Kytaristův sen
Stojíte na pódiu ve velké vyprodané sportovní hale plné nadržených fanoušků, kteří skandují vaše jméno, ohlédnete se za sebe, tam stojí hradba kytarové aparatury, na které v záři reflektorů probleskují nápisy jako Marshall, Mesa Boogie... Zhluboka se nadechnete, pevně uchopíte akord na své kytaře značky Fender Made in USA, davy začínají šílet v očekávání prvních tónů vašeho začínajícího světového turné, adrenalin v krvi stoupá, tep srdce vám vystřelí na sto dvacet, otočíte volume na kytaře doprava a trsátkem zaberete do strun v očekávání příjemné zvukové a tlakové vlny, která se na vás vyvalí z hradby kytarové aparatury. Namísto toho se ozve příšerný, nepříjemný, tenký a odporný zvuk doprovázený zvukem trhajícího se papíru. Otevřete oči, stojíte v malé špinavé garáži, v ruce třímáte kytaru značky Jolana Made in Czech, před vámi na zemi stojí otlučené kombo značky Vermona, které na vás přátelsky poblikává červenou žárovičkou a mává protrženou membránou vysloužilého reproduktoru... Zklamaně odložíte kytaru do kouta, vypnete hlavní jistič v garáži a znuděně odcházíte "na jedno" do nejbližší restaurace...
Jenže tento příběh může dnes dopadnout již zcela jinak! Říká vám něco pojem Amp Modeling nebo Digital Modeling?
Digital Modeling, čili digitální modelování, je metoda, která popisuje analogové zpracování zvukového signálu pomocí diskrétního (nespojitého) matematického aparátu, a umožňuje tak vytvořit virtuální matematický model analogového zpracování zvuku nazývaný algoritmus. Tento algoritmus je pak možno použít v softwarové formě, ať už v počítači nebo v hardwarovém digitálním efektovém procesoru pro zpracování zdigitalizovaného zvukového signálu. Pokud je algoritmus dostatečně přesný, můžeme nahradit analogové zpracování zvuku zpracováním digitálním, aniž by to bylo lidským sluchem rozeznatelné.
V případě Amp Modelingu je tato metoda digitálního modelování použita pro vytvoření virtuálního modelu analogového kytarového zesilovače, nebo celé kytarové aparatury.
Historie
Pokud se budeme bavit o modelingu kytarových aparatur, musíme si nejdříve říci něco o historii kytarových zesilovačů a o komponentech, které tyto zesilovače obsahují, protože právě na těchto komponentech byl založen samotný zvuk elektrické kytary. Jedním z těchto základních komponentů je elektronka.
Nejobvyklejší použití elektronek v nahrávacích studiích bylo a je v kondenzátorových mikrofonech používaných k nahrávání vokálů. Každý model mikrofonu má svůj vestavěný měnič nebo "zapouzdřenou" konstrukci, každý má charakteristické odchylky v kmitočtové citlivosti, fázovém posunu a zkreslení signálu. Dokonce i nejkvalitnější a pečlivě konstruované mikrofony nejsou úplně dokonalé, takže se nahrávací technici naučili tyto nepřesnosti využívat umělecky.
Výhoda elektronek v kondenzátorových mikrofonech je v jejich vysoké vstupní impedanci. Mnoho profesionálů souhlasí s tím, že důležité může být i jemné ořezání objevující se u elektronky, protože někteří zpěváci mají velmi silné hlasy schopné vytvářet špičky daleko za dynamickým rozsahem typické polovodičové elektroniky.
Téměř stejně oblíbené jako mikrofony s elektronkami jsou speciální předzesilovače a tzv. Direct Input boxy, které v signálovém řetězci ve studiu slouží k nastavení napěťové citlivosti, převodu impedance a (v případě Direct Input boxů) konverzi z nesymetrického na symetrické propojení. I když se ve studiích používají méně než kondenzátorové mikrofony, jsou tyto předzesilovače také na vzestupu popularity. K nejlepším konstrukcím v této kategorii paří jednotky, které jsou složeny z polovodičových prvků, kromě jedné elektronky 12AX7 (ECC 83) pracující s velmi nízkým anodovým napětím - menším než 12 V. Tento tzv. ochuzený režim zbavuje zvuk zkreslení vyššími stupni harmonických, což někteří konstruktéři zařízení považují za jedinou užitečnou vlastnost elektronek v audio oblasti.
Druhou nejdůležitější oblastí použití elektronek byly a dodnes jsou kytarové zesilovače. První zesilovače byly přizpůsobeny kytaristům hrajícím s kapelou v padesátých letech a pak se tyto zesilovače staly velmi důležitými pro styly jako blues, country a jazz, stejně jako pro rock'n'roll. Protože tranzistory neměly do roku 1960 rozsáhlejší použití, všechny vznikající kytarové rockové styly byly vytvořeny na elektronkových zesilovačích. Později hudebníci zjistili, že použití předzesilovače před kytarovým zesilovačem způsobí silné ořezání signálu zesilovače; výsledný zvuk se jim líbil, a tak vznikly základy typického zvuku rockové kytary, který se později promítl i do ostatních stylů, jako třeba heavy metal.
Konstrukce kytarových zesilovačů je obecně založena na několika prototypech z padesátých nebo počátku šedesátých let. Jsou doplněny o další kanály nebo předzesilovací stupně, jsou modifikovány prvky pro úpravu zvuku, mění se zvukové efekty (jako reverberátor, chorus, elektronické tremolo atd.) a reproduktorová skříň je dostupná v různých konfiguracích. Základní obvody se ale stále vracejí ke stejným formám.
