SysEx (y V): Módulos multitímbricos (3)

Concluimos con esta quinta entrega una serie que ha presentado el uso de los mensajes SysEx MIDI para el control en tiempo real de nuestros equipos. Revisamos hoy el control de unidades de efecto, combinaciones multitímbricas en sintes y mapas de percusión.

El control vía SysEx de las unidades de efecto difiere un poco de lo visto hasta ahora, así que vamos con ello. La diferencia proviene de que mientras un sinte tiene una determinada arquitectura que es fija para cualquiera de los sonidos que puede producir (sólo cambia la ‘programación’, los valores de los parámetros), sin embargo cualquier unidad de efecto de hoy en día es en realidad una unidad que combina múltiples efectos y que puede adoptar distintas arquitecturas. Cuando en una unidad de efecto escojo un multitap delay, o una reverb, o un leslie, o una distorsión, etc. estoy obligando al efecto a adoptar una arquitectura de tratamiento completamente diferente en cada caso.
En definitiva, según escojamos un tipo u otro de efectos, el significado y contenido de los parámetros que configuran ese efecto difiere. ¿Cómo se hace accesible esta personalidad ‘múltiple’ a través de SysEx?
Volvemos a nuestro ya conocido SonicCell que usamos como ejemplo recurrente en esta serie.

Pensemos en ajustar los parámetros de los efectos de un Patch (no sería muy distinto en el caso de querer ajustar efectos de una Performance multitímbrica –salvo porque en ellas el nº de efectos disponible crece-). Nuevamente hay que ir a la ‘Biblia’ de nuestro equipo: su mapa de memoria detallado. Encontramos que en la tabla que define las secciones de un Patch (ya conocida de entregas anteriores) hay unas subtablas llamadas PatchCommon MFX, PatchCommonReverb, PatchCommonChorus. ¿Por ahí debe andar, verdad?

En las tablas de detalle de esas secciones se encuentran todos los parámetros que nos permitirán escoger un determinado tipo de efecto y ajustar sus múltiples parámetros. Por ejemplo ‘Patch Common MFX’ (las otras dos son ‘clónicas’ de esta):

El primer parámetro permite escoger uno de los 79 tipos de efecto (delays, reverbs, leslies, distorsiones, etc.). ¿Dónde encontramos la lista? En el manual, cómo no.

Hay a continuación varios parámetros relativos al nivel de señal no procesada, la cantidad de señal procesada que se quiere enviar hacia el chorus y la reverb general, etc... (en definitiva cuestiones relacionadas con encaminamiento y niveles de las señales).

Pero quiero parar especialmente en lo que aparece denominado como ‘MFX Parameter 1’ hasta ‘MFX Parameter 32’. Es ahí donde encontraremos los parámetros ‘tocables’ en cada efecto que nos permitirán definir su carácter y modificarlo ‘en caliente’.

Cada efecto (un delay, un Leslie, etc.) tendrá una serie de parámetros ajustables. Pues bien, ‘MFX Parameter 1’ hasta ‘MFX Parameter 32’ son una forma de referirse a los parámetros que puede tener cada efecto (hasta 32 en el SonicCell). El significado de cada uno de ellos depende de cuál sea el efecto que hayamos seleccionado (y se describe en una tabla para cada efecto).
Por tanto la tabla ‘PatchCommon MFX’ describe un mecanismo genérico para alcanzar los parámetros de cualquier tipo de efecto de los disponibles en el SonicCell.

En el manual encontraremos para cada uno de los 79 tipos de efecto cuál es el significado de cada uno de los hasta 32 posibles parámetros. Por ejemplo, este es el detalle de uno de los efectos más simples de todos (un delay básico, el efecto nº 44 en la lista que cuenta con 9 parámetros):

La tabla específica para cada tipo de efecto define la acción que cada parámetro desarrolla y también su rango de posibles valores.
El nº de parámetro que controla en este ‘Long Delay’ el tiempo de retardo podría gobernar el ‘drive’ en una distorsión. El significado de cada nº de parámetro varía según cuál sea el efecto elegido.

