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El Amiga Me Encanta ha conseguido el permiso por escrito de IDG Comunications España para ofrecer los artículos de la revista Amiga World España.

N° 54 - Mayo 1994

MUSICA: Sampling (3º PARTE)


MUESTREO Y EDICION DE MUESTRAS

NOTA: Las fotos con recuadro en azul pueden ser ampliadas para ver detalles. Situando el ratón encima de la foto durante unos instantes, podrás ver una pequeña descripción y lo que ocupa la ampliación.

Por José Antonio Alvarez

La obtención de una copia digital o muestra "Sample" de un determinado sonido o señal analógica perdería gran parte de su atractivo si no existiese la posibilidad de poder realizar cambios en la estructura de dicha muestra; de hecho, el tratamiento digital del sonido tiene uno de sus puntos más fuertes en la edición libre de pérdidas de calidad en términos de relación señal/rudio y de otros parámetros definidores de la calidad sonora final.

Como el lector habrá podido vislumbrar, los "samples" y digitalizadores, que dicho sea de paso, fueron el eje central del capítulo anterior, se constituyen como dispositivos Hardware que necesitan de un software de aplicación que permita obtener el producto final, es decir, las susodichas muestras. Este mismo programa será el que le ofrezca, en la mayoría de los casos, las herramientas de edición y manipulación de muestras que más tarde consideraremos.

Todas las pantallas que acompañan este artículo pertenecen al programa AUDIOMASTER IV (Oxxy-Aegis).


CONECTAMOS

Reproductores de Compact-disc y cassettes, platos, sintetizadores, voces, etc. son fuentes susceptibles de ser digitalizadas. Para tal menester su digitalizador está provisto, en el mejor de los casos, de dos entradas de señal:

entrada microfónica (MIC) y entrada de línea (LINE). ¿Qué diferencias existen entre ambas entradas?. La principal diferencia radica en los niveles de señal que pueden tratar dichas entradas. Un micrófono es un transductor acústico que entrega una señal eléctica con una tensión equivalente al nivel de presión sonora existente en su membrana, pero generalmente dicha tensión es muy pequeña para poder "atacar" una entrada de línea. Hagamos un experimento: conecte un micrófono a la entrada de linea de su sampler o digitalizador y muestrée. Obtendrá una muestra con poco nivel y algo de ruido. Ahora conecte el micrófono a la entrada de micro (MIC) y vuelva a muestrear...La muestra tendrá más nivel, y por esto se suele afirmar que la entrada de micro es mucho más sensible que la entrada de línea. Tan dólo se trata de una cuestión de niveles de señal.

Si su digitalizador sólo dispone de una entrada de línea y desea muestrear voces a través de un micrófono, necesitará un pre-amplificador conectado entre el micro y el digitalizador, para poder adaptar ambos niveles de señal.

Los reproductores e Compact-disc, Dat y cassette son las fuentes de señal más típicas a la hora de digitalizar y constituyen ejemplos de dispositivos que entregan señales con un viel de línea. Recuerde, es importante que las conexiones entre las fuentes de muestreo y las respectivas entradas del sampler o digitalizador sean compatibles en cuanto a nivel de señal.


¡ MUESTREANDO !

Usted ya ha decidido qué desea muestrear y tiene todo bien conectado, pero hay una serie de detalles que debe tomar en consideración si desea que sus muestras tengan la máxima calidad que permita el sistema con que trabaja. Estos detalles son los siguientes:

- Nivel de entrada. El nivel o volumen de la señal a muestrear puede exceder el margen dinámico de su sistema. Si ocurre este hecho fatal, su muestra sonará con distorsión y no podrá obtener una reproducción filedigna (FIG.1 A). Por el contrario, si el voluemn de la señal a muestrear es demasiado bajo, el nivel de la muestra será insuficiente y puede llegar a darse el caso de que el nivel del ruido de fondo que posee el sistema exceda al nivel de la muestra, definitivamente algo intolerable (FIG.1 B). Por tanto el nivel de la señal a muestrear debe encontrarse justo por debajo del punto de distorsión de sus istema. Este ajuste proporcionará la muestra más limpia y libre de ruido, esto es, usted estará aprovechando la máxima relación señal/rudio entregada por sus istema. Un buen método para saber si ha seleccionado bien el nivel de grabación consiste en comprobar si la forma de onda se encuentra continua y completamente dentro de la ventana de muestreo del programa empleado para digitalizar, sin que se puedan observar parte y picos perdidos en la muestra obtenida. (FIG.1 C)

Muestra distorsionada - 22 Kb
La muestra sonará distorsionada si se excede el margen dinámico, como en este caso.
Muestra insuficiente - 17 Kb
Si el volumen es demasiado bajo, el nivel de la muestra es insuficiente.
Muestra correcta - 21 Kb
Si la forma de onda se encuentra dentro de la ventana de muestreo, el nivel es correcto.

- Nivel de disparo ("Trigger level"). En ciertas ocasiones puede ser interesante que el proceso de muestreo comience automáticamente cuando el nivel de la señal a muestrear supere un cierto umbral seleccionado por el usuario. Dicho ajuste permitirá ahorrar memoria al no muestrear el intervalo precedente al comienzo del sonido que usted desee muestrear. A veces puede llegar a ser difícil el establecimiento del umbral adecuado sin que se puerda parte del transitorio inicial del sonido. Como siempre la experiencia le ayudará en este ajuste. Algunos programas denominan este nivel umbral como "VOX VALUE" o "THRESOLD LEVEL".

- Tecla Original ("Original Key", "Original Pitch", etc). Cuando muestrée un sonido procedente de un instrumento musical, éste se encontrará interpretado en una determinada nota de la escala musical. El parámetro de Telca Original le permite establecer qué tecla de un teclado reproducirá la muestra con el mismo tono del sonido muestreado. Pongamos un ejemplo: supongamos que usted ha muestreado un snido de una nota de piano con un todo DO/3 (C3). El sentido común le hará ensar en asignar el parámetro Tecla Original a la misma altura tonal C3, aunque dentro de la creatividad, a veces el sentido común no aparece claramente reflejado...

- Frecuencia de Muestreo ("Sampling Rate"). Como ya se ha mencionado en otra ocasión, existe una relación directamente proporcional entre la frecuencia de muestreo y el espacio ocupado en memoria por la muestra obtenida. Igualmente, la frecuencia de muestreo definirá de un modo directo la respuesta en frecuencia que tendrá la muestra, atendiendo al teorema de Nyquist descrito en el número 52 de esta revista. Por tanto, usted debe establecer una solución de compromiso al ajustar la frecuencia de muestreo : un compromiso entre la calidad y el espacio ocupado por la muestra.

- Longitud de la Muestra ("Sample Lenght"). El programa de muestreo que usted emplee le permitirá asignar una cantidad de memoria a la muestra que se dispone atomar. Si el programa empleado permite disponer de varias muestras en memoria, dicha cantidad irá disminuyendo a media que se vaya a digitalizar un sonido, seleccione una longitud de muestra superior a la duración del sonido. No se preocupe, porteriormente mediante las heramientas de edición de marcar y cortar podrá elminar los espacios superfluos. (FIG.2). LLa figura 3 muestra algunos de los ajustes pertinentes a realizar antes de muestrear.

