Síntesis (17): interconexión y control de analógicos

Interconectar analógicos entre sí o con sistemas MIDI, controlar modulares desde un teclado o secuenciador… Hablar en analógico exige conocer conceptos como CV, Gate, Hz/V, Trigger y más.

Sin llegar a dar una visión para diseñadores, sí que daremos más detalle del estrictamente necesario para un usuario final. La intención es que al leer y entender un poco más allá de lo mínimo quede garantizado el aprendizaje para siempre al menos lo esencial. La vía queda abierta a que ampliéis, preguntéis, deis otras referencias, etc. a través del diálogo en el hilo de este artículo. Varios habéis pedido que trate esta cuestión y por ello me extiendo.

Para los nacidos en la época digital (en nuestro caso MIDI, USB, etc.) la interconexión de sintetizadores es cuestión de tirar un cable y configurar algunos parámetros (canal MIDI, selección de interfaz si hay varios,…). En un único cable MIDI o USB se combinan todo tipo de mensajes (incluso a veces en el caso de USB el propio audio digitalizado simultáneamente). Es la ventaja de un interfaz digital, el cable es un medio pero los mensajes que circulan por él son variados. Se componen de una sucesión de bits y es posible definir estándares que asocian diferentes cadenas de bits a diferentes propósitos.

Sin embargo, tal como acabamos de ver en las entregas dedicadas a la cuestión modular, en el mundo analógico necesitamos toda una maraña de cables. Esencialmente cada parámetro que deseemos gobernar necesita una señal eléctrica cuyo voltaje represente su valor, y cada señal necesitará un cable dedicado. Casi cualquier cosa, por simple que parezca, necesita varios cables. Además hemos de conocer qué tipos de señal eléctrica hemos de usar y como casi siempre, no hay un único estándar (en eso MIDI es una afortunada y exitosa excepción en la que ha prevalecido el beneficio de la uniformidad).

Algo tan sencillo como hacer llegar la información de ‘notas’ (qué nota hay que hacer sonar y cuándo arranca/acaba) implica en los sintes analógicos usar al menos dos señales (y sus correspondientes cables) para indicar de qué nota se trata y, de forma independiente, cuándo hay que arrancarla/pararla. Y con ello no hemos ni siquiera podido representar la fuerza con la que ha de sonar, ni un posible ‘aftertouch’ o ‘rueda’ con la que pretendamos controlar algún otro parámetro más allá de las notas.

Para las notas es clásico el uso de un par de señales llamadas genéricamente CV/Gate, aunque hay diferencias en la forma de implementar esa pareja. Es habitual que el CV para nota esté basado en el estándar de 1Voltio/octava como forma de representar la altura o nota y que el Gate sea un pulso de 5 Voltios durante la producción de la nota, pero no faltan sistemas con CV basado en alguna variante de Hz./V, y hay otros tipos de Gate. Y además están las señales para control (por ejemplo para mover la frecuencia de corte de un filtro) que a veces recorren 0 a 5V, a veces 0 a 10V, a veces hacen recorridos simétricos entre -5 y +5V,…

¿Suficiente sopa de letras y números? Vamos a intentar desbrozarla.

Comencemos por las señales necesarias para poder pedir a un sinte analógico que interprete notas. Si pensamos en MIDI, los mensajes que intervienen son Note On (en el momento de pulsar la tecla para activar la nota) y Note Off (al soltarla). Cada uno de ellos informa de qué nota es la que hay que ejecutar y además de la ‘velocidad’ (fuerza, intensidad) con la que debe interpretarse. Un mensaje dice ‘arránquese’ y el otro ‘párese’ la nota.

La forma de representación de las notas en los sistemas analógicos difiere. Los VCOs (osciladores) en un sistema analógico permiten controlar mediante una tensión qué frecuencia van a producir. Si reciben ‘X’ voltios producirán una determinada frecuencia (y por tanto una determinada altura o nota), si reciben ‘Y’ otra. Por tanto una señal eléctrica es necesaria para indicar (en función de su voltaje) qué altura o nota hay que producir. Es factible crear un teclado analógico que produzca para cada tecla una tensión diferente, y por tanto pueda gobernar adecuadamente la generación de las notas (otra cosa es que sea más fácil o menos).

