Guitar Midi: ένας μικρός οδηγός

[Μανώλης Χναράκης]

οπότε τι ακριβώς κάνει ενας MIDI μαγνήτης? Απλά λειτουργεί σαν έξι κοινούς μαγνήτες που δίνουν 6 ξεχωριστά ρεύματα κάπου που μιξάρονται? Τελικά πότε γίνεται η μετατροπή του αναλογικού σήματος σε MIDI?

1) Ο μαγνήτης, σε καμία περίπτωση δεν είναι MIDI. Εάν ήταν Midi, δεν θα θέλαμε τον μετατροπέα. Εδώ είναι κάτι στο οποίο έχει γίνει παρεξήγηση εδώ και αρκετά χρόνια. Επίσης το 13πινο καλώδιο ούτε αυτό είναι MIDI. Τα ακούω χρόνια αυτά !!!

Πουθενά δεν υπάρχει επίσημα αυτός ο χαρακτηρισμός για τον συγκεκριμένο(ους) μαγνήτη(ες). Ο χαρακτηρισμός τους εξ'αρχής ήταν και είναι divided pickup. Τώρα εάν για λόγους ευκολίας ή επικοινωνίας, όπως θέλετε πές τε το, κάποιος(οι) τον βάφτισαν έτσι όπως τους βόλευε και οι υπόλοιποι το αποδέχτηκαν, τι να πω. Και για του λόγου το αληθές http://www.roland.com/products/en/GK-3/index.html

 

Μοιάζει με..."Εμένα με λένε Γιάννη, αλλά τώρα που γνωριστήκαμε μπορείς να με λες Κώστα". Σωστό κι'αυτό...

 

2) Η συσκευή για την οποία γίνεται η συζήτηση (μαγνήτης GK), αποτελείται εσωτερικά από έξι ανεξάρτητους μαγνήτες με έξι ανεξάρτητες εξόδους. Αναλυτικότερα, αποτελείται από α) τον κυρίως μαγνήτη (μακρουλό πλαστικό όπου εξέχουν οι άκρες από τα 6 μαγνητάκια, παλιά ήτανε μονά, τώρα είναι διπλά, (η Λόλα πήρε το μήλο !!!) που τοποθετούμε κάτω από τις 6 χορδές της κιθάρας κοντά στους κοινούς μαγνήτες και σε απόσταση περίπου 1 εκατοστό από τον κάτω καβαλάρη κλπ, και β) το μικρό πλαστικό κουτί στο οποίο καταλήγει το καλώδιο από το μακρουλό - στενό μαγνήτη με τα έξι μαγνητάκια (άνοιξε την μεγάλη τσάντα, έβγαλε το μικρό τσαντάκι, έκλεισε την μεγάλη τσάντα !!!) και όπου στο ίδιο κουτί υπάρχουν δύο διακόπτες S1 και S2 καθώς επίσης και το περιστροφικό ποτενσιόμετρο του Volume, ο διακόπτης Guitar/Mix/GK, η υποδοχή - είσοδος με το μικρό jack όπου συνδέουμε την έξοδο από την κιθάρα μας μέσω του μικρού καλωδίου που βρίσκεται στην ίδια συσκευασία με το GK-3 ..... και όπου όοοοολα αυτά τα σήματα καταλήγουν στο 13πινο βύσμα που βρίσκεται στο GK μαγνήτη (πλαστικό κουτί που σταθεροποιούμε στην κιθάρα) ... όπου μέσω του 13πινου καλωδίου θα καταλήξουν στην 13πινη υποδοχή του μετατροπέα (GI-xx, GR-xx, κλπ).

 

Συνεχίζω. Ο κάθε ένας από αυτούς τους μαγνήτες μεταφέρει αναλογικό σήμα από την κάθε χορδή ξεχωριστά στην είσοδο του μετατροπέα (π.χ. GR-xx, GI-xx, κλπ) μέσω του 13πινου καλωδίου. Μαζί με τα αναλογικά σήματα των έξι χορδών, μεταφέρονται και τα σήματα των διακοπτών, volume κλπ. Όμως ας σταθούμε μόνο στα σήματα των χορδών όπου και μας ενδιαφέρουν.

