Гитарный MIDI-контроллер Jamstik
MIDI-контроллеры в форме гитар появились много лет назад, причем это были как игрушки с кнопками (что-то вроде продвинутых джойстиков для Guitar Hero), так и инструменты со струнами, на которых можно играть не только отдельные ноты, но и перебором/боем. Наибольшую же популярность среди музыкантов обрели датчики для обычных гитар вроде Roland GK, которые, правда, требовали для своей работы специальных и достаточно дорогих синтезаторов.
От всего ранее представленного на рынке Jamstik отличается прежде всего размером — контроллер достаточно маленький, его можно без проблем носить с собой в средних размеров рюкзаке. Однако ничто не дается даром, поэтому на «гитарке» всего пять ладов, и использовать ее для записи головокружительных соло вряд ли получится. Для первого ознакомления с Jamstik посмотрите наш видеообзор:
По реалистичности игры Jamstik занимает промежуточное положение: у него настоящие струны, однако на бридже они закреплены звукоснимателем.
Это не дает почувствовать упругость и раскачку при игре боем, как, например, у Casio DSG-20, но ощущения гораздо лучше, чем, скажем, у складных версий You Rock Guitar, у которых струны есть только под правую руку, а на грифе лишь сенсорные датчики.
Конечно, играть на такой маленькой «гитарке», сидя, не очень удобно. Использовать любую гитарную позу (как классическую, так и «роковую») не получается. В одном из видео разработчики рекомендуют упереть правую часть контроллера в ногу, поддерживая левую часть рукой, однако при этом создается достаточно сильное давление на кисть, а струны оказываются расположены слишком низко. А вот если подвесить Jamstik на ремень, то ситуация становится гораздо лучше, хотя контроллер чуть-чуть перевешивает, баланс не слишком хорош.
Во время кампании по сбору денег разработчики упирали прежде всего на то, что их контроллер совместим с iPad, однако при желании его можно подключить и к компьютеру с Mac OS X или Windows.
Комплект поставки, подключение
Jamstik приехал к нам в неказистой картонной коробке. Подозреваю, что версия, которая будет продаваться в Apple Store, окажется упакована получше.
В комплекте кроме самой гитары также был стандартный гитарный ремень (достаточно низкого качества, но ничто не мешает вам прикупить свой), пластиковые защелки для крепления ремня к гитаре, кабель для зарядки и проводного подключения к компьютеру, а также два медиатора средней толщины и чехол из синтетического стрейч-бархата.
Для беспроводного подключения контроллера вам понадобится соединиться с сетью Wi-Fi, которую генерирует устройство. Это решение может показаться неожиданным, однако при соединении по классическому Bluetooth задержка может составлять до 100 мс, а новомодный Bluetooth LE с гарантированным лагом в 6 мс сильно ограничил бы диапазон подключаемых устройств. Увы, во время музицирования вам не удастся полазить по интернету, так что озаботиться скачиванием приложений придется заранее. Для подключения к устройствам на iOS вам понадобится скачать программу Jamstik Connect, а под Mac OS X установить специальный драйвер Z-Fi. В случае Windows беспроводное подключение недоступно, и у разработчиков пока нет на него планов.
Проводное подключение гораздо проще: вам нужно всего-навсего подключить гитару к USB, после чего она будет опознана как MIDI-контроллер и в Mac OS X, и в Windows.
Игра, первые ощущения
Первым делом я подключил гитару к iPad по Wi-Fi и запустил базовую программу Jamstik Connect. В ней есть несколько встроенных гитарных звуков, которые позволяют сразу попробовать контроллер в деле, однако они не отличаются качеством. Кроме того, их нельзя обработать — наложить на них компрессию, реверберацию и т. п. Зато можно одним касанием поменять строй (правда, выбирать почему-то можно только из девяти стандартных), а также подстроить динамический диапазон под вашу манеру игры и задать такие параметры, как, например, минимальное время, за которое срабатывает струна (для фильтрации ложных нажатий), или максимальное время звучания открытых и незаглушенных струн.