Pero queda la cuestión de cuándo deben sonar las notas. Los VCOs están permanentemente produciendo señal. Si queréis entenderlo así están ‘sonando’ todo el tiempo, no callan. Hace falta algún elemento que permita silenciar las pausas entre notas. Generar desde el teclado una segunda tensión que sea cero cuando no hay pulsada ninguna tecla y sea por ejemplo 5 Voltios cuando sí está pulsada alguna tecla es sencillo. Y esa es precisamente la forma más habitual de gobernar la activación/desactivación de notas en un sinte analógico. Es una segunda tensión que define cuándo está pulsada alguna tecla. Esa tensión aplicada al VCA final (un amplificador controlado por voltaje) actúa como ‘puerta’ (o ‘gate’) y permite ‘silenciar’ las pausas entre notas. O alternativamente, esa señal de activación de nota podría actuar controlando un generador de envolvente que a su vez controle al VCA (para permitir variaciones de intensidad de tipo ADSR u otras).

Ya tenemos dos señales (y por tanto dos cables) necesarios para poder controlar (p.ej. desde un teclado) las notas que estamos interpretando… y se trata sólo de un uso monofónico.

Los ‘MIDIofilos’ diréis ¿dónde quedó la velocidad? No está. Muchos sistemas analógicos antiguos usaban teclados sin sensibilidad a la intensidad del toque. Esto no significa que sea imposible usar de alguna forma la información de velocidad de un teclado más reciente en un sinte analógico, pero requeriría un tercer cable para poder independientemente llevar esa tensión a los puntos del sintetizador donde deseemos aplicarla (posiblemente desearíamos con esa tensión realizar un ‘escalado’ de las envolventes -algo que, por cierto, pocos generadores de envolvente 100% analógicos soportan, pero que podría resolverse con un VCA adicional-).

Para seguir profundizando tenemos que revisar las tres grandes familias de señales que encontraremos en un sinte analógico.

Señales de audio

Las señales de audio no son solamente las salidas y entradas ‘externas’ del instrumento. También están las señales audio ‘internas’ que permiten llevar la salida de los osciladores a la entrada de los filtros, etc. Las internas interesan especialmente en modulares puesto que podremos rutarlas a nuestro antojo y darles usos no habituales.

Las señales audio suelen estar referidas a cero (oscilan por encima y por debajo de cero) porque en audio casi siempre bloqueamos la presencia de continua. Son señales ‘en movimiento’ que no pueden parar en un valor que no sea el ‘silencio’ o cero. Dicho en términos técnicos, en audio trabajamos con señales acopladas en alterna o ‘AC-coupled’. Su rango normal puede estar en -5 a +5V, pero no pocos sintes analógicos pueden excederlo mientras la tensión de alimentación lo aguante (y se puede llegar p.ej. a +/-10V) y si no hay algún tipo de limitador que lo mantenga dentro de un recorrido más corto.

Salvando el hecho de que se produzca saturación (no siempre mala), el que una señal audio exceda en nivel lo que una entrada tiene previsto no suele presentar problemas, dentro de los límites en que nos movemos.

Señales de control (CV)

Otras señales son las que permiten controlar de forma continua algún parámetro, y que solemos llamar genéricamente señales CV (Control Voltage). Un voltaje de control (CV) es una tensión que puede tomar cualquier valor dentro de un rango determinado. Puede tomar cualquier valor y puede permanecer en él, lo que implica que son señales ‘DC-coupled’ (admiten componente de continua). El rango podrá ser 0 a +5 V, o 0 a +10 V, o -5 a +5 V, u otros, pero en todo caso permite un recorrido continuo de ese rango. Hay mútiples usos para este tipo de señales:

• Pensad por ejemplo en una rueda, como la de modulación, o cualquier potenciómetro o controlador: en función de su posición se genera una tensión diferente que podemos llevar a otro punto del sintetizador.
• También son señales CV las señales que se usan para informar a un sintetizador de la nota que deseamos ejecutar. Cada tecla produce una tensión y en función del valor exacto de voltaje estaremos solicitando una u otra nota. Más adelante hablaremos de ellas y de los diferentes estándares (V/oct y Hz/V, básicamente).
• Son también señales ‘de control’, aunque variables con el tiempo, las salidas de un LFO o de una ENV. De nuevo esas señales pueden ser unipolares (con recorridos tipo 0 a 5V, o 0 a 10V) o pueden ser bipolares (p.ej. -5 a +5V). Debido a que las señales audio y las de control no son tan distintas eléctricamente (hablamos de rangos parecidos, más allá de que sean unipolares o bipolares y estén acopladas en ‘AC’ o en ‘DC’) es posible a menudo usar la salida de un LFO como audio, o a la inversa tratar la salida de un VCO (que solemos concebir como señal audio) como si fuera una señal de control y usarla para gobernar algún parámetro del sinte.