 

3) Εάν ο μετατροπέας έχει εσωτερικά και sound module (εσωτερική μονάδα ήχων) όπως για παράδειγμα GR-xx, πρώτον και κύριον, τα σήματα "καθαρίζονται" από παρεμβολές με ηλεκτρονικό τρόπο, κατόπιν μετατρέπονται σε ψηφιακά σήματα μέσω DAC, μετά περνάνε από σύστημα αναγνώρισης πολλών σημείων (Pitch, Velocity, κλπ) πολλές φορές μέσω ειδικών DSP όπου σε συνεργασία με τον κεντρικό επεξεργαστή ή υπο-επεξεργαστή καταλήγουν σε εσωτερική έξοδο για να πάνε στην εσωτερική μονάδα ήχων. Αυτό είναι το πρώτο σκέλος. Παράλληλα και σε δεύτερο σκέλος από τον επεξεργαστή βγαίνει μία σειριακή έξοδος για το Midi Out όπου από εκεί θα υπάρχει επικοινωνία με τον έξω κόσμο του Midi.

Μέρος της διάταξης μπορεί να αλλάξει ανάλογα τον κατασκευαστή-δημιουργό του μετατροπέα.

 

4) Εάν ο μετατροπέας δεν έχει εσωτερική μονάδα ήχων, τότε ισχύει ότι και στην παράγραφο (3) με την μόνη διαφορά ότι υπάρχει μόνο Midi έξοδος.

---

"Τα εκ του κατά πληκτρά προβλήματα..."

Ως πληκτράς και τεχνικός αυτών των συστημάτων, επικεντρώνω σε δύο σημεία.

Το πρώτο είναι ότι εξ'αρχής υπήρχε πρόβλημα διότι αυτό το σύστημα βασίστηκε στην κιθάρα. Δηλαδή, βασίστηκε σε ένα όργανο που από τη φύση του είναι μονοφωνικό ανά χορδή. Διαβάζει μονοφωνικά επί έξι. Και πολύ σωστά το σκέφτηκαν αυτοί που το κατασκεύασαν αρχικά, αφού η κάθε χορδή ΔΕΝ μπορεί να δώσει πάνω από μία νότα τη φορά. Όμως, ως αποτέλεσμα βάση των σημερινών δεδομένων, το εν λόγω σύστημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σωστά ΜΟΝΟ σε έγχορδα και με μονές χορδές (λόγω της μονοφωνίας ανά χορδή). Δηλαδή για τον λόγο και ειδικά για το όργανο για το οποίο κατασκευάστηκε αρχικά.

Βάση σημερινών δεδομένων, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σωστά σε άλλα έγχορδα όπως για παράδειγμα μπουζούκι ή ούτι. Για την ώρα τουλάχιστον.

Χωρίς να το έχω εξακριβώσει, σε συζήτησή μου με άλλα άτομα, έχει σημειωθεί πρόβλημα σε κιθάρα με μονές χορδές όπου η περιεκτικότητα μετάλου στις χορδές ήταν διαφορετική. Δηλαδή διαφορετική συμπεριφορά ανάλογα τον τύπο της χορδής.

Για το θέμα της απόστασης δεν το συζητώ αφού είναι γνωστό σε όλους ότι χρειάζεται σωστή ρύθμιση της απόστασης του μαγνήτη από τις χορδές.