Para la construcción del mensaje, como siempre, tenemos que determinar la dirección que hay que usar en el mensaje SysEx:

1F 00 0000 Es la dirección de arranque del ‘Temporary Patch’ (el Patch ‘en uso’)
-- -- 02 00 Es el offset en ‘Patch’ en el que arranca ‘Patch Common MFX’

Dentro de ‘Patch Common MFX’ podéis ver que la posición 00 00 es la del tipo de efecto, y las posiciones 00 11, 00 15, 00 19 etc. son las de los Parameter 1, 2, 3, etc. Por tanto:

1F 00 02 01 Sería el MFX Type (selector del tipo de efecto)
1F 00 02 11 Sería el ‘Parameter 1’
1F 00 02 15 Sería el ‘Parameter 1’
1F 00 02 19 Sería el ‘Parameter 3’
1F 00 02 1D Sería el ‘Parameter 4’
Etc.

Sobre el hecho de que el valor ya no es 0-127, sino un rango que excede de la capacidad de un byte y exige cuatro, hablaré en seguida, pero antes:
Aquí tenéis un vídeo ‘toqueteando’ tres parámetros de ese ‘long delay’ (el tiempo de retardo, la realimentación y la amortiguación de agudos). Aunque muestro un uso un tanto ‘descabellado’ de estos parámetros, pensad que podríais igualmente aprovechar este tipo de control para obtener resultados más convencionales (por ejemplo poder variar la velocidad de un Leslie o chorus, poder ajustar un EQ o un compresor, variar entre estrofa y estribillo una distorsión, etc.). Me parecía más divertido para el vídeo salir de la rutina.

Al estudiar los efectos, tenemos que introducir otra novedad que nos permite seguir aprendiendo algunas cosas habituales en SysEx: fijaos cómo estaba descrito uno de esos parámetros ‘genéricos’

Lo que quiero destacar es que ese parámetro ya no es 0-127, ni está reflejado en un único byte. Se emplean 4 bytes (0000aaaa 0000bbbb 0000cccc 0000dddd) para poder así obtener un total agregado de 16 bits (aaaabbbbccccdddd) que permitirían por tanto un rango mucho mayor (0 a 65535 o bien -32768 hasta 32767). Además, de todo ese rango, en este caso, el SonicCell sólo usa una parte: 12768 hasta 52768, o lo que es lo mismo +/-20000.
Esto es necesario porque ¿os imagináis que el tiempo de retardo (sobre un total que es ajustable entre 0 y 2600 milisegundos) sólo admitiera 128 valores?. El ‘salto’ entre valores sucesivos sería de más de 20 milisegundos, y no tendría la precisión necesaria para los ajustes que podemos querer realizar.
(Nota: algunos criticarán que incluso un salto de un milisegundo entre valores es demasiado grande para ciertos usos, como el de realizar un filtrado ‘comb’ con un delay realimentado. Pero este delay no está pensado para ese tipo de usos que necesitan una resolución mayor en los tiempos cortos).

¿Cómo podemos usar estos parámetros ‘multibyte’ desde nuestros controladores? Como siempre, dependeremos de las posibilidades que ofrezca nuestro controlador para poder o no hacer uso de este formato.

Por ejemplo el Roland A800Pro puede generar valores de 7 bits (en un único byte 0aaaaaaa), de 8 bits (en dos: 0000aaaa 0000bbbb), de 14 (en dos bytes 0aaaaaaa 0bbbbbbb), o 16 (en cuatro bytes, tal como estamos diciendo sucede en este caso). El Remote de Novation se queda un poco más corto en posibilidades (7 y 14 bits ocupando uno o dos bytes). Y desde luego las opciones más flexibles las encontramos en las soluciones software (p.ej. en TB MIDI Stuff para iPad podemos usar valores de entre uno y cuatro bytes, codificados aprovechando 7 bits de cada byte, o bien sólo cuatro, entre otras variantes).

El siguiente salto nos lleva a estudiar una Performance. Una performance reúne hasta 16 patches y los combina.

Las 16 partes de una performance pueden usarse (típico por ejemplo para reproducir MIDI Files) para hacer sonar por cada uno de los 16 canales MIDI un sonido distinto. En ese tipo de uso y siempre que nos baste con modificar los parámetros más habituales (como frecuencia de corte, resonancia, tiempo de ataque, tiempo de release, etc.) solemos disponer de la posibilidad de usar mensajes de controlador (meros CCs, mucho más sencillos que los SysEx).

