Perchè un polifonico suona diverso da un monofonico

Written by Enrico Cosimi on . Posted in Gear, Tutorial

Tanti anni orsono, quando ancora i dinosauri regnavano sulla terra, chi scrive tornava orgogliosamente a casa portando un Polymoog nuovo di pacca da affiancare al Minimoog Model D che già, da tempo, faceva parte del personale armamentario. Nei sogni del periodo, le possibilità millantate del Polymoog lasciavano sperare di poter replicare “n” volte la potenza timbrica offerta dal monofonico, con la stessa dinamica, la stessa articolazione, la stessa espressiva e devastante potenza timbrica. Non era così.

Di Enrico Cosimi

KORG_Polysix

Sarebbe bastato un ascolto approfondito di Brain Salad Surgery – e, in special modo, della suite Karn Evil Nine – per capire che gli accordi presi da Emo sui prototipali Lyra & Apollo (antesignani del Polymoog) erano timbricamente molto lontani dalle densità armoniche raggiunge in single voice mode dal Modular 3C e dal Minimoog… ma, all’epoca si era molto ingenui e la constatazione, semplicemente, passò in secondo piano. Quello che non passò fu la delusione di scoprire, nel Polymoog una sorta di glorificata tastiera archi, appena più potente dal punto di vista dei risuonatori degli inviluppo di (pseudo)articolazione e della gestione dinamica di tastiera. Il discorso era un altro: fatti salvi determinati accorgimenti – e, certe volte, neppure con quelli, un synth polifonico non può suonare come un synth monofonico. Punto.

E’ un discorso che deve essere affrontato dal punto di vista della dinamica, della dotazione circuitale, dei compiti concepiti per i due strumenti. Cerchiamo di avanzare con ordine.

 

Il conto della serva: range dinamico in polifonia

Anni di chitarrismo oltre ogni limite hanno insegnato al musicista che chi mena per primo mena due volte, dal punto di vista del volume e della densità di fraseggio – fatta salva quest’ultima caratteristica (il prog è un mondo con delle regole proprie e la capacità tecnica dipende semplicemente dal numero di ore devolute quotidianamente allo scioglimento delle dita…), ragioniamo sulla dinamica. Cioè sul volume. Cioè sul livello con il quale lo strumento deve sparare fuori la nota.

Dal punto di vista circuitale, oltre all’impiego di materiale il più possibile qualitativo, è necessario che il progettista curi particolarmente il livello di uscita dell’oscillatore (o della loro somma) in ingresso al filtro e, successivamente, il livello di uscita del filtro in rapporto al circuito di amplificazione. Se si vuole mantenere a tutti i costi la purezza del contenuto armonico, rifuggendo ogni forma di distorsione, i livelli dovranno per forza di cose essere contenuti, in modo da lasciare una buona quantità di headroom prima della vituperata saturazione. Se, invece, si vuole pompare sul segnale, magari perchè – tra un collaboratore e l’altro, nella stesura del progetto non ci si è chiariti con accuratezza i livelli elettrici e le tolleranze previste… – ecco che può succedere che due o tre oscillatori in coerenza di fase finiscano per superare la dinamica concessa all’intero sistema, portando il filtro a strappare, cioè a saturare anche in maniera non da poco il segnale passante.

Nel dubbio, la cosa migliore è mantenere la massima pulizia di livello desiderabile, coniugandola con la massima ampiezza di segnale prima della distorsione.

In un synth monofonico, è facile prevedere questo livello: ci sarà sempre e solo una voce impegnata, quindi la taratura dell’apparecchio fatta in fabbrica risulterà sempre valida quale che sia l’impiego dello strumento.

In un synth polifonico, invece, c’è un problema non da poco: che succede se due, quattro, cinque, sei, otto o più voci – tutte modellate sullo stesso synth monofonico di prima – sono suonate simultaneamente in accordo al massimo del loro livello?

Semplicemente, lo stadio di uscita riceverà due, quattro, cinque, sei, otto o più volte la quantità di energia prevista come massima ampiezza, distorcendo miseramente ogni accordo eseguito dal musicista. La distorsione sugli accordi è cosa buona e giusta per un chitarrista rock, è cosa buona – ma non indolore – per un hammondista altrettanto rock, è cosa pericolosa per un poly-sintetitista dei bei tempi andati…

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Per evitare questo problema, ci sono due strade percorse dai progettisti:

  • Abbassare percentualmente il livello di ciascuna voce di polifonia, in modo che la richiesta di massima polifonia corrisponda allo 0 dB o al massimo livello altrimenti previsto dal sistema. Questo può essere ottenuto con un meccanismo di tipo anticamente statico, per il quale lo strumento non sfrutta mai (tanto in mono, quanto in poly) tutta la dinamica possibile, al fine di evitare distorsione. In alternativa, ad esempio nella serie K Kurzweil, c’è un algoritmo sofisticato che conta la richiesta di polifonia effettuata dal musicista e scala il volume di ogni nota in maniera inversamente proporzionale alla densità dell’accordo eseguito: una nota singola suona molto forte, un bicordo risulta composto da due voci di livello appena attenuato, un accordo a cinque note è realizzato scalando più severamente i singoli volumi eccetera… In tutti e due i casi, il risultato può non essere soddisfacente, se non si impiega una logica sufficientemente sofisticata per far lavorare i meccanismi interni.
  • Adottare un’allocazione di voce, cioè una gestione della polifonia, di tipo Unison, con la quale sempre e comunque tutte le voci disponibili, dopo una loro ferrea regolazione di livello,  sono impilate e pronte alla richiesta del musicista (otto voci che eseguono la singola nota; quattro più quattro voci per il bicordo; due più due più due più due per il tetracordo, eccetera; con tutte le condizioni intermedie numericamente imperfette). Anche se questa condizione può far luccicare di contentezza gli occhi del prog keyboard player, occorre ricordare che uno stack voice in Unison ha una densità armonica diversa – molto più ingombrante – di una voce singola… insomma, il suono cambia e non sempre per il verso giusto.

Ma in antico, come facevano? Beh, la cosa non è mai stata del tutto indolore: nel vecchio organo Hammond del 1936, il matching transformer che si vedeva arrivare una “botta” di polifonia esagerata, reagiva sporcando in maniera più o meno sensibile la purezza delle sinusoidi prodotte dal generatore elettrofonico. Al resto, provvedevano il preampli valvolare dello strumento e/o l’ampli in Classe A del Leslie…

Nel pianoforte a coda, dando per scontanto un limite teorico di 10 dita al massimo (o 20, nel caso di un duo pianistico), la richiesta di massima polifonia eseguita con un più che fortissimo portava alla distorsione… le orecchie dell’ascoltatore. In tutti e due i casi, il rapporto tra polifonia e livello percepito non era risolto/risolvibile senza effetti collaterali seppure minimi. 

Insomma, più note simultaneamente corrispondono a maggior volume in uscita: qualcuno deve attenuare preventivamente il volume di ciascuna nota, sacrificando dinamica di sistema, per evitare distorsioni sull’uscita. Conseguenza: il sint monofonico suona più forte, con maggior dinamica, di un sint polifonico usato singola nota contro singola nota… la prima macchina lavora con una taratura che spreme tutta la possibile dinamica di sistema; la seconda deve mettere le mani avanti per evitare danni.

 

Differenze di tipo circuitale legate al compito che deve essere svolto

Cosa deve fare il musicista con un synth monofonico? E con una macchina polifonica? Nel corso del secolo appena passato – sembra incredibile, ma la Musica Elettronica e l’impiego della tecnologia musicale ha quasi 100 anni… – si è passati attraverso diverse fasi di adattamento al nuovo mezzo tecnologico:

  • una fase di pionerismo, nella quale la novità espressiva giustificava di per se stessa scelte estetiche, espressive e performative;
  • una fase di conferma commerciale, nella quale lo strumento musicale elettronico era chiamato a svolgere – appunto – compiti commerciali, quali l’imitazione di strumenti acustici o di altri strumenti elettronici (l’epoca della vituperabile sintesi imitativa);
  • una fase di consapevolezza espressiva, raggiunta la quale il sintetizzatore fa – finalmente – quello che gli viene meglio:  il sintetizzatore…

E’ facile immaginare come, specie nel secondo periodo dell’imitazione tout cour, si sia venuto creando un carico di compiti timbrico/espressivi notevole sulle capacità tanto del vecchio mezzo monofonico quanto del più recente sistema polifonico.

Semplifichiamo ancora

Un synth monofonico può fare: bassi, lead, effetti, fraseggi, eventi percussivi, filtraggi di segnali esterni. Se controllato esternamente, può automatizzare in maniera melodico/ritmica determinate parti di sequenza.

Un synth polifonico può fare pad, accordi, accompagnamenti, fraseggi. In determinate condizioni, può essere usato anche per fare quanto abbiamo visto in precedenza per la macchina monofonica.