 

Το δεύτερο είναι ότι δεν πρόκειται για επαφή, αφού δεν διαβάζει από ηλεκτρική - ηλεκτρονική επαφή (σημείωση κάποιος κατασκευαστής το έχει κάνει με σαφώς μεγαλύτερη ταχύτητα αλλά είναι custom η κιθάρα). Αφού ο παλμός της χορδής είναι καθαρά φυσικό φαινόμενο και πρέπει αφού μεταφερθεί μέσω της απόστασης (του αέρα), να μετατραπεί σε ψηφιακό σήμα μέσω ψηφιακών μέσων αναγνώρισης. Όπως είπα και πιό πάνω, για να γίνει αυτή η μετατροπή σε MIDI, πρέπει να περάσει από ένα σύστημα "ανάγνωσης - αναγνώρισης" που θα αναγνωρίσει δηλαδή κάποιες βασικές μουσικές παραμέτρους, απαραίτητες για την μετατροπή (note event). Λοιπόν, βάση του τρόπου με τον οποίο γίνεται η ανάγνωση και κατ'επέκταση αναγνώριση, μία από τις παραμέτρους που καθυστερεί σημαντικά το σύστημα είναι η τονικότητα. Τουλάχιστον στα γνωστά συστήματα που μετατρέπουν την κιθάρα σε Midi.

Θεωρητικά αλλά και πρακτικά, για να "καταλάβει" τη σωστή τονικότητα το σύστημα αναγνώρισης από την ανάγνωση - ακρόαση που θα κάνει, χρειάζεται τουλάχιστον ένας ολοκληρωμένος κύκλος του ήχου. Για όσους έχουν ασχοληθεί με το θέμα θα καταλάβουν καλύτερα τι εννοώ κι ας με βοηθήσουν παρακαλώ.

 

Ένα απλό πείραμα.

Οι χαμηλότερες χορδές σε τονικότητα έχουν μεγαλύτερη καθυστέρηση αφού έχουν μικρότερη συχνότητα (Hz). Άρα μεγαλύτερη διάρκεια για να "ολοκληρωθεί" ο κύκλος. Οπότε μεγαλύτερο χρόνο αναγνώρισης.

Αντίστροφα, οι ψηλότερες χορδές σε τονικότητα έχουν μικρότερη καθυστέρηση λόγω μεγαλύτερης συχνότητας. Άρα ο κύκλος ολοκληρώνεται σε μικρότερο χρονικό διάστημα. Οπότε μικρότερο χρόνο αναγνώρισης.

Από το πιό πάνω παράδειγμα είναι απλό να καταλάβουμε ότι είναι πλέον φυσικό το σύστημα αναγνώρισης να θέλει παραπάνω χρόνο να εντοπίσει την τονικότητα σε μία χαμηλή νότα, νότα-μουσικό φθόγγο με λιγότερη-χαμηλότερη συχνότητα (Hertz).

 

Από το πιό πάνω βγάζουμε το εξής συμπέρασμα:

Σε ένα τέτοιο σύστημα μετατροπής, ας υποθέσουμε με μηδενική επεξεργαστική καθυστέρηση (υποθετικά πάντα), η καθυστέρηση λόγω της αναγνώρισης θα είναι ίση τουλάχιστον με έναν πλήρη κύκλο του ήχου, όσο κι αν είναι αυτό. Όμως αυτό φυσικά και δεν ισχύει, αφού όλα τα επεξεργαστικά συστήματα έχουν κάποια καθυστέρηση. Μικρή μεν αλλά έχουν.

Τέλος, μην ξεχνάμε ότι, η πραγματική καθυστέρηση που μας ενδιαφέρει είναι το σύνολο (SUM) όλων των καθυστερήσεων από όλα τα στάδια του συστήματος - κυκλώματος.

 

Ούφφφ. Ελπίζω να τα έγραψα σωστά !!!

Συγχωρέστε με εάν έκανα κάποιο λάθος. Εκτός του ότι σας κούρασα...

♪♫♪

[marathon]

Χωρίς να το έχω εξακριβώσει, σε συζήτησή μου με άλλα άτομα, έχει σημειωθεί πρόβλημα σε κιθάρα με μονές χορδές όπου η περιεκτικότητα μετάλου στις χορδές ήταν διαφορετική. Δηλαδή διαφορετική συμπεριφορά ανάλογα τον τύπο της χορδής.

Mας έσκισες...TGL, τι κάνουμε τώρα? Ψάχνουμε όλες τις χορδές του εμπορίου?

