martes, 1 de enero de 2013

El sonido del Commodore 64 sigue vivo

La intención de este artículo es explicar de manera divulgativa y sin entrar en demasiados tecnicismos como suena el chip de sonido incluido en el ordenador doméstico Commodore 64, haciendo un pequeño recorrido desde su lanzamiento en 1982 hasta nuestros días, por lo que no tiene ninguna pretensión nostálgica.


En la década de los ochenta del siglo pasado el mercado de ordenadores domésticos era parecido al de los teléfonos móviles actuales. Las distintas marcas competían por imponer su sistema, cada una fijando sus precios y buscando nuevos nichos de clientes. Entre ellas estaba Commodore con su  modelo Commodore 64, cuyo nombre se deriva del numero de Kilobytes que tenía su memoria.

Su diseño estuvo principalmente enfocado hacia los videjuegos. Tenía un sistema gráfico avanzado comparado con sus competidores como el Apple ][, y se vendía a un precio más bajo. No era el más caro, pero tampoco el más económico, quizás por eso durante su periodo de vida de doce años se calcula que se fabricaron en torno a quince millones de unidades, convirtiéndose en el modelo de ordenador personal más vendido de la historia.

El chip MOS 6851 incluido en el Commodore 64 y conocido como SID. En la imagen está  soldado a la placa madre del ordenador. Fuente imagen.
Pero en este artículo nos vamos a centrar sólo en su capacidades sonoras. Para diseñarlo contrataron a todo un experto en música electrónica,  Robert Yannes, quien planeó el chip SID (MOS 6581) encargado producir sonidos. Pero diferencia de sus competidores él le dotó de las mismas prestaciones que los sintetizadores de música electrónica. En sus propias palabras:
Pensaba que los chips de sonido de la competencia, incluidos los de Atari, eran primitivos y obviamente fueron diseñados por gente que no sabia nada de música.
Se diseñó para tener tres voces, es decir, ser capaz de producir tres sonidos independientes para posteriormente ser mezclados y enviados al televisor. Como hemos dicho incorporaba muchas más capacidades que sus competidores. En su defecto se puede decir que también producía más ruido de lo deseado, pero este "defecto" pronto terminó siendo apreciado al contribuir notablemente a su timbre característico. No es exagerar decir que nos encontramos con todo un sintetizador completo y complejo, pero encerrado el tamaño de una judía. En la siguiente sección intentare justificar esto.

Características del Chip

Envolventes de volumen


Las envolventes son un concepto algo olvidado en la educación musical tradicional y que determina sustancialmente cómo es el sonido de un instrumento. Por extensión son fundamentales en música electrónica. El nombre envolvente viene de que cuando se representa gráficamente la presión sonora frente al tiempo y se mira desde lejos lo que se observa es una forma que "envuelve" a la onda.

Como los sintetizadores necesitan parámetros para poder configurarse se creó un protocolo: el ADSR. Basicamente son son cuatro valores ajustables, por ejemplo la A viene de Attack, y es lo lentamente que el volumen llega a su máximo, y la R de Release, que es lo que tarda en hacerse el silencio total. Si se piensa en un piano y un gong golpeados a la vez, los dos tienen un ataque rápido  empiezan a su volumen más alto posible, pero el piano deja de sonar a los pocos segundos, mientras el gong que tiene mucho más Release y sigue escuchándose durante unos veinte segundos más.

En el chip SID la envolvente tiene que estar siempre definida, eso trae dos consecuencias: que todo lo que suena está siempre dentro de los cuatro parámetros ADSR, y que aunque el ataque sea instantáneo todos los sonidos empiezan desde el silencio. Si bien las envolventes son una herramienta muy útil, a veces sólo se configuran para tener que usarse al principio de cada canción y después olvidarse de ellos, pues el chip tiene el defecto de que cuando cada nuevo sonido empieza hace un pequeño y molesto click.


En el SID como en otros sintetizadores se modela el volumen con el protocolo ADSR. En esta imagen las flechas indican como se configuran los parámetros. ON marca cuando el sonido empieza, y OFF cuando se deja libre para que se extinga. En un teclado eléctrico ON es cuando se pulsa una tecla y OFF cuando se levanta el dedo.


