Využití elektronických klávesových nástrojů a počítače pro analýzu síly a doby úhozu Lubor Přikryl, VaVC JAMU Brno Abstract: Utilization of electronic keyboards and computers for stroke and rhythm analysis Computer technologies and the MIDI communication allow to visualize accurately the strength of the finger strokes and the rhythm imprecision in a proper software application. The article describes required equipment, measured quantities and the suggested methods of the analysis for students of arts at the university level. Počítačové technologie a komunikace pomocí MIDI umožňují poměrně přesné zobrazení síly úhozu, rytmu a zahraných not v patřičném počítačovém programu. Článek popisuje potřebné vybavení, měřené veličiny a návrh metodiky pro sudenty uměleckéhp oboru na univerzitní úrovni. Potřebné vybavení Potřebné vybavení je k dispozici v každém nahrávacím i domácím studiu. Z vybavení VaV Centra zakoupeného v rámci projektu je k dispozici: Libovolný ze stolních počítačů spuštěný v systému Windows i Mac OS X Výukové notebooky s instalací DAW Vyvážené klávesnice M-Audio ProKeys 88 (nejvhodnější) Nevyvážené klávesnice Novation a M-Audio Axiom Software Logic a Cubase MIDI převodník není nutný, klávesy se připojí do počítače přímo Zvuková karta např. M-Audio FW610 pro kvalitní zpětný poslech Pro zpětný poslech byl zvolen zvuk Steinway Piano softwarového instrumentu, který je součástí software Logic Pro a je tedy nainstalován v počítačích VaV Centra 1
Klávesnice Ideálním řešením je snímání úhozu přímo z klasického klavíru. Optické převodníky umožňují snímat úhoz bez sebemenšího vlivu na odpor klávesy. Tato snímací zařízení vyrábí několik firem, např. KORG, instalaci je možné objednat i u firmy PETROF do nových klavírů. Pokud není k dispozici klavír se snímačem, je třeba použít elektronickou klávesnici pokud možno co nejpodobnější klavírovému úhozu. Zde existuje mnoho řešení, nazývaných hammer, graded hammer a podobně. Napodobují setrvačné vlastnosti kladívek a celé klavírní mechaniky. Graded hammer navíc bere v úvahu rozdílné vlastnosti v rámci rozsahu klavíru. Poznámka k výběru klávesnice: Pro subjektivní posouzení kvality úhozu a pro všechny následující analýzy je nutné zkoušet klávesnice se zvukem zhruba ve stejné úrovni, jako je hlasitost akustického klavíru. I když posuzujeme zdánlivě jen mechanické vlastnosti klávesnice, přítomnost nebo nepřítomnost zvuku a jeho zpoždění ovlivůje pocit ze hry a tím i výsledky analýz. MIDI převodník K propojení klávesnice postačí libovolný MIDI/USB převodník nebo MIDI na zvukové kartě. Většina klávesnic ale už má protokol MIDI přenášen přes rozhraní USB*, takže není potřeba zvláštní převodník. *MIDI označuje dvě různé věci: MIDI rozhraní a MIDI protokol. Zatímco rozhraní s typickými pětikolíkovými DIN konektory se používá téměř výhradně pro přenos protokolu MIDI, naopak to neplatí. MIDI protokol se dá přenášet po libovolném rozhraní, jako USB, IEEE1394 FireWire, Ethernet a podobně. Proto můžeme přenášet MIDI mezi nástrojem a počítačem, aniž by bylo nutné zapojovat MIDI kabely. Počítač a SW vybavení Počítač se systémem Windows a nebo raději Mac OS X musí být vybaven softwarem, umožňujícím záznam MIDI dat. Kromě různých recordérů často na bázi freeware (MIDI Monitor) je vhodnější použít standardní DAW (Digital Audio Workstation) jako je Cubase, Digital Performer, Logic, Sonar a podobně. 2
