studijní podpora předmětu ELEKTROFONY (9) devátý tematický okruh ELEKTRONICKÉ NÁSTROJE - DIGITÁLNÍ HARDWAROVÉ NÁSTROJE, demokratizace technologií témata devátého tematického okruhu ▪pojem „digitální nástroj“ (hardware) ▪pojmy rompler, wavetable, digital audio workstation ▪80. léta, technologický boom a demokratizace technologií ▪hardware vs. software ‐digitální futurologie, 21. stol. a konec hardware ▪nové hudební myšlení ‐digitální svět a „zmocnění se všeho“ • 1. pojem „digitální nástroj“ (hardware) ▪pojem „digitální nástroj“ (hardware) označuje takové hardwarové zařízení, jenž je určeno k vytváření akustického signálu digitální cestou tj. pomocí digitálních oscilátorů / generátorů ‐kmitající pružné těleso chybí, hotový digitální signál je převáděn na signál analogový • 1.1. pojmy „rompler“, „digital audio workstation“ (DAW), „workstation“, syntéza „wavetable“ a „rack/racková skříň“ §rompler ‐málo frekventovaný pojem, označuje nástroje, jejichž zvukové vzorky jsou uloženy v paměti ROM §Digital Audio Workstation (DAW) ‐pojem dnes užívaný primárně v oblasti software ‐označuje digitální zařízení určené k vytváření/procesování a zpracování zvuku (audio), hardwarové DAW obvykle obsahuje piano manuál nebo jiný analogický ovládací prvek ‐běžnou součástí DAW je MIDI sekvencér ‐DAW je běžně možné rozšiřovat o další komponenty, typicky o externí komponenty pomocí MIDI • ▪workstation, music workstation etc. ‐pojmy existují v různých obměnách, obsahem jsou blízké pojmu DAW ‐pojmy označují obvykle hardwarové zařízení poskytující více než jednu funkci nebo standardní soubor funkcí a sloužící/umožňující komplexní řečení při hudební produkci a tvorbě (kompozici) ‐někdy jsou takto označená zařízení slangově označována také jako „aranžéry“ • ▪rack/racková skříň ‐„rack“ nebo „racková skříň – nástroj v rackové skříni“ , tj. provedení nástroje bez konvenčních hracích a ovládacích prvků, tj. např. bez klávesnice (piano manuálu) a určené k ovládání dalším elektronickým zařízením (např. počítačem, sekvencerem) nebo externí klávesnicí připojenou pomocí MIDI ‐formu racku mají běžně zvukové moduly, syntetizéry, samplery, zvukové efekty, zesilovače a jiné nástroje a zařízení ▪„stand alone“ nástoj ‐„stand alone“ tzn. samostatně fungující, nepotřebující žádnou řídící jednotku ‐typickým „stand alone“ nástrojem např. automatické bicí tj. v principu bicí modul s jednoduchým (obvykle jednostopým) sekvencerem ‐samostatné nástroje jako digitální piana/klávesy/samplery etc. se obvykle jako „stand alone“ neoznačují, byť podmínku pro takové označení splňují ‐ • 1.2. wavetable syntéza ▪wavetable syntéza ‐pojem frekventovaný v 70 a 80. letech, dnes takřka zapomenut ‐pojem označuje syntézu, která se omezuje na zpracování (syntetizování) pouze tvarů vln (wave), jenž jsou uloženy (digitalizovány) v paměti digitálního nástroje ‐datově nenáročný typ syntézy typický pro první komerčně vyráběné digitální nástroje, které se snažily snižovat technologickou náročnost respektive cenu nástroje • 2. technologický boom, 80. léta a demokratizace technologií §80. léta 20. století přináší technologický boom, výrobní koncept „user friendly” a zjev „uživatele“ ‐technologický boom se týká primárně digitálních technologií, konec 70. let a „osobní počítače“ Apple Mackintosh, 80. léta a masové rozšíření PC IBM ‐digitální technologie se stávají „zbožím“ a přístup k nim již není komplikován vysokou cenou ani nutností ovládnout speciální dovednosti ‐„zboží“ je vyráběno v rámci konceptu „user friendly“, objevuje se „uživatel“ tj. někdo, kdo může věc používat, ale nemusí ji (vůbec) rozumět ‐proces demokratizace (digitálních) technologií sebou v oblasti hudby nese enormní nárůst počtu domácích studií vybavených profesionální (profesionálnímu použití dostačující) technikou, s tím roste oblast hudebního amaterismu, fandomu (všichni mají možnost tvořit), analogický je proces s digitální fotografií (pád hranice přístupnosti a (ne)dosahování kvality) • 3. hardware vs. software a digitální futurologie §výzkum v oblasti možností využít digitálních technologií v oblasti hudby probíhal od počátku 50. let tj. s příchodem prvních digitálních počítačů dnešního typu ‐první digitální syntéza provedena na počítači IBM