Señales tipo pulso

Otro tipo de señal que existe en los sintetizadores son señales para indicar ‘momentos’ peculiares en el tiempo, para señalar instantes característicos. No importa tanto su valor de tensión, sino el momento en que suceden. Están para señalar cuándo ocurre algo y no para indicar ‘valores’. Para ellas se usan sólo dos niveles de tensión (y por tanto tendrán el aspecto de señales tipo ‘pulso’) y serán las que estudiemos primero.

Lo normal es que se usen niveles de 0 y 5 voltios para los dos posibles estados de la señal. Son los niveles típicos de las señales digitales ‘TTL’ (si os hablan en un equipo de usar señales de nivel TTL no están diciendo sino 0 y 5V).

DIN sync

Un caso evidente de señal tipo pulso es un reloj que usemos para gobernar el tempo de un secuenciador o una caja de ritmos analógica. Suele consistir en una serie de pulsos rectangulares estrechos a modo de claqueta. En realidad sólo nos interesa el ‘flanco’ que indica cada ‘tic’ del reloj, no nos importa nada la duración del pulso. Sólo su cambio.

Un formato habitual para señal de reloj entre cajas de ritmo y secuenciadores era el DIN Sync. Para el DIN sync se usaba (de ahí su nombre) un conector DIN de 5 puntas: sí, el mismo que se usa en MIDI. Seguramente Roland (junto con Sequential los principales impulsores de MIDI) tenía demasiada experiencia con los DIN por sus cajas de ritmo analógicas pre-MIDI y también un buen montón de cables que vender acumulados en los almacenes.

Dos de los estándares más habituales para este uso eran DIN24 (el más habitual, con 24 pulsos por negra, usado por Roland) y DIN 48 (con 48 pulsos, usado en algunos equipos Korg). Tanto 24 como 48 son valores divisibles por 2 y por 3, permitiendo generar tanto compases binarios como ternarios. Ambos usaban señales con niveles TTL (0 y 5V). Además de un pin de referencia (GND o 0 voltios), otro llevaba los pulsos (clock) y un tercero indicaba sencillamente si estábamos en marcha o en paro (start 5V / stop 0V). Esta es la asignación de pines (ojo con la numeración según miréis desde la cara de los pines o la de soldadura):

Algunos fabricantes usaban un conector y una velocidad de pulsos diferente (48, 96, 120 pulsos por negra), pero esencialmente la misma idea de una ‘claqueta’ digital entre 0 y 5V. Por ejemplo Oberheim o Linn.

Además de GND, Clock y Start/Stop, algunos equipos usaban los otros dos pines del DIN 5 puntas para poder realizar la ‘vuelta a inicio’ del patrón o canción (reset) y para la función ‘fill-in’ que conmutaba a un patrón de relleno o daba paso a una variación del patrón rítmico inicial. Por cierto, no por casualidad, esos pines ‘extra’ (el 4 y el 5) son los que se usan en los conectores MIDI.

Una pregunta clásica es si se puede usar un cable MIDI para Sync o viceversa. Todo depende de cuáles pines estén conectados. Hasta hoy, todos los cables DIN o MIDI que he comprado/probado tenían en uso los 5 contactos y por tanto valdrían para ambos usos. Pero cuando yo he construido los cables he usado sólo el mínimo de hilos (para no soldar tanto y para poder usar cables más finos) y por tanto mis cables caseros son para una cosa o para la otra.

V-trig y S-trig

Son señales que se usan para iniciar o disparar (trig) algo. El flanco activo puede ser el ascendente o el descendente, dango lugar a que hablemos de dos tipos de señal ‘trig’. En términos de sintetizadores suele hablarse de ‘V-trig’ (disparo por voltaje) cuando es el paso desde 0V a un voltaje (normalmente +5V) el que señala el instante de disparo. Y suele hablarse de ‘S-trig’ (a veces llamado ‘0-trig’ o ‘GND-trig’) para indicar que el instante de disparo es el que coincide con la caída desde un voltaje (normalmente +5V) a 0V. La ‘S’ de S-trig viene de ‘short circuit’ o ‘short to ground’.

Como en muchos casos los sintes sólo indican ‘trig’ puede no estar claro cuál de los dos esquemas siguen. Pero no es grave. Generalmente se trata de V-trig, pero si aplicas el criterio contrario el sinte sonará cuando debería estar callado y callará cuando debería sonar, con lo que es fácil detectar el problema.

