La FM Lineare secondo Ableton Operator – Seconda parte

Written by Enrico Cosimi on . Posted in Tutorial

Ableton II

Dopo aver fatto conoscenza con gli algoritmi e le funzioni globali, è il caso i concentrare la nostra attenzione sulle potenzialità offerte dai quattro oscillatori A – D presenti dentro Ableton Operator. Ricordiamo, per chi si fosse messo ora in collegamento, che sulle loro spalle pesa la complessa interazione di ruolo modulante/portante con cui Operator genera timbriche complesse e interessanti.

Di Enrico Cosimi

 operator apertura 2

A differenza della FM tradizionale (propria delle prime incarnazioni commerciali), l’implementazione di Operator prevede la possibilità di scegliere forme d’onda diverse dalla sinusoide canonica e di disegnarne di personali dosando i livelli desiderati per le prime 64 armoniche.

Non si parlerà di sintesi additiva vera e propria perché manca la possibilità di regolare intonazione, livello e fase di ciascuna armonica: in Operator, la frequenza delle armoniche è quella (appunto) armonica e la fase non è regolabile; il musicista può solo gestire il livello audio di ciascuna componente. In questo modo, partendo da un corredo armonico di base più ricco di quello dei semplici toni sinusoidi, si raggiungerà più velocemente una densità timbrica altrimenti complessa da gestire. Ricordiamo che, nella FM accademica, data la presenza di due componenti sinusoidi C e M, rispettivamente portante e modulante, si otterrà (in base all’indice di modulazione), C, C+M, C-M e, successivamente, 2M, 3M, 4M, 5M; il tutto, per ciascun’armonica presente nei due segnali di partenza. Se sono, come ipotizzato, semplici sinusoidi, il conto è facilmente gestibile, ma se i due oscillatori lavorano con dense denti di sega, le cose diventano molto complesse.

oper oscillatori

Controllo di Frequenza e Livello

Definire intonazione e livello d’uscita di ciascun operatore/oscillatore ha enorme importanza in base al ruolo che l’operatore riveste nell’algoritmo.

  • Un operatore/oscillatore portante suonerà alla frequenza definita con i controlli di Coarse e Fine Frequency; potrà rimanere costante lungo tutta l’escursione di tastiera (modo Fixed) o potrà essere posto normalmente sotto il controllo della tastiera medesima. In questo modo, regolando la Coarse Frequency su 1, si avrà l’intonazione nominale rispetto alle note eseguite, impostando un valore pari a 0.5 si otterrà l’ottava inferiore, regolando un valore pari a 2 si avrà l’ottava superiore.
  • Perché bloccare l’intonazione sul modo Fixed? Ad esempio, per simulare un rullante, o un timbro che non deve cambiare di pitch in base alle note suonate sulla tastiera; il modo Fixed risulta più utile con gli operatori modulanti, come vedremo in seguito, ma non deve essere sottovalutato per la creazione di timbriche “a-melodiche”.
  • Un operatore/oscillatore portante suonerà con l’Output Level definito mediante controllo Level (calibrato in dB); maggiore il suo valore, più alto sarà il livello in uscita (e, quindi, nel mixaggio dell’algoritmo). Ad esempio, l’ultimo algoritmo di Operator, che usa in modalità additiva i quattro oscillatori, potrà avvalersi proficuamente delle possibilità di mixaggio interno raggiungibili attraverso le quattro regolazioni Level.  Passiamo al comportamento modulante.
  • Un operatore/oscillatore modulante, col variare della sua intonazione produrrà – per somma e differenza numerica – diversi corredi di armoniche nel segnale dell’oscillatore che l’algoritmo prescelto lo ha fatto raggiungere. Come rule of thumb, maggiore è la frequenza del modulante, più estremo sarà il peso dato alle armoniche più acute. Se la frequenza del modulante non varia con la tastiera (Fixed mode), il modulante produrrà delle formanti che rimangono invariate lungo tutta l’estensione disponibile.
  • Un operatore/oscillatore modulante varierà la propria efficacia – ovvero, la quantità di nuove armoniche fatte generare all’oscillatore portante – in base all’Output Level. Detto in termini meno aulici, l’indice di modulazione dell’oscillatore modulante è il controllo Level disponibile nel pannello comandi di Operator.

 

In aggiunta, un oscillatore, portante o modulante che sia, può essere acceso o spento cliccando sul quadratino colorato che circonda l’identificativo A, B, C e D. In questo modo, senza variare regolazioni numeriche, si può verificare il contributo del singolo componente alla timbrica generale.

