Sampler (instrumento musical)

Normalmente, un sampler se controla mediante un teclado musical conectado u otro controlador o fuente MIDI externa . Cada mensaje de nota que recibe el sampler accede a una muestra específica. A menudo, se distribuyen varias muestras a lo largo del teclado, asignándose cada una a una nota o grupo de notas. El seguimiento del teclado permite modificar el tono de las muestras en la cantidad adecuada, generalmente en semitonos y tonos. Cada grupo de notas al que se le ha asignado una sola muestra se denomina "zona de teclas", y el conjunto resultante de zonas se denomina mapa de teclas .

Por ejemplo, en la Figura 1, se ha creado un mapa de teclas con cuatro muestras diferentes. Cada muestra, si tiene tono, debe asociarse con un tono central específico. La primera muestra (Violín G#2) se distribuye entre tres notas diferentes: G2, G#2 y A2. Si se recibe la nota G#2, el muestreador reproducirá la muestra de Violín G#2 en su tono original. Si la nota recibida es G2, el muestreador la desplazará un semitono hacia abajo , mientras que la nota A2 la reproducirá un semitono más arriba. Si se introduce la siguiente nota (Bb2), el muestreador seleccionará la muestra de Violín B2 y la reproducirá un semitono más bajo que su tono central de B2.

En general, los samplers pueden reproducir cualquier tipo de audio grabado. La mayoría ofrece herramientas de edición que permiten al usuario modificar y procesar el audio, así como aplicar una amplia gama de efectos . Esto convierte al sampler en una herramienta musical potente y versátil.

Un muestreador se organiza en una jerarquía de estructuras de datos cada vez más complejas. En la base se encuentran las muestras , grabaciones individuales de cualquier sonido, grabadas a una frecuencia de muestreo y resolución específicas. Si bien un sonido común para muestrear es un instrumento musical (por ejemplo, un pianista tocando una nota de piano o un organista tocando un órgano de tubos ), una muestra puede ser cualquier sonido, incluyendo sonidos "no musicales" como el tecleo de una máquina de escribir o el ladrido de un perro. Un tono central de referencia indica la frecuencia real de la nota grabada. Las muestras también pueden reproducirse en bucle definiendo puntos donde comienza y termina una sección repetida de la muestra, lo que permite que una muestra relativamente corta se reproduzca indefinidamente. En algunos casos, se indica un "fundido cruzado de bucle", que permite transiciones menos evidentes en el punto de bucle al desvanecer el final del bucle mientras se desvanece su comienzo.

Los mapas de teclas se organizan en instrumentos . En este nivel, se pueden agregar parámetros para definir cómo se reproducen los mapas de teclas. Se pueden aplicar filtros para cambiar el timbre del sonido, mientras que los osciladores de baja frecuencia y los generadores de envolvente pueden moldear la amplitud, el tono, el filtro u otros parámetros del sonido. Los instrumentos pueden tener múltiples capas de mapas de teclas para reproducir más de una muestra al mismo tiempo, y cada mapa de teclas puede tener un conjunto diferente de parámetros, de modo que los eventos de notas entrantes afecten a cada capa de manera diferente. Por ejemplo, dos capas pueden tener una sensibilidad diferente a la velocidad de la nota entrante, alterando el timbre resultante según la fuerza con la que se toque la nota.

En este nivel, existen dos enfoques básicos para la organización del sampler. En el enfoque de bancos , cada instrumento se asigna a un canal MIDI diferente y se pueden almacenar varios bancos para reconfigurar el sampler. Un enfoque distinto y más potente consiste en asociar cada instrumento con un número de patch o ID, de modo que cada canal MIDI pueda configurarse por separado enviando información de controlador a través de cada canal.