Процедуру калибровки проводить нужно обязательно, изначальные настройки достаточно спорные: во-первых, интенсивность одинакова для всех струн (а это не так, если вы используете пальцевую технику), а во-вторых, минимальное время срабатывания струны установлено аж в 15 миллисекунд, то есть фактически «лаг» срабатывания оказывается в 1 /32 ноты при 120 bpm. Я очень посредственный гитарист, однако после недели практики смог избавиться от лишних нот уже при задержке в 3 мс — главное не задевать пальцами соседние струны и не забывать их глушить.
Конечно, играть в Jamstik Connect не имеет смысла, благо контроллер совместим с великим множеством разнообразных синтезаторов. Я не стал пробовать их все (тем более что некоторые неприятно поразили меня ценой), а ограничился бесплатным Garage Band самой Apple. В нем есть достаточное количество неплохо звучащих инструментов, которые можно использовать в том числе и для живого выступления, а также удобный интерфейс для записи. Обратите внимание на значение квантования: по умолчанию оно установлено в 1 /16 ноты, это маловато для живой игры, лучше поставить 1 /64 (меньше, увы, нельзя).
После вдумчивой настройки Jamstik вполне можно пользоваться для игры несложных партий. Лучше всего получаются небыстрые переборы (особенно хорошо они звучат, если включить звук пианино) и игра отдельными нотами (здесь подойдут синтезаторные «лиды»). Интенсивность удара по струне отрабатывается на отлично — можно играть и очень тихо, и на максимальной громкости. При этом не стоит надеяться на корректную обработку бендов, слайдов и других чисто гитарных приемчиков — такая возможность, конечно, есть, но она выключена по умолчанию, так как в большинстве виртуальных инструментов звуки для них просто отсутствуют.
Однако я не рекомендовал бы использовать Jamstik, подключенный к iPad, для живых выступлений (ну, разве что для дружеских посиделок). Дело в том, что Wi-Fi-соединение не обеспечивает передачу в гарантированное время и иногда чуть-чуть подлагивает. Это может быть незаметно при серфинге по интернету, но для музыки, даже при весьма среднем темпе в 120 bpm, задержка всего в 60 миллисекунд — это уже промах на 1 /16 такта. А так как задержка непостоянна, это создает ощущение неровной игры. Пару раз iPad и вовсе «отваливался» от сети на пару секунд. Случались и моменты, когда синтезатор «захлебывался», не справляясь с выдачей звуков в реальном времени на моем iPad Mini Retina — на более «тихоходных» планшетах эта проблема может встречаться чаще.
Обзор работы Jamstik с iPad был бы неполон, если бы я пропустил программу Jam Tutor, предназначенную для обучения гитарному мастерству. Стиль преподавания я бы охарактеризовал как «американский» — то есть элементы аппликатурного мышления с обрывками теории. В принципе, с помощью программы можно выучить базовые аккорды, но не более. Струны, которые нужно дергать, показаны весьма специфично, на анимированном грифе (как в игре Rocksmith), то есть в отрыве от игры они бесполезны, а звукоизвлечение на Jamstik слишком сильно отличается от обычной гитары, чтобы таким образом нарабатывать технику и беглость пальцев.
Переходим на следующий уровень
Наигравшись с Jamstik на iPad, я решил заняться настоящим делом и подключить контроллер к компьютеру и какому-нибудь серьезному звуковому редактору или синтезатору. Поначалу я попробовал беспроводное подключение — и убедился в том, что с ним те же самые проблемы, что и на iPad. Путем вдумчивого перебора каналов Wi-Fi мне удалось свести задержку к минимуму, однако она все равно присутствовала, и больше всего раздражала своим непостоянством.
А вот при подключении к ноутбуку проводом USB все сразу встало на свои места. Задержка при игре была минимальной и практически незаметной (для этого в настройках нужно было установить минимальный размер буфера). На MacBook все получилось «из коробки», в Windows пришлось чуть повозиться — установить для звуковой карты драйвера ASIO4All, позволяющие использовать интерфейс ASIO во многих, в том числе и непрофессиональных аудиокартах. При передаче звука через DirectX задержка была значительной.