Práce se softwarem a jeho nastavení pro provedení analýz Po konfiguraci systému a spuštění softwarové nahrávací aplikace je nutné udělat následující: Vytvořit nový projekt V něm vytvořit MIDI stopu (Track) pro softwarový hudební nástroj (ten bude přehrávat zvuky pro zpětnou kontrolu). Někdy je tato stopa označena jako Software Instrument, Virtual Instrument a podobně. Otevřít editor nahraných not, který se jmenuje většinou Piano Roll - grafické znázornění výšky a délky not. Ve stejném okně přidat zobrazení síly úhozu - Velocity Nastavení kvantizace Nahrávací software má možnost zarovnávat nahrané noty a tím korigovat nepřesnosti úhozu, funkce se jmenuje Quantization (kvantizace). Tato korekce musí být pro uváděné analýzy vypnuta a nesmí se ani aplikovat dodatečně. Další, nezávislá kvantizace, se dá použít při zobrazení not. Ta neovlivní záznam a umožní sledovat zahrané tóny přehledně. Síla úhozu Výše popsaná sestava umožní monitorovat úhozy na klávesnici v různých dynamikách a polohách. Analýza síly současného úhozu Interpret hraje 2-5 tónů každou rukou současně různými prstovými kombinacemi. Kromě hry každou rukou zvlášť je možné hrát oběma rukama zaráz. Analyzuje se nevyrovnanost úhozu pro různé prsty a různé kombinace. 3
Analýza síly úhozu - dolní část grafu ukazuje nejvyrovnanější úhoz ve 3. pokusu Analýza síly postupného úhozu Interpret hraje chody v rozsahu 5 tónů a dále s podkládáním. Snaží se o zvukovou vyrovnanost. Analyzujeme všechny typy úhozu, staccato, legato, s pedálem i bez pedálu. Porovnáváme sílu úhozu jednotlivých prstů, je dobré přiřadit k naměřeným hodnotám prstoklady, případně volit alternativní prstoklady a vliv zvoleného prstokladu na vyrovnanost a sílu tónu. 4
Analýza postupného úhozu, síla jednotlivých tónů je v dolní části - na uvedeném příkladu je vidět systematická menší síla 4. prstu pravé ruky a přirozená snaha zvyšovat dynamiku při vzestupném pohybu. Analýza současnosti úhozu Interpret hraje chody v rozsahu 5 tónů a dále delší chody s podkládáním. Snaží se o zvukovou vyrovnanost. Analyzujeme stejným postupem, jako sílu současného úhozu. 5
Analýza současnosti úderu. Časovou osu zjemníme a zkoumáme stisk kláves. Dále můžeme analyzovat i současnost puštění kláves 6
Některé klávesnice umožňují i analýzu tlaku do klávesnice, podle typu některé pro každou notu zvlášť a jiné pro všechny noty udávají společnou hodnotu. Při hře na klavír a varhany tento tlak neovlivní vjem posluchače, ale může vypovídat o detailu prstové techniky hráče. Informativně je možné sledovat zahrané tóny i v notovém zápisu. Zde záleží na tom, jaká kvantizace notového zápisu je zvolena. 7
Metodika Měníme polohu v celých oktávách - posluchač porozumí rozdílným mechanickým vlastnostem nástroje u vysokých a nízkých tónů. Měníme i tóniny: začínáme v C dur a přecházíme do dalších tónin Můžeme analyzovat stupnice, akordy, ale i libovolnou skladbu U skladeb je možné analyzovat nejen vyrovnanost, ale tam, kde interpret záměrně zvýrazňuje nebo potlačuje určitou skupinu not, určitý hlas a podobně, můžeme analyzovat tuto změnu dynamiky Velmi přesně lze analyzovat rytmické odchylky nejen mezi notami, které mají znít současně, ale i pravidelnost not ve skupinách, v trylcích, dále správné provedení složitějších rytmických útvarů. 8