Hace bastante tiempo que tenia archivada esta conversación sobre síntesis por FM y Horgand que quería publicar.

Qué es Horgand? un sintetizador por soft capaz de realizar sonidos de órgano y otros tipos de sonido como pianos eléctricos (Rhodes , Wurlitzer, DX E.Piano ), Jazz Guitar, Strings, Brass, Fretless Bass, Accordion etc. Esta basado en síntesis por FM, según su web:

“Is based on a FM audio synthesizer with twenty carriers (20) without modulators in a plain based algorithm.
each carrier frequency can be modified for construct complex sounds. The synthesizer incorporate also a LFO (Low frequency oscillator) for generate tremolo effects and detune effects applying LFO Pitch and Amplitude to the carrier frequency’s. Some synthesizer parameters can be edited for each sound including two ADSR, (Normal and Percussion), Fine Frequency, Attenuation, Rotary Amplitude, Transpose, etc. Four DSP effects are available for obtain more complex sounds, Rotary, Chorus, Delay and Reverberation. Sounds are stored in banks of 32 organ sounds and can be changed externally with MIDI program change (1-32).”

También incorpora reconocimiento de acordes para producir acompañamiento automático (bajo y bateria) y con líneas de bajo editables para cada ritmo.

Ejemplo de como suena: Horgand_demo.ogg

No conozco mucho de síntesis por FM y tenía curiosidad de como lograba el sonido y terminó saliendo una especie de entrevista improvisada, creo que puede ser interesante para quienes quieran adentrarse en este tipo de programación.

La conversación:
—
<hordia> despues me tenes que contar en que te basaste para conseguir el sonido de horgand digitalmente…
<holborn> pues en el DX7 …. tiene 32 algoritmos de colocacion de los operadores … pero si usas el plano (todos en linea)… todo lo que hagas suena a organo … a partir de ahi … pues añadirle los efectos … y claro en vez de 6 “osciladores” hay 10 … que en realidad son 20 … con lo cual pues es mas rico que un emulador de dx7 tipo hexter o en el dx7 mismo … en realidad .. para usar 20 osciladores no chupa CPU nada … otros porgramas usan 3 y ch
<holborn> claro que para ahorrar cpu .. tuve que limitar algunos parametros de edicion … pero bueno … yo lo que queria era que sonara … si nadie se pone a editar sonidos … ni dios vaya …
<hordia> que es el DX7? me suena a un teclado legendario pero no estoy seguro…

<holborn> el DX7 fue el primer sintetizador FM … es de yamaha .. y fue una revolucion porque era el primero que mas o menos imitaba bien sonidos reales … algunos mejor que otros …
<holborn> los vendieron todos y mas …
<holborn> yo realmente era un experto … en aquella epoca ni dios sabia nada de musica electronica … yo me hice un curso que daba un loco de la musica electronica .. y sabia programar sintes cosa que nadie sabia .. te estoy hablando de hace mil años …
<holborn> cuando salio el DX7 pues me tuve que empapar toda la info porque realmente es muy diferente a un sinte analogico tradicional … y bueno .. le pedi a un amigo que trabajaba en un distribuidor de yamaha .. que me consiguiera info de verdad … de hecho todavia la conservo ..por ahi ..
<hordia> :O
<holborn> yo llegue a trabajar programando sintes en un estudio de grabacion …. vaya no todos los dias pero me llamaban de vez en cuando
<holborn> haciendo presets … me refiero .. claro
<hordia> veo que horgand es el resultado de muchos años de experiencia…
<holborn> si … a ese nivel si … pero todo fue gracias a un ejemplo de la web de alsa .. .se llama fmminisynth.c … o lago asi … 100 lineas de codigo … entonces se me ocurrio … y empece ..