Filtro


Para entender lo que es un filtro primero hay que presentar a los armónicos, que son considerados las ondas más simples que se pueden encontrar en la naturaleza. Aunque raramente se presentan con volumen suficiente para ser oídos,  o de manera suficientemente aislada,  sino más bien como una suma de varios de ellos. Un ejemplo de su sonido se puede obtener descolgando un teléfono fijo y  escuchando su tono.

Distintos matemáticos, entre ellos Jean-Baptiste J. Fourier, desarrollaron una clase de formulas conocidas como a series de Fourier, que formalizan como casi cualquier onda —las sonoras siempre— pueden obtenerse sumando infinitos armónicos con frecuencias que guardan una relación fija entre ellas.

Pero si en vez de sumar estos infinitos armónicos se fija una frecuencia que se conoce como frecuencia de corte  nos encontramos con cuatro posibilidades: sumar solo las que están por debajo, entonces  se conoce como filtro paso bajo; sumar únicamente las que están por arriba, entonces se conoce como filtro paso alto; sumar sólo las que están alrededor, entonces es un filtro pasa banda; sumar todas menos las que están alrededor, entonces es un filtro corta banda.

Pero los filtros ya existían antes que las matemáticas, y estamos muy acostumbrados a su sonido, pues se producen de manera natural en las cavidades resonantes. Sin ir muy lejos los usamos diariamente para poder hablar porque nuestra boca es una cavidad resonante y las distintas vocales se consiguen filtrando las vibraciones que producimos en las cuerdas vocales.

En música electrónica también son un elemento fundamental y como tal Robert Yannes no quiso dejárselos atrás y también dotó al chip de esta funcionalidad.


La onda azul, conocida como diente de sierra por su forma, se puede conseguir mediante la suma de infinitos armónicos consecutivamente. Las cinco primeras sumas están representadas en la animación roja. Pero también al revés aplicando distintos  filtros se pueden conseguir las rojas a partir de azul.

Diente de sierra


Ahora vamos con las formas de onda, que son las que determinan el timbre más básico, aunque el sonido final es la conjunción de todo, ondas, filtros, envolventes..etc. Como hemos ilustrado en la imagen anterior la conocida como diente de sierra es una onda que tiene esa forma, razón por la que también se llama como onda tipo rampa. Aunque su sonido es áspero funciona bastante bien en los bajos especialmente aplicándole un filtro.  Esto consigue uno de los sonidos más repetidos en todos los estilos de música electrónica. El siguiente ejemplo lo muestra.  El sonido vocal de pauu pauu, paaaaauuuuu, es consecuencia de usar un filtro paso bajo cuya frecuencia de corte va disminuyendo.



Pulso


Los pulsos, también conocidos como ondas cuadradas por su forma, son los pitiditos que asociamos a los videojuegos antiguos. Su implementación es bastante sencilla y su sonido agradable. Por ese motivo la mayoría de los chips de sonido lo incorporan, pero el SID se encuentra en el selecto grupo que además incluye la posibilidad de modificar su anchura. Para entender este concepto lo mejor es ver a que se refiere de manera gráfica:

La anchura de pulso es un parámetro que modifica de manera sustancial su forma y sonido. Al 50% se conocen como ondas cuadradas. 

Esta modulación de la anchura de pulso es sin duda la responsable del sonido característico del chip. A continuación se muestran dos ejemplos. En el primer extracto se escucha aplicada de manera lenta en conjunción con otro efecto conocido como arpegio, que consiste en ir alternando rápidamente las notas de un acorde. Este bonito sonido ha sido repetido constantemente desde el mismo origen del chip. El segundo corte es un efecto de distorsión espesa que se consigue al aplicar la modulación de pulso muy rápidamente.



Onda triangular


Por si no tuvieran bastante también agregaron a su diseño las ondas triangulares, que como es de suponer, tienen forma de triangulo, o más bien de montañas con pico. Su sonido es parecido al de los armónicos y usada en exceso puede resultar molesta.