A questo punto, immedesimatevi nel progettista del 1978, che deve mettere su strada un polysynth economico, abbordabile dalla massa, che sia versatile e che – attenzione – non vada a tagliare l’erba sotto ai piedi dei suoi modelli monofonici precedentemente progettati e commercializzati… è evidente che il nostro eroe finirà per scegliere una dotazione circuitale sbilanciata sulle funzioni proprie, peculiari, al comportamento polifonico. E, per fare questo, tenderà a trascurare quelle che invece sono proprie al monofonico.

Iniziamo ad avvicinarci all’altro punto critico della questione.

 

Cosa ci deve essere dentro un synth monofonico degno di questo nome

Facciamo astrazione, per un momento, dalle “variazioni sul tema” proprie della Drone Music e facciamo altrettanta astrazione da aberrazioni strutturali che in epoche buie hanno piagato il nostro mercato nazionale.

Un sintetizzatore (monofonico) per essere tale, stando a quanto afferma Bob Moog deve garantire risultati dinamici, espressivi, controllabili, ripetibili. In aggiunta a cotanti nobili concetti, è possibile aggiungere: deve contenere una dotazione sufficientemente completa di sorgenti sonore (meglio più di una, non necessariamente più di tre), di trattamenti sul contenuto armonico (quindi, filtri e amplificatori), di mezzi per controllare il proprio funzionamento in maniera statica e dinamica (quindi, tastiera, inviluppi, oscillatori a bassa frequenza, eccetera), e – dulcis in fundo – deve prevedere la possibilità di personalizzare a discrezione del musicista il comportamento dei controlli stessi (basti pensare al glide/portamento applicato alla tastiera).

Tutto questo, per raggiungere la massima espressività  – unita al massimo controllo – sulla generazione timbrica della singola voce.

 

Pensiamo in grande… andiamo in polifonia

La lista della spesa che abbiamo steso pocanzi è bella et robustosa et forte per un monofonico, ma diventa ridondante quando si ha a che fare con il design di un polifonico economico:

  • Chi ha bisogno di un’articolazione d’inviluppo indipendente per volume e contenuto armonico? E se il musicista (quasi squattrinato) non ha sufficiente esperienza? Meglio farlo lavorare con un solo inviluppo simultaneamente operativo su filtro e amplificatore. In un colpo solo, abbiamo risparmiato un inviluppo per voce.
  • Certo, occorrerà prendere qualche provvedimento; ad esempio, nell’amplificatore diventerà necessario prevedere la possibilità di alternare il controllo d’ampiezza da parte dell’inviluppo con il controllo semplificato da parte del Gate di tastiera… niente Release, ma si riguadagna – apparentemente – l’indipendenza tra apertura del filtro con Attack Time lento e impatto immediato sul volume d’uscita.
  • Chi ha bisogno di tre oscillatori per ciascuna nota nel proprio accordo? Anche il pianoforte a coda, nella tessitura medio bassa, se la cava benissimo con una o due corde… tanto vale stringere la dotazione di sorgenti sonore a due oscillatori per voce. Anzi, meglio ancora, mettiamone uno solo e pompiamo sulle serigrafie di pannello che evidenziano il comportamento di PWM-Pulse Width Modulation. Non male, vero?
  • Gli abbiamo tolto un oscillatore, anzi lo abbiamo lasciato con un oscillatore per voce… forse, sarà meglio regalargli la possibilità di ascoltare simultaneamente due forme d’onda, una principale e una sub oscillazione all’ottava inferiore; o magari – attenzione… – può essere saggio prevedere la presenza di un chorus che lavora complessivamente su tutte le voci di polifonia generate.
  • Un’esecuzione per accordi non ha bisogno di tanti fischietti e campanelli… probabilmente, nel 95% dei casi, basterà un semplice low pass filter risonante con il suo bravo inviluppo. Il musicista provvederà a dosare chiusura della frequenza di taglio, grado di resonance e articolazione di envelope amount per adattarsi (poco pagare, poco avere…) allo scopo desiderato. Via, in un colpo solo, sistemi di filtraggio multiplo, scelte di slope e di selettività variabili, via stadi di equalizzazione esasperati o percorsi indipendenti per le diverse sorgenti sonore. Casomai, è possibile recuperare un minimo di flessibilità richiamando in prima linea il buon, vecchio, caro, filtro passa alto non dinamico che agisce complessivamente su tutte le voci di polifonia. Praticamente, un controllo di tono a valle del low pass, di tipo simile a quanto era implementato nel nobile ARP Odyssey dei bei tempi andati.

Se spremiamo al massimo il percorso seguito finora, ci renderemo conto che la struttura di voce del polifonico economico è molto, molto, molto più semplice di quella di qualsiasi synth monofonico di fascia medio bassa. Per forza di cose, i risultati saranno meno sofisticati, meno potenti e personalizzabili. Certo, si possono prendere gli accordi, ma questo è un altro paio di maniche.