Jedním z nejznámějších výrobců kytarových zesilovačů, který udal směr jejich vývoje, byla firma Fender. Jednou z jejích prvních a nejjednodušších konstrukcí byl model Champ, který byl zamýšlen jako levný zesilovač pro studenty a začátečníky. Typický Champ používal jednoduché výkonové elektronky 6V6GT nebo 6L6GC. Kvůli jeho jednoduše zakončenému výkonovému stupni - a tím vzniklému velkému zkreslení druhou harmonickou - měl Champ zvuk často popisovaný jako "měkký" a "bohatý". Malý, levný výstupní transformátor zesilovače se snadno přesytil a dával velmi špatnou odezvu na nízkých kmitočtech. Nejpopulárnějšími modely Fenderu mezi profesionály byly a dodnes jsou modely Bandmaster, Twin, Showman a Bassman s výstupními elektronkami 6L6GC nebo 5881 v zapojení push-pull. Zvláštní zkreslení z těchto zesilovačů a jejich reproduktorů dává ve spojení se základní regulací žhavení, poskytovanou usměrňovači pro elektronky charakteristický neodmyslitelný efekt komprese.
Tento typický zvuk, který je často nazýván "elektronkový", ale nesouvisí pouze s elektronkami a jejich převodními charakteristikami. Některé z rozdílů mezi zvukem elektronek a tranzistorů mají co do činění se základními fyzikálními vlastnostmi zařízení, s topologií obvodů a s komponenty použitými v každém zařízení. Podle některých názorů vytváří "teplý" zvuk z velké části zkreslení a pomalý náběh výstupního transformátoru, což způsobuje zabarvení - transformátor je nelineární prvek, který způsobuje změny signálu v časové a kmitočtové oblasti, čímž mění původní zvuk.
Kromě aktivních prvků jsou v konstrukcích s elektronkami samozřejmě obvykle použity také pasivní komponenty. Nízké impedance tranzistorů vedou nutně k použití velkých vazebních kondenzátorů, které jsou většinou elektrolytické. Vysoká absorpce dielektrika, nedokonalá charakteristika na vysokých frekvencích a stárnutí elektrolytu je zvukově znevýhodňuje oproti kvalitním fóliovým kondenzátorům, téměř univerzálně používaným k propojování stupňů v elektronkových zesilovačích. I když je možné postavit zesilovač s polovodičovými prvky bez elektrolytů, není to běžné. Hlavním problémem elektrolytů je jejich dielektrická hystereze, která na nízkých frekvencích způsobuje vysoké celkové harmonické zkreslení (THD).
Důležitými jsou i dynamické vlastnosti elektronkových zesilovačů. S nástupem tranzistorových zesilovačů se "objevilo" zkreslení TIM (Transient Intermodulation), kdy audiofilové při subjektivním porovnávání dávali přednost elektronkovým zesilovačům. Tranzistorové zesilovače hodnotili jako nepřirozeně znějící, se zkreslením a "roztřepenými" výškami, i když změřené parametry (např. celkové harmonické zkresleni THD, intermodulační zkreslení IMD) byly výrazně lepší. Lepší však byly hlavně statické parametry, nikoli dynamické.
Teorie
(Amp Modeling - digitální zpracování audio signálu založené na nelinearitě převodní charakteristiky)
Je známo, že když nelineárním systémem prochází harmonický signál, vznikají vlivem nelinearity převodní charakteristiky tohoto systému vyšší harmonické složky. Ty jsou při přenosu běžného zvukového signálu považovány za nežádoucí - způsobují harmonické zkreslení signálu.
To ale neplatí v případě kytarových zesilovačů v oblasti Amp Modelingu. Vyšší harmonické složky (zkreslení) dávají kytarovému zvuku výraznost - širokopásmové zkreslení je vnímáno jako "hutný" a dynamický zvuk. Proto se v oblasti syntézy a generování hudebního signálu a Amp Modelingu používají nelineární systémy vytvářející harmonické zkreslení = vyšší harmonické a kombinační složky.
Při simulaci kytarového zesilovače většinou vycházíme z analogové předlohy. Podle požadované přesnosti simulace a maximální přípustné výpočetní náročnosti algoritmu se můžeme rozhodnout pro jednu z následujících tří možností.
Simulace elektrického obvodu
Nejlepších výsledků samozřejmě dosáhneme simulací konkrétního zapojení - sestavením jeho obvodových rovnic. K tomu je možné použít některé programy, např. PSpice. Výhodou tohoto způsobu simulace je věrné napodobení všech vlastností zapojení, včetně dynamických.
V případě simulace kytarových zesilovačů ale chceme měnit některé jejich parametry, což znamená změnu hodnot obvodových součástek, v některých případech dokonce změnu zapojení (např. změna polohy přepínače). To ale znamená změnu obvodových rovnic. Program, který zvládne přepočet obvodových rovnic a jejich řešení, by byl složitý, příliš by zatěžoval procesor a pro složitější obvody by nebyl schopen pracovat v reálném čase.
Simulace celého systému
Simulace celého systému je opačný extrém. V tomto případě se díváme na kytarový zesilovač jako na černou skříňku, která má jen vstup a výstup. To znamená vnější popis celého systému - výstupní signál závisí jen na vstupním signálu y = f(x). Například změříme převodní charakteristiku systému, kterou aproximujeme analytickou rovnicí, do které dosazujeme hodnoty vstupního signálu. Tím ale zanedbáme všechny dynamické vlastnosti systému i případnou kmitočtovou závislost převodní charakteristiky, které mají rozhodující vliv na přesnost simulace.
Simulace pomocí bloků
Simulace pomocí bloků je kompromisem mezi přesností simulace a výpočetní náročností algoritmu. Zapojení celého zesilovače rozdělíme do funkčních bloků, jako je nelineární jednostupňový zesilovač, zpětná vazba, vazební transformátor atd., které popíšeme algebraickými rovnicemi závislosti výstupu na vstupu y = f(x).
Tyto bloky spojíme podle konkrétního zapojení. Algoritmus je rychlý i pro složitější obvody, nenáročný na výpočetní kapacitu procesoru a zachovává kmitočtové závislosti a částečně i dynamické vlastnosti simulovaného kytarového zesilovače. Ve většině případů není mezi výsledkem "dobré" simulace a skutečným kytarovým zesilovačem pro běžného posluchače slyšitelný rozdíl.
Základním blokem všech zapojení je samozřejmě nelineární zesilovač. Pro něj musíme nalézt nejvhodnější způsob aproximace jeho převodní charakteristiky.