Las posibilidades para poder jugar con este tipo de onda no son tan extensas como en el caso del pulso. En primer lugar porque no admite modulación y en segundo porque al ser tan similar a los armónicos el filtro apenas cambia su sonido, sino que se comporta como un interruptor, o bien la deja la sonar, o bien la silencia.

Ruido


El ruido controlado siempre ha formado parte de la síntesis electrónica. Aunque puede resultar difícil de implementar nos encontramos con un sonido no tiene mucho misterio pues también es algo habitual en la naturaleza: lo producen el viento y el mar. Musicalmente se usa principalmente para crear percusiones.

Para finalizar con la descripción técnica podemos escuchar el siguiente extracto sonoro que pertenece a la banda sonora del juego 'The Last Ninja 3', compuesta por Reyn Ouwehand. Es un buen ejemplo para comprobar todas las características del SID al mismo tiempo.

  • Empieza con ruido puro.
  • A continuación entra una onda triangular haciendo la melodía.
  • Posteriormente tenemos los tres canales haciendo (1) Diente de sierra con filtro para el bajo y ruido para la percusión (2) Pulsos con modulación haciendo los acordes (3) Onda triangular que sigue repitiendo la melodía.
  • Se repite y finaliza



Música de los juegos de la época comercial 1982-1994

Aunque el Commodore también fue un ordenador de éxito en el ámbito de la ofimática y aplicaciones empresariales no cabe duda de que su éxito de ventas fue consecuencia de los videojuegos. Como no es de extrañar cada desarrollador quería ofrecer los mejores gráficos y la mejor música. En esta sección vamos a presentar parte de el origen de este estilo musical. Aun así siempre es injusto quedarse sólo con tres ejemplos, y mucho más con tan pocos compositores.

Rob Hubbard


Antes de dedicarse a componer para el Commodore Rob Hubbard, nacido en Inglaterra, fue un músico de estudio aficionado a la la programación informática. Quiso dedicarse al diseño de videojuegos pero al final sus dotes musicales le llevaron a dedicarse exclusivamente a el chip SID. Posteriormente ha seguido trabajando componiendo bandas sonoras para  diversas compañías de ocio digital.

Es considerado el pionero en conseguir sonidos cercanos a los instrumentos reales, dejando de lado a los típicos "pitiditos". El extracto que se muestra a continuación es de una de sus composiciones más conocidas 'Monty on the Run', donde intenta emular a un violín.



Jeroen Tel


Jeroen Tel es un holandés cuyo trabajo para el chip entra inmediatamente en el oído de quienes se inician en este tipo de música. Su estilo es estructurado y reconocible: canciones pegadizas, melodías alternadas con sucesiones de acordes muy elaboradas, influencias barrocas y de rock. En este otro artículo se puede leer como hizo un tributo a una partitura del renacimiento español para una de sus composiciones. Nunca ha dejado de ser un músico profesional a través de su compañía Maniacs of Noise, y como veremos más adelante sigue dando conciertos con sus temas de Commodore.

El extracto que se muestra a continuación es del videojuego 'Alternative Fuel', donde se pueden apreciar estos elementos de su estilo.



Martin Galway


A Martin Galway nacido en Irlanda del Norte le gustaba exprimir todas las características del chip, pero de forma mucho más extrema e inclasificable. Él hacía música progresiva y al contrario que Rob y Jeroen a veces llega a romper cualquier orden establecido, incluyendo giros inesperados, repitiendo el mismo esquema hasta la saciedad pero añadiendo cambios minimalistas, o incluso desafinando... Aunque nada de eso es negativo, al revés, es parte de la genialidad de este creador de música electrónica,  a veces tan experimental que uno se puede llegar a preguntar: ¿Por qué seguían contando con él?

A continuación se muestra el final de su canción para el juego 'Times of Lore',  que nada tiene que ver con lo que generalmente se asocia a este estilo de música. Se puede escuchar como empieza con toque ambiental de fondo. Al poco tiempo en primer plano suena una guitarra eléctrica programada con tanto esmero que que suena casi humana y termina con una de sus repeticiones minimalistas características.