Pero también estos modos multitímbricos se usan para poder fusionar y combinar sonidos en un único canal MIDI, de forma que podamos interpretar desde un teclado y un único canal MIDI aprovechando ‘layers’, ‘splits’ (por nota y/o por velocidad), etc.

Si hacemos este tipo de uso (que es muy habitual), estamos ‘diseñando’ nuevos sonidos por combinación de varios. Por ejemplo yo siempre que uso un piano eléctrico suave (tipo ‘Rhodes’) gusto de combinarlo con algún sonido con ataque más definido, brillante y corto (como un ataque de guitarra acústica, o algún tipo de clave o celeste, etc.), y también suelo tener algún pad de fondo añadido como tercera capa (lo ilustré en vídeo en la parte I de la serie SysEx). Poder jugar (pese a que estén en el mismo canal MIDI) con los volúmenes y brillos relativos de estas capas me da muchísima versatilidad para adaptarme a cómo sueno en directo (no todos los locales suenan igual, ni todos los cantantes; ni siquiera el mismo cantante en diferentes días: algo que puede resultar bien un día puede ‘comerse’ al cantante si viene ligeramente acatarrado y ‘pobre’ de voz). Los controles me dan la flexibilidad tímbrica que cualquier instrumentista acústico disfruta sin más que modificar el tipo de técnica sobre su instrumento.

Aquí os muestro los controles que siempre llevo conmigo.

Para obtener ese control del equilibrio entre las partes no valen los CCs (que por ser mensajes de canal afectan a todos los sonidos que formen parte de ese canal por igual). Necesito acudir al detalle que permite SysEx para poder actuar separadamente por cada una de las 16 partes de la Performance.

Cuando cargamos una Performance (ya sea reclamándola desde el panel frontal o invocándola mediante un mensaje de cambio de programa) se carga en la memoria ‘en uso’ (desde la memoria de presets o desde la memoria de usuario) la definición de la performance y también se cargan a continuación uno a uno los 16 patches a los que la Performance está vinculada sobre otros tantos 16 huecos para Patches (revisad este gráfico que ya conocemos de entregas anteriores y que muestro ahora simplificado):

El detalle de lo que la zona‘Performance’ contiene es por tanto sólo lo que añade respecto a esa colección de 16 Patches individuales, y concretamente contiene:

Vemos que se definen a nivel de la Performance (al margen de los 16 Patches):

• Algunos parámetros ‘globales’ (‘Performance Common’, incluye por ejemplo el nombre de la performance, la reserva de voces para cada parte, etc.)
• Los parámetros de los efectos (‘Performance Common MFX1, 2, 3, Reverb, Chorus’ -de forma análoga a lo que ya hemos visto para el ‘PatchCommon MFX’-)
• Algunos parámetros respecto a cómo cada parte reacciona a MIDI (‘Performance MIDI 1..16’: nos permitirá definir qué canal MIDI usa cada parte, qué rango de notas y de velocidades, si reacciona o no a pitchbend/aftertouch/cambios de programa/…, etc.)
• Algunos parámetros que ‘retocan’ el sonido de cada parte (‘Performance Part 1..16’: para regular volúmenes, panorámica, desplazar octavas o afinación, y un largo, etc.; permiten en conjunto ‘adaptar’ ligeramente el sonido original de cada Patch cuando es usado dentro de la Performance, sin necesidad de tener que modificar el Patch original)
• Y una sección ‘Performance Controller’ que en el SonicCell está prácticamente vacía (un único parámetro: ‘recommended tempo’)

De todas esas secciones de parámetros ¿cuáles son los que más nos pueden interesar en una ejecución en directo? Por supuesto las de los efectos (es análogo a lo que ya hemos presentado en esta entrega para los efectos en un Patch) y además las que retocan los sonidos de cada parte (las secciones Performance Part 1 a 16). En estas últimas encontraremos muchos de los parámetros que ya estaban también en la tabla Patch Common: esos parámetros que en la entrega IV denominaba parámetros ‘macro’ porque nos permiten modificar globalmente (sin entrar en el detalle Tone a Tone) varios elementos esenciales del timbre.
Difícilmente nadie querrá cambiar ‘en vivo’ una Performance en lo que se refiere a los splits y layers, pero sí en los parámetros del sonido en cada una de las 16 partes (cambiar niveles, subir aquel filtro, suavizar este ataque, acelerar un LFO, etc.).

