K čemu sampling slouží?
Technika samplování se raketově prosadila hlavně v 80. letech minulého století. Muzikanti poptávali takové elektronické a především pak klávesové nástroje, které byly schopné velice přesně napodobit reálné živé instrumenty: např. smyčce, dřeva, žestě, bicí aj.
A ve vývoji už nastal čas, že přístroje byly schopné věrně zaznamenat reálné zvuky z éteru a z nich pak poskládat iluzi kompletního živého "mustru". Dříve či později se nástroj v umělé verzi samozřejmě oposlouchal a muzikant objevil jeho limity. V určitých konstelacích však zněl a zní dokonce lépe než jeho živá předloha.
A dlužno říci, že technika samplování neskončila jen u napodobování, ale vydala se vlastní kreativní cestou vpřed. Vznikají tak nové témbry, které se prosazují a stávají se klíčovou surovinou pro nové hudební styly: např. art rock, ale i hip hop či house music ad.
Studenti na VUT v Brně pořizují "zvukové snímky" cimbálu v bezodrazové místnosti sadou mikrofonů.
Jak se samplování technicky provádí? Ohlídejte si kvalitu!
Sampl lze do češtiny přeložit jako vzorek. A sampling je vlastně sbírání a třídění původních akustických vzorků a jejich seskládání do nového virtuálního nástroje. Pokud budeme chtít např. vytvořit virtuální cimbál, musíme v akusticky dobré, nejlépe bezodrazové místnosti nahrát postupně údery na všechny struny cimbálu a to z různých směrů, v různých dynamikách a různě tvrdými paličkami.
Native Instruments nahrávají bicí soupravu Ludwig v originálním prostředí Abbey Road na originální nástroj a přes původní záznamovou techniku.
Akustický tlak je převeden na elektrickou energii a ta pomocí (pulsního) odčítání převedena na signál digitální. Důležité je, aby v řetězci bylo vše vyladěno a optimalizováno. Nejužší hrdlo samozřejmě degraduje celkovou kvalitu.
Tip: Ohlídejte si, že vzorky byly nabrány z dobrých hudebních nástrojů, v akusticky kvalitním prostředí, správnými mikrofony či linkou a převodníky s nízkým vlastním šumem.
Pozn. Jednou z největších slabin vůči univerzálnímu použití sampleru je špatná akustika – s dlouhým dozvukem. Ta snižuje diskrétnost a tím i průraznost původního signálu. Dozvuk zkrátka prolézá do tónu nástroje a zamazává ho. A také nepatřičně prodlužuje.
I IK Multimedia používají při samplingu více mikrofonů.
Vzorkování: samplerate a bitová hloubka
Výhodou samplování je zaznamenání reálného podkladu tón po tónu, nevýhodou potom náročnost na velikost datového úložiště a samozřejmě i pamět počítače. Proto sampling od počátku bojuje s otázkou v jaké vzorkovací frekvenci a bitové hloubce vzorky pořizovat?
Vzorkovací frekvencí rozumíme počet odčítačích impulsů za vteřinu. Jako minimum se ustálila frekvence 44,1 kHz. Je více než dvojnásobná oproti hornímu prahu lidského sluchového pole, a proto nedochází ke zcizení – aliasingu (tzv. schůdky nespojitého digitálního signálu zde už lidské ucho nevnímá). Samozřejmě že existují i další standardní vzorkovací frekvence od 48 kHz po 192 kHz i výše.
Zatímco vzorkovací rychlost probíhá horizontálně, pro vertikální odečítání amplitudy je klíčová bitová hloubka. Osmibitový převodník má např. 256 úrovní a šestnáctibitový už potom 65536. Ten samozřejmě vykreslí v rámci rastru zvukovou vlnu mnohem precizněji. A potom jsou tu samozřejmě standardy jako 24 bit či formát float.