 

κάποιος κατασκευαστής το έχει κάνει με σαφώς μεγαλύτερη ταχύτητα αλλά είναι custom η κιθάρα

Σε ποιά αναφέρεσαι, εάν επιτρέπεται?

[blue]

ευχαριστώ πολύ για την κατατοπιστικότατη απάντηση :)

[The Genius Loci]

Μανώλη ευχαριστούμε πολύ! Γι'αυτό έλεγα ότι πρέπει να γράψεις σ'αυτό το θέμα.  ;) Και εννοείται ότι δεν χρειάζεσαι την άδεια κανενός για να διορθώσεις σε λεπτομέρειες που αποτελούν την καθημερινή σου ενασχόληση!

 

Μια παρατήρηση μόνο, σε σχέση με την αναγνώριση της νότας και την ανάγκη να αναγνωστεί ένας πλήρης κύκλος.

 

Τόσο η Shadow όσο και η Axon, υποστηρίζουν (και, τουλάχιστον για το δεύτερο, το έχω δει και εγώ), ότι με ειδικές τεχνικές περιορίζουν αυτό το πρόβλημα.

 

Συγκεκριμένα για το σύστημα της Shadow:

 

The analog signal of the string are converted into electrical signals by the hex pickup. Then the analog circuitry buffers the signal and filters out the harmonics for digital pitch analysis. After filtering, the microprocessor determines the pitch played by measuring the time of one sinus vibration (half of the cycle) which is the shortest part of the note.

 

This allows the SH 075 to make a positive analysis in a MAXIMUM of 2.5 vibrations. Far superior to competitors products which can take up to 7 vibrations for analysis. As soon as the pitch is confirmed, the microprocessor instantly sends the information as a standard MIDI message (note and velocity) to any MIDI synthesizer, sequencer or computer.

 

Πηγή: http://www.shadow-electronics.com/viewpro.html?lang_id=&id=165

 

Και για το Axon:

 

The technological background of the AXON

 

What makes the Axon so fast is its so called „Early Transient Recognition“ (ETR). To understand how it works, let's have a look at the wave signal coming from a magnetic pickup (in this case it is the low E string of a guitar). The beginning of the signal is full of information, contained in the pattern of the signal peaks. These peaks represent the initial picking impulse and the reflections of that impulse on both ends of the string.

 

Imagine you put a drop of milk into your coffee. Depending on the size of your cup and the position where the milk came in, you can see different wave patterns on the surface. Each wave pattern is representative for one cup size and one milk drop. When you watch this many, many times with different cups, after a while you might be able to know the cup and where the milk came in, just by looking at the wave pattern. It will definitely be extremely boring to do this with coffee and that is the reason why the AXON prefers guitar music. But the principle is more or less the same: Here the cup size is the length of the guitar string from the bridge to your finger and the milk is your pick. The AXON’s neural net analyzes, if the peak pattern of the incoming signal corresponds to a known pattern. If there is a match, pitch and pick position can be calculated from the peak distances.

 

The later signal is a more or less statical periodic waveform, where the length of one period corresponds to the pich of the note you have played. In this part of the signal, the AXON looks for the points where the waveform crosses the zero line with maximum slope. From the distance between these points, it can calculate the pitch again. This is done permanently to confirm the note recognized by the ETR and to detect frequency changes from bends or slides.

 

Other guitar synthesizers that do not have the patented ETR technology of the AXON can only detect the pitch from this periodic part of the signal. To do that properly, at least three complete periods of the waveform after the initial impulse are needed. As a result, the latency of a guitar synth without ETR is about three times higher compared to the AXON.

 

Πηγή: http://www.axon-technologies.net/index.php?name=EZCMS&menu=17&page_id=28

 

Υπάρχουν και κάποια βιντεάκια που το εξηγούν οι κατασκευαστές του τελευταίου, αλλά είναι στα Γερμανικά και δεν καταλαβαίνω Χριστό...  :-\

 

Για το τελευταίο πάντως παρατήρησα πολύ καλή απόκριση στις μπάσσες χορδές, αντίστοιχη των καντινιών σχεδόν, πράγμα ιδιαίτερα εμφανές σε πιάνα, hammond και ανάλογα όργανα.