La Demoscene ¿1985?-Presente

Este apartado está justo después de la música de videjouegos porque hay que destacar a la demoscene en un papel esencial. Casi todas las nuevas creaciones que han aparecido o van apareciendo relativas a música,  aplicaciones para componer, páginas webs, etc... son consecuencia del trabajo de sus miembros.  Pero ¿Qué es la demoscene?

Es un movimiento artístico que se originó en Europa a mediados de los ochenta cuando los  hackers incluían pequeñas presentaciones al piratear el software con la intención de ser vistas por el máximo público posible. Quienes disfrutaban de estas presentaciones pronto se separaron de la cultura pirata y adquirieron la suya propia. Durante los noventa creció y desde entonces su afición se ha ido manteniendo constante. Se puede decir que su única finalidad es producir arte exprimiendo al límite las características técnicas de cualquier clase de aparato eléctrico, especialmente los ordenadores.

La forma principal de exponer sus obras es compitiendo en parties donde sus entusiastas exponen las llamadas demos, las cuales son obras audiovisuales que una vez presentadas y vistas por el resto de participantes son votadas para elegir a los ganadores. Hay que tener en cuenta que estas demos no son vídeos, sino programas que producen imágenes en conjunción con sonidos, creando así un arte donde las matemáticas y la estética conviven en importancia.

El sid en la actualidad

Para hablar del tiempo presente tenemos que continuar con una demoscene que sigue muy viva y nunca ha dejado de producir material nuevo para el Commodore. Se puede disfrutar de la infinidad de música y demos que ya se han producido.  En la pagina web mas generalista de este movimiento, pouet.net, se pueden encontrar todas las demos que se han ido produciendo. Recomiendo fijarse en las más populares. Como ejemplo traigo la siguiente canción funk compuesta por de finlandés reed en 2003, la cual ha llegado a hacerse famosa por su pegadiza línea de bajo.




Mucho más reciente podemos centrarnos en una demo de corte artístico: Artphosis se presentó hace escasos tres meses en el evento X 2012.  Su música no tiene desperdicio, es emotiva y mezcla sonidos muy alterados con otros más limpios, y todo acompañado con unos cuidados gráficos que al final consiguen un resultado interesante. A mi juicio estas cosas deberían exponerse en los museos.


Mirando exclusivamente al plano musical podemos encontrarnos a muchos artistas trabajan con el Commodore, algunos de ellos aparecerán en el documental Europe In 8 bits, que está siendo creado por productores españoles y que verá la luz esta primavera. Su finalidad es recopilar y entrevistar a todos los músicos europeos que trabajan con plataformas en 8bits, olvidándose de la nostalgia y centrándose exclusivamente en el presente y futuro.

Si lo que queremos es encontrar gente con gustos afines podemos usar los foros de  CulturaChip. Es una joven comunidad donde hace pocos días se presentaron algunas obras para celebrar su segundo año de existencia. Entre sus participantes nos encontramos a los miembros del dúo barcelonés 303bcn, quienes en sus actuaciones usan el Commodore 64  —entre otros ordenadores antiguos— para crear tanto la música como los visuales que proyectan mientras esta suena. Otra comunidad mucho más antigua es escena.org, que aunque no tiene la misma dinámica es muy útil para ponerse en contacto con miembros que han usado y siguen usando esta plataforma. Sabiendo inglés otra buena opción es informarse en pouet.net,  noname.c64.org/csdb  o www.lemon64.com.

Continuando con actuaciones en directo de nuevo nos topamos con Jeroen Tel, y es que ocasionalmente da conciertos incluyendo algunos de sus viejos temas,  pero ahora integrados con elementos más bailables. El siguiente vídeo es de su aparición en la party Assembly 2012, celebrada en este verano en Helsinki.