v roce 1957 pomocí programu MUSIC (MUSIC I), Max Vernon Mathews ▪většina objevů v oblasti digitální syntézy a obecně DSP byla provedena v oblasti software, hardware se ze současné perspektivy jeví (jen) jako průmyslová aplikace výsledků takového výzkumu • 4. digitální hardwarové nástroje, reprezentanti, specifika hry a ovládání, vývoj, konec hardware ▪první plně digitální nástroje se objevují na počátku 70. let, nevýhodou vysoká cena tj. technologická náročnost ‐experimentální digitální nástroje také na univerzitních pracovištích ▪polovina 70. let, první komerční plně digitální nástroje (syntetizátory a samplery) ▪od konce 60 let skladatel John Chowning na Stanford University provádí pokusy s uplatněním FM syntézy (frekvenční modulace) pro vytváření složitých/komplexních spekter, algoritmus popsán 1967 ‐proces FM syntézy provedený digitální cestou Chowning zveřejni 1972, v roce 1975 požádal o patent (licenci získala firma YAMAHA) ‐1982, první komerčně úspěšné nástroje s FM syntézou (Yamaha) ‐FM syntéza se stává nejrozšířenějším typem syntézy u průmyslově vyráběných digitálních syntetizátorů, umožnila vytvářet bohatá zvukové spektra a také úspěšně imitovat akustické nástroje (u hardware využíváno primárně) ▪přelom 20 a 21. století, vytlačení hardware softwarovými nástroji, pro živé hraní běžně počítač s připojením ovládacího prvku (klávesnice etc), hardware minoritou • 4.1. zvuková výbava, typologie zvuků a imitace nástrojových skupin ▪na základě vývoje počínajícího od elektromechanických a později analogových elektrofonů dovršují digitální nástroje typologii umělých/syntézou vytvořených zvuků odvislou od nástrojových skupin orchestru/akustických nástrojů, přibližně: ‐dechy (žestě, dřeva) a smyčce, tj. táhlé zvuky v provedení sólo nebo nástroj. skupiny ‐perkusní nástroje jako nástroje bicí s vyloučením pian a jiných srovnatelných bicích nástrojů ‐piana a klávesové nástroje ‐kytary, harfy a jiné srovnatelné drnkací nástroje vč. pizz smyčcových nástrojů ‐umělé zvuky nemající předlohu u akustických nástrojů • ukázka: základní výbava ikonického nástroje YAMAHA DX 7 • 4.2. reprezentanti ▪Allen Computer Organ (1971) ‐pravděpodobně první plně digitální nástroj typu varhany (imitace varhanního zvuku) a první nástroj využívající wavetable synth. ‐dva manuály a pedály ‐pro soukromé účely díky ceně nedostupné (využíván církvemi pro chrámovou hudbu) ‐paměť nástroje/rejstříky bylo možné rozšít pomocí děrného štítku standardu IBM, vyrobeno několik set štítků tj. nových zvuků varhanního typu (flétnové, violové atd) ‐polyfonní • obr, Allen Computer Organ, na pravé straně čtečka děrových štítků, zdroj: https://i1.wp.com/120years.net /wordpress/wp-content/uploads/ FirstDigital_lg105.jpg?ssl=1 ▪Synclavier (1977) ‐první úspěšný a rozšířený digitální syntetizátor pro komerční využití , od roku 1982 doplněn možností samplování ‐sampler využíval 16.bitové vzorkování s možností volby stereo nebo mono ‐původní klaviatura nemá tlakovou citlivost, pozdější výrobky (klaviatura VPK ) již ano ‐polyfonní • ukázka: Synclavier, současná prezentace ▪Fairlight CMI (1979) ‐CMI, tj. Computer Music Instrument, první komerčně vyráběný plně digitální sampler, nevýhodou vysoká cena nad hranici 10 000 USD, vytlačen levnějším hybridním Emulatorem I (1981) ‐8 bitový nástroj, vzorkovací frekvence 24 kHz (srovnatelné parametry s Emulatorem I) ‐samply ukládány na 16kB RAM, operační paměť 64 kB, vybaven 2x 8 palcovou disk. mechanikou ‐vysoká věrnost zvuků, ale minimální množství editovatelných parametrů (pouze amplituda a vibrato) ‐vybaven sekvencerem ‐8 hlasů, pro každý jeden generátor • ukázka: Fairlight CMI • • ▪Yamaha DX7 (1983) ‐první masově rozšířený plně digitální syntetizátor využívající FM syntézu, dnes ikonický nástroj 80. let a obecně boomu digitálních technologií, velký komerční úspěch ‐předcházely nástroje GS1, GS2, CE2O a CE25 (1982) založené rovněž na FM syntéze ale nabízející minimální možnosti v práci s parametry zvuku, v hudebním provozu se neosvědčily ‐DX7 nabízela dynamicky vyváženou klávesnici, MIDI, pedály i možnost ovládání dechem (breath controler) ‐podstatná je možnost „programovat“ proces syntézy tj. pracovat s algoritmy anebo je tvořit (ukázka 2) ‐paměť