<holborn> luego buscando … encuentras mil ejemplos de codigo … en HArmony Central … no esta el codigo pero explican como funcionan los efectos … en cristiano .. sin mucha matematica … esta muy bien .. luego ya el implementarlo es cosa de uno … pero el mismo Paul Nasca dice por ahi (el del zyn) que se basa en esa explicaciones … y yo tambien claro
<holborn> ya te aseguro que su implementacion es mejor que la mia
<hordia> jeje
<holborn> ahora …la mia consume un tercio de cpu que la suya
<hordia> entonces hay que ver que parametros se toman para definir cual es mejor
<holborn> pues es un sinte … lo que suena … sus efectos suenan mejor …. pero … el usa 3 o 4 osciladores por sonido … yo uso 20 … con lo cual en algun lado hay que recortar …
—

El ejemplo que se menciona: miniFMsynth.c

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Hace un tiempo, cuando le regalé a mi hermana un afinador para violín, para mi sorpresa (por que lo ignoraba) me enteré que hasta los afinadores más baratos incorporan el afinado por vibración (de la madera). Esto es muy conveniente por que elimina ruidos externos de una manera natural, algo imagino casi imprescindible para un violín tradicional (sin micrófonos) que en general se afina en presencia de otros instrumentos de una orquesta. Lo que se hace es colocarlo en alguna parte del instrumento con una especie de prensa que tiene para que quede bien sujeto. La verdad que me gustó.

(el afinador era un: matrix gt2)

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Los días 19, 20 y 21 de agosto se realizará en el hotel Panamericano de Buenos Aires (Argentina) una conferencia sobre audio multicanal. La misma tiene caracter internacional y esta organizada por AES Latinoamerica.

Esta conferencia apunta a reunir a todos los profesionales y estudiantes que tienen contacto directo o indirecto con los diferentes campos del audio. El encuentro tiene como principal misión incentivar y facilitar el intercambio de opiniones y experiencias entre todos los participantes, contando por primera vez en Latinoamérica con la presencia de numerosas personalidades del audio de máximo reconocimiento mundial.

Los tópicos de la conferencia serán:

• The Surround Studio
• Surround Recording
• Surround Mixing
• Surround Mastering
• Surround Live Sound
• Surround Psychoacoustics
• Composing for Surround
• Surround Encoding

El programa hasta el momento es este:

Todas las conferencias serán dictadas en inglés, con traducción al español.
 

También habrá una gran exposición comercial con acceso libre y gratuito con las últimas novedades en tecnología de:
AKG - ALLEN & HEATH - BEYER DYNAMICS - BSS - DBX - CAMCO - CROWN - DBA - D.A.S. AUDIO - DIGIDESIGN - FZ - JBL - LAVRY ENGINEERING - LEXICON - MEYER SOUND - MUSI-CO - NEUMANN - NEXO - R.C.F. -SELENIUM - SENNHEISER - SHURE - SOUNDCRAFT - TEVELAM - T.H.E. AUDIO - TODOMUSICA S.A - WSDG

Exhibición de:

• Micrófonos
• Sistemas de altavoces
• Sistemas de monitoreo
• Consolas de mezcla
• Sistemas de disco rígido
• Procesadores de audio
• Equipamiento de medición
• Equipamiento multimedia

También habrá varios workshops a cargo empresas. Para más detalles consultar este link: actividades.
 

Por otra parte, la lista de invitados especiales incluye a varios de los nombres más sobresalientes de la industria, por ejemplo:

Martha De Francisco: Experta en grabación y procesamiento de sonido envolvente, Martha dará una presentación teórica en conjunto con George Massenburg y luego un imperdible workshop sobre técnicas de grabación en Surround.

Kimio Hamasaki: El Investigador Senior de la compañía de broadcasting más importante del Japón, NHK (Japan Broadcasting Corporation), vendrá especialmente para disertar y demostrar las virtudes del sonido surround con altura (monitores con distintas elevaciones que otorgan un nivel de realismo nunca antes percibido).

Tomlinson Holman: El cerebro detrás del sistema universalmente conocido como THX, Tom nos mostrará su último desarrollo: el sistema 10.2, que será explicado teóricamente y demostrado en forma práctica por primera vez en América Latina.

