Muestreo de piano digital: muchas muestras hacen el sonido

• Con los pianos digitales actuales, y especialmente los pianos de software, el sonido de un piano se compone de una compleja red de grabaciones individuales muestreadas.
• Sin el multimuestreo, el rango, la dinámica del sonido y los detalles del sonido de un piano no podrían representarse de forma auténtica.
• Una sofisticada técnica de secuencias de comandos combina dinámicamente grabaciones individuales en un sonido reproducible.

(Jörg Sunderkötter)

La mayoría de los pianos digitales utilizan tecnología de muestreo. Desde su introducción en la década de 1980, el muestreo de piano se ha desarrollado para simular perfectamente el sonido dinámico y el comportamiento de ejecución de un piano acústico. Un sonido de piano se compone de una gran cantidad de muestras individuales. Esta técnica se llama muestreo múltiple.

Con los pianos digitales actuales, y especialmente los pianos de software, el sonido de un piano se compone de una enorme red de grabaciones individuales muestreadas. Una sofisticada técnica de secuencias de comandos combina las partes individuales en una reproducción dinámica para crear un sonido reproducible.

Tanto el rango de afinación de un piano como la inmensa dinámica del sonido y los detalles de sonido de múltiples capas no podrían representarse auténticamente sin tal muestreo de piano digital.

El multimuestreo es la única forma de evitar las limitaciones técnicas de la tecnología de muestreo. Con sonidos de piano de alta calidad, se muestrea cada semitono, lo que también se conoce como muestreo nota por nota. Pero hay mucho, mucho más que eso.

¿Por qué no funcionaría el muestreo de piano sin múltiples samples?

Una muestra parece realista, pero es solo una instantánea, comparable a una foto. Visto de esta manera, un sonido de piano vívido y expresivo se puede comparar con una película en color 3D. Por lo tanto, necesita muchas instantáneas a partir de las cuales se pueda montar una imagen general con comportamiento dinámico. Las muestras individuales se comportan de manera problemática durante la transposición porque esto va acompañado de distorsiones en las relaciones de frecuencia (1) y en la curva de tono (2).

1. Cambio de formante: Cuando se transpone una sola muestra, no solo el tono sino también los formantes que forman el sonido (constantes de frecuencia) se transponen linealmente. Subjetivamente, esto se percibe como una distorsión más o menos fuerte del sonido básico. Cuanto más se reproduzca la muestra con la transposición del tono original, más claramente podrá notar este cambio en el sonido. Una sola muestra de piano suena cada vez más nasal y áspera cuando se transpone hacia arriba.
2. La longitud de la muestra varía: Además de la distorsión en el espectro de frecuencias, la transposición también tiene un impacto en la duración de la grabación, que se reduce en tamaño cuando se reproduce rápidamente y aumenta cuando la velocidad disminuye. También hay distorsiones en el dominio del tiempo, que deben evitarse; esto es especialmente cierto para un sonido de percusión como el piano.

Los sonidos de piano de alta calidad se muestrean nota a nota para evitar los efectos de transposición de la técnica de muestreo. Las grabaciones individuales se combinan en el editor de mapas para formar un sonido que se puede reproducir en toda su extensión. (Jörg Sunderkötter)

Cuantas más muestras individuales se utilicen, menos efectos de transposición. Con los costosos pianos digitales actuales, se puede suponer que incluso cada nota del instrumento original está representada por una muestra separada. Además de la disposición horizontal de las muestras individuales, también hay una superposición de múltiples muestras como una dimensión vertical para reproducir el comportamiento táctil dinámico del piano.

Muestras y dinámica: interruptor de velocidad

La visualización de la dinámica del sonido también solo es posible de forma limitada con una sola muestra. No se tienen en cuenta los cambios drásticos en el sonido que puede producir un piano de cola de concierto. Por lo tanto, el curso de pianissimo a fortissimo se divide en varios niveles de muestra de cambio de velocidad. Cada nota se graba varias veces a diferentes velocidades.

El resultado es siempre decisivo: una sensación auténtica gracias a la implementación de alta resolución de la dinámica táctil.

