Explorando la tecnología que yace bajo Novation Peak

Peak es el nuevo sintetizador polifónico de Novation. Es un diseño híbrido analógico de ocho voces con un total de 24 osciladores, un filtro multi modo, distorsión analógica y tres efectos digitales discretos. Pero debajo de estos titulares, Novation ha recorrido un gran camino para innovar en ambas tecnologías, digital y analógica. En este artículo intentaremos descubrirte un poquito más de lo que tiene lugar «bajo la capucha», lo que hace que Peak haga lo que hace y cómo. Exploraremos la nueva tecnología desarrollada específicamente para Peak y resaltaremos en el cual convergen lo analógico y lo digital.

Mejor que lo mejor de ambos mundos

Peak ha sido diseñado por Chris Huggett, un veterano de los sintes, bajo varios principios de diseño importantes. El gran objetivo en mente era que fuera “el sinte con el mejor sonido que jamás haya hecho Novation”. Para lograr eso, el diseño debería combinar la aclamada tecnología de síntesis analógica de Novation – presente recientemente en el Bass Station II — con los avances digitales encarados hacia el futuro.

Para que Peak fuera un éxito, era fundamental reconocer dos cosas. Primero; que mientras que la síntesis analógica tiene ventajas sonoras únicas sobre su equivalente digital, un diseño completamente analógico puede limitar la flexibilidad y usabilidad global de un sinte. Segundo; la tecnología del sintetizador digital todavía tiene un margen para mejorar, asi que cualquier elemento digital empleado debería ser mejor y más potente que los diseños pasados.

El uso de la combinación de analógico y digital para los instrumentos de síntesis modernos tiene todo el sentido. “En los circuitos analógicos, en la respuesta no lineal, es allí donde ocurre gran parte de la magia,” dice Nick Bookman, ingeniero de hardware de Novation de dilatada experiencia. “Pero lo digital nos da mucha más potencia y control cuando se trata de osciladores, modulación y efectos.” De ese modo, la circuitería analógica proporciona la calidez y el carácter a los filtros, VCAs y distorsión en Peak. La tecnología digital proporciona el control, la precisión en el audio y el procesado complejo que se usa para encaminar, modular y aplicar efectos.

Eso es Peak en pocas palabras - lo mejor de lo viejo y lo nuevo. Un híbrido real. Pero mientras esa manera innovadora de pensar es un imperativo a la hora del diseño, Novation se concentró en hacer de Peak más que una conveniente unidad de tecnología analógica y digital. Se marcaron el objetivo de crear un sintetizador completamente nuevo; un instrumento que fuera mayor que la suma de sus partes (analógicas y digitales).

El FPGA: un nivel superior

En el núcleo del diseño de Peak está el uso de un componente procesador de gran potencia llamado Field Programmable Gate Array (FPGA). En contraste con los chips DSP tradicionales, que a menudo necesitan correr en parejas o grupos de cuatro, el FPGA es un sólo procesador en el que se pueden ejecutar muchas funciones  — desde osciladores hasta la matriz de modulación. El beneficio clave de un FPGA es que corre a una resolución mucho más alta que la tecnología basada en DSP, y eso tiene un impacto directo en la claridad del sonido.

Cada una de las ocho voces de Peak tiene un convertidor DAC de oversampling independiente. Estos DACs remuestrean hasta por encima de 24MHz (24 millones de veces por segundo), usando un filtro RC simple (resistor-capacitor) en su salida al dominio analógico. Esta no es una tecnología nueva e sí misma, pero su integración dentro del FPGA ha permitido extender su diseño para permitir una síntesis de formas de onda óptima. Otros sintes virtuales usan chips discretos DAC estándar, que están limitados a operar a frecuencias de muestreo ya sea de 48kHz o incluso 96kHz, pero a menudo presentan problemas de aliasing, especialmente cuando sintetizan las más altas frecuencias. La habilidad de Peak de generar formas de onda a esa frecuencia  —  hasta 512 veces mayor que la tradicional —  asegura que las formas de onda de Peak son puras en todas las frecuencias, libres de artefactos digitales sin importar la agresividad con la que se pueda modular el pitch.