Aproximací převodní charakteristiky myslíme nalezení matematické rovnice aproximující statickou převodní charakteristiku nelineárního systému. U kytarových zesilovačů, které jsou principiálně založeny na nelinearitě převodní charakteristiky, se používají nelineární obvody, jejichž převodní charakteristiku lze aproximovat lomenou přímkou nebo mocninným polynomem. Aproximace lomenou přímkou je typická pro obvody s polovodičovými prvky a operačními zesilovači, aproximace mocninným polynomem je typická pro obvody s elektronkami.
Většina výrobců, kteří se zabývají Amp Modelingem, používá pro matematický popis simulovaného zesilovače metodu simulace pomocí bloků, která je pro tyto účely zcela postačující a výpočetně únosná pro dnešní generaci procesorů, které jsou běžně na trhu dostupné.
Simulace pomocí bloků
Simulaci libovolného zesilovače založeného na nelinearitě převodní charakteristiky můžeme sestavit z pěti bloků:
- ideálního lineárního zesilovače,
- nelineárního zesilovače s danou převodní charakteristikou,
- zpětnovazebního bloku,
- vazebního, popř. výstupního transformátoru,
- bloku simulujícího kmitočtovou charakteristiku kabinetu.
Blok simulující kmitočtovou charakteristiku kabinetu se použije v případě, že výsledný algoritmus pro zpracování kytarového signálu bude použit jako plug-in v softwarovém prostředí, kde je procesovaný kytarový zvuk již mixován do výsledné nahrávky, nebo v případě, že algoritmus je použit v hardwarovém digitálním kytarovém procesoru, který je linkou zapojen do mixážního pultu P. A. systému. Model kabinetu může být realizován kaskádou IIR filtrů, nebo, máme-li k dispozici průběh kmitočtové charakteristiky reálného kabinetu, FIR filtrem vysokého řádu. Výhodou FIR filtru je větší přiblížení skutečnému průběhu kmitočtové charakteristiky a možnost realizace filtru s lineární fází, nevýhodou je vyšší počet prováděných matematických operací a pomalý náběh filtru. Výhodou kaskády IIR filtrů je rychlý náběh a menší počet matematických operací (filtry jsou max. 4. řádu), nevýhodou je v některých případech menší přiblížení skutečnému průběhu kmitočtové charakteristiky.
Statické vlastnosti převodního transformátoru lze modelovat prvkem s nelineární převodní charakteristikou ve tvaru mocninného polynomu 3. nebo 4. řádu. Problém u simulace transformátoru je většinou v silné závislosti zkreslení transformátoru na kmitočtu. Na obrázku č.1 jsou dva typické příklady používané při metodě simulace pomocí bloků.
Co se týče druhů zkreslení produkovaného kytarovými zesilovači, dají se rozdělit do dvou základních typů, kterými jsou Distortion a Overdrive, jež mohou být dále různě modifikovány a kombinovány. Distortion představuje větší zkreslení, ve spektru výstupního signálu převažují vyšší kmitočty a zvuk je vnímán jako ostřejší. Distortion je používán například v hudebních stylech, jako je heavy metal a hardrock. Overdrive představuje zkreslení nižší, ve spektru výstupního signálu převažují nižší kmitočty.
Používá se například v hudebních stylech, jako je rock nebo jazz.
Způsoby aplikace - hardware a software
Amp Modeling se v praxi používá dvěma způsoby. První je aplikace hardwarová, kde algoritmus simulující modely zesilovačů je realizován ve formě kódu pro DSP procesor, který je základem zvukových efektových procesorů, vyráběných v provedení buď jako nožní pedál board, 1U nebo 2U racková jednotka, nebo speciální tvar jako ledvina (POD - Line6) či silueta kytary (VAMP - Behringer). Tyto efektové procesory mají již vestavěné AD/DA převodníky (někdy mají i digitální výstup), ovládání parametrů a výběr presetů je řešen buď ovládacími prvky z čelního panelu, kde je umístěn i LCD display, nebo je možné použít externí MIDI kontrolér (MIDI pedál). U většiny těchto procesorů je k dispozici také počítačový editor, kde se můžete velice rychle a přehledně orientovat v nastavení parametrů, a dokonce máte možnost si další nastavení a presety stáhnout z webovských stránek od výrobce a "naládovat" skrze MIDI do efektového procesoru. Někteří výrobci integrují tyto efektové procesory s Amp Modelingem do kytarových komb či zesilovačů. V těchto případech se daří dosáhnout velice dobrých výsledků.
Druhá oblast použití je čistě softwarová, kde algoritmus simulující modely zesilovačů je realizován jako TDM, VST, RTAS nebo DirectX plug-in, který je možno použít pro zpracování zvuku v hostitelských aplikacích, jako například Cubase, Nuendo, ProTools, Logic Audio atd., pro jednotlivé audio stopy. Existuje dokonce i hostitelská aplikace, jako například RT Player Pro (DSound), která umožňuje použít VST pluginy v reálném čase velice jednoduchým a intuitivním způsobem, to znamená, že můžete změnit svůj počítač na kytarový efektový procesor.
Výrobci - hardware
Line6
Firma, kterou založili pánové Marcus Ryle a Michel Doidic, v roce 1986 poprvé použila svoji technologii Amp Modelingu, zvanou Tube Tones, ve svém legendárním kombu AX2 212. O dva roky později přivedla na světlo světa kytarový procesor POD ve tvaru ledviny, který odstartoval "Amp Modelingovou horečku" v celém kytarovém světě. Ve stejné době uvedla na trh TDM plug-in Amp Farm pro ProTools, který se stal jakýmsi standardem v této oblasti. Kytarový procesor POD je dnes již dostupný ve verzi POD 2.0, obsahuje 32 simulací kytarových zesilovačů, 16 digitálních efektů a 15 simulací kabinetů. Je zde také použita technologie A. I. R., která simuluje snímání mikrofonem, díky které můžete použít POD pro přímé nahrávání do počítače, nebo ho můžete připojit přímo do mixu ve vašem P. A. systému. Je také vybaven MIDI in/out, přes který je možno ho propojit s počítačem a použít k editaci zvuků přehledný editor Sound Diver. Výrobce také nabízí na webovských stránkách www.line6.com velkou škálu nových presetů. Line6 nabízí rovněž rackovou verzi tohoto procesoru s označením POD Pro, která je doplněna ještě digitálním výstupem. Stejnou Amp Modeligovou technologii používá Line6 také v sérii komb Vetta,Flextone a Spider. Při subjektivním testu a srovnání kvality Amp Modelingu firmy Line6 s jinými výrobci, který jsem měl možnost provést ve studiu firmy DISK Multimedia, kde jsem měl k dispozici několik kytarových procesorů od různých výrobců, je kvalita a věrnost zvuku, zvláště ve zvucích, které jsou hodně zkreslené, momentálně na špičce toho, co je dnes na trhu k dispozici.
