V. IL TRATTAMENTO DEI SUONI MEDIANTE ELABORATORE
V.4.3. I sistemi in produzione

L'avvento dei microprocessori sul mercato dell'elettronica ha aperto le porte all'elaborazione di dati a livello personale, ed anche nella musica, come per tutti gli altri campi d'applicazione, si e' subito innescato un processo di progettazione e di produzione di componenti specifici per le applicazioni dei microprocessori in campo musicale.

Come già accennato nel paragrafo precedente, per effettuare la sintesi tramite elaboratore sono necessarie le "piastre di sintesi". queste sono delle schede di hardware, atte alla generazione dei suoni digitale che vengono inserite in uno slot del computer stesso, e ricevono ordini da questo tramite informazioni binarie.

Molte case produttrici di componenti elettronici si sono orientate verso la produzione di tali schede da collegare a dei normali "general purpose", mentre altre ditte propongono sistemi più sofisticati, interfacciando le piastre ad un elaboratore "dedicato", costruito appositamente per la sintesi dei suoni, e chiaramente di norma più potente e più costoso.

Tra i prodotti attualmente in commercio esistono diverse possibilità per chi ha le conoscenze necessarie per assemblare le varie parti.

Ad esempio il Synclavier e' un minielaboratore veloce dotato di sintetizzatore digitale polifonico a quattro voci prodotto negli stati uniti dalla new england digital co. di Norwich.

Il Synclavier realizza la sintesi digitale dei suoni tramite la programmazione di trenta parametri che definiscono il contenuto armonico del timbro nel suo insieme, potendo definire per sintesi additiva 16 armoniche con le relative ampiezze e inviluppi.

L'altezza della fondamentale può assumere valori compresi tra 10 e 10000 hz. i vari timbri una volta programmati possono essere memorizzati su supporto magnetico, e suonati tramite tastiera a 61 tasti con intensità di tocco. Numerosi display (visualizzatori) indicano il valore dei parametri del timbro che si sta trattando in quel momento.

Il sistema dispone di convertitori a/d - d/a, per la registrazione digitale e la riproduzione analogica dei suoni naturali. Il Synclavier e' dotato di un linguaggio ad alto livello chiamato xpl, che gestisce tra i vari programmi un sistema per l'analisi dei suoni per mezzo delle trasformate di Fourier o di Walsh (cfr IV.2.2.).

L'Alpha Syntaury invece si interfaccia al famoso personal computer apple II, ed e' prodotto dalla Syntaury corporation di Palo Alto (California).

L'hardware e' costituito dalle schede della mountain music system, e consiste in un sintetizzatore digitale a 16 voci capace di generare suoni con tecniche di modulazione di frequenza e sintesi additiva.

La dotazione di programmi dell'alpha syntauri e' il piatto forte del sistema.

E' possibile tenere in memoria contemporaneamente 10 timbri, dividere la tastiera in otto parti con voci diverse, memorizzare l'esecuzione su dischetto, generare forme d'onda per sintesi additiva o tramite disegno su monitor.

E' anche previsto un software (Metatrack) che trasforma l'apple in un registratore digitale a 16 tracce, con cui e' possibile accelerare o rallentare l'esecuzione senza cambiare le altezze dei suoni, eseguire sovraincisioni, e memorizzare tutto su dischetto.

Accanto all'alpha syntauri si collocano altri sistemi che basano l'architettura di funzionamento sempre sull'apple, e sulle piastre di sintesi della mountain music system.
Tra questi si ricordano l'americano Soundchaser, e il Musipack 1.0 prodotto in italia dalla Jen elettronica di Pescara.

A questo punto bisogna menzionare il C.M.I. (computer musical instrument), prodotto a Sydney dalla Fairlight instruments.

Sicuramente la macchina più perfetta, il C.M.I. e' un sistema computerizzato costituito da un processore dedicato alla sintesi dei suoni collegato ad una tastiera musicale.