El nuevo oscilador Oxford

La implementación del FPGA abre la puerta a un nuevo tipo de diseño de oscilador para Peak — el nuevo oscilador Oxford  — cuyo diseño procede del imperativo analógico. Las formas de onda crudas de Peak se generan usando una arquitectura diseñada y realizada por Chris Huggett. Emplea dos técnicas de generación de forma de onda: Osciladores controlados numéricamente (NCOs) y tablas de ondas.

Las formas de onda de diente de sierra, cuadrada / pulso y triangular son generadas usando NCOs. Cabe destacar la de diente de sierra, que puede ser multiplicada y desafinada en el FPGA, generando una especie de «triple sierra» gruesa y armónicamente rica.. Los osciladores también pueden sacar formas de ondas basadas en tablas de ondas incluyendo dos tipos de sinusoidales. En un sinte digital convencional basado en tablas de ondas, las formas de onda se limitan en banda antes de almacenarse en la tabla para evitar el indeseado aliasing. Con el diseño del nuevo oscilador Oxford no hay necesidad de limitar por banda; el remuestreo extremo significa que se expulsa el problema del aliasing fuera de la frecuencia audible permitiendo que Peak utilize formas de onda matemáticamente puras. La primera sinusoidal es exactamente eso — matemáticamente pura — mientras que la segunda es una alternativa más colorida, similar al triángulo filtrado que encontrarías en un sinte analógico. La pureza de las ondas combinadas y virtuales también es superior porque no hay compromisos que limiten las formas de onda en el punto de su generación.

El nuevo oscilador Oxford también puede cargar 17 tablas de ondas ‘diseñadas’ ,cada una de cinco formas de ondas. El botón ‘Shape Amount’ en cada oscilador — que controla la amplitud de pulso y la forma de la sierra en las ondas analógicas  —  transita entre las cinco formas de onda en la fila de la tabla activa y puede ser modulada por el LFO1 y el Env1 directamente desde el panel frontal. (Otras modulaciones pueden programarse usando la matriz de modulación.)

Cada oscilador puede ser también sincronizado a un oscilador virtual ‘invisible’ para crear sonidos analógicos sincronizados clásicos sin que sea necesario disponer de osciladores esclavos, y fijarlos a una frecuencia estática. Esto es ideal para drones o para usar los osciladores como fuentes de modulación. También incorpora modulación de frecuencia lineal (FM), con los tres osciladores disponibles como rutas FM tanto en el modo analógico como de tabla de ondas y por lo tanto capaces de modulaciones cruzadas entre ellos en bucles recursivos.

La estabilidad de afinación es inherente al diseño de los NCO; Peak nunca se desafinará. Pero, obviamente, la inestabilidad del diseño analógico tiene un gran impacto en el carácter de un sintetizador. Los tonos cálidos y ricos son a menudo el efecto colateral de osciladores fluctuantes o ligeramente desafinados. Así, usando algoritmos diseñados especialmente — llamados Drift and Divergence — Peak mimetiza la respuesta de los osciladores analógicos introduciendo ligeras variaciones de pitch aleatorias y un desfase en cada voz, respectivamente, que replican las imperfecciones y variaciones de los VCOs a menudo deseables. Eso crea un muy convincente feeling analógico, si se desea.

Control de alta resolución y matriz de modulación

Los diseñadores de sintes saben desde hace algún tiempo que construir una matriz de control y modulación grande y expansiva en el dominio analógico tiene un alto coste y es poco práctico. Pero usar el control de voltaje analógico para el control de parámetros puede aportar significativos beneficios en el sonido, gracias a su naturaleza suave y continua. Los sintes basados en DSP se han ido ganando una mala reputación — en algunos casos con razón — por la baja resolución en el control de parámetros. Los mayores efectos colaterales de ésta son los indeseables pasos entre valores de parámetro, junto con el retraso causado por el tiempo de proceso que implican los DSPs tradicionales. La potencia de proceso del FPGA se quita de encima esos problemas y abre todo un nuevo potencial de sonido.