Bob Katz: Uno de los Ingenieros de Mastering más reconocidos del mundo, autor del único libro serio editado hasta el momento sobre masterización de CD, estará presente para darnos su particular y siempre vigente punto de vista sobre este tema tan interesante.

Dan Lavry: El fundador de la muy reconocida compañía Lavry Engineering, dedicada al desarrollo de tecnología de conversión Analógica/Digital de última generación, vendrá a exponer sobre los aspectos ocultos de la conversión y el procesamiento más allá del stereo.

Jeff Levison: Consultor internacional de la firma DTS, Jeff es una personalidad reconocida en el área de codificación de audio para nuevos formatos, tales como Blu-Ray y HD-DVD. Dará una presentación y un workshop sobre la realización de mezclas en 7.1 para distintas aplicaciones.

George Massenburg: Una de las leyendas del mundo del audio, diseñador de equipos que se han utilizado en todos los estudios del mundo, George colabora asiduamente con AES desde siempre. En esta oportunidad, dará junto con Martha de Francisco una presentación teórica sobre la creciente importancia del Surround en la Ingeniería de Audio actual.

John Pellowe: convocado por Meyer Sound, John nos dará una clara explicación sobre los sistemas de arquitectura electroacústica y sus diversas aplicaciones.

John Storyk: El reconocido diseñador acústico, fundador y Presidente de Walters-Storyk Design Group, dará un seminario explicando los criterios a utilizar para el tratamiento acústico de espacios críticos, con acento en la utilización de éstos para aplicaciones de sonido Surround. John conducirá también un Studio Tour en el que mostrará la aplicación práctica de estos criterios en distintas facilidades de la Ciudad de Buenos Aires.

Wieslaw Woszczyk: Es un verdadero honor que el Presidente Mundial de AES nos visite para esta ocasión. Está a su cargo la inauguración oficial de la Conferencia y luego una muy recomendable presentación teórica sobre Comunicación Multisensorial de la música y el espacio.

El panel “Sonido Surround Platinum” está compuesto por Martha De Francisco, Tomlinson Holman, Bob Katz, Kimio Hamasaki, John Storyk, y John Pellowe; junto con los músicos y productores Pedro Aznar, Pablo Guyot y Tweety Gonzalez.

Para descargar la ficha de inscripción a la conferencia o consultar más información relacionada visite www.americalatina.aes.org.

Se entregará certificado de asistencia expedido por AES. Vacantes Limitadas.

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Hace un tiempo, se contactó conmigo una persona que me pidió si lo podía poner en contacto con gente que pudiese llegar a interesarse en construir un instrumento de teclado temperado según el sistema Mercator o escala temperada que tenga los conocimiento necesarios como para llevarlo a cabo (la idea era/es armar un mini-grupo de trabajo).

Básicamente:

“La propuesta del presente trabajo es construir un instrumento musical de teclado temperado según la convergente (53 / 31) (ver: Federico Miyara: “La música de las esferas: de Pitágoras a Xenakis… y más acá“). Este temperamento parece adjudicado al célebre matemático Mercator. Del libro “Acústica musical y organología”, Tirso de Olazábal, Editorial Ricordi Americana, 1977, extraigo el siguiente fragmento:”El intento más ingenioso ha sido realizado por el famoso matemático Gerardo Mercator, que propuso en el siglo XVI un sistema basado sobre una sucesión de 53 quintas, que origina una coma pequeñísima; este sistema, llamado a veces “sistema de los 53 grados”, permite obtener quintas y terceras mayores casi perfectas. En el siglo pasado fueron construidos dos órganos con 53 teclas por octava, templados según el sistema de Mercator, pero no tuvieron éxito debido a su enorme dificultad de ejecución.” Para simplificar, llamaré a este sistema “sistema Mercator”, “temperamento Mercator” o “escala Mercator”. Básicamente este temperamento consiste en dividir la octava en 53 “microtonos” iguales entre sí, y usar estos microtonos para obtener los tonos y semitonos de la escala natural con una gran aproximación” (sigue)