Muchos samplers funcionan como se describió anteriormente: el sistema de mapeo de teclas distribuye una muestra en un rango determinado de teclas. Esto tiene efectos secundarios que pueden ser deseables en algunos contextos, como acelerar o ralentizar bucles de batería. Sin embargo, las partes más agudas y más graves de dicho mapeo de teclas pueden sonar poco naturales. Por ejemplo, si se muestrea un clavecín en su registro grave y luego las muestras se mueven a tonos muy agudos, las notas agudas pueden no sonar naturales ni auténticas. Al organizar un instrumento de tono definido en varios mapas de teclas, la transición de uno a otro puede ser demasiado notoria para una imitación realista del instrumento; el arte consiste en hacer que las transiciones sean lo más suaves posible.

Algunos samplers de frases están más optimizados para disparar sonidos individuales, como golpes de batería. Cada mapa de teclas abarca solo una tecla, lo que requiere una gran cantidad de zonas (61 en un teclado de cinco octavas), cada una con su propia configuración. El muestreo de frases busca simplificar esto, especialmente en interfaces como los 16 pads de la serie Akai MPC : el hecho de que cada pad sea en realidad una nota se oculta al usuario. El motor de muestreo no cambia el tono de las muestras, solo las reproduce. La interfaz de usuario se simplifica. Los samplers de frases suelen tener un formato de groovebox , lo que los hace ligeros, fáciles de usar y de transportar.

Los muestreadores se pueden clasificar según varias especificaciones;

• Polifonía : Cantidad de voces (o notas) que pueden sonar simultáneamente para crear acordes.
• Espacio de muestras : ¿Cuánta memoria está disponible para cargar muestras?
• Canales : ¿Cuántos canales MIDI diferentes están disponibles para los distintos instrumentos?
• Profundidad de bits : Cantidad de resolución de muestra que se puede admitir.
• Salidas : ¿Cuántas salidas de audio discretas hay disponibles?

Computer Music Inc. fue fundada en Nueva Jersey, Estados Unidos, en 1972 por Harry Mendell y Dan Coren. La compañía se creó para desarrollar y comercializar instrumentos musicales basados ​​en software informático. El Melodian, desarrollado en 1976, ^{[ 21 ] [ 22 ]} se basaba en el ordenador PDP-8 de Digital Equipment Corporation . Incluía funciones de conversión digital-analógica y analógica-digital cableadas a mano, así como filtros anti-aliasing de seguimiento . El Melodian fue utilizado por primera vez por Stevie Wonder en su álbum Stevie Wonder's Journey Through "The Secret Life of Plants" (1979).

El Melodian era un sintetizador monofónico con muestreo analógico-digital de 12 bits a frecuencias de hasta 22  kHz. Fue diseñado para ser compatible con sintetizadores analógicos e incluía una función que le permitía sincronizarse con el tono de un sintetizador analógico, como el ARP 2600. Esto significaba que el Melodian capturaba todos los efectos de modulación de frecuencia, incluidos los producidos mediante el control táctil de cinta del ARP. También podía activarse mediante el teclado del ARP, funcionando así como una especie de híbrido entre muestreador y sintetizador analógico, aprovechando al máximo la tecnología disponible en aquel momento.

Rack Synclavier PSMT (1984)

Synclavier PSMT y VPK (1984) ^{[ 23 ]}

El Synclavier System fue uno de los primeros sintetizadores y samplers digitales, fabricado por New England Digital. Lanzado en 1977, tuvo una gran influencia entre productores musicales y músicos electrónicos gracias a su versatilidad, su tecnología de vanguardia y su sonido distintivo. Los Synclavier System eran caros: el precio más alto jamás pagado por uno fue de aproximadamente 500 000 dólares, aunque el precio promedio rondaba entre los 200 000 y los 300 000 dólares. Si bien esto lo hacía inaccesible para la mayoría de los músicos, se popularizó entre productores y estudios de grabación profesionales, compitiendo en este mercado con otros sistemas de producción de alta gama, como el Fairlight CMI . Aunque escaso, el Synclavier sigue utilizándose en muchos estudios hasta el día de hoy.