La mayoría de sintes digitales usan CCs MIDI estándar de 7-bit para todos sus controles, que a veces provocan un «cambio de paso» audible de los parámetros, más apreciable en los movimientos de filtro de alta resonancia y variaciones de velocidad del LFO, por ejemplo. Peak emplea controles de 8-bit para la afinación del oscilador, corte del filtro, velocidad del LFO y niveles del mezclador, entregando barridos de filtro de «suavidad analógica», retorcimientos del LFO y cambios de nivel y afinación. La interpolación de datos a alte resolución que se produce en el FPGA asegura que el sweet spot vuelve de manera precisa cada vez que se recupera un preset. La interpolación asegura una transición suave de todos los parámetros , muchos de los cuales usan la ley de control logarítmico para garantizar que resultan naturalmente musicales.

La Modulación es una de las características más importantes de cualquier sintetizador. Generalmente, es mejor ofrecer tantas opciones como sea posible para disponer de la máxima flexibilidad., y la generosa matriz de modulación de Peak lo permite. Con 16 slots y 2 fuentes de 17 posibles por cada uno de ellos. Cada slot puede encaminarse a uno de los 37 destinos en valores tanto negativos como positivos. Las rutas de LFO ofrecen también opciones bipolares y unipolares de enrutamiento. Otro punto clave de la flexibilidad sonora de Peak  — y menos común en sintes digitales — es la habilidad para modular según la ratio de audio. Además de los osciladores, las fuentes de modulación (LFOs y envolventes) corren también dentro del FPGA a la frecuencia de remuestreo. Así, los LFOs de Peak pueden correr a hasta 1.6kHz — mucho más de lo que se encuentra habitualmente.

Para aquellos que quieran un mayor control inmediato sobre Peak, Novation se ha asegurado de que se puede hacer síntesis compleja usando solo el panel frontal. Muchas de las rutas clave en Peak están disponibles directamente a través del panel frontal, con controles dedicados. Todas las rutas estándar, como la modulación del pitch de oscilador y la modulación VCF, pueden encaminarse desde los LFOs, y hay algunas opciones adicionales tales como la modulación en anillo (Osc 1–2) y Osc 3 a frecuencia VCF; de nuevo con controles dedicados en el panel frontal.

El Filtro

La circuitería analógica ‘real’ es difícil de superar en cuanto al diseño de filtros, debido a la compleja naturaleza de la interacción entre ganancia de entrada, corte y resonancia. Con la potencia del FPGA y de los nuevos osciladores Oxford, los filtros de Peak són 100% analógicos. Los ocho filtros analógicos multi modo auto resonantes (uno por voz), se basan en el filtro del Bass Station II, pero con una resonancia aumentada y un keytracking ajustable. Pueden conmutar entre los modos pasa bajo, pasa alto y pasa banda, con varias pendientes de corte a elegir: 12dB y 24dB/octava. LFO1 y Osc3 están predefinidos como fuentes de modulación, accediendo a su profundidad directamente desde la sección del filtro. El control ‘Env Depth’ aplica modulación desde las envolventes Amp o Mod 1. Puede aplicarse también el parámetro Divergence a los filtros para un sutil desfase aleatorio por voz.

Distorsión analógica

Peak esta extremamente bien dotado por lo que respecta a la distorsión — bastante más de lo que lo están la media de sintes polifónicos. Cada filtro tiene su propia distorsión analógica independiente anterior y posterior al filtro. La cantidad de distorsión anterior al filtro que se aplica se ajusta usando el botón ‘Filter Overdrive’, y la distorsión posterior al filtro se ajusta en el menú. Existe también una distorsión global separda que se aplica a la salida master y se ajusta mediante el botón ‘Distortion Level’.

Mezclador y VCAs analógicos

La sección de mezclador de Peak es allí donde se balancean los niveles de los 3 osciladores y de un generador de ruido filtrado suplementario. Alberga también un botón dedicado para aplicar modulación de anillo entre los osciladores 1 y 2 y una «ganancia VCA» para nivelar el amplificador antes del filtrado y los efectos.