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Comments (25)

  • Giovanni

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    Articolo interessante e originale!
    Mi vado subito a sentire Brain Salad Surgery…
    Comunque ho sempre avuto una teoria, che approfitto dell’occasione per esternare, che il momento magico della musica sintetica sia stata quella dei monofonici, proprio per la capacità di tali strumenti di “ispirare” l’esecutore e il compositore maggiormente rispetto a quello che avrebbero fatto successivamente i polifonici. E’ una mia idea basata sul principio che la creazione musicale sia aiutata più o meno dalla strumentazione usata che non so quanto possa essere condivisa.

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    • Giovanni

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      Chissà come se la sarebbe cavata Wendi Carlos con un polifonico…?!

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    • frabb

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      se ti puo far piacere, io sono tra quelli che condivide la tua idea al 100%. Sono un anti-formalista per natura e credo che molto spesso non solo singoli pezzi, ma interi generi siano nati a partire dalle limitazioni della strumentazione a disposizione degli artisti: tra di noi li si chiama “i paletti”, che rompono un po’ durante il cammino ma servono a tenere su la montagna. Immagino me stesso di fronte alla teorica ipotesi di poter fare “tutto” (suonare perfettamente qualsiasi strumento) con “tutto” (avere accesso a qualsiasi strumento sulla faccia della terra e magari anche a un team di bob moog per progettarne di immaginifici): per paradossale che possa sembrare, credo che mollerei tutto e mi dedicherei alla pesca alla carpa.

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      • Giovanni

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        Vedo che siamo in perfetta sintonia, anche se poi negli anni la tentazioni di acquisire apparecchi nuovi mi ha portato ad ampliare la strumentazione. Per fortuna che c’è stata la “tasca” a ricordare di non esagerare. E, comunque, la tentazione della pesca (per me quella subacquea) è sempre in agguato!

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    • Marco

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      Io penso , a mio modesto parere ovviamente, che l’idea di base sia quelle di utilizzare qualsiasi tipo di macchina per raggiungere uno “scopo sonoro” , che sia polifonico o monofonico un sintetizzatore è un mezzo per raggiungere un determinato suono, penso che ciò che ha caratterizzato come migliore il periodo d’oro dei monofonici sia stata proprio lo stesso periodo musicale non la struttura o il tipo di synth, nel senso gli anni 80 frivoli e super GLAM-LUSH erano predisposti per un tipo di sintesi , schiaccia e vai (leggi preset ), tutto questo miscuglio tra 70 e 80 e stato raccolto nei 90 da vari gruppi NIN e affini e penso che sia stato li il vero culmine dei synth , tutt’ora in corso a mio avviso, in cui un polifonico come un semplice virus A o B può essere usato come drone machine o come monofonico stile MiniMoog .

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      • Enrico Cosimi

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        be, il Virus (preferisco il TI, comunque) è il v.a. che suona più convincente tra tutti quelli attualmente in commercio…

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        • Marco

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          Si ovviamente il Ti rimane qualche gradino sopra, era per portare un esempio “low cost” o almeno al di sotto dei 500 euro :-)

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    • Enrico Cosimi

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      c’è stato un notevole cambio di generi musicali…

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  • Attilio De Simone

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    Articolo interessante che suggerisce varie riflessioni. Come la mettiamo con i polifonici DSi che sembrano “fregarsene” di tutte queste questioni e offrono matrici di modulazioni ricchissime anche se, ovviamente, resta il limite del volume, ma la questione del volume è inevitabile, è un fatto matematico e non si può ovviare. E come la mettiamo con la sintesi virtuale che riesce anch’essa a trovare la strada per offrire polifonia (limitata solo dalla potenza della cpu) routing di modulazione degno di un modulare e suono dal volume più alto possibile?

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    • Enrico Cosimi

      |

      molto spesso, più di quanto non si possa pensare, i polifonici DSI saccheggiano a piene mani nelle comodità del digitale… a quel punto, i parametri di valutazione saltano 😉

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      • Attilio De Simone

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        ok, quindi l’articolo riguarda solo i polifonici che hanno una catena al 100% analogica. lo so che i DSi hanno di analogico solo il minimo indispensabile e che il resto è fatto via software. d’altra parte anche moog con il sub37 sembra aver adottato questa filosofia per arricchire di soluzioni che sarebbero state troppo costose se interamente analogiche.

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  • Attilio De Simone

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    Sempre per mettere ulteriore legna ad ardere sul fuoco di questa interessante discussione, come la mettiamo con i moog slim e little phatty collegati in poly chain che consentono di ottenere una polifonia massima di 16 note?