En rigor, la duración del pulso en una señal ‘trig’ debería ser irrelevante, porque sólo interesa su flanco, pero en la práctica muchos sintes aplican la denominación ‘trig’ para señales que realmente son ‘gate’ y de las que hablamos ahora.

Gate

Hay otras ocasiones en las que en esas señales de sólo dos niveles, un valor de tensión representa el ‘reposo’ y el otro representa la ‘activación’ de un conmutador. Por ejemplo el caso de la señal ‘start/stop’ que describíamos al hablar de DIN sync. Son también señales de este tipo las que provienen del teclado para indicar la activación y desactivación de las notas. Su comportamiento no es de ‘disparo’ sino de ‘puerta’ (gate) porque no sólo interesa el instante en que se activa, sino el tiempo durante el que permanece activa. Solemos hablar de señal ‘Gate’, y puede ser también V-Gate o S-Gate, generalmente lo primero (0 en reposo y 5V cuando ha de estar activa).

Pero para terminar de liar las cosas a veces se aplica el nombre de trig a estas señales que realmente son de tipo puerta (y así aparece rotulado en los paneles como Trig o S-Trig lo que en realidad corresponde a una señal de Gate). En realidad gate y trig no son tan diferentes (antes o después una señal trig tiene que volver a su reposo). La diferencia es más conceptual: interesa únicamente el flanco o transición útil o interesa todo el tiempo que la señal permanece en un estado determinado.

En función de cómo esté diseñado el sintetizador, hay dos tipos principales de formas de control de la altura o frecuencia (las ‘notas’), que se suelen denominar como V/oct (voltios por octava) o Hz/V (Hertzios por voltio).

El sistema más habitual es el de V/oct (seguido en los sintes de Moog, Roland, ARP, Sequential,...). El sistema Hz/V lo implementaron p.ej. algunos de los primeros sintes de Korg y Yamaha (para otros posteriores acudieron al prevalente V/oct). Los manuales (o Internet) pueden ayudaros a saber qué estándar sigue cada modelo.

En los sistemas de tipo V/oct lo característico es que la frecuencia varía de forma exponencial frente a la tensión, mientras en los sistemas Hz/V la variación de frecuencia es lineal frente a la tensión. En la figura lo ilustramos con sendos ejemplos. En el ejemplo V/oct cada salto representado multiplica por dos la frecuencia anterior y por tanto salta una octava, en el sistema Hz/V cada salto en tensión suma un número fijo de Hz (hemos puesto 400 como podríamos haber usado cualquier otro) y por tanto no es siempre el mismo intervalo. Aunque los niveles eléctricos de ambas señales son equiparables (en el rango de 0 a 5 V en la figura), no lo es el resultado sobre la afinación y por tanto son esquemas claramente incompatibles (daría lugar a sonidos no correctamente afinados, el recorrido de las notas por el teclado no correspondería con la escala tradicional).

Para un uso musical (tipo ‘por octavas’) parece más sensato el sistema V/oct. Pensad simplemente que en estos mismos ejemplos para alcanzar los 4000 Hz usaríamos 6V en el esquema V/oct pero necesitaríamos subir hasta 10V en el Hz/V. Pensad también el problema que es tener en ese ejemplo Hz/V confinadas varias octavas en el primer escalón: desde 0 a 1 V tenemos todo el recorrido hasta 400Hz, y habría que ser muy precisos y estar libres de ruido para poder asegurar la afinación con exactitud suficiente.

O pensad en que sumáis la salida de un LFO a la tensión del teclado para obtener vibrato. Por ejemplo un LFO a velocidad de 3Hz y con una amplitud de 0,1 Voltios. En un sistema V/oct tendréis un vibrato que será siempre aproximadamente de un semitono de recorrido, pero en un sistema Hz/V esos mismos 0,1V implican un vibrato insignificante en las frecuencias altas y un vibrato amplísimo en frecuencias graves.

Es más cómodo de diseñar y más fácil de concebir para el usuario el comportamiento de los sistemas V/oct, por lo que no ha de extrañarnos que sean tan ampliamente mayoritarios. Quedémonos pues en los sistemas V/oct. Por regla general cada voltio más sube una octava (aunque hay también fabricantes que adoptaron para la octava otros valores como 1,2V o 0,32V) de tal forma que con ‘X’ y con ‘X+1’ voltios estaríamos produciendo la misma nota en octavas sucesivas. Algo de este tipo:

En realidad nada obliga a que 1V sea ‘do’, ‘la’, ‘fa’ o cualquier otra nota. Eso es algo que se determina con los controles de afinación del VCO. Otro tanto pasa con la octava: los controles de cambio de octava en el VCO permiten desplazar el registro. Lo esencial al formato de control V/oct es el hecho de que un mismo salto en tensión implica un mismo salto de intervalo musical en cualquier parte del conjunto de notas. Hay una relación lineal entre la tensión y las notas (mientras en sistemas Hz/V hay una relación lineal entre la frecuencia y los voltios).