С помощью Jamstik можно управлять практически любым аудиоредактором, поддерживающим MIDI. Я использовал MainStage 3 — синтезатор для сценической работы, входящий в расширенный комплект поставки аудиоредактора Logic Pro. Конечно, удобство проводного подключения оставляет желать лучшего. Кабель Micro-USB не очень-то предназначен для этого, он достаточно легко вылетает из гнезда.
Итого
У меня остались весьма противоречивые впечатления от Jamstik. Компактный размер — это палка о двух концах: контроллер легко взять с собой, однако ничего вменяемого на нем не сыграть, слишком мало ладов. Настоящие струны на грифе удобны, однако из-за того, что они закреплены посередине, ощущения от игры смазываются. Основная «фишка» — использование контроллера с iPad, но она очень спорна из-за нестабильности Wi-Fi-соединения. В принципе, устройство реально использовать в дороге для записи музыкальных набросков, но нюансы игры снимаются неаккуратно, а набросать простую клавишную партию без бендов или слайдов можно и в редакторе. С точки зрения обучения гитарному мастерству Jamstik тоже не лучший выбор — ощущения от игры на «зажатых» струнах совсем не те, а поставляемое в комплекте ПО не учит играть ни по нотам, ни по табулатурам.
Конечно, право на существование Jamstik имеет. В конце концов, почему бы благородному дону не потратить 300 зеленых на необычную игрушку? Но все же рекомендую перед покупкой обратить внимание на другие MIDI-гитары из того же ценового диапазона или, если вам хочется получить полноценный инструмент, на датчики для настоящих гитар.
Источник
Миди гитара (миди датчик, конвертер и семал-гитара)
Миди гитара это гитара, которая сама , без подключенных к ней миди устройств, преобразует колебания струн в миди ноты и передает их на выход. Дальше эти ноты поступают в секвенсор и звучат ноты музыкального инструмента, который подключен к секвенсору.
В отличие от гитар, обвешенных различными миди примочками (мы не считаем их миди гитарами) в нашей гитаре исключена возможность появления ложных и лишних миди нот , которые существенно затрудняют игру традиционной гитарной техникой (например, гитарным чесом).
В этой статье я попробую кратко рассказать про миди гитару, миди датчик и особенности семал гитары — ее эволюционное отличие. Как простая акустическая гитара с установленным на нее семал конвертером, став миди инструментом, может с успехом конкурировать с дорогими миди гитарами.
В настоящее время миди клавиатуры приобрели большую популярность среди музыкантов. Идет процесс вытеснения ими клавишных синтезаторов , в которых формирование и обработка звуков ограничена «железом». Программная обработка намного эффективней аппаратной. Никаких аппаратных средств (различных «примочек», аппаратных процессоров и синтезаторов) не хватит, чтобы «запихнуть» лишь малую часть тех звуков, настроек, эффектов, плагинов в «железо», которую можно разместить в компьютере и музицировать с помощью миди клавиатуры, а задержка благодаря мощным компьютерам, до недавнего времени ограничивающая использование клавиатур, сейчас не актуальна. В некоторых случаях неплохо было бы, вместо миди клавиатуры использовать гитару, например для записи миди треков. Не все умеют играть на клавишах, да и по сцене «бегать» с миди клавиатурой не совсем удобно и перегруз на клавишах выглядит не реально. Использовать гитару вместо миди клавиатуры, конечно заманчиво, вот только полноценная миди гитара до сих пор не создана. Семал гитара – исключение!
Есть гитары, у которых вместо ладов – кнопки, и это не миди-гитара, а гитароподобный миди контроллер. Есть гитары с полифоническим датчиком, и это тоже не миди-гитара, а электрогитара с возможностью подключения миди конвертера 13-и жильным кабелем. Миди-гитара – это гитара, в которой непосредственно происходит конвертация электрического гитарного сигнала в миди ноту, все остальное – это подобие миди-гитар.