Inoltre le operazioni vengono visualizzate su monitor video, e trasmesse al microprocessore tramite tastiera alfanumerica o penna ottica.
E' possibile registrare i suoni naturali ed elaborarli tramite la macchina che visualizza lo spettro del suono da elaborare su monitor.

I timbri si possono creare semplicemente disegnando sul monitor la forma d'onda desiderata. il C.M.I. e' in grado di eseguire esecuzioni automatizzate in polifonia ad otto voci con due metodi diversi.

Un primo metodo consiste nell'esecuzione delle varie parti sulla tastiera (6 ottave ad intensità di tocco), che vengono memorizzate e rese disponibili per qualsiasi procedura di correzione, o ascolto. Il secondo metodo invece consente la scrittura della musica direttamente sui pentagrammi delle varie voci rappresentati sul monitor, e nell'esecuzione immediata di questa da parte della macchina alla pressione di un tasto.

Chiaramente la macchina e' predisposta anche per la stampa delle partiture delle esecuzioni memorizzate, e per la memorizzazione su floppy disk di tutti i dati trattati.

Il PPG waweterm system, e' un sistema computerizzato modulare composto da 5 unità che possono essere usate anche separatamente, ma che nell'insieme offrono un sistema completo per la sintesi dei suoni.

Il cuore del sistema e' rappresentato dalla tastiera Wawe 2.2 e dal PPG Waweterm.

Il Wawe 2.2 e' un sintetizzatore digitale contenente 2000 forme d'onda digitali memorizzate all'interno del microprocessore a 8 bit che governa la macchina.
Queste possono essere modificate tramite i controlli analogici posti sulla tastiera stessa, e memorizzabili in 100 memorie interne, per il richiamo immediato da parte dell'utilizzatore.

La polifonia del sistema e' a 8 voci politimbriche, che possono suonare in automatico tramite la programmazione stessa delle varie parti effettuata tramite il pannello frontale.

Il Waweterm, invece offre la passibilità di campionare suoni naturali, modificarli, memorizzarli, e inviarli all'interno del wawe 2.3, dove possono venire nuovamente modificati, o suonati tramite la tastiera stessa (dinamica a 5 ottave).

La Kinetic sound corporation, di Lockport (Illinois) produce il sintetizzatore polifonico digitale a due tastiere Prism.
Il Prism e' governato da 5 microprocessori a 16 bit, ed e' dotato di ram da 74 kbyte.
Detto questo, passiamo alle caratteristiche di questa strana macchina.
Il prism puo' generare suoni con diverse tecniche, quali la sintesi additiva (mediante composizione con 64 armoniche), la modulazione di frequenza, e mediante la costruzione della forma d'onda costruita tramite 256 punti formanti un periodo.

Lo strumento e' polifonico e politimbrico, contiene 770 timbri diversi in memoria, ed e' dotato di un raffinato sistema di registrazione digitale delle parti musicali.

Il dmx 1000 della Digital Music System di Boston e' un minicomputer a 16 bit appositamente progettato per l'elaborazione di segnali audio ad alta velocità; esso e' collegabile ad un'altro elaboratore che funge da unità di controllo.

L'elevata velocità del dmx 1000 e' in parte dovuta al parallelismo imposto alle operazioni fondamentali. La control memory e' la memoria che contiene il microprogramma che determina la modalità operativa del dmx 1000. l'unita' aritmetico-logico (alu) esegue operazioni logiche ed aritmetiche, mentre la data memory e' una memoria di 4096 parole da 16 bit destinata a contenere i dati.
Il multiplier esegue moltiplicazioni di due numeri a 16 bit (cfr v.2.1.) con risultato in 31 bit. Il convertitore digitale analogico (dac) converte parole da 16 bit con un tempo minimo di azione di 50 microsecondi.

Tra gli altri sistemi in cui e' possibile la sintesi digitale si ricordano ancora l'Emulator della e-mu systems, e il General development system (gds) della Crumar di Castelfidardo.