En la memoria ‘de trabajo’ o ‘en uso’ encontramos un espacio para la ‘Performance’ en uso (que incluiría entre otras sus 16 subsecciones ‘Performance Part’ que seguramente ofrecerán todo lo que necesitemos) seguido del hueco para albergar las definiciones de los 16 Patches que se usan en la Performance (donde podríamos acudir si las modificaciones con ‘Performance Part’ no nos bastan).

Quiero aprovechar el caso para mostraros un detalle más que podríais necesitar saber usar a la hora de crear mensajes SysEx.
Supongamos que queremos en modo Performance actuar sobre parámetros que están en las 16 Parts asociadas a ella. Vayamos a la búsqueda de dónde podemos ejercitar esas actuaciones. Os copio aquí la tabla ‘índice’ (ya conocida) del SonicCell:

Como cada Patch tiene reservadas 20 00 00 direcciones, los saltos van siendo (seguidlos en la tabla) 11 00 00 00, 11 20 00 00, 11 40 00 00, 11 60 00 00, y… ¡ojo! no es 11 80 00 00 como podríamos esperar: el siguiente es 12 00 0000 porque el ‘80’ no puede usarse en datos MIDI. El valor 80 hexadecimal el 10000000 y como ya sabemos en MIDI salvo los bytes de inicio de mensaje está prohibido el que el bit alto sea 1. Los mensajes siempre usaban bytes de tipo 0xxxxxxx. En concreto en SysEx salvo el F0 y el F7 de inicio y final, ningún byte puede romper la regla de 0xxxxxxx.

Si el ‘80’ no es factible, hay que llevar el ‘acarreo’ al dígito hexadecimal superior (pensad como si no existiera el bit alto en los bytes de datos MIDI, como si fueran sólo grupos de 7 bits, y por tanto ese ‘1’ va a caer en el siguiente byte). De acuerdo, es un poco raro, pero es toda la matemática ‘extraña’ que tendréis que realizar (y generalmente ni eso, puesto que el detalle en los manuales suele ser exhaustivo y nos evita tener que hacer operaciones).

Os puede extrañar un poco, así que os las detallo para que podáis ejercitar /comprobar cómo se forman (en el manual sólo veíamos una pocas):

desde 11h 00h 00h00h está la parte 1,
desde 11h 20h 00h 00h para la parte 2,
desde 11h 40h 00h 00h para la parte 3,
desde 11h 60h 00h 00h para la parte 4,
desde 12h 00h 00h00h para la parte 5,
desde 12h 20h 00h 00h para la parte 6,
desde 12h 40h 00h 00h para la parte 7,
desde 12h 60h 00h 00h para la parte 8,
desde 13h 00h 00h00h para la parte 9,
desde 13h 20h 00h 00h para la parte 10 (la que suele usar baterías: Rhythm Set en vez de Patch)
desde 13h 40h 00h 00h para la parte 11,
desde 13h 60h 00h 00h para la parte 12,
desde 14h 00h 00h00h para la parte 13,
desde 14h 20h 00h 00h para la parte 14,
desde 14h 40h 00h 00h para la parte 15,
desde 14h 60h 00h 00h para la parte 16

Si aún aguantáis un poco más, como una cosa nos lleva a otra, aquí va la última idea que quería compartir dentro de esta serie:

En una performance cualquiera de las 16 partes puede usar en lugar de un Patch un Rhythm Set (el clásico mapa de sonidos de batería/percusión pero en el que tenemos todo el potencial de síntesis de un Tone programado diferente sobre cada tecla). ¿Cómo se regula esto desde Sysex y qué posibilidades ofrece?

Hay un parámetro para cada parte de una performance que dice si usa Patch o Rhythm. No creo que ninguno de vosotros vaya a cambiarlo sobre la marcha (de lo contrario estáis más necesitados de visitar al siquiatra que yo mismo: si habéis dicho ‘batería en el canal 10’ va a estar como batería todo el tiempo).

Pero si habéis decidido usar un Rhythm Set en el canal 10 … ¿no puede ser tentador usar algún sysex para variar de vez en cuando el sonido de algún instrumento aislado de percusión?

