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Un sintetizador digital es un sintetizador que utiliza técnicas de procesamiento de señales digitales (DSP) para producir sonidos musicales, a diferencia de los sintetizadores analógicos más antiguos , que producen música utilizando electrónica analógica , y los samplers , que reproducen grabaciones digitales de instrumentos acústicos, eléctricos o electrónicos . Algunos sintetizadores digitales emulan a los sintetizadores analógicos, mientras que otros incluyen capacidad de muestreo además de la síntesis digital.
Los primeros experimentos de síntesis digital se realizaron con computadoras , como parte de la investigación académica sobre la generación de sonido.
En 1957, el primer lenguaje de programación para música por computadora , MUSIC , fue desarrollado por Max Mathews en un IBM 704 en Bell Labs en 1957. [1] Genera formas de onda de audio digital a través de síntesis directa.
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En 1969 , Peter Grogono (software), David Cockerell (hardware e interfaz) y Peter Zinovieff (diseño y operación del sistema) desarrollaron el sistema EMS MUSYS 3 en su estudio de Londres (Putney). El sistema funcionaba con dos minicomputadoras, las Digital Equipment PDP-8 . Estas tenían un par de convertidores D/A y A/D rápidos, [2] [3] 12 000 (12k) bytes de memoria central ( RAM ), respaldados por un disco duro de 32k y por almacenamiento en cinta (DecTape). [4] [5] [6] El primer muestreo digital se realizó en ese sistema durante 1971-1972 para " Chronometer " de Harrison Birtwistle , lanzado en 1975. [2] [7] [8]
Entre 1972 y 1974, el sintetizador digital Dartmouth fue desarrollado por los profesores del Dartmouth College Jon Appleton y Frederick J. Hooven, en asociación con los cofundadores de NED Sydney A. Alonso y Cameron W. Jones.
En 1977, Hal Ales desarrolló el sintetizador digital Bell Labs en Bell Labs . [9]
En 1977, [10] New England Digital (NED) lanzó el Synclavier , el primer sintetizador comercial que utilizaba generación de sonido puramente digital y también el primer sintetizador FM comercial del mundo. [11] [12] [13]
Los primeros sintetizadores digitales comerciales utilizaban circuitos digitales cableados simples para implementar técnicas como la síntesis aditiva y la síntesis FM . Otras técnicas, como la síntesis de tabla de ondas y el modelado físico , solo se hicieron posibles con la llegada de los microprocesadores de alta velocidad y la tecnología de procesamiento de señales digitales. [ cita requerida ] Otros dos sintetizadores digitales comerciales tempranos fueron el Fairlight CMI , presentado en 1979, y el New England Digital Synclavier II, presentado en 1979 como una actualización del Synclavier original. [11] El Fairlight CMI fue uno de los primeros sintetizadores de muestreo, [14] mientras que el Synclavier originalmente usaba tecnología de síntesis FM con licencia de Yamaha, [15] antes de agregar el primer sampler de transmisión en disco duro en tiempo real de 16 bits del mundo más tarde en 1982. [11] El Fairlight CMI y el Synclavier eran sistemas caros, que se vendían al por menor por más de $ 20,000 a principios de la década de 1980. El costo de los sintetizadores digitales comenzó a caer rápidamente a principios de los años 80. E-mu Systems presentó el sintetizador de muestreo Emulator en 1982 a un precio minorista de 7900 dólares. Aunque no era tan flexible ni tan potente como el Fairlight CMI o el Synclavier, su menor costo y portabilidad lo hicieron popular.
Con la incorporación de sofisticados secuenciadores a bordo, ahora añadidos a efectos integrados y otras funciones, nació el sintetizador de " estación de trabajo ". Estos siempre incluyen un secuenciador multipista y, a menudo, pueden grabar y reproducir muestras y, en años posteriores, pistas de audio completas, para usarse para grabar una canción completa. Por lo general, también son ROMplers, que reproducen muestras, para brindar una amplia variedad de instrumentos realistas y otros sonidos, como tambores, instrumentos de cuerda e instrumentos de viento, para secuenciar y componer canciones, junto con sonidos de instrumentos de teclado populares, como pianos eléctricos y órganos.