Johnson
Firma Johnson již delší dobu koketuje také s Amp Modelingem, ale zvolila svoji specifickou cestu, kterou nazývá "Tube Integrated Modeling", což znamená, že simulují jen část analogových obvodů kytarových zesilovačů digitálně a zachovávají reálnou elektronku, kterou využívají pro zkreslení. Toto řešení převážně aplikují v kytarových kombech Millenium, Marquis a Mirage. Jediným pokusem o kompletní Amp Modeling je kytarový procesor J-Station, který obsahuje 23 modelů zesilovačů, 18 simulací kabinetů a 12 digitálních efektů. Má digitální SPDIF výstup, MIDI in/out a stejně jako POD také počítačový editor pro editaci nastavení. Kvalita Amp Modelingu je ve srovnání s Line6 horší, a zvláště při větší úrovni zkreslení není moc přesvědčivý. Myslím, že kombinace reálné lampy a Amp Modelingu v kombech firmy Johnson, zvaná "Tube integrated Modeling", dělá firmě Johnson přece jen lepší jméno.
Behringer
Firma Behringer, známá svým upírským přístupem k používání originálních nápadů jiných firem a dampováním cen (za což už jednou prosoudila 340 milionů dolarů ve sporu s firmou Mackie), se vrhla na krvavě červený POD firmy Line6, vysála z něj, co se dalo, až zmodral a z tvaru ledviny se změnil na tvar kytary, které chybí krk. Doplnila zde efektně vypadající ledkové indikátory pro indikaci polohy potenciometrů a takto vytvořenému produktu dala příhodný název V-AMP. Verze V-AMP 1 obsahuje 16 modelů zesilovačů, 15 simulací kabinetů a 8 digitálních efektů. Má MIDI in/out a také počítačový editor pro editaci nastavení. Pro testování jsem měl k dispozici V-AMP 1, a musím říci, že si vývojáři firmy Behringer nevedli zrovna špatně. Nezní to sice tak dobře jako POD firmy Line6, ale celkem se to k němu blíží a je to použitelné. Dá se vytknout nepřirozenost zkreslení na vysokých tónech (nemluvě o flažoletech), ale s přihlédnutím k ceně přístroje musím konstatovat, že to leckdo pomine. Zkrátka řečeno, "za ty prachy" to kupodivu hraje slušně. Verze V-AMP 2, která by měla být v prodeji co nevidět, obsahuje 32 modelů zesilovačů, 15 simulací kabinetů a 8 digitálních efektů. No, snad už se inženýrům z Behringera na podruhé ten POD podaří zkopírovat dobře.
Digitech
Vývojáři z amerického státu Utah již za sebou mají pěknou řádku kytarových procesorů, se kterými slavili už nejeden úspěch. Amp Modeling byla hozená rukavice i pro ně. Výsledkem jejich snažení jsou "desktop" kytarové procesory Genesis1 se vzápětí vylepšeným nástupcem Genesis3 a vyšší procesory GNX 1 a robustnější GNX 2, které jsou v nožním provedení s multifunkčním programovatelným pedálem. Svoji technologii Amp Modelingu nazvali GeNetX. Originální vlastností těchto procesorů je funkce Warp, pomocí které můžete "geneticky" křížit (warpovat) dva modely zesilovačů vzájemně podle zvoleného poměru, což může být v určitých případech velice zajímavé. Obě tyto řady jsou vybaveny digitálním výstupem SPDIF. Model GNX 2 je ještě doplněn o sekci simulací klasických zkreslovacích pedálů, jako například Distortion, Screamer, Fuzz atd., které zní velice dobře. Všechny tyto procesory používají stejnou jednotku Amp Modelingu, která obsahuje 15 modelů zesilovačů a 14 simulací kabinetů, takže pokud se budeme bavit o Amp Modelingu u procesorů firmy Digitech, je jedno, zda pro testování použijeme řadu Genesis nebo GNX, zní to úplně stejně. Bohužel musím konstatovat, že nejméně přirozeně ze všech procesorů založených na principu Amp Modelingu, které jsem měl možnost testovat. Málo zkreslené zvuky a mírný crunch je ještě únosný, ale když se zvedne gain, aby bylo možno dosáhnout hodně zkresleného zvuku, vyrojí se odněkud šílený chemicky nainfikovaný roj včel, který na vás začne útočit na vysokých frekvencích. Digitech i v minulosti inklinoval k podobnému pojetí zkresleného zvuku, který ho činí pro přímé nahrávání a přímé zapojení do P. A. systému nepoužitelným. Svoje místo najde spíše v kombinaci s kytarovým aparátem, který může tuto "včelí" nemoc analogově vyléčit. Pro přímé nahrávání bylo kupodivu lepší nepoužívat u modelu GNX 2 zkreslení ze sekce Amp Modelingu, ale ze sekce simulací zkreslovacích pedálů, kde například efekt Distortion po následném dobarvení ekvalizérem dával lepší výsledek než jakýkoli, byť i warpovaný zvuk ze sekce Amp Modelingu. Amp Modeling se vývojářům z Digitechu moc nezdařil, ale co se týče ostatních efektů a možností u efektových procesorů Genesis3 a GNX 2, které jsem měl k dispozici pro testování, jsou na špičkové úrovni. Například "čisté" zvuky zahalené do modulačních efektů a křišťálově čistých reverbů nemají konkurenci. Na druhou stranu, pokud pro svou kytaru hledáte opravdu osobitý, speciální, neotřelý či industriální "úleťácký" zkreslený zvuk, Genesis a GNX série je ta správná volba.