Por ejemplo:

• Me gusta como suena el ‘jazz kit’ de fábrica, pero querría ‘reafinar’ los toms para un tema que va en cierta tonalidad.
• La caja me gustaría más corta y con menos reverb en la estrofa que en el estribillo (o a la inversa)
• Las palmas suenan demasiado monótonas siempre iguales, me gustaría que cada golpe usara ajustes un poco diferentes de afinación, decay, etc.

¿Apetecible, verdad? De nuevo SysEx al rescate. Aquí tenéis una demo (muy básica, sólo para que veáis ilustrado el concepto: la posibilidad de retocar sobre la marcha individualmente alguno de los sonidos de todo el kit de batería):

Realmente ese tipo de controles no los suelo realizar desde superficies de control. Lo que hago es insertar mensajes sysex al programar ritmos dentro de un secuenciador (en mi caso Cubase normalmente).

• Si van a ser ajustes que van a estar presentes durante todo el desarrollo del tema (como lo que os decía de afinar los toms de acuerdo a la tonalidad de la canción) inserto (con el ‘event edit’) al comienzo de la secuencia y antes de que arranque la música unos mensajes sysex destinados a realizar la reafinación.
• Si van a a ser cosas como lo que mencionaba de la caja (variar sus ajustes entre la estrofa y el estribillo) insertaré los mensajes oportunos en el arranque de cada estrofa / estribillo.
• Si se trata del ejemplo de las palmas, antes de cada sonido de palmas inserto un sysex (además intentando hacerlo con una cierta ‘anticipación’ al golpe, tanto para asegurar que ya esté aplicado cuando vaya a sonar el palmeo como para evitar que la presencia de un mensaje tan largo como un sysex haga que la ejecución de la nota se retrase ligeramente).

Vamos ahora a ver cómo generar los mensajes necesarios. Supondré que la batería va en la parte 10. Esa parte está especificada (según hemos dicho antes) a partir de la dirección 13h 20h 00h 00h. Pero cualquiera de las partes (aunque siempre las he mencionado y usado como alojamiento para un Patch) puede en realidad estar usando un Patch o un Rhythm Set, según cómo haya programado la Performance. Mirad ahora esta tabla:

Nos dice que desde la dirección base de una Parte (como esa 13 20 00 00 de la parte 10), las especificaciones para cuando se usa en modo Patch comienzan en esa dirección exacta y las especificaciones para cuando se usa en modo Rhythm 10 00 00 más allá. Por tanto, la parte 10 (y cualquier otra) es en realidad dos direcciones:

13h 20h 00h 00h para cuando se usa en modo Patch; con su detalle descrito en la tabla ‘Patch’
13h 30h 00h 00h para cuando se usa en modo Rhythm; con su detalle descrito en la tabla ‘Rhythm’

Si comparáis las tablas Patch (ya conocida de la entrega IV) y Rhythm

podéis ver que un Patch en esencia es una combinación de 4 Patch Tones (más el ejuste de efectos) que se van a usar a lo largo del teclado, mientras un Rhythm Set es una definición nota a nota (desde la nota 21 a la 108, que no por casualidad son 88 teclas –las que tiene el teclado completo de un piano, desde La0 hasta Do8-) de ajustes para un Rhythm Tone. Es decir, en un mapa de batería (un ‘Rhythm’) contamos con una zona (unas direcciones) en las que poder retocar el sonido de cada una de las teclas (en una podemos tener bombo, en otra caja, etc.) pero con todo el potencial de un ‘Rhythm Tone’ para la definición de ese sonido. Un Rhythm Tone es un sintetizador completo: oscilador, filtro, amplificador, sendas tres envolventes, y los correspondientes envíos (es más, el oscilador permite combinar hasta cuatro formas de onda, aunque eso es ya meternos en excesivo detalle específico del SonicCell).