Como todavía existía interés por los sintetizadores analógicos , y con el aumento de la potencia de cálculo, a lo largo de la década de 1990 surgió otro tipo de sintetizador: el de modelado analógico , o sintetizador "analógico virtual". Estos utilizan la potencia de cálculo para simular formas de onda y circuitos analógicos tradicionales, como envolventes y filtros, siendo los ejemplos más populares de este tipo de instrumentos el Nord Lead y el Access Virus .
Los sintetizadores digitales ahora pueden emularse completamente en software (" softsynth ") y ejecutarse en hardware de PC convencional. Estas implementaciones de software requieren una programación cuidadosa y una CPU rápida para obtener la misma respuesta de latencia que sus equivalentes dedicados. Para reducir la latencia, algunos fabricantes de tarjetas de sonido profesionales han desarrollado hardware especializado de procesamiento de señal digital (DSP). Los sintetizadores digitales dedicados tienen la ventaja de una interfaz de usuario de fácil rendimiento (controles físicos como botones para seleccionar funciones y habilitar funcionalidades, y perillas para configurar parámetros variables). Por otro lado, los sintetizadores de software tienen las ventajas que ofrece una pantalla gráfica enriquecida.
Con el foco puesto en los teclados orientados al rendimiento y la tecnología informática digital, los fabricantes de instrumentos electrónicos comerciales crearon algunos de los primeros sintetizadores digitales para estudio y uso experimental con computadoras capaces de manejar algoritmos de síntesis de sonido integrados. [16]
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En 1973, [17] la empresa japonesa Yamaha licenció la patente para la síntesis de modulación de frecuencia (síntesis FM) de John Chowning , quien había experimentado con ella en la Universidad de Stanford desde 1971. [18] Los ingenieros de Yamaha comenzaron a adaptar el algoritmo de Chowning para su uso en un sintetizador digital comercial, agregando mejoras como el método de "escalado de clave" para evitar la introducción de distorsión que normalmente ocurría en los sistemas analógicos durante la modulación de frecuencia , aunque pasarían varios años antes de que Yamaha lanzara sus sintetizadores digitales FM. [19] En la década de 1970, Yamaha recibió una serie de patentes, bajo el antiguo nombre de la empresa "Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha", que evolucionaban el trabajo inicial de Chowning sobre la tecnología de síntesis FM. [20] Yamaha construyó el primer prototipo de sintetizador digital en 1974. [17] [ verificación fallida ]
Lanzado en 1979, [21] el Casio VL-1 fue el primer sintetizador digital de bajo presupuesto, [22] vendiéndose por $69,95. [21] Yamaha finalmente comercializó su tecnología de síntesis FM y lanzó el primer sintetizador digital FM de la compañía en 1980, el Yamaha GS-1, pero a un precio de venta al público elevado de $16 000. [23]
Introducido en 1983, el Yamaha DX7 fue el sintetizador digital revolucionario que tuvo un gran impacto, innovador y asequible, y que por lo tanto significó el declive de los sintetizadores analógicos . [24] Utilizaba síntesis FM y, aunque era incapaz de la síntesis de muestreo del Fairlight CMI, su precio era de alrededor de $ 2,000, lo que lo ponía al alcance de un número mucho mayor de músicos. [25] El DX-7 también era conocido por su método de "escalado de clave" para evitar la distorsión y por su tonalidad reconociblemente brillante que se debía en parte a su alta frecuencia de muestreo de 57 kHz. [26] Se volvió indispensable para muchos artistas musicales de la década de 1980, [27] y se convertiría en uno de los sintetizadores más vendidos de todos los tiempos. [18]
En 1987, Roland lanzó su propio sintetizador influyente de la época, el D-50 . Este popular sintetizador abrió nuevos caminos al combinar de forma asequible samples cortos y osciladores digitales, así como la innovación [28] de los efectos digitales integrados (reverberación, coro, ecualizador [29] ). Roland llamó a esto síntesis aritmética lineal (LA). Este instrumento es responsable de algunos de los sonidos de sintetizador preestablecidos muy reconocibles de finales de los años 80, como el sonido Pizzagogo utilizado en " Orinoco Flow " de Enya .