Tan bonita como resulta esa línea perfecta y rectísima de la figura anterior lo es de engañosa. Pensad por un momento. Desde el registro ultragrave (esos tubos magníficos de órgano eclesial capaces de resonar a 16 Hz) hasta llegar al sonido más hirientemente hiperagudo de un pífano, ¿cuántas octavas vamos a necesitar? Pensad en 8 o 10 octavas, por ejemplo. El resultado es un nada despreciable recorrido de 8 o 10 V (podría ser mayor en sistemas Hz/V).

Hay muchos teclados analógicos y también algunos VCOs antiguos que no pueden generar/soportar esos recorridos tan amplios, o al menos no se garantiza su precisión más allá de un rango determinado. Para teclados que sólo recorrían 3 octavas o para algunos sintetizadores muy básicos los diseñadores no se preocupaban de asegurar el funcionamiento en los extremos, sólo en una ‘zona útil’ más corta.

Mantener una respuesta ‘lineal’ (o cualquier otra que exija cierta precisión) y estable la respuesta del oscilador en excursiones tan amplias no es sencillo en un analógico. Y para la altura/notas tenemos que ser muy precisos porque nuestro oído lo es. Podréis encontrar diseños analógicos tipo V/oct que usan el recorrido 0 a 5 voltios (de hecho sin llegar a los extremos del mismo, y por tanto con un recorrido total inferior a las 5 octavas), otros diseños que usan admiten control de 0 a 10 V (llegando prácticamente a 10 octavas).

Podéis esperar que si forzáis los extremos (tanto por arriba como por abajo) acercándoos a las tensiones límite, el comportamiento deje de ser lineal y el sonido quede desafinado (aunque en todo caso tanto un sonido de fundamental 16 Hz como otro de 5000Hz es posiblemente más un efecto sonoro que una nota musical ‘en plenitud’).

Para los que queréis profundizar en los aspectos que aquí no puedo tratar, podéis ver una descripción muy completa del diseño de un VCO en http://www.cgs.synth.net/modules/cgs48_vco.html. Tenéis el esquema, el diseño de la placa, algunas posibilidades de montaje (según qué uso quiera dársele). Haciendo un ‘collage’ con imágenes que allí encontraréis, he bordeado en rojo toda la parte del esquema del circuito que se destina a crear el voltaje que atacará al circuito oscilante. Toda esa sección del circuito acaba en un único punto (el punto gordo rojo). Ese es el punto donde tenemos la tensión que determinará qué nota sonara. Y (si entendéis un poco de electrónica) todo lo que está encerrado en ese recuadro rojo no es más que una forma de sumar (es un circuito básico de sumador mediante un operacional) diferentes contribuciones que incluyen los pots de afinación gruesa y fina, las entradas de control que usaríamos para conectar un teclado, los ‘trimmers’ de calibración, etc. He recalcado los dos ‘trimmers’: uno para ‘zero’ otro para ‘span’. Esos dos trimmers son los que permiten calibrar la afinación del VCO para compensar la tolerancia de los componentes en fábrica, y también para poder compensar los efectos del envejecimiento (al igual que los pianos un VCO necesita ser afinado con cierta regularidad). Esos dos trimmers permiten ajustar la pendiente y el desplazamiento de la línea que pintabamos en la figura anterior hasta asegurar que se corresponda exactamente con un voltio por octava, y que esté bien centrado en el registro propio del VCO.

Echad un vistazo al panel del MS-20 (figura) y veréis en él todo tipo de indicaciones. Algunas conexiones admiten 0V a +5V, otras -5V a+5V, las hay incluso indicadas como 3VPPmax (3 voltios pico a pico, fuera de ese rango ya saturan su actuación). En el generador de modulación (el LFO) veréis que el diente de sierra se produce con nivel -2,5 a +2,5V, pero que la cuadrada es 0 a 5V. En los generadores de envolvente veréis la salida ‘normal’, pero también una ‘rev out’ que está invertida y recorre valores negativos.

