chiave per far parlare il modulo.
La possibilità di salvare qualsiasi timbro e ricaricarlo a posteriori è un plus non da poco.

Rispetto alla modal synthesis di M.I. Elements, Plonk è più diretto; per certi versi, si può sentire la mancanza della triplice generazione blow-bow-strike, così come può mancare l’immediatezza di Geometry-Brightness-Damping, ma qui il display e l’organizzazione parametrica dei menu vince a mano bassa per completezza. Senza contare che un qualsiasi upgrade avrà sempre il riscontro diretto grazie all’implementazione del display.

Certo, Plonk è monoaurale, mentre Elements è stereofonico… fate il vostro gioco. Nel frattempo, ci industrieremo a produrre qualche video con i due moduli che ci siamo procurati.

 

Stay tuned.

 

 

 

 

 

Mappa dei parametri

Pitch

  • Octave
  • Quantization

Exciter

  • Mallet/Noise Mix
  • Mallet Stiffness
  • Noise Density
  • Noise LowPass Cutoff
  • Noise LowPass Resonance
  • Noise HighPass Cutoff
  • Noise HighPass Resonance
  • Noise Amplitude Attack
  • Noise Amplitude Decay
  • Noise Envelope Type

Object

  • Resonator Type
  • Resonator Decay
  • Resonator Low Cut
  • Resonator Position
  • Resonator Tone
  • Resonator Inharmonicity
  • Resonator Pitch Envelope Amount
  • Resonator Pitch Envelope Time

MOD Additional Parameters

  • Choke
  • Preset Step
  • Randomize
  • Morph

Config Parameters

  • Gain
  • Velocity Mode
  • Init Preset
  • Send Preset

 

Physical Modeling Resources

https://en.wikipedia.org/wiki/Physical_modelling_synthesis

https://ccrma.stanford.edu/~jos/swgt/swgt.pdf

https://ccrma.stanford.edu/~jos/pasp04/

https://ccrma.stanford.edu/~jos/pmupd/pmupd.pdf

https://ccrma.stanford.edu/software/clm/compmus/clm-tutorials/pm.html

https://www.applied-acoustics.com/techtalk/physicalmodeling/

https://soundbridge.io/physical-modelling-synthesis/

http://cdm.link/2016/08/dont-miss-perfect-explanation-modular-physical-modeling/

https://ccrma.stanford.edu/software/clm/compmus/clm-tutorials/toc.html

 

 

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Comments (5)

  • Benedetto Schiavone

    |

    E’ molto interessante il fatto che AAS noto per gli ottimi virtual in tecnologia Physical Modeling è riuscita per la prima volta ad implementare in Hardware i suoi modelli. E’ noto il DSP utilizzato? E’ un classico Freescale (ex Motorola) della famiglia 56K o è stato utilizzato un processore magari della famiglia ARM?

    Reply

  • Enrico Cosimi

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    è in un layer non raggiungibile visivamente…

    Reply

  • Benedetto Schiavone

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    Mistero :-) risolto. Ho chiesto direttamente Intellijel Designs Inc : all’interno c’è un STM32F7 che è un microcontroller con all’interno un ARM® Cortex®-M7 core

    Reply

  • PF

    |

    Grazie Prof, recensione come sempre interessante e ricca di spunti, attendo con impazienza il confronto con elements. Ne approfitto infine per chiedere se è prevista anche una sua review per il rainmaker. Saluti!

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