Casi todos los programas de muestreo para AMIGA, permiten digitalizar en memoria FAST, y por tanto la longitud de las muestras no queda limitada por los 2 Mb. máximos de memoria CHIP del sistema, pero al dar un uso final a las muestras, ya sea en un secuenciador musical, en un programa de presentaciones multimedia o en ucalquier otra utilidad, posiblemente se haga un uso exclusivo de la memoria CHIP para las muestras y por supuesto, los gráficos, con lo que queda claramente ilustrada la búsqueda de la menor memoria posible que deben ocupar las muestras. Existen varios métodos para disminuir esta cantidad d ememoria empleada, algunos pertenecen al campo de la edición, pero existe un método que no podemos pasar por alto, los bucles de repetición o "loops",


LOLOLOPIPIPING

Herramienta de corte - 17 Kb
Mediante la herramienta de corte puede eliminar espacios superfluos de la muestra.
Ajustes para muestrear - 22 Kb
En esta pantalla se ven algunos de los ajustes necesarios para muestrear.
La onda puede afirnarse - 22 Kb
La forma de onda puede afinarse según los parámetros que muestra esta pantalla.

Supongamos que nos interesa muestrear una señal o forma de onda periódica, tal como puede ser una onda senoidal, o en diente de sierra, onda cuadrada, etc. Estas formas de onda poseen un período durante el que se produce una cierta variación de niveles de tensión eléctrica, pero cuando se sobrepasa dicho periódo (cuya dimensión es una unidad de tiempo), la onda es totalmente repetitiva en función de una frecuencia dada. Algo nos dice que aquí se puede hacer uso de algún método que nos permita economizar memoria sin tener que muestrear toda la forma de onda. Sí, sólo haría falta muestrear un período y establecer un número de repeticiones. esta es la base de trabajo en los bucles de repetición o "loops".

El problema viene cuando trasladamos este ejemplo al mundo del sonido. Todos los sonidos puedene xpresarse como una suma de múltiples formas de onda senoidales, y establecer un "loop" es siempre una tarea de probar y probar hasta obtener un buen resultado. Esto es debido a que casi todos los sonidos suelen ser muy variables en el tiempo. A veces un sonido posee un intervalo transitorio inicial de gran variación, que bien podría coincidir con el parámetro de ataque, seguido de un desvanecimiento con armónicos repetitivos. Es ahí donde se podría incluir un bucle. Debido a la naturaleza de las repeticiones, a veces tan sólo será necesario establecer un bicle corto, pero en otras ocasiones será conveniente emplear un bucle de gran período.

De todos modos, siempre se debe seguir una regla al ajustar un bucle. Los puntos de inicio y final de bucle deben tener el mismo nivel, para evitar saltos en la reproducción de la muestra, que auditivamente serán algo parecido a un "CLIP" y por eso en inglés son denominados como "CLIPPING". Seguro que usted conocerá el molesto efecto que produce un mal ajuste de este tipo.

La mejor forma de ajustar un bucle se consigue fijando el punto correcto de inicio, después es conveniente hacer una ampliación de la zona dónde estará situado el punto final del bucle. Ahora es cuestión de probar a mover ese punto, al tiempo que se van escuchando los resultados. Si las muestras se van a emplear en un secuenciador como sonidos de un sólo disparo, tal y como pueden ser los sonidos de percusión, no es conveniente emplear bucles. Por desgracia, el sistema de ficheros IFF sólo permite un bucle sin posibilidad de definir el número de repeticiones. Otros sistemas profesioanles de mucho más coste, permiten establecer multibucles e incluso presentan la posibilidad de que el seguimiento de los bucles obedezcan a datos entregados por un teclado, tales como el tiempo de sontenimiento de una determinada tecla.


HERRAMIENTAS DE EDICION

Todos los programas de muestreo disponen de procedimientos y herramientas para la eidción de las muestras.

De hecho, la calidad del programa en este aspecto se mide en función del número de herramientas y el resultado final de su apliación. En principio la edición puede ser destructiva, y esta denominación atiende al efecto de si la muestra qe está siendo editada, quedará permanentemente modificada, o se podrá volver al estado inmediatamente anterior al momento de haber aplicado la herramienta. A veces la edición no destructiva se puede hacer a través de un buffer, si el programa no incluye dicha posibilidad.