De primeras puede parecer un buen lío, no lo es tanto si somos un poco organizados. Además hay que tener en cuenta que generalmente introducir una señal que excede el rango de una entrada dará lugar a que se ‘sature’ ese control (sin llegar a ‘quemar’ nada dentro, aunque conviene asegurarse). Llega hasta su máximo y permanece en él aunque la tensión que estemos introduciendo siga subiendo.

Podréis apreciar también que hay varias entradas y salidas etiquetadas como ‘trig’ y en las que sin embargo el dibujo muestra que el flanco útil o ‘disparo’ es el paso desde tensión positiva a caer al nivel GND. Es decir, el MS-20 usa en realidad el estándar S-Trig aunque lo etiquete como ‘trig’ a secas. De hecho muchas de esas señales y conexiones son en realidad un ‘S-gate’ (acaban por ejemplo actuando sobre los generadores de envolvente y en ellos es significativo no sólo el disparo inicial, sino toda su duración representativa de la pulsación de las teclas).

Veréis hacia el centro de la parte derecha del panel la representación del teclado (KBD). Tenéis en el panel del MS20 la salida KBD CV OUT y la salida TRIG OUT (realmente, según hemos dicho un S-Gate). La mala noticia es que Korg usó en este sinte control de notas tipo Hz/V y S-Gate, justo lo contrario de lo que necesitan la mayor parte de los sintes (tanto antiguos como sobre todo nuevos).

Al igual que hemos visto dos variantes (V/oct y Hz/V) en el caso de la señal de control para la altura de las notas, también hemos de pensar qué sucede con las señales de control ‘genéricas’, como las que podemos usar para variar la frecuencia de corte de un filtro, controlar la intensidad de una modulación, gobernar el volumen, etc… La cosa parece simple. Pensad en un potenciómetro o rueda cualquiera. Al final en función de su posición nos va a entregar una tensión de control, p.ej. comprendida entre 0 y 5V. Pero ¿cómo es el recorrido entre esos dos extremos? De nuevo nos encontramos con una posible dualidad. Un recorrido lineal, o un recorrido logarítmico.

Tiene que ver con cómo reaccionamos en la escucha. Debido a que la sensación de nota y la sensación de intensidad en el oído humano no son lineales sino logarítmicas, los potenciómetros y controles para ellos no deberían producir 2,5V en su centro, deberían seguir una ley logarítmica, para que al girar los controles tengamos una sensación cómoda y uniforme de control sobre el resultado. Sin embargo otros parámetros pueden beneficiarse de un control lineal (por ejemplo la velocidad de un LFO).

De hecho en sintes modulares es habitual contar con VCAs lineales y logarítmicos, con módulos que realizan la adaptación de recorrido ‘lineal’ a ‘log’ de una tensión de control, y un largo etc. de módulos que se ofrecen en esas dos variantes. Tampoco es extraño que podamos ver en algún módulo dos juegos de entradas de control etiquetadas lin y log. Por ejemplo, en algunos módulos de filtro podremos ver entradas de control de la frecuencia de corte marcadas como ‘log’ y otras marcadas como ‘lin’. Dependiendo del caso nos interesará usar una u otra, para adaptarnos mejor al tipo de control que deseemos realizar y al tipo de respuesta del dispositivo que usamos para realizar el control.

Es bastante sencillo y divertido (como pasatiempo, al estilo de los D-beam de Roland) usar un par de sensores de distancia por infrarojos y con salida por tensión. Los hay alimentados a 5V y cuya salida es 0 a 5V en función de la distancia a la que situamos la mano del haz del sensor. En muchos sintes analógicos podemos usarlos para control. Y ahí será útil ese tipo de entradas o conversores lineal<->logarítmico.

Cuando veáis que un control (como un pot o fader o un sensor) o una señal parece tener mucha más sensibilidad en un extremo de su recorrido que en el otro, la causa está clara. Hay que ponerse a pensar en términos log vs lin y buscar qué alternativas tenemos para corregir/compensar la respuesta.

¿Qué tipos de soluciones tenemos para ‘lanzar notas’ en un sinte analógico? Se trata a la postre de ser capaces de generar esas dos señales eléctricas de las que hablábamos: una que representa la nota que hay que producir y otra que representa cuándo hay que hacer sonar algo y cuando hay que guardar silencio. Por supuesto podemos usar cualquier cosa para generar esos voltajes (sensores de infrarojos o ultrasonidos para marcianadas tipo ‘Theremin’ por ejemplo), pero centrémonos en lo habitual: el control desde un teclado.

Para contar con teclas podríamos usar un teclado controlador analógico pensado específicamente para control por tensión (con salidas de tensión), o podríamos usar un teclado cualquiera MIDI y un conversor MIDI a tensión (hay muchos, más adelante hablaremos e algunos).