 

Da non sottovalutare, oscillatore per oscillatore, le capacità timbriche offerte dal Feedback: ciascun oscillatore non sottoposto ad altra modulazione – occorre controllare nell’algoritmo selezionato – può sfruttare il proprio segnale in uscita (regolato attrraverso percentuale di Feedback) per modulare il contenuto armonico di se stesso. In questo modo, dalla semplice sinusoide, con una media quantità di livello, si raggiunge una simil-dente di sega, eccetera.

 

I parametri addizionali

Oltre alla selezione/modifica della forma d’onda – vedi sotto – è possibile personalizzare il comportamento del singolo oscillatore attraverso i parametri di:

  • Feedback, come sopra – serve per definire l’auto modulazione degli oscillatori non sottoposti a modulazione di algoritmo. Se, nell’algoritmo, l’oscillatore è già sottoposto a modulazioni, il parametro Feedback diviene irraggiungibile.
  • Phase, l’angolo – ovvero il punto dei ciclo da cui la forma d’onda viene generata. Accoppiato all’impiego a bassa frequenza dell’oscillatore, permette di spremere fino in fondo le capacità di modulazione ai danni degli oscillatori portanti.
  • (Phase) Retrigger; permette di forzare al Nota On l’emissione della forma d’onda dall’angolo/percentuale di fase precedentemente specificato; in questo modo, ogni nota produce lo stesso risultato.Quando il parametro è disabilitato, l’oscillatore lavora in free run, offrendo comportamenti differenti per ciascuna nota.
  • Osc Freq < Velocity; permette di modificare l’intonazione dell’oscillatore in risposta alla key velocity ricevuta. Può avere poco senso (a parte la simulazione di membrane e corde pizzicate) per gli oscillatori portanti, ma per i modulanti permette di subordinare la qualità del contenuto armonico (nel portante) all’intensità con cui si suonano le note. Il parametro può essere quantizzato per semitoni grazie al tastino Q.

 

oper waves

Forme d’onda a corredo

Oltre alla possibilità di lavorare con la sinusoide, Operator offre venti e passa variazioni sulle forme d’onda tradizionali (sinusoide, triangolare, rampa, quadra) differenziate per accuratezza virtual analog, approssimazione digitale a 2, 3, 4 o più armoniche; in aggiunta, è possibile utilizzare due noise (digital looped o virtual analog) e una forma d’onda disegnata direttamente per comportamento simil additivo dall’utente.

Anche in questo caso, è necessario dividere i comportamenti utili nelle parti relative a: scelta quantitativa delle armoniche, disegno dei livelli (all, even, odd), eventuale clonazione per ripetizione sulle armoniche più acute delle regolazioni apportate alle armoniche raggiungibili tramite editor. Se il parametro è inutilizzato, il sistema – semplicemente – non genera le armoniche superiori alla 16a, 32a o 64a.

op harmonics

Non è questa la sede per affrontare le delizie della sintesi additiva, o delle sue versioni più o meno edulcorate; basterà, comunque, ricordare che attraverso il dosaggio accurato delle armoniche, si può raggiungere un ampio spettro timbrico che supera di molto il corredo delle classiche quattro sinusoide, triangolare, rampa e quadra; inoltre, e questa è la cosa più importante, la ricchezza armonica ottenibile in partenza nei quattro oscillatori diventa un volano timbrico quando si ricorre al meccanismo C, C+M, C-M previsto per ciascuna coppia di armoniche dalla tecnica di FM lineare. Insomma, quando si arricchisce il suono di base di modulante e portante, il risultato potrebbe velocemente divenire ingombrante. Provare per credere.

La disponibilità di una sezione di filtraggio dinamico, come vedremo in seguito, arricchisce ulteriormente il vocabolario timbrico disponibile.

 

oper eg

L’inviluppo dell’oscillatore

Ancora una volta, l’inviluppo di ampiezza dell’oscillatore deve essere analogicamente considerato inviluppo del VCA nel caso di un oscillatore che rivesta il ruolo di portante; diventa inviluppo di filtraggio se l’oscillatore svolge funzione di modulante. Tenuto bene a mente questo concetto, tutto diviene più facile; non rimane che affrontare il funzionamento dell’inviluppo stesso.

Il generatore d’inviluppo disponibile per ciascun oscillatore è un inviluppo di ampiezza, quindi non può avere escursione bipolare: prevedibilmente, i suoi valori di livello possono traslare all’interno di un range compreso tra -inf dB e 0 dB (il primo valore corrisponde all’attenuazione assoluta, il minimo del minimo del minimo; il secondo valore è full throttle).