Un ejemplo muy innovador lo tenemos en Linus Akensson, quien en su álbum Reverberations interpreta piezas para órgano de J.S Bach través de dos Commodore 64. Con mucha paciencia este genio sueco ha programado nota a nota las partituras del músico barroco. El resultado es totalmente inesperado, llegando al punto de transportarte a una iglesia. Recomendado entrar y descargar la Toccata y Fuga en Re menor. En palabras del autor:

"En teoría los órganos en las iglesias generan ondas de sonido simples. Entonces ¿Cómo es que no suenan iguales a los chips de sonido?"
"En este álbum lo que suena no es un órgano, sino dos chip SID controlados por un Commodore 64, con algo de reverb para simular la acústica de una iglesia."
"...trato de demostrar que la música clásica puede ser interpretada por un ordenador. Teniendo en cuenta que la cantidad de trabajo que necesita su programación nunca será menor que la cantidad de trabajo que un organista emplearía en estudiar la misma pieza."

Seguimos en Suecia pero ahora en un cambio total de registro podemos encontrar el chip SID como parte esencial del grupo de rock Machinae Supremacy. Sus componentes definen su estilo como Sid Metal, debido a que lo incorporan al mismo nivel que el resto de instrumentos como la batería, las guitarras eléctricas o la voz. El siguiente vídeo es un tema instrumental suyo.


De nuevo en el mismo país nórdico este pasado octubre una sesión totalmente atípica fue grabada. Goto80, un conocido artista de música 8bit, se ha juntado con una banda de jazz. El resultado es justo lo que se espera de ellos: improvisación y sonidos desde el Commodore a la vez. Los visuales de Raquel Meyers también contribuyen a hacer más interesante el concepto.



Dónde encontrar música

Los miembros de la demoscene trabajan activamente en estos dos sitios que se pueden considerar como los principales.

HVSC


HVSC cuyas siglas se corresponden a High Voltage Sid Collection (Colección de Sids de alto voltaje) es un proyecto ambicioso que pretende recopilar y organizar en una base de datos toda la música hecha para el chip,  y lo ha conseguido. Se puede descargar en un único archivo que almacena todos los .sid, que son ficheros que contienen la información digital necesaria para ser reproducidos en el mismo Commodore o en cualquier equipo a través de emulación, que consiste en programas que imitan casi a la perfección el sonido original. La compilación ocupa menos de cien megas y dentro nos encontramos música tanto de los videojuegos como de la demoscene, pero también canciones sueltas.

Paralelamente se mantiene STIL (Lista de informacion de .sid) que es otra base de datos que contiene información de cada pieza musical de HVSC. Es muy util para obtener datos relevantes acerca de los videojuegos, pues muchos de sus compositores han añadido sus propios comentarios.

SOASC


No todos podemos tener un Commodore para escuchar su música exactamente como debería sonar, pero eso tampoco es un problema. Tenemos el proyecto SOASC de Stone Oakvalley. En su web nos encontramos grabaciones reales en formato mp3 de todos los temas de HVSC. Esto trae una doble ventaja: se reproducen en cualquier aparato y están grabados directamente del chip. Los ejemplos sonoros de este artículo están sacados de este recurso.

Para conseguirlo ha creado un sistema que las reproduce y las graba de manera automatizada. Recomiendo echar un vistazo a la configuración que usa, las fotos no tienen desperdicio.

Software para componer música

Aquí también nos encontramos con mucha diversidad. Consciente de que me dejo muchos atrás recomiendo estos tres. Cada uno distinto a los otros dos en su concepto.

Cyber Tracker


Para familiarizarse con el chip se puede empezar leyendo las instrucciones y usando el Cybertracker de cyberbrain, el cual funciona nativamente en el Commodore. Es sencillo y tiene la ventaja de que trabaja con las variables de forma gráfica, de esa manera se puede visualizar todo: desde como son las envolventes hasta hacia donde van las modulaciones del pulso o los filtros. Todo sin introducir ningún número.
Dos capturas de pantalla de Cyber Tracker

Aun siendo una herramienta muy potente y bastante fácil de aprender comparada con otras no recomiendo planteársela como la única opción, pues el código que genera no está muy optimizado usarse junto a gráficos.

