La síntesis basada en muestras es una forma de síntesis de audio que se puede contrastar con la síntesis sustractiva o la síntesis aditiva . La principal diferencia con la síntesis basada en muestras es que las formas de onda semilla son sonidos o instrumentos muestreados en lugar de formas de onda fundamentales como las ondas sinusoidales y de sierra utilizadas en otros tipos de síntesis. [1]
Antes de que la grabación digital se volviera práctica, instrumentos como el Welte Lichttonorgel (década de 1930), el fonogene (década de 1950) y el Mellotron (década de 1960) utilizaban discos ópticos analógicos o platinas de cinta analógicas para reproducir sonidos muestreados.
Cuando se desarrolló por primera vez la síntesis basada en muestras, [ ¿cuándo? ] [ ¿OMS? ] los sintetizadores de consumo más asequibles [ se necesita aclaración ] no podían grabar muestras arbitrarias, sino que formaban timbres combinando muestras pregrabadas de ROM [ cita requerida ] antes de enrutar el resultado a través de filtros analógicos o digitales . Estos sintetizadores y sus descendientes más complejos a menudo se denominan ROMplers .
Se han utilizado instrumentos basados en muestras desde Computer Music Melodian , Fairlight CMI y NED Synclavier . Estos instrumentos estaban muy adelantados a su tiempo y, en consecuencia, eran caros. La primera grabación que utilizó un sintetizador de muestreo fue " El viaje de Stevie Wonder a través de" La vida secreta de las plantas "" (1979) [ cita necesaria ] que utilizó Computer Music Melodian para crear melodías y ritmos complejos [ cita necesaria ] a partir de sonidos muestreados de la naturaleza. La primera melodía que Wonder grabó fue "The First Garden", donde utilizó un canto de pájaro muestreado como sonido principal de la canción. Sintetizadores basados en samples [ peacock prose ] más asequibles disponibles para las masas con la introducción del Ensoniq Mirage (1984), Roland D-50 (1987) y el Korg M1 (1988), que surgieron a finales de los ochenta. El M1 también introdujo [ cita necesaria ] el concepto de estación de trabajo musical .
El concepto se ha trasladado a las tarjetas de sonido para PC multimedia , bajo el nombre de tarjeta wavetable o placa hija wavetable . [ cita requerida ] (Ver Síntesis de tabla de ondas#Antecedentes )
La principal ventaja de la síntesis basada en muestras sobre otros métodos de síntesis digital, como la síntesis de modelado físico o la síntesis aditiva, es que los requisitos de potencia de procesamiento son mucho menores. Esto se debe a que la mayoría de los matices de los modelos de sonido están contenidos en muestras pregrabadas en lugar de calcularse en tiempo real.
A diferencia de los sintetizadores analógicos, no es necesario duplicar los circuitos para permitir reproducir más voces a la vez. Por lo tanto, la polifonía de las máquinas basadas en samples es generalmente mucho mayor. Sin embargo, una desventaja es que para incluir más detalles, es posible que sea necesario reproducir varias muestras a la vez (una trompeta puede incluir un ruido de respiración, un gruñido y una onda sonora en bucle utilizada para la reproducción continua). Esto vuelve a reducir la polifonía, ya que los sintetizadores basados en muestras clasifican su polifonía en función del número de muestras múltiples que se pueden reproducir simultáneamente.
La capacidad de un sintetizador basado en muestras para reproducir los matices de instrumentos naturales está determinada principalmente por su biblioteca de sonidos muestreados. En los primeros días de la síntesis basada en muestras, la memoria de la computadora era costosa y las muestras tenían que ser lo más cortas y pocas posibles. Esto se logró haciendo un bucle con una parte de la muestra (a menudo una sola onda) y luego usando una curva envolvente de volumen para hacer que el sonido se desvaneciera. Una etapa amplificadora traduciría la velocidad de la tecla en ganancia , de modo que una interpretación más intensa se traduciría en una reproducción más fuerte. En algunos casos, la velocidad de la tecla también modula el tiempo de ataque del instrumento, lo que genera un ataque más rápido en pasajes ruidosos.
A medida que la memoria se volvió más barata, fue posible utilizar el muestreo múltiple; En lugar de reproducir una sola grabación de un instrumento más rápido o más lento para reproducir otros tonos, el instrumento original podría muestrearse a intervalos regulares para cubrir regiones de varias notas adyacentes ( divisiones ) o para cada nota. Esto proporciona una progresión más natural desde los registros más bajos a los más altos ; Las notas más bajas no suenan apagadas y las notas más altas no suenan anormalmente brillantes. También es posible samplear la misma nota en varios niveles diferentes de intensidad, lo que refleja el hecho de que tanto el volumen como el timbre cambian con el estilo de interpretación. Por ejemplo, al muestrear un piano, se pueden realizar 3 muestras por tecla; suave, media y con fuerza. Todos los volúmenes intermedios posibles se pueden crear amplificando y mezclando las muestras.
Para modelos de instrumentos basados en muestras como el piano Rhodes , este multimuestreo es muy importante. El timbre del Rhodes cambia drásticamente de izquierda a derecha en el teclado y varía mucho según la fuerza con la que se pulsa la tecla. Los registros más bajos ladran , mientras que el rango más alto tiene un sonido más parecido a una campana. El ladrido será más distintivo si se golpean las teclas con fuerza. Por lo tanto, para que el modelo sea lo suficientemente expresivo, es necesario realizar múltiples muestras tanto del tono como de la fuerza de la interpretación.
Un diseño de síntesis basado en muestras más flexible que permite al usuario grabar formas de onda arbitrarias para formar el timbre básico de un sonido se llama sampler . Los primeros samplers eran muy caros y normalmente tenían frecuencias de muestreo y profundidad de bits bajas , lo que daba como resultado un sonido granulado y con alias . Sin embargo, desde finales de la década de 1980, los samplers han presentado especificaciones al menos tan buenas como las de los CD . A finales de la década de 1990, los enormes aumentos en la velocidad de los procesadores de las computadoras permitieron el desarrollo generalizado de sintetizadores y samplers de software . La gran capacidad de almacenamiento de las computadoras modernas era ideal para la síntesis basada en muestras y, por lo tanto, muchos samplers han migrado a implementaciones de software o han sido reemplazados por nuevos samplers de software.