Personalmente no veo mucho sentido hoy en día a adquirir un teclado controlador 100% analógico de tipo CV/Gate. La única ventaja (que puede incluso no serlo) es el que comparta la línea estética con el resto. El teclado es nuestro interfaz para tocar y adquirir un teclado controlador con salidas de tensión restringe muchísimo las opciones de elección. No es imposible encontrar un ‘controller keyboard’ basado en un diseño analógico pero no hay tantos (cada vez menos), y sus prestaciones y tacto pueden dejar mucho que desear. Es mucho más habitual encontrar teclados que realizan la lectura digital del teclado y que a partir de ella generan mediante algún D/A las señales útiles para control de sintes analógicos. Eso es equivalente a usar un teclado MIDI cualquiera más un conversor MIDI a Gate/CV.

Si lo que queremos es usar cualquier teclado MIDI, haría falta un conversor MIDI a voltaje. Los hay en versión ‘stand alone’ dentro de una caja, y los hay en versión para ‘embeber’ dentro de un sinte o controlador cualquiera (una placa de electrónica de pequeño tamaño que podamos incorporar en el chasis de un sinte analógico para hacer que cuente con conexiones MIDI o en un teclado MIDI para hacer que cuente con salidas Gate/CV).

Con todo lo que llevamos comentado, lo que debe quedar claro es que, aunque no es complicado, el tema del control de sintes analógicos exige conocer esas peculiaridades de las diferentes formas de representar el control: V/oct vs Hz/V; V-trig/gate vs S/trig/gate; control log vs lin;… Y aún más allá, aunque es infrecuente, no todos los V/oct usan un voltio por octava (los hay con 1,2 –los Buchla- o 0,32 V/oct –los EMS-), no todos los trig/gate se basan en los niveles TTL, etc.

Un conversor MIDI a voltaje ‘ideal’ debería ser capaz de adaptarse a todas estas condiciones. Debería ser altamente configurable. Y eso encarece y complica, claro está. Además debéis recordar que para cada voz monofónica necesitaremos al menos dos señales de control (una de altura/nota y otra de activación/desactivación) y previsiblemente alguna tensión adicional de control, si es que queremos poder automatizar los cambios sobre algún otro parámetro. Es decir, cualquier conversor MIDI a voltaje necesitará varias salidas en voltaje (al menos esas dos imprescindibles para control de notas).

Uno de los más minúsculos (y también más limitados) que conozco es este (http://www.midi-hardware.com/index.php?section=prod_info&product=MINICV):

Su tamaño es, como veis, minúsculo (también su precio, unos 25 €). Tiene varias limitaciones como que sólo funciona con precisión en un rango de 4 octavas y que las señales que genera a partir de los mensajes MIDI de nota son Gate de tipo V-trig y CV de tipo V/oct. Pero es el estándar más habitual y un rango de cuatro octavas más los controles de octavación en el propio sinte pueden ser todo lo que necesitemos. Para muchísimas situaciones puede ser una solución y es muy fácil de integrar oculto en cualquier equipo que ya tengamos. Hay otros semejantes, algo más grandes y más caros, que podéis localizar fácilmente en Internet, y que también pueden caber dentro de muchos sintes y teclados.

Hay MIDI-Kits genéricos (como ese que acabamos de presentar) y los hay específicos para ciertos sintes. La ventaja con un buen kit específico es que ofrezca no sólo control de notas sino de otros varios parámetros esenciales de ese modelo de sinte.

Los conversores MIDI a Voltaje genéricos pueden ir más allá de la simpleza extrema de este que hemos visto, y ofrecer no sólo el par Gate / CV para notas sino también otras cuantas tensiones de control general a partir de mensajes MIDI de controlador y que podamos rutar con cables por ejemplo para gobernar cutoff, volumen, etc. Eso nos permitiría automatizar algunos controles y no sólo la información de notas. Idealmente deberíamos poder configurar qué rango de tensiones se generarán, si el recorrido será lin o log, etc. Para las propias señales de control de notas sería también deseable que en el propio conversor tuviéramos un buen número de opciones p.ej. para ubicar en la octava o transposición que necesitemos las notas, para asegurar que la tensión que se genere corresponda al estándar que necesite nuestro sinte, etc.

El conversor MIDI a CV más caro que he probado hasta la fecha es el Electron Analog Four. Realmente es mucho más que eso (sinte, secuenciador por pasos, efectos, etc.), pero quiero referirme aquí a sus posibilidades como conversor MIDI a CV porque son de lo más generosas y abiertas que he podido ver y puede ser un excelente añadido y ‘problem solver’ para cualquier analógico adicto intenso.