Goattracker


Otra posible opción es el Goattracker de cadaver, el cual es cruzado y multiplataforma. Cruzado quiere decir que se usa en un ordenador que no es el Commodore, pero emula el sonido de su chip, a la vez que también permite exportar para que se escuche en el original. Multiplataforma significa que se puede usar tanto en Windows como Linux, Mac etc...

Si esto no fuera suficiente cuenta además con la ventaja de generar un código muy optimizado. Ambas características lo han convertido en el software de composición más usado actualmente por músicos que quieren crear canciones para integrarse junto a gráficos. El inconveniente es su complejidad inicial, pues carece de interfaz gráfica y todo se controla añadiendo valores numéricos, aun así la inversión de tiempo puede merecer la pena, tarde o temprano se terminará necesitando.

Los usuarios de Debian o sus derivados lo pueden instalar facilmente escribiendo
sudo apt-get install goattracker

Deflemask Tracker


Justo cuando estaba finalizando este artículo me encontré con una noticia de última hora que viene a confirmar su título: "El sonido del Commodore 64 sigue vivo". Hoy mismo, el día uno de enero de 2013 el argentino delek ha anunciado la nueva versión de su software musical deflemask al cual le ha añadido el SID dentro de su ya amplia lista de plataformas permitidas. Ya hablé de esta aplicación anteriormente en un artículo dedicado a la síntesis por frecuencia modulada.

Lo he estado probando durante una hora y me ha sorprendido gratamente. Tiene un entorno gráfico que permite configurar todas los parámetros del chip. En la imagen que se acompaña se puede ver el editor de envolventes arriba y el de frecuencia de corte abajo. Al igual que el goattracker es multiplataforma, por lo que puede usarse tanto en Windows como Linux o Mac. Todo un regalo para el 2013 sin duda.

Conclusiones

El movimiento 8bit sigue creciendo a la par que los sistemas antiguos se vuelven cada vez más caros porque empiezan a escasear y ya no se fabrican mas unidades. De momento no hay que alarmarse, ahora se puede conseguir un chip SID por 30€, pero posiblemente no vaya a mantenerse tan relativamente barato en tiempos venideros, ¿Se está convirtiendo en música de lujo?

Aunque a día de hoy si tienes interés real te lo puedes permitir y al final acabas trabajando con componentes originales, incluso hay generosidad y posiblemente te los regalen si de verdad vas a hacer buen uso de ellos. Eso no quita que, al menos a mi, se me plantee la duda de que sentido tiene apostar por un estilo basado en instrumentos que ya no se fabricarán nunca. Romanticismo aparte personalmente no me gusta mirar al pasado, sería como pensar que un stradivarius sigue siendo mejor que un violín actual que cuenta con tres siglos más de investigación  sus espaldas.

De todas formas es un estilo cuyo formato es digital y la emulación suena muy parecida a los aparatos reales,  ambos garantizan que en el futuro continúe el legado de lo que en el presente sigue muy vivo.

5 comentarios:

  1. No hay que olvidar que aparte de los trackers que emulan el sonido de los chips antiguos, hay gente como la de plogue que con su chipsounds han hecho un autentico análisis exhaustivo para poder preservar la mayor cantidad de orginalidad y autenticidad en el timbre de sus emulaciones de los chips. No es una publi, la verdad es que ni lo tengo (quizás más adelante) ni me pagan, pero a la hora de mantener el chip vivo, esta gente merece su lugar también.

    El artículo, soberbio role, no tengo mucho más que añadir ;)

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  2. gracias por comentar :)

    @pak, desde luego que los que hacen emuladores del chip merecen también agradecimientos, pero no hice demasiada investigación, de hecho no conocía a Plogue :-), la que si conozco es reSid que es la librería que usan los trackers para reproducir

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  3. bueno los sonidos de la comodore64 son muy nostalgicos la verdad y si, ya esta renaciendo de nuevo y hay muchas bandas que hacen que vuelva un ejemplo tambien que aporto es de WELLE: ERBALL , con comodore 64 hacen un gran trabajo.

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