Roland
Roland alias Boss přispěl také svou troškou do mlýna. Vyvinul svou technologii Amp Modelingu, které dal název COSM. Tato technologie je používána u kytarových komb série VGA, efektového 1U rackového procesoru GP 100 a také u sympatického twin pedálu GP 20, nazývaného Amp Factory. Amp Factory obsahuje 22 modelů zesilovačů a 5 simulací kabinetů. Na analogovém výstupu je přepínač pro direct out/amp výstup v případě zapojení do mixu a amp out pro zapojení do kytarové aparatury. Je zde také digitální SPDIF výstup. Při testování Amp Factory jsem byl překvapen měkkým zvukem při přímém zapojení do mixu. Při vypnutí simulace kabinetu se vyrojilo z reproduktoru hejno včel a zvuk byl nepoužitelný. Podobně se zvuk choval i při zapojení do kytarového komba, takže doporučuji simulaci kabinetu nevypínat ani při použití Amp Factory s kytarovou aparaturou.
Zoom
Vlajkovou loď Amp Modeligu japonské firmy Zoom, GM 200 Guitar Amp Modeler, jsem bohužel k dispozici na testování neměl, takže uvádím jenom základní údaje. Název jejich Amp Modeling technologie - VAMS, obsahuje 11 modelů zesilovačů s pevně přednastaveným, neměnitelným kabinetem, digitální efekty chorus, tremolo, echo a reverb. GM 200 má tři režimy analogového výstupu - Line audio, MTR recording a Guitar amp, které zajišťují možnost použít pro přímé hraní do P. A. systému, pro nahrávání a také pro živé hraní přes kytarovou aparaturu.
Hughes & Kettner
Německá firma Hughes & Kettner, která má již dlouhou tradici ve výrobě klasických kytarových aparatur, představila minulý rok na veletrhu Musikmesse ve Frankfurtu svou vlajkovou loď Amp Modelingu - kytarové kombo ZenTera. Firma Hughes & Kettner vyvinula svou technologii Amp Modelingu, kterou pojmenovala DSM (Dynamic Sector Modeling). Tato technologie je založena na obecném principu, který jsme si vysvětlili v teoretické části tohoto článku, s tím rozdílem, že kompletní model kytarového zesilovače je rozdělen na 12 samostatných bloků, které jsou dynamicky separátně modelované, ale přitom jsou parametry těchto bloků vzájemně ovlivňovány. Kytarové kombo ZenTera, obsahuje 11 modelů zesilovačů, 38 digitálních efektů, stereo recording out v analogovém i digitálním provedení, MIDI in/out a koncový stupeň 2 x 100 W. Během minulého roku začala firma Hughes & Kettner používat svou DSM technologii také v sérii kytarových zesilovačů ZenTera Head a v menším kytarovém ZenAmp kombu s výkonem 2 x 60 W. Měl jsem možnost zúčastnit se prezentace ZenTery při její premiéře na loňském Musikmesse a musím říci, že jsem byl velice příjemně překvapen vysokou kvalitou simulace. Pro americkou firmu Line6 a její sérii digitálních komb a zesilovačů je série komb ZenTera a zesilovačů firmy Hughes & Kettner silnou evropskou konkurencí.
Výrobci - software
Line6
První softwarovou aplikací Amp Modelingu byla sada TDM pluginů pro ProTools nazývaná AmpFarm. Jedná se o softwarovou aplikaci technologie Tube Tone, stejnou, jakou používá firma Line6 ve svých hardwarových aplikacích, jako například známý kytarový procesor POD. Amp Farm obsahuje 13 modelů kytarových zesilovačů a 15 simulací kabinetů. Díky použití technologie Tube Tone je zvuk TDM pluginů zcela shodný se zvukem kytarových procesorů firmy Line6 a dá se říci, že dnes je Amp Farm série pluginů softwarovým Amp Modelingovým standardem. Protože se však jedná o TDM pluginy, je oblast uživatelů omezená pouze na majitele systémů ProTools 24 a ProTools Mix.
Pro komerční použití a širší vrstvu uživatelů uvedla firma Line6 na trh produkt zvaný Guitar Port. Produkt je určen pro uživatele PC. Jedná se o kombinaci Guitar Port USB audio hardware, který obsahuje AD/DA převodníky a Guitar Port software jako stand alone aplikaci, která je vázána na USB hardware, bez kterého ji není možno používat. Guitar Port software obsahuje 10 modelů zesilovačů a 8 digitálních efektů, které je možné používat pro hraní v reálném čase. Je zde také integrován přehrávač audio souborů. To umožňuje přehrávat již přednahraný playback z počítače a součastně hrát na kytaru přes virtuální simulace kytarových zesilovačů běžících na PC. Je to vlastně takové "kytarové karaoke". Firma Line6 připravila již řadu podkladů známých kytarových skladeb, včetně kytarových tabulatur. Další budou v budoucnu dostupné on-line za poplatek na jejich webovském serveru. Idea je to velice zajímavá a praktická, zvláště pro výuku a cvičení. Nevýhodou je to, že simulace zesilovačů a efektů jsou vázány k samotné aplikaci Guitar Port a není možno je použít jako pluginy v editorech, jako jsou Cubase, Logic Audio, Cakewalk, a v jiných populárních nahrávacích a editačních programech.
Steinberg
Firma Steinberg ohlásila na duben tohoto roku svou novou VST pluginu s názvem Warp VST, která je založena na Amp Modelingové technologii DSM firmy Hughes & Kettner. Plug-in bude obsahovat 3 modely kytarových zesilovačů a 3 simulace speaker kabinetů. Momentálně je plánována pouze verze pro PC.