 

[The Genius Loci]

Mας έσκισες...TGL, τι κάνουμε τώρα? Ψάχνουμε όλες τις χορδές του εμπορίου?

 

Σιγά που μας έσκισε... ρε δεν έχεις καταλάβει ότι είναι βαλτός πληκτράς?  :P :P :P :P

 

Πέρα από την πλάκα, δοκίμασες με flat χορδές?  ;) Μπορεί να ήταν η ιδέα μου, αλλά με το Roland είχα δει διαφορά...

 

Σε ποιά αναφέρεσαι, εάν επιτρέπεται?

 

Βάζω στοίχημα ένα σετ flatwound ότι ο Μανώλης λέει γι'αυτές:

 

http://jpsongs.com/troubadortech/casmgtr.htm

 

Παρεμπιπτόντως αυτό το site έχει ωραίες πληροφορίες:

 

http://jpsongs.com/troubadortech/mgtr.htm#discon

 

[Μανώλης Χναράκης]

Mας έσκισες...TGL, τι κάνουμε τώρα? Ψάχνουμε όλες τις χορδές του εμπορίου?

Εσύ τι νόμιζες ότι όλοι είμαστε ίδιοι  ;D

Οι πληκτράδες είμαστε σαφώς πολύ πιό γρήγοροι στο μιδι από εσάς  ;D

Ακαριαίοι...

Με εξαίρεση στα VG σας, κι'αυτά στους εσωτερικούς ήχους !!!

 

Σε ποιά αναφέρεσαι, εάν επιτρέπεται?

Άμα σου πω ότι δεν θυμάμαι !!!

Όμως μου την είχανε δείξει στο internet.

Μπορεί να την έχεις δει κι εσύ. Είναι μία κανονική κιθάρα που το μανίκι είναι custom κατασκευασμένο με τέτοιο τρόπο που κάνει επαφή η χορδή στα τάστα. Το μυστικό είναι στα τάστα. Είναι σαν να παίζεις σε midi keyboard. No latency.

 

[marathon]

Πέρα από την πλάκα, δοκίμασες με flat χορδές?  ;)

Μα καλά, δεν έχεις καταλάβει ότι είμαι τόσο τεμπέλης που ούτε χορδές δεν αλλάζω?...Μarillion, αγόρι μου, εσύ που είσαι ψείρας, δεν το ψάχνεις να πείς και σε εμάς?

 

Εσύ τι νόμιζες ότι όλοι είμαστε ίδιοι  ;D

Μα προφανώς και είστε ευνοημένοι...το ίδιο είναι να διορθώνεις real audio και το ίδιο midi τελίτσες? ;D ;D

Έτσι είμαι και εγώ μουσικός...

 

[The Genius Loci]

Μarillion, αγόρι μου, εσύ που είσαι ψείρας, δεν το ψάχνεις να πείς και σε εμάς?

 

Αλήθεια, που είναι αυτό το παληκάρι, δεν το πήρε χαμπάρι το θέμα ακόμα?

[marathon]

Με εξαίρεση στα VG σας, κι'αυτά στους εσωτερικούς ήχους !!!

Αυτό πάλι, πως εξηγείται? Στο Vg99 να μην έχει κανένας ήχος ούτε μία πρασινάδα και καθυστέρηση και με την ίδια κιθάρα το Gr20 να χάνει στα σημεία?

Έχουν διαφορετική τεχνολογία ή είναι θέμα samples?

[marathon]

Είναι σαν να παίζεις σε midi keyboard. No latency.

Δεν πιστεύω να λές αυτή...

http://www.starrlabs.com/

γιατί αυτή ΔΕΝ είναι κιθάρα, αλλά πραγματικό midi keyboard και ένας κιθαρίστας δύσκολα μπορεί να παίξει.