На выходе миди — гитары после щипка струны, появляется «миди нота». Дальше эта нота поступает в секвенсор и звучит нота инструмента, который подключен к секвенсору. В отличие от миди клавиатуры, где нажатие клавиши сразу определяет ноту, с гитарой все намного сложнее. Необходимо зафиксировать колебание струны, определить частоту, амплитуду и выдать миди сообщение в виде миди ноты. Причем, время распознавания ноты должно быть минимальным: 1 — 1,5 периода колебания струны. Сложность распознавания нот заключается в специфике приемов звукоизвлечения, а также внешних факторов, влияющих на колебание струны. Есть предложения сделать сенсорные лады. Тогда нота будет определяться сразу без задержки. Но здесь возникают другие проблемы, которые не позволяют использовать игру на гитаре в режиме реального времени. Во — первых конструкция существенно усложняется. Во — вторых сенсор не определяет динамику струны. И самое главное – технические приемы игры на гитаре (в отличие от клавиатуры) предполагают отсутствие касания струны и лада, а нота должна звучать (при глушении во время гитарного чеса, флажолет, прием mute и т.д.) В эти моменты ноты будут пропадать, что не приемлемо. Игра на гитаре не будет отличаться от игры на midi клавиатуре. По этому, на данный момент чтобы миди гитара наиболее полноценно повторяла игру гитариста миди нотами, необходимо использовать и совершенствовать технологию быстрого распознавания ноты при колебании струны. Максимальная задержка при колебании шестой свободной струны составляет 12 мс. ( к этому нужно стремиться) И это не так много. (на слух почти незаметно). Задержка нот на других струнах существенно меньше. По этому, нужно обратить внимание на задержку в тракте миди гитара – секвенсор – звуковая карта, которая может быть довольно существенной (десятки мс.), а винят в этом миди гитару.
В настоящее время некоторые фирмы выпускают гитарные миди конверторы, которые анализируют колебания струны и выдают миди ноты. Они появились 25 лет назад, но широкого применения не получили до сих пор. Отметим, почему!
— как замечают многие музыкальные эксперты, при традиционных способах звукоизвлечения появляются двойные ноты, ложные ноты, невозможность игры гитарным «чесом»
— громоздкость как самих миди конверторов, так и их подключение к гитаре, используется 13-ти жильный кабель
— использование электромагнитных миди датчиков, требует очень точной установки (0,1 мм), слабый уровень сигнала (10 – 30 мв) сопровождается низким отношением сигнал – шум, что влечет за собой большое количество ложных нот
После проведения различных экспериментов с существующими конверторами, изучения характеристик гитарного сигнала стали понятны многие моменты появления лишних, ложных и случайных нот. Для того, чтобы миди — гитара выдавала миди ноты не хуже миди клавиатуры, более того с помощью ее можно было имитировать музыкальные инструменты с большой схожестью , необходимо изменить подход к разрабатываемому миди конвертеру от универсальности ( существующие конверторы якобы подходят ко всем миди датчикам, «миди — гитарам», даже бас гитарам) к индивидуальности конкретной гитары, ее конструкции, датчикам и струнам. В результате этого подхода случайные и ложные ноты в семал гитаре и миди конвертере сведены к такому минимуму, что их практически не слышно и не видно. Это показано на учебных роликах. Я не буду раскрывать всех нюансов, лишь отмечу основные направления разработки конвертера:
— датчики должны располагаться непосредственно на плате
— сигнал каждой струны должен быть аппаратно обработан для последующего анализа процессором на той же плате 
— должен быть разработан алгоритм процессорной обработки индивидуально для каждой струны, который должен учитывать не только амплитуду и частоту, а еще несколько параметров колебания струны.
Другие подходы неизбежно приведут к изобилию ложных и лишних нот. Это довольно легко проверить, подключив конвертер к миди треку с фортепьяно, либо аккордеоном и играть обыкновенным гитарным » чесом» (играть аккорды 16-ми нотами), сразу станет видно и слышно как работает тот или иной конвертер. Я не видел такие ролики, а видел только те, где конверторы, миди датчики, программы рекламируют, демонстрируя медленный перебор, либо одноголосую игру.
Теперь вернемся к нашему конвертору.
В связи с тем, что погрешность при определении ноты не более 7,5% — ложные ноты возникают, в основном, на малых амплитудах при низком отношении сигнал – шум. Шум накладывается на полезный сигнал, при этом погрешность становится более 7,5%. Такая же картина возникает при низком переходном затухании между датчиками (влияние колебания струн на соседние датчики).