Animate y Arpegiador

Animate es una función de Peak que será familiar para los usuarios de MiniNova y UltraNova, dos de los sintes polifónicos más recientes de Novation. Los botones Animate funcionan tanto en modo momentáneo como permanente y pueden seleccionarse como fuente en la matriz de modulación con hasta 16 enrutamientos simultáneos por pulso de botón. Los ajustes de profundidad pueden hacerse en el menú, dando al usuario la habilidad para cambiar radicalmente el sonido de Peak con solo pulsar un botón. (También pueden usarse pedales para disparar las funciones Animate). Como en la mayoría de sintes modernos, Peak lleva un arpegiador incorporado. Este tiene siete modos, longitud de puerta ajustable y un rango de seis octavas. Con 33 variaciones rítmicas, swing y resolución variables — y sincronizables a un tempo interno o externo— puede usarse para arrancar ideas fácilmente y añadir movimiento musical.

Efectos Digitales

Peak incluye tres efectos digitales: reverb, delay y chorus, todos generados por el FPGA a una frecuencia de muestreo superior a 90kHz, y de una calidad notablemente superior a su equivalente en la mayoría de los otros sintetizadores. Destaca particularmente una impresionante reverb, que incorpora modulación y filtrado y suena supremamente exuberante y expansiva. La conversión de audio del circuito analógico a los efectos digitales y viceversa se hace via DAC y ADC. Un botón de bypass en el panel frontal desactiva los tres efectos y cuando estos no se usan los conversores no intervienen en absoluto. En ese sentido, los efectos incorporados no se diferencian de conectar Peak a un módulo de efectos externo, lo que implicaría el mismo proceso de conversión.

Atributos físicos

La apariencia y atributos físicos de Peak reafirman su calidad, pero también hablan a los músicos actuales. El diseño de sopbremesa no solamente resulta contemporáneo, sino que ahorra espacio en la mesa de trabajo con su reducida huella. Esta es una consideración importante para productores de home studio que quizás solo tengan espacio (o deseen usar) un solo teclado controlador maestro y para intérpretes en directo que busquen tener su equipo de escenario bajo control. La falta de teclado también da al usuario la máxima libertad de elección sobre cómo «disparar» a Peak: puede elegir usar por ejemplo un Launchpad Pro, en lugar de un controlador de teclado de tecla entera. También vale la pena resaltar su ligereza. Con su chasis de acero de alta calidad y su compacto interior, Peak parece «tranquilizadoramente pesado». Los laterales de madera pueden quitarse, dejando al descubierto los puntos de fijación para instalar Peak en ángulo con su soporte opcional. Hecho de aluminio de fundición, tiene dos posibles posiciones, ambas con suficiente elevación para posicionarlo por encima de un teclado maestro.

El panel trasero de Peak proporciona unas cómodas conexiones, con jacks de 1/4» para las salidas de audio. Para tratar con voltajes de control analógicos, Peak tiene una entrada CV en jack de 1/8» que admite señales de voltaje de control de 0-5Volt a frecuencias de hasta 1.2kHz — en el rango del audio — para control de modulares externos. Además, las dos entradas de pedal pueden aceptar tanto pedales de control de expresión o de sustain.

Peak representa la cumbre de la tecnología de sintetizadores de Novation. Aunque está a la última y mira hacia el futuro, esta todavía enraizado a su herencia, con inclinación por los clásicos de Novation de décadas pasadas, como el Bass Station y el SuperNova. No es exagerado decir que, gracias al nuevo oscilador Oxford, Peak es capaz de generar la gama completa de melodías de clásicos analógicos, así como una inacabable variedad de sonidos de estilo digital más intrincados. Esto es en gran parte lo que hace que este sea el sinte más grande que Novation nunca ha construido. El resultado es que Peak es un instrumento inspirador y altamente musical. En las manos curiosas, Peak puede llevarte a donde quieras sónicamente y musicalmente, a lugares que no sabías ni que existían.