Cuenta con cuatro salidas configurables como Gate o CV o Trig o Control genérico (lineal o logarítmico) y gobernables desde su propio secuenciador, sus arpegiadores, su teclado o vía MIDI (actuando como conversor MIDI a voltaje). Es tremendamente configurable (genera V/oct, Hz/V, control lineal, control logarítmico, Gate, V-trig o S-trig de duración ajustable, y casi cualquier otra cosa que podáis imaginar y que quepa entre -15V y +15V). Yo lo he usado para controlar un Nanozwerg y lo he pasado genial combinando ambos en una integración profunda y no en una mera superposición. Cualquier elemento interno del A4 que afecte a la afinación (LFO, envolvente, velocidad, bending, arpegiador, etc.) es trasladado a las señales de control analógico. En mis pruebas usamos dos de los cuatro canales para afinación y gate de nota, y los otros dos para control de parámetros del Nanozwerg vía panel de conexiones.

Por ejemplo una de las cosas que probamos fue el uso de una escala de cuartos de tono reduciendo la pendiente a la mitad de la que necesitaba nuestro sinte externo. De esa forma avanzando una octava en el teclado MIDI sólo avanzábamos hasta mitad de la octava (el tritono diabólico) en el sonido producido por el nanozwerg. Otra cosa que probamos fue el clásico control de la frecuencia de corte y fue muy agradable poder seleccionar entre una respuesta de control lineal vs logarítmica, para adaptar mejor la respuesta del control a las necesidades, y pudiendo también definir la pendiente, el máximo y el mínimo deseado, etc. Ese tipo de virguerías y grado de control es lo que podemos esperar de un buen conversor MIDI a voltaje. Ese tipo de flexibilidad os asegura poder trabajar incluso con sintes ‘raros’ que usen 2 voltios por octava, o lo que quiera que sea.

Con el retorno de la fiebre analógica, hay ahora también otra vía para poder contar con un teclado con el que gobernar un sinte modular o analógico, que resulta muy atractiva y que en cuanto a precio es competitiva (exige mayor gasto pero ofrece algo más que la conversión MIDI a Voltaje). Sería localizar entre los sintetizadores analógicos de última hornada alguno que tenga ese tipo de salida, como pueden ser los Mini o Microbrute de Arturia, por citar un caso. En este tipo de casos contaremos sólo con el tipo de estándar (V/oct vs Hz/V, tipo de trig o gate, etc.) que sea propio de ese sinte, pero siendo realistas pocos son los que se apartan del modelo V/oct y gate postitivo.

Partiendo de esa estricta adición a un único esquema, el Microbrute ofrece MIDI In estándar en DIN de 5 puntas así como USB MIDI, y tiene también salidas CV/Gate, con lo que tanto su teclado como su mini secuenciador pueden atacar a un sinte analógico externo, y también puede realizar funciones de conversor MIDI a CV (las notas MIDI que esté reproduciendo el Minibrute también salen por las conexiones CV/Gate). Cuenta también con un pequeño panel de conexiones (mucho más reducido que el del MS20) pero en el que podemos encontrar la posibilidad de extraer la señal de su LFO y de su generador de envolvente hacia el exterior (y a la inversa controlar su filtro y algunos otros parámetros desde elementos externos). Finalmente como cuenta con una entrada audio hacia su filtro, podría usarse también para añadir el tratamiento posible con su filtro a cualquier sinte o modular externo.

Ciertamente cuestan más que un conversor MIDI a CV, y no son precisamente muy configurables pero de paso esos sintetizadores ofrecen su propio sonido (que, porqué no, puede ser ya una base que extendamos con los sintes y módulos externos). El Minibrute y sus osciladores, filtros, LFO, ENV, teclado, ruedas, … podríamos considerarlo como un ‘supergenerador’ que podemos seguir procesando y complementando externamente (quizá en forma ya modular).

Pero si nuestro sintetizador es de partida modular yo optaría por incorporar un módulo que haga precisamente esa función MIDI a Voltaje y que pueda quedar alojado en el propio armario, sin depender de dispositivos externos. Con ello podría usar cualquier teclado MIDI, ordenador, o dispositivo móvil para su control y secuenciamiento.

Y aquí lo dejo que ya está bien de escribir... menudo palizón el de hoy. Espero que a algunos os aclare un poco la cuestión. Preguntad lo que necesitéis.