Для того, чтобы ложных нот было минимальное количество, или их не было вообще, необходимо выполнить следующие условия:
— отношение сигнал – шум каждого канала не менее 80 дб
— переходное затухание между каналами разных струн – 40 дб
— алгоритм быстрого распознавания нот должен учитывать разность длительностей первого и последующих периодов после атаки каждой струны.
При использовании существующих датчиков, как электромагнитных, так и пьезо эти условия выполнить невозможно, поэтому было решено разработать специальный датчик, который:
— должен быть полифоническим (под каждую струну)
— располагаться на плате в непосредственной близости от входных цепей электрической схемы
— иметь высокое отношение сигнал – шум
— иметь высокую чувствительность
— размах амплитуды 6 – 8 вольт
— тщательно экранирован и демпфирован
При использовании соответствующих материалов и конструктивных особенностей был разработан аудио канал для каждой струны в составе с датчиком со следующими основными характеристиками:
— отношение сигнал – шум сквозного канала датчик – аудио вход компьютера – 115дб
— переходное затухание каналов – 43 дб
Был разработан и реализован аппаратно – программный алгоритм быстрого распознавания ноты для каждой струны. Время определения ноты составляет 1,5 периода, т.е. 18 до 3,5мс (зависит от толщины струны). Отсюда видно, что при взятии аккорда, где участвуют до 6 струн, задержка атаки аккорда составляет приблизительно 5 – 8 мс и на слух совершенно незаметна.
Помимо ложных нот, которые в семал-гитаре сведены к минимуму, из-за специфики звукоизвлечения возникают случайные и нежелательные ноты, например при снятии пальца со струны или при неплотном прижатии струны к ладу во время приема глушения струн левой рукой происходит изменение частоты колебания струны и возникает дополнительная нота. Алгоритм распознавания также это учитывает и исключает эти ноты из общего потока. Некоторые музыкальные эксперты высказывают мысль, что на миди-гитаре, не возможно играть гитарным «чесом» из-за медлительности миди протокола. Однако это не так, миди нота составляет 320 мкс и за один период 6-й струны можно передать несколько нот. Невозможность игры гитарным «чесом» объясняется большой задержкой или несовершенством алгоритма быстрого распознавания ноты.
При прослушивании демонстрационных роликов семал гитары и семал конвертера можно оценить как звучат инструменты при игре гитарным «чесом» в миди режиме для чего они в основном и записаны.
В семал-гитаре имеется миди контроллер, состоящий из 7 кнопок, при нажатии которых загорается соответствующий светодиод, и выдаются миди сообщения, которыми управляется любой программный миди инструмент. Для чего это нужно?
В настоящее время режим миди используют в основном для получения нового звучания самой гитары, посредством смешивания прямого аудио сигнала и синтезированного, который образуется в секвенсоре с помощью миди нот. Я предлагаю, более расширенный подход к использованию режима миди-гитары. Помимо создания новых гитарных звуков, в семал-гитаре можно эффективно использовать функцию человек – оркестр. Здесь нам и нужен миди контроллер. С помощью его можно запустить, остановить различные музыкальные инструменты, менять настройки, эффекты. В секвенсоре можно выстроить любую линейку инструментов ( барабаны, бас, клавиши и т.д.) Для того чтобы оркестр или группа звучали естественно необходимо широко использовать арпеджиаторы, режимы автопауэр, соло. В этом случае инструменты будут запускаться различными нотами, входящих в аккорд и звучание не будет унисонным, т.е. инструменты не будут запускаться одной и той же нотой. Другими словами гитарист, как дирижер управляет оркестром, берет аккорды, а инструменты играют рисунок, который изначально музыкант задает арпеджиатору. Гитарист сам может делать солирующие вставки, на фоне обыгрывания аккорда арпеджиаторами. 
При использовании арпеджиатора, для бас линии, происходит следующее. При взятии аккордов верхней (1й лад ) и нижней (15 – 17 лад) позициях ноты изменяются в пределах 2-х — 3-х октав, и бас также синхронно будет следовать за ними, что не совсем естественно. В семал-гитаре разработан алгоритм бас-линии, при котором при изменении октав аккорда бас будет играть в своей октаве. Включив барабаны и бас-линию с арпеджиатором можно вести басовую партию, играя обыкновенные аккорды.