Schema Env copia

La curva dell’inviluppo è descritta da tre livelli (Initial Level, Peak Level, Sustain Level) e tre tempi (Attack Time, Decay Time e Release Time); come di consueto, il Sustain Level è dimensionato dalla persistenza del Gate di tastiera, perlomeno nelle normali condizioni di utilizzo; in questo modo, la sequenza degli eventi comprende:

  • Allo scoccare del Nota On, l’inviluppo parte dall’Initial Level e, con velocità definita in base all’Attack Time, raggiunge il Peak Level; fatta salva la flessibilità di decidere “da dove si parte e dove si arriva”, questo è il normale comportamento di attacco degli inviluppi di analogica memoria. In questo inviluppo, l’attacco segue una traiettoria lineare; vedremo negli altri inviluppi di Pitch e Filter come e quando è possibile usare curve diverse.
  • Raggiunto il Peak Level, che – ricordiamo – non sempre coincide con il massimo livello possibile – l’inviluppo raggiunge il Sustain Level a velocità definita con il Decay Time; se Peak e Sustain sono significativamente diversi tra loro (e se il secondo è più basso del primo), si riproduce il classico comportamento di decadimento degli inviluppi analogici. In questo inviluppo, la traiettoria di decay è esponenziale; anche in questo caso, Pitch e Filter Envelope offrono maggiori scelte.
  • Il Sustain Level è perfettamente orizzontale e, come tutti i livelli, non ha durata, cioè dura tanto quanto la nota che il musicista impegna sulla tastiera o sul controller MIDI; detto in maniera meno alata, il sustain dura fintanto che non arriva il Nota Off: a quel punto, il sustain termina e l’inviluppo torna al minimo livello consentito (cioè -inf dB) a velocità stabilita con il Release Time. Negli inviluppi analogici, questo era il comportamento di rilascio. In questo inviluppo, la traiettoria di release è esponenziale; valgono le avvertenze già spese nei confronti dei (futuri) inviluppi di Pitch e Filter.

Perché si potrebbe voler partire non da zero? Magari, per creare dei “rimbalzi” nel volume d’uscita dell’oscillatore, mettendo in rapida sequenza Initial Level che scende al Peak e che risale al Sustain…

 

oper eg loop

Comportamenti non convenzionali

Già così, l’inviluppo di Operator è abbastanza flessibile da garantire lunghe ore di divertimento al musicista; in aggiunta, sono disponibili i parametri “di comportamento” che, riuniti nel menu Loop, permettono di ampliare il comportamento del circuito.

  • None Loop; è il comportamento tradizionale, subordinato alla persistenza di Gate per prolungare il Sustain Level.
  • Loop; Attack Time e Decay Time sono ripetuti fintanto che dura il Gate On; ovviamente, la densità ritmica dell’effetto, il suo profilo e la velocità dipendono – oltre che dai due parametri di tempo – dalle regolazioni di Initial, Peak e Sustain Level.
  • Beat; ripetizione a tempo della song, non quantizzata. Il range operativo varia da un ciclo ogni 4 battute a un ciclo ogni 1/48. Non male
  • Sync; come sopra, ma con quantizzazione per il riallineamento sugli accenti forti. Range operativo come sopra.
  • Trigger; l’inviluppo ignora il Sustain Level e diventa “naturalmente percussivo”.

 

Controlli più convenzionali

La traiettoria d’inviluppo è scalabile (con valore bipolare) tanto attraverso modulazione della Key Velocity quanto con il controllo da parte della Key Position;  la Key Velocity può contrarre o elongare la durata dei tre valori di tempo compresi nell’inviluppo.

 

Qualche investigazione

Prima di andare avanti nel percorso di avvicinamento, può essere saggio scegliersi un suono semplice – tra quelli disponibili nella preset library – e sperimentare il contributo di ciascun oscillatore al timbro globale; cosa fanno i quattro oscillatori? Come cambia il suono quando si spegne uno o più oscillatori? E se, invece di spegnere direttamente il generatore, si altera la curva d’inviluppo?

Provate a verificare i passaggi ottenibili rendendo più o meno percussivo l’inviluppo in rapporto al contenuto armonico generale.

Che succede, infine, se si cambia drasticamente intonazione agli oscillatori modulanti? E se si altera il tuning di quelli portanti?

Infine, che succese se si passa da forme d’onda più complesse delle banali sinusoidi?

 

Stay tuned.

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