pojala 32 zvuků, ostatní bylo možné ukládat na speciální paměťové karty ‐16 hlasů ‐ • ukázka: Yamaha DX7 • ukazka2: Yamaha DX7-programovani • • ▪Roland TR 505 a(1986) ‐populární a rozšířený (levný a kvalitou dostačující) digitální nástroj zejména v oblasti začínajících skupin, typ nástroje slangově označovaného jako „automatický bubeník/drum machine“, vybavený MIDI ‐nabízí 16-ti dílnou bicí sadu (16 zvuků) ‐nástroj je programovatelný, tzn. je vybaven sekvencerem, jenž je v principu jednou stopou, do které je možné za sebe vkládat pro běžné použití relativně neomezený počet patternů (6 „songs“ a pro každý „song“ až 48 paternů tj. v důsledku rytmických motivů), možnost vkládat akcenty na vybrané doby ‐neobsahuje výstupy na pady ‐lze jej využívat jako „stand alone drum machine“ anebo jej pomocí MIDI připojit k externímu MIDI sekvenceru • •ukázka: Roland TR 505, na displeji jsou vidět pořadová čísla patternů a také umístění basového bubnu ve struktuře patternu (černá tečka v horizontální síti) • • ▪Akai S900 (1986) ‐populární sampler pro uložení do rackové skříně ‐samplovací frekvence 7,5 – 40 kHz ‐paměť na 32 vzorků, ostatní vzorky možno ukládat na disketu díky integrované disketové mechanice ‐8 hlasů ▪Alesis D4 (1991) ‐populární (levný a kvalitní) zvukový (bicí nástroje) modul pro uložení do rackové skříně ‐500 zvuků, MIDI, pad pro náhled /náslech zvuku (preview) ‐možnost pracovat s „panoramatickým stereem“ tj. umístění úderu do prostoru mezi levým a pravým kanálem ‐možnost připojit až 12 padů • • obr, Akai S900, zdroj: https://reverb.com/p/akai-s900-midi-digital-sampler-1986 obr, Alesis D4, zdroj: https://www.vintagesynth.com/misc/d4.php ▪Korg i3 (1993) ‐nástroj typu workstation, označován jako Interactive Professional Arranger ‐v principu syntetizátor vybavený sekvencerem a efektovým procesorem, sekvencer 16 stop ‐paměť nabízí možnost uložení 64 vlastních zvuků, ostatní možno ukládat pomocí disketové mechaniky ‐efektový procesor je stereofonní a nabízí 47 efektů ‐16 hlasů, při snížení počtu zdrojů (generátorů) až 32 hlasů ▪ Roland Handsonic HPD 15 (1995) ‐bicí nástroj určený pro hru rukami, výchozí je princip padu, stejný princip Korg Wavedrum (1994) ‐hrací plocha je rozdělena na 15 sekcí, každé sekci možné přiřadit různý zvuk (analogie hry na hranu lubu, střed blány etc) ‐hlasitost a jiné parametry lze ovládat nožním pedálem ‐v základní výbavě 600 zvuků ‐vybaven MIDI ‐64 hlasů • • • obr: Korg i3, zdroj: https://www.keyboardkountry.com/korg-i3-interactive-music-workstation/ obr: Roland Handsonic HPD 15, zdroj https://kytary.cz/roland-hpd-15/HN120702/ ▪retro tendence, napodobování analogových nástrojů ‐Supernova (1988), 16. - hlasý syntetizér v rackové skříni (pro připojení k MIDI klávesnici) ‐Korg MS 2000, microKorg (2000), 16. – hlasé syntetizátory napodobující semimodulární analogové nástroje řady MS Korg a Vocoder VC 10 ▪MIDI klávesnice, řídící klávesnice ‐tj. typickým reprezentant světa digitálních nástrojů, jenž sám ale nástrojem není a slouží jen jako ovládací prvek připojitelný k jakémukoliv zdroji zvuku vč. počítače pomocí MIDI • • ▪PŘELOM 20. A 21. STOLETÍ, ÚPADEK HARDWARE A DOMINANCE SOFTWAROVÝCH NÁSTROJŮ • • 5. nové hudební myšlení a „zmocnění se všeho“ ▪digitální nástroje nabízejí stejný typ modularity jako nástroje hybridní a analogové digitálně řízené ‐jakýmkoliv ovladačem /herním principem (klávesnice, plastové prvky pro údery etc) lze ovládat jakýkoliv zvukový modul nebo sampler, mezi ovladačem a výsledným zvukem je zcela volný vztah (analogií by byly housle znějící jako trubka nebo buben znějící jako flétna, kytara znějící jako cokoliv jiného, co není strunné etc) ‐tradiční hráčské kompetence mizí, dominantním typem ovladače se stává klávesnice ▪díky samplerum je možné jako zvuk/témbr použít jakýkoliv akustický efekt/událost, vysoká samplovací rychlost, výkonný procesor a paměť umožňuje dosáhnout vysoké věrnosti a „zmocnit se všeho“ ▪závěr technologického boomu 80 a 90. let ale nepřenesl v podstatě více „nové“ možnosti v prolamování zásadních hudebních paradigmat, než ty které přinesla EAH a typicky KH v meziválečném období a ve 40 letech 20. století • ▪„ZMOCNĚNÍ SE VŠEHO“ UŽ TADY DÁVNO BYLO • citovaná literatura •. • •