Fairlight CMI (1979)

Fairlight CMI Serie III (1985)

Fairlight Instruments fue fundada en Sídney en 1975 por Peter Vogel y Kim Ryrie . La empresa se estableció originalmente como fabricante y minorista de equipos de efectos especiales de vídeo.

El Fairlight CMI o Computer Music Instrument, lanzado en 1979, comenzó su vida como el Qasar M8. El M8 estaba cableado a mano y cuenta la leyenda que tardaba dos horas en arrancar. El CMI fue el primer instrumento de muestreo digital polifónico disponible comercialmente. El Fairlight CMI original muestreaba con una resolución de 8 bits por muestra, ^{[ 24 ]} a una frecuencia de 24 kHz, y utilizaba dos procesadores Motorola 6800  de 8 bits (posteriormente actualizados al más potente Motorola 68000 de 16/32 bits ). ^{[ 25 ]} Estaba equipado con dos teclados de seis octavas , un teclado alfanumérico y una unidad de visualización de vídeo interactiva (VDU) donde se podían editar las ondas sonoras o incluso dibujarlas desde cero con un lápiz óptico . El software permitía editar, crear bucles y mezclar sonidos que luego se podían reproducir a través del teclado o del secuenciador basado en software. Su precio de venta al público era de alrededor de 25 000 dólares estadounidenses.

Fairlight lanzó más tarde la Serie IIx, que aumentó la frecuencia de muestreo a 32  kHz ^{[ 25 ]} y fue la primera en presentar funcionalidad MIDI básica. En 1985, se lanzó la Serie III con dos mejoras significativas: la tasa de bits y la frecuencia de muestreo se aumentaron a calidad de CD (16 bits/44,1  kHz) y ahora se admitía el código de tiempo SMPTE . Entre los usuarios notables del Fairlight CMI se incluyen Peter Gabriel , Herbie Hancock , Trevor Horn , Art of Noise , Yello , Pet Shop Boys , Jean Michel Jarre , Duran Duran y Kate Bush . Horn, considerado el "Hombre que inventó los ochenta", utilizó por primera vez sus conocidas técnicas de muestreo en el álbum Adventures in Modern Recording , el segundo álbum de estudio lanzado bajo el nombre de su proyecto The Buggles . Al afirmar que estaba "bastante fascinado por los metales Fairlight y todo ese tipo de cosas con las que Geoffrey y yo habíamos empezado a trastear antes de que se fuera a unirse a Asia", las técnicas de muestreo de Adventures se utilizarían más tarde para discos producidos por Horn como Slave to the Rhythm de Grace Jones , The Seduction of Claude Debussy de Art of Noise y Welcome to the Pleasuredome de Frankie Goes To Hollywood . ^{[ 26 ]}

WaveFrame fue una empresa estadounidense de tecnología de audio digital fundada en 1986 en Boulder, Colorado. Su producto estrella, el AudioFrame , era un sistema integrado de estación de trabajo de audio digital que introducía síntesis de muestreo digital de tasa fija , interpolación multifase, grabación en disco duro, automatización y edición no lineal basada en código de tiempo SMPTE . ^{[ 27 ]} La expansión de memoria era de hasta 120 MB. Chris Meyer escribió una revisión y análisis detallados de los productos en 4 partes. ^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}

El cambio de tono se logró con interpolaciones digitales polifásicas, lo que permitió un procesamiento posterior sin reconversión analógica a digital. ^{[ 27 ]}

Las tarjetas del sintetizador de muestreo crean 512 puntos para cada muestra existente. La ventaja adicional es que estos 511 puntos extra también se utilizan para seleccionar los cruces por cero para la creación de bucles. Por lo tanto, hay una mayor probabilidad de seleccionar un punto donde la señal original habría cruzado realmente por cero, y las ondas de un solo ciclo están mejor afinadas (no es necesario conformarse con puntos ligeramente anteriores o posteriores al punto donde la señal habría cruzado). ^{[ 28 ]}