A continuación pasaremos revista a las herramientas de edición más comunes:

- "CUT,COPY y PASTE" : Permiten cortar, copiar y pegar fragmentos señalados en las muestras. Facilitan enormemente la eidción de por ejemplo frase vocales, ritmos, etc. Casi siempre, un fragmento cortado estará disponible en un buffer de memoria. El uso de estas herramientas es ampliado en gran manera, al utilizar la función de "ZOOM". También permiten eliminar las partes sobrantes de una muestra, reduciendo así el espacio ocupada en memoria.

- "KEEP" : Aunque su nombre es muy variable dependiend del programa empleado, permite dejar sólo en la ventana de edición el fragmento señalado o marcado. Por ejemplo, suponga que usted desea muestrear de un compact, un sonido muy corto y para ello digitaliza un fragmento algo más largo que incluya dicho sonido. Emplenado esta herramienta en combinación conlas funciones de marcar y cortar, usted podrá aislar su sonido, haciendo más cómoda la edición posterior.

- "REPLACE" : Permite reemplazar o insertar dependiendo del caso y en un determinado punto, el contenido de un buffer llenado por la herramienta de copiar.

- "ZERO o RESET" : Permite inicializar o poner a nivel cero fragmentos señalados a toda la muestra.

- "FREEHAND" : Aunque está disponible en pocos programas, esta herramienta permite hacer retoques "a mano alzada" de ciertos fragmentos, dibujando nuevos valores por medio del ratón. Puede ser útil para normalizar los puntos de un bucle en combinación del "ZOOM".

- "ADD WORKSPACE" : Si se tiene pensado añadir a la muestra algún efecto, o simplemente pegar algún fragmento del buffer, puede ocurrir que no haya suficiente memoria destinada a la muestra que pueda albergar dichos cambios. Esta herramienta permite añadir un espacio de trabajo extra, definiendo en bytes. Tras hacer la edición pertinente, siempre se puede eliminar el espacio sobrante.

- "PITCH STREECH TIME" : Si su programa dispone de esta herramienta, usted podrá hacer maravillas. Al tratar con muestras habrá observado que al variar la altura tonal de una muestra, también varía la duración en el tiempo. Esto es debido a que su ordenador consigue reproducir diferentes tonos leyendo a velocidades variables los datos almacenados en la memoria. Esta herramienta realiza cálculos matemáticos cmplejos para ajustar la duración de una muestra a un tiempo determinado sin afectar al tono de ficha muestra. Suponga que usted está haciendo una presentación multimedia, que incluye una animación compuesta de 200 frames y se visualiza a 20 frames por segundo, siendo el tiempo total de 10 segundos.

Como fondo dispone de ua frase vocal muestreada que dura 8,3 segundos, Mediante esta herramienta puede fijar un nueva duración de la muestra quedando sincronizada con la animación sin afectar al tono, así de fácil.

MICROMACHINES... ¿ cómo podrá hablar tan rápido?.

-"REVERT o BACKWARDS" : Permiten dar la vuelta a la muestra o a fragmentos de ésta, intercambiando las posiciones de los datos. El primer dato se cambia por el último, el segundo por el penúltimo y así sucesivamente.

- "TUNE WAVEFORM" : Permite hacer ajustes en la altura tonal de la muestra. Algunos programas incluyen parámetros de afinación y octava pudiendo conseguir ajustes precisos (FIG.4).

- "CHANGE VOLUME" : Esta herramienta posibilita hacer cambios de volumen en la muestra. Con su empleo se pueden conseguir entradas y salidad de volumen tipo "FADE", incrementando o decrementando paulatinamente el volumen.

Estas son las herramientas de edición más comunes, aunque su programa de muestreo puede incluir muchas más. No he incluido los efectos, porque el objetivo es dedicar un apartado específico a éstos. En un número futuro de la revista se incluirá un tutorial de algún programa típico de muestreo, como puede ser AUDIOMASTER o AUDITION IV. ¡Hasta el mes que viene y que ustedes muestreen bien!.


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