El documento completo que me envió se encuentra aca: “Instrumento musical de teclado temperado según el sistema Mercator” (recomiendo su lectura completa)

Por mi parte, en este momento no cuento con mucho tiempo libre debido al trabajo, facultad y otros proyectos, pero me ofrecí a ayudarlo en lo que pudiera y tratar de ponerlo en contacto con gente a la que le pudiera interesar la idea. Ese es uno de los objetivos de este post, darle difusión. Con la misma idea, lo envié al grupo Buena Señal (ver detalles más abajo).

Un par de observaciones que se me ocurren/puedo hacer sin profundizar demasiado en el tema:

• Se me ocurren 2 caminos básicos. Samplear algún instrumento en cada frecuencia base requerida y luego asignarlos a las notas adecuadas o generar sonidos sintéticos teniendo en cuenta las mismas frecuencias calculadas.
• En cuanto a los sonidos sintetizados (generados por computadora) hay que tener también en cuenta los armónicos de cada nota (porque como todos sabrán los instrumentos tienen un timbre particular y no se componen solo de una frecuencia “pura” sino de una frecuencia fundamental y armónicos que son frecuencias múltiplos de la primera con diferentes amplitudes)
• En cuanto a la parte “física”, por ejemplo se podrían recibir los mensajes convencionales de cualquier teclado MIDI y por medio de este soft específico reproducir las frecuencias adecuadas a la escala elegida.

Como dije antes, también envié la propuesta al grupo Buena Señal, aca les dejo algunas buenas ideas que aportaron:

Por ejemplo, crackerpardo comentó: “Che me gusto la idea, ahora entre la facultad y el trabajo ando algo corto de tiempo como para ayudar bastante pero me parece que podríamos usar ZynAddSubFX, si mal no recuerdo con la síntesis aditiva tenés hasta 64 armónicos con control individual de amplitud y fase por voz, ajustes de tono en ±10 cents (nota: todavia no lei ninguno de los papers adjuntados); también para darle algo mas de realismo se le puede poner un LFO a alguno de los parámetros para hacerlos algo aleatorios o un filtro pasabajo dependiente de la nota para preservar el espectro (eso sería más importante si el sonido fuera sampleado). Bueno, a ver que les parece. Saludos”

Por otra parte, Victor Suarez opinó: “Propongo utilizar un teclado común que mande las notas en MIDI, hacer un plugin VST o similar que capture las notas (eventos midi), y que traduzca los eventos de manera que se altere la frecuencia. Lo que habria que hacer es utilizar el comando “pitch bend“, lo que permite “desafinar” la nota en curso. El efecto es el equivalente a estirar una cuerda en una guitarra. Algunos teclados vienen con una ruedita en la esquina superior izquierda para lograrlo. Aca tiene algo sobre el tema de comandos midi, si bien pobremente documentado, pero pueden conseguir mejor info revolviendo la web: MIDI commands”

Y Juan Vuletich dijo: “Hola! Yo creo que lo mejor es tomar un vsti open source, como buffersynth2 o Syntopia y agregarles la funcionalidad para elegir la escala, y hacer que usen las frecuencias correctas, no? Suena como algo que se podria hacer en 1 semana. (Si uno tuviera una semana libre, por supuesto!) El proyecto es super interesante. Pero no me animo a ofrecerme como voluntario por falta de tiempo…”

Bueno, eso es todo por ahora…
voluntarios? ideas? comentarios? interesados? (pueden dejar un comentario o comunicarse a través del formulario del blog y los pongo en contacto con Luis Enrique Schiller)

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Algunos ecos de lo que fue LAC2007:

• Fotos oficiales
• Back from LAC2007@TU-Berlin - The Aftermath y fotos
• Más fotos
• GNU/Linux Audio Conference en Berlín (repercusiones en LAU de este artículo)

Parece que todo el “streaming recolectado” va a estar disponible para bajar en esta dir: link.