Pozn: Čím vyšší vzorkovací frekvence a i bit rate, tím více zahlcujeme paměť počítače. A také nastává otázka, zda detailní vykreslení skutečně slyšíme?
Stacionární signály versus transienty
Zjednodušeně bychom mohli říci, že pro signály, které jsou v dynamice, výšce a barvě neměnné (například rovná samohláska „a“), nepotřebujeme příliš kvalitní rozlišení. Opakem jsou signály pohyblivé (např. dvojhláska ou), a to hlavně v barvě, spektru. K těm patří i tzv. transienty: náběhové a doznívající či prolínající se fáze tónů. Barevně v nich obvykle probíhá vysoké množství procesů. A těm pak datové ořezání uškodí. A leckdy pro jejich dobré vykreslení potřebujeme vzorkovací frekvenci jdoucí vysoko nad horní práh naší slyšitelnosti!
V programu Halion najdeme záložku Sampl se zdrojovým vzorkem a jeho popisem.
Občanka aneb formální náležitosti vzorku
Každý vzorek by měl mít dle zaběhaných pravidel správný štábní popis. Jak v případě vašich vlastních samplů, tak hledaných v databázích vám hlavička s popisem podá vmžiku patřičné informace.
Name – správné pojmenování a zařazení do hierarchie hudebního instrumentáře pomůže skladateli i aranžérovi,
Rate – informuje nás o vzorkovací frekvenci a bitové hloubce záznamu,
Lenth – týká se celkové délky vzorku, ten totiž nemusí být přehráván od začátku do konce,
Record Level (gain) – prozradí nám, v jaké vstupní úrovni byl vzorek pořízen, např. přílišnou následnou normalizací může vystoupit šum,
Trigger – označuje místo, od kterého má být vzorek spuštěn (v případě varhan půjde o zlomek sekundy před znějícím začátkem, tedy o mírné zpoždění),
Assing – určuje, které klávese vzorek náleží,
Effect – svazuje vzorek s požadovanými efekty ad.
Battery od Native Instruments: pod každým padem se skrývá vzorek, který můžeme procesy měnit. Např. přehrávat z jiného místa, nasadit na něj jinou obálku ADSR (bíle) a v různých místech jej přelaďovat (červená čára).
Čáry s přehráváním vzorku
Jak již bylo zmíněno, vzorek můžeme přehrávat v celku, ale také z konkrétního místo do konkrétního místa a to jedenkrát nebo jako smyčku (loop) pro tzv. vydržované tóny. V režimu Reverse přehrajeme sampl převráceně – odzadu dopředu.
Procesování vzorků změní původní „matroš“
To, co udělalo ze samplerů odlišné a tím i svébytné hudební nástroje, je procesování – tvrdá změna barvy, výšky, síly i délky pomocí efektů. Původní akustický signál můžeme jemně přičísnout, anebo zcela rozbít. Nápaditosti se meze nekladou. Po zajímavost, uvádíme jen některé z bohaté palety: změna ladění stabilní nebo průběžná, resamplování, práce s dynamickou i efektovou obálkou, změna témbru pomocí filtrů, krájení a slepování části vzorku, prolnutí části vzorků, překrývání vzorků, limitace a zkreslení, shaping neboli tvarování či překreslení vzorku tužkou, různé rozestření ve stereu ad.
SampleTank 3: okénko s efekty nabízí desítky ovladačů.
Zpracování vzorků pomocí syntéz
Anebo využijeme techniky tzv. syntéz, na kterých jsou postaveny syntetizéry ze 70. let. Genetické možnosti nového tvora tak násobně narůstají. Můžeme pracovat s aditivní syntézou, jednotlivé harmonické či ruchové složky sčítat ve spektru k sobě. Ve hře je velmi oblíbená Wavetable syntéza, kdy ze vzorku vybereme tzv. časové řezy a ty pak v různých posloupnostech přehráváme či prolínáme, Transform Multiplication syntéza dokáže vzorky mezi sebou násobit a přinést zcela neočekávatelné barvy, vektorová syntéza propojuje více vzorků mezi sebou na základě vektorových křivek (jako bychom prolínali joystickem v čase více barev) atd.