Poco a poco se hizo posible incluir muestras de alta calidad de instrumentos existentes en lugar de sintetizarlos. En 1988, Korg presentó el último del trío enormemente popular de sintetizadores digitales de la década de 1980 después del DX7 y el D50, el M1 . Esto anunció tanto la creciente popularización de la síntesis digital basada en muestras como el auge de los sintetizadores de " estación de trabajo ". [30] Después de este tiempo, muchos sintetizadores digitales modernos populares han sido descritos como no sintetizadores completos en el sentido más preciso, ya que reproducen muestras almacenadas en su memoria. Sin embargo, todavía incluyen opciones para dar forma a los sonidos mediante el uso de envolventes , LFO , filtros y efectos como la reverberación. Las series de teclados Yamaha Motif y Roland Fantom son ejemplos típicos de este tipo, descritos como "ROMplers"; al mismo tiempo, también son ejemplos de sintetizadores de "estación de trabajo".
A medida que el coste de la potencia de procesamiento y de la memoria disminuyó, surgieron nuevos tipos de sintetizadores que ofrecían una variedad de opciones de síntesis de sonido novedosas. El Korg Oasys fue un ejemplo de ello, ya que combinaba varios sintetizadores digitales en una sola unidad.
Un sintetizador analógico crea sonido utilizando circuitos electrónicos, como osciladores controlados por voltaje y filtros controlados por voltaje . Por el contrario, un sintetizador digital genera un flujo de números, a menudo utilizando algún tipo de procesador de señal digital , que luego se convierte en sonido utilizando un convertidor digital a analógico (DAC).
Un sintetizador digital es, en esencia, un ordenador con (a menudo) un teclado de piano u órgano y una pantalla LCD como interfaz de usuario. Como la tecnología informática avanza rápidamente, a menudo es posible ofrecer más funciones en un sintetizador digital que en un sintetizador analógico a un precio determinado. Sin embargo, ambas tecnologías tienen sus propias ventajas. Algunas formas de síntesis, como, por ejemplo, el muestreo y la síntesis aditiva , no son factibles en sintetizadores analógicos, mientras que, por otro lado, muchos músicos prefieren las características de los sintetizadores analógicos a sus equivalentes digitales.
La era new wave de los años 80 trajo por primera vez el sintetizador digital al oído del público. Bandas como Talking Heads y Duran Duran usaron los sonidos creados digitalmente en algunos de sus álbumes más populares. Otras bandas más inspiradas en el pop como Hall & Oates comenzaron a incorporar el sintetizador digital a su sonido en los años 80. Gracias a los avances tecnológicos de los años 90, muchos sintetizadores modernos utilizan DSP .
Todos los sintetizadores digitales funcionan de forma similar y parecen similares a un ordenador . A una frecuencia de muestreo constante, la síntesis digital produce un flujo de números. El sonido de los altavoces se produce a continuación mediante una conversión a formato analógico. La síntesis digital directa es la arquitectura típica de los sintetizadores digitales. A través de la generación de señales y el procesamiento de voz y de nivel de instrumento, se crea un flujo de señales que se controla mediante capacidades MIDI o controles de voz y de nivel de instrumento. [31]
[Q]
...Chronometer [3], según tengo entendido, los sonidos de los mecanismos del reloj y todo lo demás eran efectivamente muestreados por un ADC, almacenados y manipulados por la computadora y luego escupidos nuevamente. ¿Cuál fue el avance ...
[A]
Peter siguió comprando las últimas computadoras que salían y, por supuesto, la memoria aumentó. Luego le construí una grabadora de disco duro para que uno pudiera almacenar algunos de los sonidos en este disco duro. ...
figura 2
Un resumen que muestra la posición de las dos computadoras PDP dentro del sistema MUSYS y todos los dispositivos conectados a ellas.
{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda ) ( figura 2CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace ))[RESUMEN]
MUSYS es un sistema de programas que se utiliza para crear música electrónica en el estudio informático de Electronic Music Studios, Londres. Este artículo describe el lenguaje de programación empleado por los compositores y la implementación de su compilador y de otros programas en el sistema. Se demuestra que mediante el uso de un macrogenerador, se puede construir un sistema eficiente y útil a partir de un software simple en una computadora pequeña.
... El D-50 tiene cuatro secciones distintas: / 1. Un sintetizador digital / 2. Un ecualizador digital / 3. Una sección de coro digital / y 4. Una sección de reverberación digital.