Por otra parte, estos días (del 27 al 31 de marzo) se esta llevando a cabo en Frankfurt, Alemania, la exposición (creo más grande del mundo) de instrumentos, software y hardware musical y accesorios denominada Musikmesse.

Conclusión: LAC2007 en Berlin, Musikmesse en Frankfurt, parece que todo pasa por Alemania…

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Aprovecho la información que organicé para contestar un mail en una lista de Musix para hacer un post sobre conversión de audio a MIDI. El mail que contesté era de alguien que estaba buscando software de código abierto que hiciera eso (conversión audio-midi).

Dentro de los proyectos software libre yo conozco:

El wave2mid, que fue desarrollado como un proyecto de fin de carrera (Ingeniería Electrónica en la Universidad de Granada) por Pablo Busto González. Originalmente codificado en Matlab, luego fue migrado a Octave por la misma persona para poder distribuirlo libremente! Aún no tuve la oportunidad de probarlo ni examinar el código fuente, pero al menos parece estar bastante bien documentado (aunque en la misma página web anticipan que es muy lento, como era de esperar por estar desarrollado sobre este tipo de programas que en todo lo que no sea multiplicación de matrices dejan mucho que desear en cuanto a velocidad).

Programados en C++, están el Free Audio Note Recognition, también conocido simplemente como fanr (polifónico) y el Midingsolo (monofónico).

Nunca los probé y no se en que estado están. Tampoco se cual es el “estado del arte” en este tema, no se si hay algún programa (de código abierto o no) que realmente lo haga bien. La última vez que probé programas de este tipo fue hace muchos años y no quedé para nada conforme.

Algunas cosas relacionadas que conozco, que no hacen específicamente esto pero creo que pueden servir de referencia son:

El Voice2MIDI, que como su nombre lo indica esta orientado a la conversión de voz a midi, no de instrumentos. El trabajo que le dió origen parece estar aqui. Es parte del framework CLAM y según el pdf antes citado fue presentado como proyecto de fin de carrera de Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas en la Universitat Pompeu Fabra y lo tuvo como director a Xavier Amatriain (uno de los principales desarrolladores del proyecto CLAM). Fue revisado aqui (en realidad se revisa el proyecto CLAM en general, pero también se le dedican unas palabras a este soft)

Tartini, una herramienta de análisis musical en tiempo real que esta orientado a una completa visualización del timbre de notas interpretadas por instrumentos o voz (tiene varios tipos de vistas) y entre otras cosas sirve para identificarlas (aunque creo que no de forma automatizada) y analizar su contenido espectral de diferentes maneras. Fue resultado de un trabajo para obtener un PhD y el autor, Philip McLeod ofrece un par de papers al respecto en su web (yo se los pedí hace un tiempo y me los envío enseguida).

Reciéntemente Avelino Herrera Morales hizo en su blog varios posts sobre separación de fuentes de sonido (que pueden venir bien para que sea polifónico!) y algunas implementaciones de algoritmos (liberadas bajo GPL!) para lograrlo:

• DUET
• El análisis de componentes independientes o la estadística aplicada al DSP
• Una tesis interesante
• Implementación en C del algoritmo de separación de fuentes de sonido

¿Alguien conoce algo más?

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Hoy me enteré de este proyecto: linuxguitar y recordé que yo también tuve un “proyecto loco” parecido y decidí finalmente postear sobre eso. Fue en el año 2003, como proyecto para la materia Laboratorio de Microcomputadoras. Recién empezaba a cursar materias de electrónica (venía de ing. industrial) y tanto yo como mi compañero no habiamos hecho hasta ese momento más materias de electrónica que “técnica digital“, bachilleres los 2, fue toda una aventura y desafío (generalmente es una materia que se hace mucho después).

Básicamente consistió en diseñar e implementar un dispositivo de afinación automático en una guitarra eléctrica [1], dandole al usuario la capacidad de elegir la afinación que desee [2] seleccionando la opción correspondiente a través de un menú por medio de un teclado y un display LCD.

Una vez que logramos que nos aprueben el anteproyecto, con mucho trabajo y esfuerzo lo hicimos funcionar. El firmware fue íntegramente hecho en assembly y solo le habremos dedicado un 20% del tiempo total (supuestamente el objetivo de la materia) ya que lo que más tiempo nos consumió fue el tema del afinador y el funcionamiento del hardware (soldaduras frías, etc).

El ajuste de las cuerdas se lograba gracias a que el dispositivo constaba de un motor (idealmente planeado para 6) que ajustaba o aflojaba las cuerdas según correspondía (si tenia que aumentar la frecuencia ajustaba la misma y si era necesario lo contrario, la aflojaba).
 
Luego de acondicionar la señal mediante un filtro pasabajos medíamos su frecuencia con un microcontrolador AT89S8252 (familia 8051). Este último también se utilizó para el control del display, el teclado y los motores.

Esquema básico de funcionamiento:

El sistema también constaba de una completa interfaz con el usuario mediante la cual se podía elegir entre las diversas opciones, tales como afinar las seis cuerdas, afinar una sola, cargar una afinación propia o cambiarla por una predefinida.

También se diseñó un algoritmo adecuado que tuviera en cuenta las características de la señal recibida (ver este post) y que controle los diferentes movimientos de los motores tanto en sentido como en duración. Lo que no se hizo en este punto es ningún sistema de realimentación ni tampoco se hicieron uso de técnicas avanzadas de control automático (para evitar oscilaciones infinitas, que el sistema se vuelva inestable, etc).

Para más detalles e información exhaustiva del proyecto consultar el informe.
 
Aunque al principio, a la vista de la sorpresa de muchos y el caracter “innovador” del proyecto, fantaseamos con llevarlo a la categoría de producto, venderlo, e incluso registrarlo, pero nunca llegamos a nada en concreto (por razones que daré en otro post para que no se haga tan largo). Ahora, después de unos años, decidimos publicarlo íntegramente bajo GPL y aca esta:

• Informe completo para la materia
• Código fuente del firmware (licencia GPL)
• Esquemáticos: 1, 2, 3, 4 (licencia CC atribución)

Al año siguiente, decidimos presentarlo en un concurso de trabajos estudiantiles organizado por la SADIO, en el marco de las 33 JAIIO (2004). Les sacamos unas fotos, reciclamos el informe para que cumpla con las especificaciones del concurso, hicimos un afiche y volantes (ejem, los hizo mi novia) y nos fuimos a Cordoba (a lo de mi primo!). Volvimos con el 2do puesto!

• Informe resumido (20 hojas, JAIIO)
• Poster/Afiche para exposición (JAIIO)
• Presentación / Slides
• Volante (JAIIO)

[1] hasta compramos una especialmente para esto a $50! (para no destruir la mía!)
[2] tradicional, open G, drop D, etc

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Desarrollado por el grupo de tecnología musical de la Universidad Pompeu Fabra de Barcelona, reacTable consiste de una mesa redonda traslúcida con un proyector debajo, que por medio de visión por computadora, detecta la posición y orientación de objetos especialmente marcados. Estos pueden ser movidos libremente sobre la superficie (incluso rotar sus caras) modificando de esta forma la estructura y parámetros del sintetizador de sonido. Estos objetos vendrian a ser los típicos módulos de un sintetizador modular. Simultáneamente, el proyector muestra la actividad y las características principales del sonido producido, otorgándole de esta forma el necesario “feedback” al ejecutante.
Además, el sistema es multiusuario y por lo tanto puede ser ejecutado por varias personas simultáneamente.

Entre otras cosas reacTable, intenta ser:

• colaborativo: varios ejecutantes (en forma local o remota)
• intuitivo: sin manual, sin instrucciones
• poseedor de una sonoridad interesante y desafiante
• enseñable y aprendible (incluso por chicos)
• apto para novatos y músicos electrónicos avanzados (conciertos)