DSound
Česká firma Dsound, zabývající se již delší dobu vývojem VST a DirectX pluginů, uvedla v minulém roce na trh sérii 13 pluginů Stompn FX. Na první pohled je to série pluginů simulující klasické kytarové "šlapky", avšak dva pluginy z této série, Distortion a Overdrive, nejsou jen simulací kytarových pedálů, ale obsahují kompletní Amp Modeling. To znamená, že jimi efektovaný zvuk obsahuje simulaci preampu, koncového stupně a speaker kabinetu. Vývojáři v DSoundu se zaměřili na to, aby uživatel co nejrychleji a jednoduše bez dlouhého nastavování dosáhl moderního současně používaného zkresleného zvuku a nemusel trávit dlouhou dobu testováním a kombinováním velkého množství modelů zesilovačů a speaker kabinetů. Připravili dvě univerzální ve studiu odladěné kombinace a výsledek je opravdu velice dobrý. Zvuk pluginu Distortion by se dal srovnat se sytými zkreslenými zvuky zesilovačů typu Mesa/Boogie Rectifier nebo Soldano a zvuk pluginu Overdrive má zase více charakter typický pro starší modely zesilovačů Fender a Marshall. Kvalita zkresleného zvuku je na úrovni produktů americké firmy Line6. DSound nabízí ke svým pluginům hostitelskou aplikaci RT Player Pro (PC/Mac), která umožňuje řetězit jednotlivé kytarové efekty a používat je na počítači v reálném čase, a tak jednoduše změnit počítač na kytarový procesor. V poslední verzi RT Playeru Pro je také možné přehrávat playback z audio souboru na HD a součastně hrát na kytaru skrze zřetězené pluginy, stejným způsobem jako u Guitar Port aplikace od firmy Line6.
Alien Conections
Zcela opačnou filozofii má švédská firma Alien Conections, která vyvinula DirectX plug-in a stand alone aplikaci Revalver. Revalver obsahuje 14 modelů kytarových preampů, 8 modelů koncových stupňů, 21 typů speaker kabinetů a efekty echo/delay, Rroom simulation, chorus, reverb types, tremolo, trim pot, compressor, parametric filter, graphic equalizer, noise gate a Auto Wah-Wah. Všechny tyto komponenty jsou vizuálně zpracovány jako komponenty do racku, které se dají zcela libovolně řetězit a kombinovat. Podle výrobce má uživatel k dispozici 25700000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 kombinací všech těchto komponentů k tomu, aby si vytvořil virtuální kytarovou aparaturu svých snů. Revalver má v základní instalaci několik desítek presetů, ale ani jeden z nich nezní přesvědčivě. Zkreslení je příliš chemické a nepřirozeně ostré na výškách. Možná, že někde mezi tím astronomickým množstvím možných kombinací bude ten správný přirozeně znějící, ale to zjistí možná pravnuci našich pravnuků, až si je všechny vyzkouší.
IK Multimedia
Další nadějnou novinkou, která by se měla v dubnu objevit na trhu, je produkt italské firmy IK Multimedia, plug-in ve formátu RTAS s názvem Amplitube. Základem tohoto pluginu je amp modul, který obsahuje 7 preamp modelů, 5 typů ekvalizérů, 4 koncové stupně, 9 kabinetů a 2 mikrofon modelery. Dalším modulem Amplitube je stomp box modul, kde jsou simulace kytarových krabiček wah-wah, delay, chorus, flanger a overdrive. Posledním modulem, který Amplitube obsahuje, je post fx modul s třípásmovým ekvalizérem, efektem Delay a Reverb.
Závěr
Po šesti letech vývoje a používání si technologie Amp Modelingu již získala oblibu mezi kytaristy a producenty na celém světě a je to stále ještě se vyvíjející oblast. Se vzrůstajícím výkonem počítačů a signálových DSP procesorů budou algoritmy složitější a přesnější, kvalita Amp Modelingu bude určitě lepší a lepší, až se jednoho dne zcela vyrovná originálním předlohám. Pak určitě nastane situace, že virtuální modely se stanou flexibilními než originální předlohy, podle kterých byly vytvořeny, a to může otevřít zcela nové možnosti zvukové kreativity.
Použité materiály:
Ing. J. Schimmel, Ing. V. Káňa - Nelineární efekty
Rozhovory
Vladimír Fila
(zvukař a producent, Studio V. Fila, O. Soukup)
Myslíte si, že kytarové procesory, které jsou založené na Amp Modelingu, mohou nahradit reálnou lampovou nebo tranzistorovou kytarovou aparaturu ?
Úplně do detailu ne, ale můžou se velmi přiblížit (až 90 %), což je subjektivně (sluchově) nerozeznatelné.
Je podle vás simulace kytarových aparatur určena pro méně majetné neprofesionální uživatele, aby se za zlomkovou cenu reálné aparatury přiblížili zvuku reálné kytarové aparatury, nebo ji berete seriózně jako nástroj pro profesionální práci?
Ne, je to nová, jiná cesta za zvukem, která je zároveň finančně méně náročná, je to svět, který je zatím v počátcích. Otázka bude, až nasimulujeme všechno, co budeme dál "simulovat"?
V jakých případech má podle vás smysl použít kytarový procesor s Amp Modelingem a v kterých případech doporučujete dát přednost klasické kytarové aparatuře?
Klasika je dobrá pro image, je pro skalní přívržence a je to jasná cesta pro styl, do kterého patří. Z hlediska rychlosti obsluhy a ovládání (presety) v komerční výrobě je Amp Modeling k nezaplacení. Přijde jednou doba, kdy simulátory budou mít více možností pro kreativitu než původní vzor, který je svým principem omezený.
Poznáte z nahrávky, zda byla kytara nahrána přes klasický kytarový aparát, nebo přes kytarový procesor s Amp Modelingem? V případě, že ano, podle čeho se to dá rozeznat?
Ne, není to pro mě důležité.
Jaké máte zkušenosti s amp simulátory při práci ve studiu nebo živém vystoupení?
Zatím velice dobré, ve studiu používám - Amp Farm TDM, POD, Quadrafuzz, Red Valve It, Sans Amp PSA -1 a Overdrive DS-OD1.
Dá se podle vás kombinovat klasická kytarová aparatura s kytarovým procesorem, který obsahuje Amp Modeling?