Cuantos más niveles de velocidad tenga un sonido de piano, más probable será que el curso del sonido fluya con diferentes dinámicas de ejecución. Por lo tanto, cuanto más precisa sea la resolución, más auténtico sonará el piano digital. Estas relaciones son particularmente difíciles de evaluar para legos y principiantes. Especialmente en la clase de nivel de entrada, especialmente en la clase de bajo presupuesto, hay instrumentos cuyo sonido de piano tiene que funcionar bien con niveles de baja velocidad. El resultado son cambios repentinos en el timbre cuando se toca con un toque dinámico. Esto es particularmente desfavorable con los pianos digitales para principiantes, porque ¿cómo puedes usarlos para aprender a tocar el piano con sensatez?

Niveles de velocidad sin transiciones

La generación de sonido de los pianos digitales modernos no es fundamental. Porque aquí se utilizan las últimas tecnologías, que garantizan una transición fluida entre los niveles de velocidad. Como ocurre exactamente la interpolación entre los diferentes contenidos armónicos de los niveles de velocidad, cada fabricante tiene su propia receta. Se utilizan filtros complejos y modelado físico. Como usuario, esto puede ser irrelevante, porque el resultado siempre es decisivo: una sensación auténtica gracias a la implementación de alta resolución de la dinámica táctil.

Sonidos animados gracias a la tecnología round robin

Además de los dos factores de transposición y dinámica, existe otro problema con el muestreo de piano: como se describió anteriormente, una muestra es comparable a una instantánea. Y si esto se repite varias veces, por ejemplo, al repetir una nota, nuestro oído revela muy rápidamente esta muestra como un sonido idéntico. Estrictamente hablando, en un piano, cada nuevo ataque a la misma nota siempre suena un poco diferente. Para simular este comportamiento en el muestreo de piano, se utiliza la técnica denominada round robin. El término proviene de la informática y describe un procedimiento de ida y vuelta. En el muestreo de piano, esto significa que hay múltiples muestras de cada nota individual y cada nivel de velocidad, que son reproducidas por el generador de sonido con cada nuevo ataque.

¡El muestreo de piano ocupa mucha memoria!

Cuantas más muestras individuales se utilicen, menos efectos de transposición, más espacio de almacenamiento para las muestras que los fabricantes de instrumentos digitales deben planificar. En la década de 1990, un fuerte argumento en el desarrollo de un piano digital, en el que la memoria ROM se utilizó sin excepción para el almacenamiento permanente. El almacenamiento está lejos de ser tan caro como solía ser, y la tecnología de transmisión de alto rendimiento está ganando terreno. Con la ayuda de esta tecnología, los instrumentos de muestra del tamaño de un gigabyte se pueden implementar fácilmente.

Desde el muestreo de piano hasta el sonido de piano terminado

Los pianos de muestreo extensivos requieren una cierta cantidad de tiempo de carga antes de que se puedan tocar por completo. Los instrumentos de muestreo modernos pueden requerir muchos gigabytes de espacio de almacenamiento en esta área. Están formados por miles de muestras. Puede usar la fórmula simple aquí: cuanto más realismo es el sonido, más muestras.

El muestreo de piano requiere mucho conocimiento sobre el instrumento en sí, la tecnología de grabación y la ingeniería. Un proceso sumamente complejo en el que hay que juntar las miles de grabaciones que corresponden a un sonido. Sin mencionar el posprocesamiento: pasan meses desde que se cortan y optimizan las muestras hasta que se domina el sonido final del piano.

Muestreo de piano como proyecto en línea: Pianobook

El sitio web Pianobook es un proyecto en línea único sobre el tema de las muestras de piano. Los diseñadores de sonido, productores y músicos de cine publican aquí sus muestras de piano. El enfoque principal es el sonido atmosférico e individual. Puedes encontrar algunas gemas que suenan reales aquí.

Pianobook se ve a sí mismo como una comunidad de músicos que comparten una cosa por encima de todo: el amor por el piano. La participación es popular porque no solo puede cargar sonidos de piano de forma gratuita, sino que también puede cargarlos usted mismo. Si desea sumergirse en el muestreo de piano profesional, también encontrará valiosos consejos y trucos, así como una plantilla de muestreo aquí.

La biblioteca de libros de piano está curada nada menos que por Christian Henson, quien también es conocido como el cofundador y experto en diseño de sonido de Spitfire Audio.

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¡Muestreo de piano en casa! Christian Henson muestra cómo puedes coleccionar tu propio piano con la ayuda del prototipo MVP.