Modartt Pianoteq 5: Test e Videotutorial

moddart_pianoteq_5_1_altIl pianoforte è probabilmente il re degli strumenti, e come tale gode di ampia considerazione fra i produttori di software. Modartt però ha adottato un approccio totalmente diverso dal consueto: scopriamo insieme come nasce il suono di Pianoteq 5.
a cura di cubaser

Alla base di tutto…

moddart_pianoteq_5_1_alt.png_01Il suono del pianoforte è influenzato da molteplici parametri come il tocco, la risonanza della tavola armonica e simpatetica delle corde, i rumori meccanici, ma anche il materiale con cui sono costruiti i martelletti, l’angolo di incidenza di questi sulle corde…

Per poter rendere pienamente tutte queste sfumature, gli strumenti virtuali che emulano il pianoforte sono divenuti via via sempre più complessi e ovviamente più pesanti, richiedendo sempre più spazio per ospitare campionamenti più dettagliati di ogni parametro. Il campionamento digitale, però, per quanto effettuato con le migliori tecniche, offre solo la fotografia di un suono in un determinato momento; inoltre tutti abbiamo ben presente cosa accade quando un campionamento viene riprodotto in una zona lontana dalla quella che viene definita Root Note, ovvero la nota su cui è stato eseguito.

Per fare un esempio, se è stato campionato un C4, per eseguire correttamente il campione su note adiacenti il suono avrà una durata ed un timbro differenti ed il software dovrà ricorrere a sofisticati algoritmi di calcolo (Time stretching e Pitch shifting).

Si aggiunga a questo la gamma timbrica ottenibile dal pianissimo al fortissimo; i risultati più semplici venivano inizialmente ottenuti applicando un filtro VCF alla velocity della nota, in modo che il suono divenisse via via più brillante con l’aumentare della pressione sui tasti. Per aumentare il realismo, oggi si campionano vari stadi di dinamica sulla stessa nota (generalmente 12 campionamenti per ogni nota) che entrano in gioco mediante Velocity switch.

(Mi rendo conto di parlare un po’ da iniziato, perciò, senza alcuna variazione di prezzo, ho inserito un piccolo glossario alla fine del test con la descrizione dei termini utilizzati; potete trovare gli stessi cliccando sui link, sempre senza alcun aggravio per il contribuente, anche all’interno della sezione Glossario del forum 🙂 ).

Il risultato finale è che è stato raggiunto un eccellente realismo nella rappresentazione virtuale del suono del pianoforte, al prezzo di un aumento ipertrofico dello spazio su disco impiegato e della RAM e potenza di calcolo necessarie, in quanto ogni nota (e ce ne sono 88) richiede il campionamento su vari livelli di dinamica, il campionamento aggiuntivo o l’emulazione del rumore dei martelletti, degli altri rumori meccanici, delle varie risonanze, per non parlare del pedale del legato, la cui posizione determina l’insorgenza di Overtones (armoniche) sempre variabili, del pedale soft e di ogni altro parametro esecutivo.

Pianoteq 5 adotta un punto di vista opposto; il suono del pianoforte viene calcolato mediante una tecnica detta a Modelli Fisici (Physical Modeling). Per mezzo di questa tecnologia, ogni componente del suono (il timbro, le componenti inarmoniche, ma anche il materiale e la forma con cui è costruito lo strumento, oltre che parametri esecutivi ed altro) viene calcolato mediante algoritmi matematici.

 

L’interfaccia e le funzioni

Tutto questo po’po’di cappello iniziale serve ad introdurre l’interfaccia grafica, sulla quale sono riportate tutti i menu e le funzioni che servono a Pianoteq 5 per calcolare una nota

Figura 2: Moddart Pianoteq 5

Figura 2: Moddart Pianoteq 5

Distinguiamo 4 sezioni, a partire dall’alto:

una Barra dei menu, in cui è possibile personalizzare l’interfaccia grafica, definire le impostazioni audio e midi, richiamare/salvare presets ed altre funzioni, la zona Instrument Section, che contiene tutti i parametri per la sintesi sonora vera e propria, la zona Audio Engineering che offre numerose possibilità di modifica delle condizioni di ascolto, come la posizione dei microfoni, effettistica, equalizzazione, e di adattamento alle proprie esigenze “pianistiche” in selazione al tipo di tastiera utilizzata ed al proprio modo di suonare.

Infine una tastiera virtuale che consente il preascolto delle timbriche.

Il menu Options consente di mappare qualsiasi controller midi a qualsiasi funzione di Pianoteq, oltre che di modificare le opzioni audio e midi, la scala della GUI ed in generale tutto ciò che concerne lo strumento in generale

Figura 3: Moddart Pianoteq 5

Figura 3: Moddart Pianoteq 5

La striscia inferiore serve alla gestione dei plugin, con un browser ed una serie di switch per il salvataggio e la comparazione dei parametri, oltre che di una funzione Random che genera dei preset modificando casualmente i vari parametri.

Figura 4: Moddart Pianoteq 5

Figura 4: Moddart Pianoteq 5

La zona Instrument section comprende 3 menu attraverso i quali è possibile modellare il suono in tutte le sue componenti. La sezione Tuning agisce (comprensibilmente) sull’accordatura; oltre che modificare il diapason, è possibile anche scordare tra di loro le corde appartenenti ad una stessa nota; qui l’effetto è portato al massimo grado. Disponibli vari tipi di temperamento (anche personalizzabile) ed altro ancora.

 

Voicing

In questo menu vengono definiti tutti i parametri relativi alla generazione sonora vera e propria.

  • Hammer hardness: simula la durezza dei feltri dei martelletti. Più duro il feltro, più brillante il suono; è possibile impostare tre gradi diversi di durezza su tre zone di velocity
  • Spectrum profile: consente di modificare il rapporto tra la fondamentale e le armoniche di una nota (fino a 7 armoniche più la fondamentale)
  • Hammer noise: rumore meccanico provocato dalla percussione del martelletto sulle corde.
  • Strike point: consente di determinare il punto di impatto del martelletto sulle corde. È presente anche un parametro Humanisation che varia in modo casuale il punto di impatto.
  • Soft pedal simula l’azione del pedale soft, che rende un suono con meno armoniche. In Pianoteq 5 tutti i pedali sono progressivi, non limitandosi alla sola funzione ON/OFF tipica di sistemi meno evoluti.

 

Spectrum profile (Mp3 320 Kbps 545 Kb): 

in questo file viene prima azzerata la fondamentale, successivamente esaltata solo la seconda armonica, quindi tutte le armoniche dispari e poi le pari


 

Soft pedal (Mp3 320 Kbps 545 Kb):

un esempio di applicazione progressiva del pedale soft

 

Design

Tutto ciò che concerne l’iterazione di ogni nota con lo strumento nel suo complesso;

  • Soundboard: consta di 3 parametri. Il primo, Impedance, simula la resistenza meccanica del legno della tavola armonica alle vibrazioni sollecitate dalle corde. Più duro il legno, più il decadimento del suono sarà lungo e brillante. Altri due parametri, Cutoff e Q factor si incaricano di emulare quantità e velocità del decadimento delle armoniche.
  • String Lenght: la lunghezza delle corde. La lunghezza delle corde è responsabile della maggiore o minore presenza di componenti inarmoniche nel suono; più lunga la corda, meno frequenze inarmoniche saranno presenti.

 

Impedance (Mp3 320 Kbps 545 Kb):

azione del parametro impedance sul decadimento delle armoniche

 

Quattro chiacchiere sulla composizione del suono

Stabilita la frequenza fondamentale di una nota, ad esempio il classico LA a 440 Hz, si possono definire Armoniche (Overtones): tutte le frequenze multiple della fondamentale. La seconda armonica (2F) sarà quindi 880 Hz la terza armonica (3F) 1320 Hz, la quarta 1760 e così via. La presenza o meno di più armoniche ed il rapporto di ampiezza tra le varie armoniche e la fondamentale determinano il timbro.

Ci possono essere però delle componenti armoniche che non rispecchiano esattamente un multiplo della frequenza fondamentale, ed anche esse contribuiscono a creare il timbro dello strumento. Dobbiamo quindi introdurre il concetto di Parziali: ogni suono quindi è costituito dalla somma di parziali; a loro volta, esistono delle parziali che sono multipli della frequenza fondamentale (parziali armoniche), e parziali che non lo sono (parziali inarmoniche). Un suono ricco di parziali inarmoniche avrà una tendenza “campanellosa” (una caratteristica che si riscontra in tanti suoni percussivi della sinstesi FM) fino ad arrivare a suoni che non hanno una intonazione ben precisa essendo costituiti per la maggior parte da parziali inarmoniche, o in cui l’intensità delle parziali inarmoniche è addirittura superiore alla fondamentale.

Nella teoria, l’intensità delle parziali normalmente decresce con varie modalità rispetto rispetto all’intensità della nota fondamentale, in ogni strumento musicale viene generata una vibrazione (corde, ance, piastre, pelli…), ma il treno di onde così prodotto viene ulteriormente modellato dallo strumento stesso.
Alcune frequenze possono entrare in risonanza con lo strumento, le frequenze di risonanza essendo determinate dalla forma e dal materiale con cui esso è costruito; il principio è lo stesso che ci porta ad analizzare le caratteristiche acustiche della regia del nostro home studio, in modo da evitare il più possibile frequenze nocive, solo che in genere gli strumenti sono progettati apposta, sia per i materiali con cui sono costruiti, sia per la forma, per esaltare determinate frequenze (od attenuarle, valendo anche qui la problematica delle fasi). Ogni strumento, per il tipo del materiale e la forma della cassa armonica o fusto, entra in vibrazione a ben determinate frequenze. Le parziali che si trovano su queste frequenze vengono quindi esaltate, mentre quelle che sono al di fuori vengono attenuate, e tutto questo determina il timbro unico di ogni strumento.
Queste frequenze vengono definite formanti, sono frequenze caratteristiche che hanno una grande importanza nel comportamento dell’udito; è tramite il riconoscimento delle formanti, ad esempio, che siamo in grado di riconoscere la voce di una persona anche senza vederla.

Sympathetic resonance: mediante questo parametro viene emulato il comportamento delle corde adiacenti a quelle suonate, che entrano in risonanza anche se non percosse.

Duplex scale è un brevetto Steinway che consiste nell’accordare la porzione di corda che va dal cavicchio al ponticello, la zona che non viene percossa dai martelletti, in modo che sia un’armonica della fondamentale, generando quindi ulteriori risonanze.

 

Audio Engineering Section

Il primo pannello permette di personalizzare la risposta al tocco sulla propria tastiera e sul proprio modo di suonare; una procedura assistita consente di impostare diversi livelli di risposta dei tasti e dei pedali semplicemente suonando sulla propria tastiera.

 

Sound Recording

Qui è possibile scegliere il tipo di ascolto (stereofonico, monofonico, microfonato o binaurale, più indicato per l’ascolto in cuffia) .É possibile determinare quanti microfoni (fino a 5), di che tipo, in che posizione ed a che distanza dallo strumento verranno disposti.

Figura 5: Moddart Pianoteq 5

Figura 5: Moddart Pianoteq 5

Un parametro Dynamics consente di modificare l’intensità del tocco secondo le proprie esigenze.

L’ultima sezione prevede l’emulazione del comportamente degli smorzi, dei rumori parassiti dello strumento (ad esempio il rumore dei pedali mentre si abbassano), la scelta della funzione dei pedali stessi, più una sezione di effetti che comprende equalizzatore, compressore, effetti di modulazione, delay e riverbero.

Tre le versioni disponibili:

Pianoteq 5 Standard, Pianoteq 5 Pro e Pianoteq 5 Stage. Pianoteq pro consente di modificare con numerosi parametri ogni nota, mentre la versione Stage manca di tutta la sezione Instrument (ad un costo inferiore alla metà della versione standard), consentendo una personalizzione del suono limitata all’effettistica e poco altro.

La libreria è la stessa per tutte le versioni, ampliabile con pacchetti a pagamento, e comprende due modelli D4 (il classico Steinway) e K2, più una serie di librerie aggiuntive scaricabili gratuitamente dal sito Modartt una volta completata la registrazione.

Le prove sono state eseguite su macbook pro dual core 2.4 Ghz, 4Gb di ram, sia con una scheda Focusrite Scarlett 18i20 che con la scheda audio integrata, sempre con buffer a 128 campioni ed una latenza di circa 6 ms, non presentando alcun problema di carico della CPU nonostante la macchina datata (e l’uso smodato del pedale del legato)

Su sistema più performante I7 eight core 3.0 Ghz con 16 Gb di ram e Windows 8, con scheda Steinberg MR816, sono potuto scendere senza difficoltà al buffer minimo consentito dalla scheda, 32 campioni, 3 ms circa. Il programma installato pesa appema 40 Mb e, non gestendo campioni, ovviamente non necessita di grossi quantitativi di RAM; nonostante la gran mole di calcoli necessari, non è nemmeno particolarmente impegnativo per la CPU.

Disponibile in formato VST, AU, AAX, RTAS, Standalone, 32 e 64 bit, ed è previsto un installer anche per Linux X86 (ndr.: decisamente una novità gradita nel panorama dei plug in audio commerciali), mentre richiede Windows (XP, Vista, 7,8) oppure OSX 10.5 e superiori, con requisiti minimi dual o quad core (“recent CPU” secondo le specifiche, ma il mio macbook è tutt’altro che “recent”) e 512 Mb di RAM.

Qui il videotutorial sul Canale YouTube di Cubase.it

 

Maggiori Informazioni

 

Pianoteq5 è importato da Midiware

Un caloroso grazie a Gianpietro, ottimo amico ed eccellente musicista, con cui ho passato una piacevole oretta e le cui mani la fanno da padrone in questo test e nel videotutorial

Grazie anche a Tony Pagliuca, che si è prestato a regalarmi un po’ del suo tempo.

Un particolare ringraziamento a mio figlio Guido, che ormai mi segue dappertutto, per l’aiuto prestatomi nelle riprese.

 

Piccolo glossario

 

  • Risonanza simpatetica: quando una corda viene percossa dal martelletto entra in vibrazione eccitando le corde adiacenti, che entrano a loro volta in vibrazione per simpatia
  • Root note(nota originale, radice) La nota sulla quale viene eseguito un campionamento; la root note restituisce il campione così come è stato acquisito. Se la riproduzione si sposta su note adiacenti, il campione sarà rallentato od accelerato e potrà subire un certo degrado. Per ovviare a questa problematica, i campionatori sono dotati di una funzione detta Time Stretching
  • Time stretching: (stiramento del tempo) Questa funzione consente di modificare la durata di un campione senza modificarne l’intonazione
  • Pitch shifting: (cambio di intonazione) Questa funzione consente di modificare l’intonazione di un campione; siccome questa modifica viene effettuata cambiando la velocità di lettura, ne consegue che la durata del campione sarà allungata od accorciata. Per ovviare a questo inconveniente, viene normalmente impiegato anche un algoritmo di Time Stretching
  • VCF: (Voltage Controlled Filter) Modulo inizialmente presente nei sintetizzatori analogici a sinstesi sottrattiva, generalmente costituito da un filtro passa bassi la cui apertura poteva essere comandata da un Inviluppo
  • Inviluppo: (Generatore di, comunemente chiamato ADSR) Modulo facente parte della catena di sintesi, utile per creare modifiche nell’andamento temporale di altri parametri (una spiegazione più completa dei vari moduli di un sintetizzatore si può trovare al’interno del test su Massive nella sezione apposita del forum)
  • Velocity: Parametro del protocollo midi che serve ad emulare la dinamica di un suono; può assumere un valore da 1 a 127, dal pianissimo al fortissimo, ad esempio a seconda della forza con cui viene colpita una tastiera
  • Velocity switch: Sistema in uso in un campionatore per alternare due suoni diversi utilizzando come punto di scambio un valore di velocity; al di sotto di un certo valore verrà richiamato il suono A, al di sopra il suono B
  • Pedale legato: (Sustain pedal) In un pianoforte alza gli smorzi, che sono dei tamponi di feltro che stoppano le vibrazioni delle corde; se gli smorzi vengono sollevati, le corde sono libere di vibrare per un tempo più lungo
  • Pedale Soft: (detto anche una corda) sposta l’intera meccanica in modo che i martelletti colpiscano solo una delle due o più corde che compongono ciascuna nota, modificandone il timbro
  • Armoniche: (Overtones)Frequenze parziali, responsabili del timbro di uno strumento, associate alla Frequenza fondamentale, che invece è responsabile dell’intonazione; sono multiple della frequenza fondamentale
  • Sintesi a Modelli Fisici: Particolare forma di sintesi che tende a ricreare un suono con un modello matematico che descrive il comportamente di tutte le componenti del suono stesso, come forma, dimensioni e materiale con cui è costituito uno strumento, azione meccanica di sue parti, comportamento del musicista ed altro, molto usata nell’emulazione degli strumenti acustici
  • Temperamento: Sistema di accordare alcuni intervalli in una scala musicale. Modificando la distanza fra le note si ottengono diverse scale musicali

 

Valerio Nigrelli

 

Cubaser è Valerio Nigrelli, inizia prestissimo a farsi le ossa nei service audio scaricando furgoni di attrezzature.

Appassionato di home recording lavora nel campo ormai da circa 20 anni. Dal giugno del 2005 ha raggiunto col nickname cubaser (visto il suo sviscerato amore per questo software) la comunità dei forum di cubase.it.

È docente certificato Steinberg

Potete scrivergli su valerionigrelli@cubase.it
Potete navigare fino al suo sito www.valerionigrelli.it
Potete andarlo a trovare nel suo negozio:

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Via Ognissanti, 9
35129 Padova
Tel. 049 8079043