Asi ano, jsou to další nevyčerpatelné možnosti, pokud je člověk zkoumavý a dokáže je najít a využít.
Co si myslíte o software (pluginy) pro modeling kytarových aparatur, je to pro studiovou práci výhodnější řešení oproti hardwaru v případě, že se jedná o digitální studio, kde probíhá nahrávání a editace v počítači?
Jak na co a jak pro koho. Důležité jsou zatím obě varianty, asi do budoucnosti se budou více užívat simulátory a pluginy.
Co by se podle vás na modelingu kytarových aparatur mohlo v budoucnu ještě vylepšit a jaké nedostatky vidíte na současných kytarových procesorech a software, které používají tuto technologii?
Největší problém vidím ve ztrátě individuality (všichni mají všechno a používají totéž, a co je nejhorší, zní to všechno stejně). A v samotné simulaci - nemožnost tvoření vlastního zvuku. Těžko může hudebník vstoupit do programovacího algoritmu a tento změnit, avšak úpravy na zesilovačích či soustavách jsou dostupnější každému. Pro mě osobně je výběr dostačující, využívám i ostatní pluginy od jiných výrobců.
Marek Štifter
(kytarista, producent, hudební skladatel, Studio LineArt)
Myslíte si, že kytarové procesory, které jsou založené na Amp Modelingu, mohou nahradit reálnou lampovou nebo tranzistorovou kytarovou aparaturu?
Myslím si, že ne. Už jen kvůli radosti a pocitu ze hry na opravdový aparát. Amp Modeling (ten dobrý) nabízí úžasnou škálu drahých zvuků, ale "když to strčíte do tý správný díry", je to přece jen něco jiného.
Je podle vás simulace kytarových aparatur určena pro méně majetné neprofesionální uživatele, aby se za zlomkovou cenu reálné aparatury přiblížili zvuku reálné kytarové aparatury, nebo ji berete seriózně jako nástroj pro profesionální práci?
Relativně drahý Amp Modeling je levné řešení, které lze uplatnit i při profesionální práci. Používám AmpFarm, POD Pro a Johnson Millennium. Levný Amp Modeling je podle mých zkušeností nepoužitelný. Marshall osmistovka, dva Twin Reverby, dva Bassmany, dva Voxy AC 30, Rectifier, Soldano Solo, Chieftain a Orange pěkně srovnané u zdi ve studiu je řešení, kvůli kterému bych vstal i v sedm ráno (jednou).
V jakých případech má podle vás smysl použít kytarový procesor s Amp Modelingem a v kterých případech doporučujete dát přednost klasické kytarové aparatuře?
Amp Modeling volím vždy pro návrhy, pro rychlou nebo sólo práci a často i tam, kde kytara nehraje prim. Klasickou kytarovou aparaturu zvolím vždy pro živé vystoupení a ve studiu pro důležité beglajty. Amp Modeling hraje hůř šest strun současně - akordy než aparát. Na některé přiznávky a sóla je Amp Modeling použitelný. Výběr, nastavení a sejmutí skutečného aparátu je docela věda a je velmi jednoduché dostat špatný zvuk. Amp Modeling je v tomto ohledu blbuvzdorný.
Poznáte z nahrávky, zda byla kytara nahrána přes klasický kytarový aparát, nebo přes kytarový procesor s Amp Modelingem? V případě, že ano, podle čeho se to dá rozeznat?
V některých případech bych poznal, že jde o dobrý aparát. U "obyčejných zvuků" to poznat nejde. Procesor je dynamicky i frekvenčně plošší, ale to jsou zrovna parametry, se kterými se i u natočených aparátů ve studiu často čaruje. Volba natáčení kytary závisí na skladbě a správná volba je důležitější než použití jakéhokoliv vybavení.
Jaké máte zkušenosti s amp simulátory při práci ve studiu nebo při živém vystoupení?
Živě bych Amp Modeling nepoužil ani nevyužil. Ve studiu Amp Modeling používám i proto, že často točím sám, bez zvukaře. AmpFarm plug-in využívám i na jiné nástroje, než je kytara. Těším se na dobu, kdy budu kytary točit výhradně na živé aparáty.
Dá se podle vás kombinovat klasická kytarová aparatura s kytarovým procesorem, který obsahuje Amp Modeling ?
Určitě ano. Problém může nastat na výstupu z procesoru. Je třeba myslet na to, jestli se jedná o linkový výstup, který je třeba na procesoru stáhnout, jinak přebudí kytarový vstup na aparátu, nebo o výstup určený do kytarového vstupu. Možná je i kombinace procesoru a koncového zesilovače.
Co si myslíte o software (pluginy) pro modeling kytarových aparatur, je to pro studiovou práci výhodnější řešení oproti hardwaru v případě, že se jedná o digitální studio, kde probíhá nahrávání a editace v počítači?
Výhody AmpFarmu: cena a možnost volby jiné kombinace aparátu, jeho nastavení a bedny během další práce na skladbě, možnost využití automatizace zkreslení, korekcí i zvolené kombinace zesilovače a bedny a také rychlost práce. Výrazně dražší hardware poskytuje nepatrně lepší zvuk. U svého POD Pro ale stejně nevyužívám AES/EBU výstup, ale analogovým výstupem jdu do převodníku pro záznam. Tato špinavá cesta mi subjektivně dává živější zvuk než digitální cesta.
Co by se podle vás na modelingu kytarových aparatur mohlo v budoucnu ještě vylepšit a jaké nedostatky vidíte na současných kytarových procesorech a software, které používají tuto technologii?
Jestli výrobci přidají nějaké zesilovače a bedny do svých procesorů, měli by více zabrousit mezi syrové transistorové aparáty nebo hybridy jako MusicMan a podobně. Pro malá domácí studia by mohlo být zajímavou libůstkou doplnit v menu možnost volby prostředí, ve kterém je bedna snímána (kámen, dřevo a sklo, velikost místnosti...) a možnost simulace snímání dvěma mikrofony, jedním zblízka a druhým ze vzdálenosti cca 2 m, ve zvoleném prostředí.