    Reply

  • Giovanni

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    Probabilmente mi addentro in un territorio che non conosco a sufficienza ma, occhio o croce, si possono pure collegare diversi slim e phatty ma, visto che è noto che non hanno singolarmente la forza di un minimoog, dubito che pure messi tutti insieme ne potranno avere il carattere…
    Per cui, meglio uno ma buono!

    Reply

    • Attilio De Simone

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      In verità si parlava di poly chain e di polifonia non di mettere in multilayer 16 phatty per ottenere la potenza di un minimoog.

      Reply

    • frabb

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      beh per quello m’era venuto in mente di farlo con tanti doepfer dark energy (pensa che bei paddoni) , ma per una polifonia diciamo a 10 note ne servirebbero 10 (per l’appunto) più tastiera e tutto quel che serve per creare un voice stealing appena decente…. insomma 5/6 mila euro di spesa… mi pare che enrico si riferisse a polifonici ECONOMICI, per spendere soldi ci sono già dei mega modulari ma per l’appunto costano come un’automobile di grossa cilindrata…
      Tutto si può fare con abbastanza soldi o abbanstanza CPU….

      Reply

      • Attilio De Simone

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        Tanto economici non mi sembrano….
        Un Polymoog oggi ha una quotazione media che non scende sotto i 5.000 € anche se ne ho visto qualcuno venduto a 2.000 €. Così come un Oberheim OBx dubito che si possa acquistare sotto gli 8.000 €. senza considerare che se si indicizzano i prezzi a cui erano venduti 20 o 30 anni fa ti ritrovi con valori non indifferenti e tutt’altro che economici.
        E comunque 10 dark energy li prendi a meno di 4.000€, considerando che gli mk1 li trovi con prezzi che oscillano tra i 350 e i 400 € in 4.000€ ci stai tranquillamente (ma raggiungi una polifonia di 10 note, che mi sembra anche eccessiva) e considerando che gli mk2 hanno uno street price di 380 € e che se ne prendi una decina sicuramente puoi provare ad avere un prezzo all’ingrosso e fai scendere di tanto il prezzo, non mi sembra che siamo lontani dai prezzi degli strumenti citati negli articoli.

        Reply

  • Bruno DC

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    Che articolo interessantissimo, grazie Enrico per tutte queste tue “riflessioni” che condividi con noi !
    ….per rispondere a Giovanni… probabilmente W.Carlos sarebbe stato felice a quei tempi di avere a disposizione i virtual synth di oggi ed avere a portata di mano intere orchestre (vere o sintetiche che siano) !
    ma per nostra fortuna, non c’erano e ci ha potuto regalare S.O.B. e successivi !
    a dir la verità, quando negli anni 90 novanta ha rifatto S.O.B. con gli strumenti digitali non è che mi sia piaciuto molto !
    il primo (quello del 68) coi synth monofonici mi è piaciuto di più….
    …. Attilio, hai ragione… oggi coi virtuali hai possibilità infinite… devi solo stare attento a non perderti nella programmazione, altrimenti ti finisce il tempo per suonare !
    con i synth monofonici invece hai poche possibilità (lasciamo da parte i modulari) per cui devi “spremerli” a fondo per creare qualcosa di originale….
    Ciao

    Reply

    • frabb

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      si ritorna alla pesca alla carpa :)

      Reply

      • Giovanni

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        😀

        Reply

  • Marcello

    |

    Mi inserisco nella discussione, dato che è una delle piu’ recenti, per chiedere al prof.Cosimi (tornando ai monofonici da favola) quando pubblicherà il Tutorial parte 3 del Minimoog Voyager XL. Ho la fortuna di avere questo splendido strumento, e un bel tutorial sulla parte modulare dell’XL sarebbe alquanto comoda… :)

    Reply

    • Enrico Cosimi

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      ah, saperlo…
      speriamo di trovare presto uno strumento disponibile 😀

      Reply

  • Rigel

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    Articolo fondamentale e interessante.
    Tuttavia, data la nulla esperienza con l’analogico, pongo una domanda parecchio noob: in un mondo ideale, dove esistono preamplificatori, mixer, interfacce audio totalmente “trasparenti”, che senso ha “preoccuparsi” del relativamente scarso volume d’uscita del polifonico classico, a fronte della Botta Dinamica™ :-) del monofonico?

    Reply

    • Enrico Cosimi

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      per quanto trasparenti possano essere, tutte le componenti della catena audio sono più felici se mandi loro un segnale serio 😉

      Reply

  • alex

    |

    splendido articolo, grazie

    Reply

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