Es normal este tipo de arquitectura en módulos General MIDI, multitíbricos y en general siempre que un sinte aporte kits de batería editables. Por tanto (siguiendo con el ejemplo) si pensamos en un mapa de percusión que estuviera usándose en la parte 10 de una performance y si dentro de él queremos retocar algún parámetro del sonido que hay en la nota La0 habría que acudir a la dirección 13h 30h 10h 00h, resultante de combinar 13h 30h 00h 00h (arranque del Rhythm Set en la parte 10 de la Performance) y 00h 10h 00h (‘offset’ para los ajustes de la nota La0, la primera de todas)

De igual forma podemos ir definiendo las direcciones para cada una de las 88 notas del mapa de batería completo (un poco trabajoso, pero sólo se hace una vez en la vida, y además el manual suele traer el detalle), siempre recordando que las direcciones usan bytes con el bit alto a 0 (de forma que el 80h está ‘prohibido’ y obliga a llevar el acarreo hacia el siguiente byte). En el caso del SonicCell (lo vemos en su manual) cada nota ocupa 01h 00h posiciones y el mapa sería este (de nuevo muestro varias para que podáis pensar/comprobar cómo se hacen estos cálculos):

13h 20h 10h 00h = Nota La0 (nota 21)
13h 20h 12h 00h = Nota La#0 (nota 22)
13h 20h 14h 00h = Nota Si0 (nota 23)
13h 20h 16h 00h = Nota Do1 (nota 24)
13h 20h 18h 00h = Nota Do#1 (nota 25)
13h 20h 1Ah 00h = Nota Re1 (nota 26)
13h 20h 1Ch 00h = Nota Re#1 (nota 27)
13h 20h 1Eh 00h = Nota Mi1 (nota 28)
13h 20h 20h 00h = Nota Fa1 (nota 29)
13h 20h 22h 00h = Nota Fa#1 (nota 30)
Etc.
13h 20h 2Ch 00h = Nota Do2 (nota 36)
13h 20h 2Eh 00h = Nota Do#2 (nota 37)
13h 20h 32h 00h = Nota Re2 (nota 38)
Etc.

Con el detalle del mapa de un Rhythm Tone ya no os voy a martirizar (es semejante al de un Patch Tone), os lo dejo como ejercicio. En la tabla Rhythm Tone veréis que se puede ajustar para cada nota independientemente todo el clásico juego de parámetros de sintetizador (incluyendo afinación, filtro, envolventes, panorámica, niveles,… todo lo que podáis requerir).

Por ejemplo, el control que he usado en el vídeo para modificar la afinación ‘gruesa’ de la caja (que es la nota Re2) usaba este mensaje (00 0F es el offset en Rhythm Tone para el ‘Coarse Tune’):

F0 41 Dev 00 00 25 12 13 20 32 0F Val Csum F7

No dejéis de preguntar lo que necesitéis sobre lo que hemos visto y que os plantee dudas o problemas. Y por supuesto, mil gracias a los que habéis aguantado hasta el final. Lógicamente, el ritmo de ‘agradecimientos’ a los artículos ha ido a la baja así que supongo que varios habéis desesperado a mitad de camino. Si es así tomaos un respiro y volvedlo a intentar con más calma. Probad con equipos que tengáis. Mejor si son de muy primeros ochenta (son arquitecturas más sencillas). Si son equipos más complejos, centraros primero en parámetros sencillos (todos los que sean de carácter global: ajustes de sistema, etc.) y dejad los de programación de sonidos y combinaciones multitímbricas para cuando ya hayáis ‘nacido’ al sysex con los otros casos.

Si para mí ha resultado un tanto ‘agotador’ intentar contaros todo esto del SysEx para control en vivo, no quiero imaginar para vosotros. Disculpadme por ello, pero veis que este tema lo exige. Si no nos hubiéramos parado a detallar, no hubierais podido aprender lo suficiente para ser autónomos. Si os preocupáis de seguir y entender cada uno de los ejemplos (a pesar de que no tengáis a mano un SonicCell) podréis estar preparados para leer otros manuales y especificaciones SysEx.
Intentaré resarciros con otros temas y artículos menos sesudos las próximas semanas pero igualmente aprovechables. Al menos espero haberos transmitido que si veis que podéis alcanzarlo, SysEx es un mundo en el que conviene estar presente. Si además con estos artículos os ayudo en vuestra entrada a este nuevo mundo, mejor que mejor.

Si lo lográis, os garantizo un aprovechamiento mucho mayor de las posibilidades (a veces ocultas / desconocidas) de vuestros equipos. Ese aprovechamiento máximo que sólo se consigue cuando, disponiendo de controles físicos que podamos ‘tocar’, nos dejamos llevar por la interpretación y jugamos y descubrimos sensaciones y posibilidades más allá de donde llegaríamos sin ellos.