Ноты, которые выдает миди конвертер, распределяются следующим образом.
По 1 каналу идут все ноты, которые определяет конвертер. По 2, 3, 4 каналам идут ноты сформированные для соло партий. При игре аккордами звучат не все ноты, а определенные, которые выбраны алгоритмом. По 5 и 6 каналам идут ноты автопауэр режима (квинты, октавы). Этот режим разработан специально для перегруза. По 7 каналу идут ноты бас-линии.
ВАЖНО! В миди режиме семал гитары и семал устройствах есть возможность к каждой струне независимо подключить свой инструмент, так как миди ноты каждой струны идут по 11, 12, 13, 14, 15 и 16 каналам. Если к каждой струне подключить гитарный перегруз, можно получить гитару орган.
При организации режима человек-оркестр удобно задать ведущий инструмент, например фортепьяно, ведомые инструменты, например бас, аккомпанирующие инструменты с арпеджиатором, солирующие, например флейту, саксофон и по мере надобности включать и выключать их кнопками контроллера (7 кнопок). Надо учитывать только то что играть нужно строго под барабаны, так как арпеджиаторы синхронизируются с основным ритмом.
Функции, реализованные в семал-гитаре, связанные с перегрузом, автопауэр не имеют аналогов.
На этом я остановлюсь более подробно.
При перегрузе происходит ограничение сигнала вследствие увеличения усиления на 10-30 дб относительно 0 дб. При звучании одной ноты (соло) звук приобретает дополнительные характеристики (резкость, певучесть, богатый тембровый окрас), которые широко используют в различных стилях музыки, особенно в роке. При одновременном звучании двух и более нот происходит следующее: так как в спектре сигнала появляется большое количество гармоник, возникают интермодуляционные искажения, сопровождающиеся звуками с другими частотами, которые либо консонируют с основным тоном, либо диссонируют. Консонируют, т. е. находятся в гармонии с основным тоном, частоты, которые отличаются от основного тона на 2/3; 3/4 и целое число раз, то есть, октавы, квинты, кварты. Наблюдается сила, мощь созвучия. Отсюда и название – пауэр аккорды. Если одновременно звучащие ноты находятся в другом интервале, то происходит диссонанс (грязное звучание). Здесь необходимо владеть не простой техникой игры, при которой должны звучать только квинты, октавы или одна нота. Поэтому, чтобы других звуков не было слышно, гитаристы глушат струны, либо их не трогают, используют роковые рифы и т.д. Помимо того что игра с перегрузом требует специальных навыков, особой техники игры, которой овладеть не так просто. Есть еще один нюанс. При игре пауэр аккордами или квинтами отсутствует терцовый тон. Пауэр аккорды как бы универсальны, потому что подходят к минорным, мажорным и другим созвучиям. Чтобы подчеркнуть тональность произведения, музыканты используют другие инструменты, например, клавиши, или перегруз в одноголосом исполнении (рифф) , для чего нужна вторая гитара. На одной гитаре с перегрузом нельзя играть мажорные, минорные и другие аккорды.
В связи с тем, что система быстрого распознавания нот семал-гитары дает приемлемые результаты по быстродействию и другим характеристикам, стало возможным разработка анализатора аккордовых последовательностей, алгоритм которого формирует несколько режимов, в том числе и те, при которых исключается одновременное звучание квинты и других нот. В семал-гитаре есть три режима, при которых квинта и другие ноты звучат в разных временных интервалах. Можно играть различными аккордами, обыкновенным гитарным «чесом» и при этом будет слышен терцовый тон, при полном отсутствии «грязи». А именно подключать перегруз к 2, 3, 4, 5, 6 каналам или играть одновременно. Можно играть по 11, 12, 13, 14, 15 и 16 каналам гитарой органом.
Как подключить гитару и конвертер к компьютеру и управлять режимами подробно рассказано на роликах сайта.
Семал гитара – не только полноценная миди гитара, аудио режим и конструкция инструмента не менее инновационны.
Источник