Halion, rejstřík akustického přírodního křídla: v horizontální rovině je každé klávese přiřazen jeden vzorek, vertikální dynamická rovina obsahuje 8 úrovní – zón.
Organizace vzorků: zóny horizontální a vertikální
A nastává čas pro organizaci vzorků do zón. Podle výšky vzorky sestavujeme do zón horizontálních, podle síly potom do zón vertikálních.
V případě horizontálních zón může mít každá klávesa vlastní samostatně nahraný vzorek, anebo můžeme jeden společný vzorek výškově přepočítat pro více sousedních kláves. Čím půjde o širší interval, tím k většímu zcizení (přesunujeme formantové oblasti) dojde. Lehce tak zlikvidujeme typické rejstříky daného nástroje.
U výškového přepočítávání je navíc důležitý tzv. timestretching – délky v rámci zóny by měly držet spojitou plynulou křivku, skoky v délce jsou obvykle nežádoucí.
Pozn. Ne vždy je žádoucí dorovnávat a dolaďovat mírně nebo i více rozladěný akustický nástroj, který sloužil jako předloha. Např. vybouchané křídlo Steinway, neladí a má jinou barvu na klapkách bílých než na černých. Patří to k němu. Prospěje to živosti.
V případě dynamiky můžeme ve vertikálním zónování použít na klávesu vetší počet vzorků – pro piano jiný, pro mezzoforte také jiný a pro forte rovněž jiný. Souvisí to s barvou: např. úder kladívka v pianissimu vygeneruje v případě akustického klavíru mnohem užší spektrum než úder kladívka ve fortissimu.
Čím více správných vzorků bude každá zóna obsahovat, tím živější nástroj získáme, ale tím více paměti zahltíme!
NI, Abbey Road 50s Drummers: klepnutím na obrázek vybereme danou část bicí soupravy.
Proč a kdy si pořizovat vlastní vzorky?
Samozřejmě existují muzikanti, kteří si vystačí s prefabrikáty, perfektně vytvořenými samply od výrobce. Proti nim stojí ale hledači, kteří se nebojí zapojit vlastní fantazii i vlastní chutě. To má bezesporu jednu výhodu – nasamplované zvuky vlastní kapely podporují osobitý témbr, mou značku! Nezním jak stovky ostatních. S tím počítají tvůrci scénické či filmové hudby vytvářející samply z hlasů účinkujících herců či zvuků filmu – např. Eric Serra používající v Pátem elementu v hudebním podkladu nasamplovaný bojovný brukot Mangalořanů.
Pozn. Dáte-li si práci a budete procházet virtuální sampler hlouběji, většinou v jeho "střevech" objevíte, jak importovat vlastní vzorky i jak je seřadit do zón.
NI, Abbey Road 50s Drummers: okénko s Insert efekty.
Jak spojovat nasamplované zvuky s živými nástroji?
Přes všechny skvělé pozitivní výsledky je samplingu vyčítána jedna podstatná slabina. Tou je statičnost. Zmrazené snímky při propojování postrádají přirozený přechod mezi jednotlivými tóny. Např. napodobení transientů při legatu hraném smyčcem nedosáhneme obyčejným prolnutím statických spekter. Barvy se tam chovají daleko složitěji. Proto přišlo později na řadu tzv. fyzikální modelování.
Ale i v případů samplerů existuje jedna rada: pokud chcete dosáhnout přirozených prolnutí mezi tóny, nahrajte a použijte raději celou frázi. Anebo zredukujte sampler imitující živý nástroj jen na perkusivní, krátké tóny. Anebo ještě lépe: nenapodobujte slepě živé nástroje dokonalé v živém světě, ale doplňte je novými virtuálními barvami!