Petr Roškaňuk
(kytarista, Žlutý pes...)
Myslíte si, že kytarové procesory, které jsou založené na Amp Modelingu mohou nahradit reálnou lampovou, nebo tranzistorovou kytarovou aparaturu?
Nemohou ji zcela nahradit. Mohou ji doplnit např. při výběru zvuků ve studiu při nahrávání: rozšíří paletu možností, ze kterých si kytarista vybírá.
Je podle vás simulace kytarových aparatur určena pro méně majetné neprofesionální uživatele, aby se za zlomkovou cenu reálné aparatury přiblížili zvuku reálné kytarové aparatury, nebo ji berete seriózně jako nástroj pro profesionální práci?
POD Pro! Že by byl pro nemajetné? Aparaturu nenahradí a cena není důležitá. Já používám simulaci ve studiu asi v deseti procentech případů, je to podle mě profesionální nástroj, stejně jako třeba nějaký studiový efekt.
V jakých případech má podle vás smysl použít kytarový procesor s Amp Modelingem a v kterých případech doporučujete dát přednost klasické kytarové aparatuře?
Třeba v případě extrémní představy o zvuku. Superkrystalicky čistý nebo naopak supertvrdý heavy metalový zvuk se na simulátoru hledá docela dobře. Jakmile je ve hře např. bluesový feeling, kde rozhoduje subtilní reakce lamp a dřeva, volím aparát.
Poznáte z nahrávky, zda byla kytara nahrána přes klasický kytarový aparát, nebo přes kytarový procesor s Amp Modelingem? V případě, že ano, podle čeho se to dá rozeznat?
Nedá se to poznat, kytarový zvuk dělá hlavně a primárně ruka páně kytaristova. Krabičku na feeling ještě nevynalezli.
Jaké máte zkušenosti s amp simulátory při práci ve studiu, nebo živém vystoupení?
Ve studiu simulátor použiji, když ho zkrátka potřebuji, jestliže hledám jiný zvuk, než poskytne aparát. Porovnám a vyberu. Live hraji jen na lampové aparatury.
Dá se podle vás kombinovat klasická kytarová aparatura s kytarovým procesorem, který obsahuje Amp Modeling?
To je pouze věc osobního vkusu. Žádné obecně platné pravidlo neexistuje. Myslím, že to jde, ale já tuto kombinaci nepoužívám.
Co si myslíte o software (pluginy pro modeling kytarových aparatur, je to pro studiovou práci výhodnější řešení oproti hardwaru v případě, že se jedná o digitální studio, kde probíhá nahrávání a editace v počítači?
Algoritmy, se kterými pracují hardwarové amp simulátory, nejsou nic jiného, než software vypálený v čipech. Takže je to prakticky totéž jako softwarové pluginy, navíc jsou tam jen převodníky. Potřebujete stejně, aby se signál z kytary dostal do počítače. Pokud se točí v čistě digitálním studiu, stačí tím pádem plug-in. Když je ve hře pás, vezmeš si software v plechu.
Co by se podle vás na modelingu kytarových aparatur mohlo v budoucnu ještě vylepšit a jaké nedostatky vidíte na současných kytarových procesorech a software, které používají tuto technologii?
Lepší algoritmy, víc se přiblížit aparatuře, to možné je. Jsou to ale jen fotografie. Holka na fotce ale není totéž, co holka skutečná, že?
Roman Šandor
(zvukař a producent - Studio Mercury)
Myslíte si, že kytarové procesory, které jsou založené na Amp Modelingu, mohou nahradit reálnou lampovou, nebo tranzistorovou kytarovou aparaturu?
Tranzistorovou "ano" , lampovou "ne".
Je podle vás simulace kytarových aparatur určena pro méně majetné neprofesionální uživatele, aby se za zlomkovou cenu reálné aparatury přiblížili zvuku reálné kytarové aparatury, nebo ji berete seriózně jako nástroj pro profesionální práci?
Beru je jako seriózní "doplněk". Spousta těchto mašin stojí dost peněz, takže si myslím, že se nejedná o náhradu pro méně majetné muzikanty.
V jakých případech má podle vás smysl použít kytarový procesor s Amp Modelingem, a v kterých případech doporučujete dát přednost klasické kytarové aparatuře?
Procesor s Amp Modelingem používám pro doplnění nebo pro efekt. Pro nosnou kytaru, tedy tu hlavní - důležitou, vždy skutečný aparát.
Poznáte z nahrávky, zda byla kytara nahrána přes klasický kytarový aparát, nebo přes kytarový procesor s Amp Modelingem? V případě, že ano, podle čeho se to dá rozeznat?
Víte, tahle otázka je trochu zavádějící. Poznáte snad, jestli pan Elton John zpívá na mikrofon Neumann U87 za 3000 DM nebo na Neumann U149 za 6500 DM? Z nahrávky ne, ale pokud byste to s ním mohli porovnat, zjistíte, že U149 je lepší, a o to jde. Pak ji vezmete a použijete.
Dá se podle vás kombinovat klasická kytarová aparatura s kytarovým procesorem, který obsahuje Amp Modeling?
Určitě a výsledek je vždy lepší než samotný Amp Modeling.
Co si myslíte o software (pluginy) pro modeling kytarových aparatur, je to pro studiovou práci výhodnější řešení oproti hardwaru v případě, že se jedná o digitální studio, kde probíhá nahrávání a editace v počítači?
Myslím, že je vždy výhodné odvést dobrou práci a k ní patří i to tahání kytarového stacku do studia, postavení mikrofonů atd.
Co by se podle vás na modelingu kytarových aparatur mohlo v budoucnu ještě vylepšit, a jaké nedostatky vidíte na současných kytarových procesorech a software, které používají tuto technologii?
Vylepšovat se dá vždycky, ale vždy budeme mluvit o simulaci. Originál je ale originál. Sebelepší snaha o napodobení bude vždy napodobenina. Ale na druhou stranu v lecčems zajímavá. Proto by bylo lepší dát tomu jiný název a brát to jako samostatnou kapitolu.
Weby výrobců:
