1. PRÓLOGO 3 1. PRÓLOGO Desde tiempos inmemoriales, la música ha jugado un papel muy importante en todos los órdenes de la sociedad, tanto a nivel artístico como humano y social. La música es característica de prácticamente todas las culturas y civilizaciones, lo que sugiere que el instinto de hacer música es fundamental en la naturaleza humana. Con la aparición de la tecnología digital, se desarrollan los primeros instrumentos electrónicos, dispositivos que intentan simular la respuesta natural de un instrumento mecánico. En primer lugar, puede surgir la pregunta: ¿por qué utilizar una copia, que por muy elaborada siempre será imperfecta, pudiendo utilizar el original?. En este sentido los instrumentos electrónicos poseen muchas ventajas respecto a los originales mecánicos. En primer lugar, poseen siempre una afinación perfecta, ya que los parámetros de dicha afinación se encuentran almacenados en un chip de silicio y no son modificables por cualidades ambientales, atmosféricas o de cualquier otro tipo. Además la afinación puede variarse en cualquier momento sin más que modificar los parámetros numéricos de afinación almacenados, lo cual resuelve de un plumazo los problemas de afinación al interpretar piezas del repertorio antiguo, por no hablar del problema de la afinación de un conjunto de instrumentos como puede ser una orquesta. En segundo lugar, dado que la información relevante para la generación del sonido se encuentra concentrada en un microprocesador digital, el instrumento puede transportarse de manera cómoda, sobre todo en el caso de un piano, con sus evidentes problemas de movilidad y transporte. Dejando de lado características estéticas, el instrumento puede implementarse con cualquier apariencia y forma, con tal de que el interfaz sea el adecuado para la interpretación musical Por último, pero no menos importante, la cuestión económica. Los instrumentos tradicionales suelen construirse mediante un proceso de elaboración laborioso que se basa generalmente en sistemas de fabricación muy cercanos a la artesanía. Los instrumentos electrónicos, por el contrario, pueden fabricarse en serie una vez que el prototipo ha sido desarrollado, garantizando además una respuesta única y uniforme para todos los ejemplares SÍNTESIS DIGITAL DE INSTRUMENTOS MUSICALES SÍNTESIS DIGITAL DE PIANOS ELECTRÓNICOS 1. PRÓLOGO 4 Por todo ello, gracias al desarrollo de los instrumentos electrónicos, sería posible, por un espacio comparado a un escritorio de oficina y por un precio no muy superior, disponer de un auténtico piano de concierto, comparable al mejor de los Steinways y que además permanece siempre en la más perfecta afinación. Aunque la situación actual se encuentra lejos todavía de reproducir de manera completamente fiel la respuesta de los instrumentos mecánicos, el progreso imparable puede hacer que en un futuro no muy lejano, los instrumentos electrónicos puedan reemplazar a los mecánicos en la ejecución de alto nivel, sin prejuicio de la expresión artística. De hecho, ya actualmente los estudios de grabación utilizan gran cantidad de técnicas de procesamiento digital en sus grabaciones, algunas de las cuales se derivan del estudio de la síntesis digital de los instrumentos involucrados. En este trabajo se analizarán, haciendo hincapié en los sonidos de piano en particular, los distintos métodos de síntesis, es decir los diferentes algoritmos que logran producir sonidos realistas y musicalmente interesantes en tiempo real. El propósito de este documento no es mostrar con exactitud los detalles de cada método, sino ofrecer una visión de conjunto de varios métodos de síntesis sonora. Las técnicas de síntesis analizadas fueron elegidas como ejemplos representativos del modelo de síntesis general al que se refieren. No obstante, para comprender el motivo de determinadas operaciones en los modelos de síntesis, es necesario realizar un estudio previo, aunque somero, del instrumento objeto de estudio, El Piano, así como del sistema musical occidental general, que es la base para cualquier generación de sonidos, ya sea natural o artificial. Estos conceptos se explican en capítulos previos a las técnicas de síntesis. Posteriormente, y como complemento, es necesario incluir aspectos relacionados con los instrumentos musicales digitales que, aunque no intervienen directamente en la generación del sonido, son totalmente imprescindibles para su elaboración y forman una parte importante del resultado final, por lo que no pueden pasarse por alto. Estos aspectos son el protocolo MIDI, indispensable para la comunicación entre el músico y el sintetizador y los efectos sonoros, tan relevantes en la consecución de una respuesta musical artísticamente satisfactoria. SÍNTESIS DIGITAL DE INSTRUMENTOS MUSICALES SÍNTESIS DIGITAL DE PIANOS ELECTRÓNICOS 2. ANÁLISIS DEL MECANISMO DEL PIANO 5 2. ANÁLISIS DEL MECANISMO DEL PIANO En este capitulo se analizarán los aspectos más relevantes de la mecánica del piano que serán necesarios a la hora de sintetizar un sonido realista del instrumento. Sólo se tendrán en cuenta las particularidades asociadas con la generación del sonido, dejando de lado otros aspectos de la mecánica relacionados con la técnica pianística (dureza de tecla, transferencia de peso….) que, aunque muy importantes para la ejecución pianística, no son objeto de estudio del presente trabajo. Así pues se analizarán los distintos elementos generadores del sonido: martillos, cuerdas, tabla armónica, apagadores…, focalizando nuestra atención más en los efectos sonoros que producen cuya simulación es el objetivo de todo modelo de síntesis, y menos en el mecanismo físico que los producen, aunque en muchas ocasiones causa y efecto se encuentran tan indisolublemente unidos que se hace absolutamente necesario estudiar ambos en conjunto. SÍNTESIS DIGITAL DE INSTRUMENTOS MUSICALES SÍNTESIS DIGITAL DE PIANOS ELECTRÓNICOS