Emulador I (1981)

Emulador II (1984)

Emulador III (1987)

E-mu SP-12 (1986)

E-mu SP-1200 (1987)

El E-mu Emulator (1981) fue la primera incursión de E-mu Systems en el muestreo y salvó a la compañía de la ruina financiera tras el fracaso total del Audity debido a su precio de 70 000 dólares. El nombre «Emulator» surgió al hojear un diccionario de sinónimos y encajaba a la perfección con el nombre de la empresa. El Emulator se fabricó en versiones polifónicas de 2, 4 y 8 notas; la de 2 notas se eliminó por falta de interés, y contaba con una frecuencia de muestreo máxima de 27,7 kHz, un teclado de cuatro octavas y 128 kB de memoria.

El E-mu Emulator II (1984) fue diseñado para cubrir la brecha entre el Fairlight CMI y el Synclavier y el Ensoniq Mirage . Contaba con polifonía de 8 notas, muestreo de 8 bits, 512 kb de RAM (1 MB en el EII+, aunque solo accesible como dos bancos independientes de 512 kb), un secuenciador de 8 pistas y filtrado analógico. Con la opción de disco duro, el Emulator II era comparable a los samplers lanzados cinco años después.

El E-mu SP-12 (1986) fue un precursor del E-mu SP-1200 .

El E-mu Emulator III (1987) era un muestreador digital estéreo de 16 bits con polifonía de 16 notas, una frecuencia de muestreo máxima de 44,1 kHz y hasta 8 MB de memoria. Contaba con un secuenciador de 16 canales, SMPTE y un disco duro de 40 MB.

El E-mu SP-1200 (1987) fue, y sigue siendo, uno de los samplers más prestigiosos para la producción de hip-hop . Su motor de muestreo de 12 bits aportaba una calidez deseable a los instrumentos y un impacto contundente a la batería. Ofrecía 10 segundos de tiempo de muestreo distribuidos en cuatro secciones de 2,5 segundos.

La E-mu Emax se vendió entre 1985 y 1995 y estaba dirigida al segmento de mercado de gama baja.

El E-mu ESI-32 (1994) era una versión simplificada, mucho más económica y compacta del EIIIx, y podía utilizar las mismas muestras. La unidad admitía hasta 32  MB de RAM, polifonía de 32 notas y los sonidos podían enrutarse internamente a una de las cuatro salidas polifónicas. Mediante una interfaz SCSI opcional, el ESI-32 podía acceder a unidades externas de CD-ROM, Zip-100 y discos duros.

Linn LM-1 (1980)

Akai S612 (1985)

Akai S900 (1986)

Akai MPC60 (1988)

Akai S1000 (1988)

Akai entró en el mundo de los instrumentos musicales electrónicos en 1984, cuando Roger Linn , creador del Linn LM-1 , el Linn 9000 y el LinnDrum , se asoció con la corporación japonesa/singapurense Akai para crear samplers similares a los que Linn fabricaba en su propia empresa, Linn Electronics . Así nació el S612, el primero de una serie de samplers asequibles, un módulo digital de 12 bits. El S612 fue reemplazado en 1986 por el S900.

El Akai S900 (1986) fue el primer sampler digital realmente asequible. Contaba con polifonía de 8 notas y muestreo de 12 bits con un rango de frecuencia de hasta 40  kHz y hasta 750 kB de memoria, lo que permitía casi 12 segundos de grabación a la mejor frecuencia de muestreo. Podía almacenar un máximo de 32 muestras en memoria. El sistema operativo era por software y permitía actualizaciones que debían iniciarse cada vez que se encendía el sampler.

El Akai MPC60, un sampler digital, caja de ritmos y secuenciador MIDI (1988), fue el primer modelo que no requería montaje en rack. Además, fue la primera vez que AKAI produjo un sampler con pads de disparo sensibles al tacto, dando origen a la popular serie MPC de samplers y secuenciadores.

El Akai S950 (1988) era una versión mejorada del S900, con una frecuencia de muestreo máxima de 48  kHz y algunas de las funciones de edición del S1000 contemporáneo.

El Akai S1000 (1988) fue posiblemente el sampler estéreo de 16 bits y 44,1  kHz más popular de su época. Contaba con 16 voces, hasta 32 MB de memoria y procesamiento interno de 24 bits, incluyendo un filtro digital (18  dB/octava), un LFO y dos generadores de envolvente ADSR (para amplitud y filtrado). El S1000 también ofrecía hasta 8 puntos de bucle diferentes. Entre sus funciones adicionales se incluían Autolooping, Crossfade Looping, Loop in Release (que repite el bucle a medida que el sonido se desvanece), Loop Until Release (que repite el bucle hasta que la nota comienza a desvanecerse), Reverse y Time Stretch (versión 1.3 y posteriores).

Otros samplers lanzados por AKAI incluyen el S01, S20, S700, S2000, S2800, S3000, S3000XL, S3200, S5000, S6000, MPC 500, MPC1000, MPC2000, MPC2000XL, MPC2500, MPC3000, MPC3000XL, MPC3000LE, MPC4000, MPC5000, Z4 y Z8.

Roland Corporation fabricó la serie S. Se trataba de auténticos samplers que ofrecían todas las funciones descritas anteriormente, incluyendo muestreo, edición de muestras, transposición de tono y asignación de zonas de teclas:

Más recientemente, Roland presentó el concepto Groove Sampler . Estos dispositivos son conocidos por su facilidad de uso, pero algunos carecen de las capacidades de transposición de tono y mapeo de zonas de teclas que la mayoría de los samplers poseen. Algunos tienen limitaciones para reproducir bucles o muestras de efectos de sonido con el mismo tono con el que fueron grabados. Si bien estas máquinas están equipadas con una amplia gama de efectos integrados, la falta de transposición de tono y mapeo de zonas de teclas reduce significativamente su utilidad. La línea Roland Groove Sampler incluye los siguientes modelos:

Jefe Dr. Sample SP-303 (2001)

Como división de Roland Corporation, Boss también contribuyó al concepto de Groove Sampler/Groove Box con varios samplers.

La mayoría de los muestreadores antiguos utilizan SCSI como protocolo para la entrada y salida de datos de muestra. Las interfaces SCSI venían de serie en el muestreador o se ofrecían como opción. SCSI permite transferir grandes cantidades de datos en un tiempo razonable. Los discos duros, las unidades de CD-ROM, las unidades Zip y las unidades de cartucho extraíbles, como las unidades Syquest e Iomega Jaz, son los dispositivos SCSI más comunes en los muestreadores. Cada uno tiene sus ventajas y desventajas, siendo los discos duros los más rápidos. Los muestreadores modernos (posteriores al año 2000) utilizan tarjetas de memoria de estado sólido (como Compact Flash o SmartMedia) para el almacenamiento y la transferencia de muestras.

En la década de 1980, los usuarios de ordenadores domésticos inventaron los Trackers . Los secuenciadores son muestreadores de software, ya que el remuestreo en tiempo real es una capacidad necesaria para el concepto de Tracker. ^{[ 32 ]} Desde la década de 1980, los Trackers pudieron realizar remuestreo de 4 canales en tiempo real utilizando el chip Paula en el Amiga . Desde principios de la década de 1990, los Trackers realizaron en PC remuestreo multipista en tiempo real como una solución de software pura. Esto fue posible mediante el uso de código ensamblador altamente optimizado ; un ejemplo temprano es el Inertia Player, lanzado el 24 de diciembre de 1993. ^{[ 33 ]} Un Tracker reciente para PC con buenas capacidades de muestreo es, por ejemplo, el Renoise Tracker. ^{[ 32 ] [ 34 ]}