Lezioni di Cubase – 3 (configurazione della scheda audio e dell’interfaccia MIDI)

Per poter acquisire, processare e riascoltare le informazioni elaborate in Cubase occorre possedere una scheda audio e un’interfaccia MIDI. Sebbene sia possibile utilizzare anche le schede audio interne dei computer, che con gli anni sono decisamente migliorate, sarebbe opportuno dotarsi di un hardware dedicato, sviluppato da aziende specializzate. Sul mercato sono disponibili numerosissime soluzioni per tutte le esigenze e a costi contenuti (anche poco più di un centinaio di euro). Quali sono le considerazioni che un utente dovrebbe tenere a mente quando sceglie la scheda da acquistare? La cosa più importante in assoluto è la stabilità dei driver ovvero del software che consentirà a Cubase di riconoscere l’interfaccia, le sue uscite e i suoi ingressi, di impostare la sample rate e la word binaria (per intenderci: 44,1 kHz, 16 bit ad esempio) e all’utente di impostare le modalità operative della scheda audio, i buffer di scambio dei dati e quindi di regolare la latenza, attivare le panthom, ecc. ecc. Per sfruttare la possibilità di registrare contemporaneamente più segnali audio (utilizzando microfoni o ingressi di linea), di avere in uscita un sistema di monitoring Surround (ad esempio 5.1), di collegare sintetizzatori o processori di effetto esterni, la scheda audio deve essere di tipo multi canale ovvero avere più ingressi e più uscite. Questa opzione aumenta i costi della scheda ma espande di molto le possibilità creative e produttive degli utenti. Se occorre inserire dati MIDI tramite una tastiera o un controller, se si vuole inviare i dati MIDI ad un hardware esterno (un campionatore, un expander, un controller, ecc.) occorre avere anche un’interfaccia MIDI, che normalmente è alloggiata sulla stessa scheda audio. E’ pur vero che oggi esistono tastiere e controller MIDI che sfruttano le porte USB per collegarsi al computer direttamente rendendo l’interfaccia MIDI sulla scheda audio non più indispensabile per l’invio dei vari messaggi, ma se avete dei sintetizzatori, campionatori, processori di effetto hardware, tale interfaccia è necessaria dato che è possibile controllarli a distanza anche tramite messaggi di control change e di sistema esclusivo.

Prima di dire a Cubase qual’è l’hardware audio e MIDI che sarà utilizzato nel progetto (e in generale ogni volta che lavorerete) occorre installarne i driver nel sistema operativo (senza avere Cubase aperto), dopodichè, aperto Cubase, selezionare Device/Device Setup. Si aprirà la seguente finestra.

La finestra è divisa in due parti: nel riquadro di sinistra sono presenti le pagine di configurazione mentre in quello di destra i parametri. La scelta dell’hardware audio si effettua selezionando VST Audio System. Le schede audio, per essere riconosciute in Cubase devono essere dotate di driver ASIO (Audio Stream Input Output). Sviluppato da Steinberg Media Tecnologies GmbH, è un protocollo di trasferimento audio multicanale e multipiattaforma che consente ai software Steinberg di sfruttare le capacità multicanale delle schede audio. Se volete utilizzare le schede interne dei computer, sui sistemi Windows è possibile utilizzare il Driver ASIO Generico (incluso in Cubase) o il DirectX (pacchetto Microsoft per la gestione di vari dati di tipo multimediale). Invece, su Apple, potete utilizzare il Core Audio (Audio incorporato). Dal menu ASIO Driver si sceglie il driver ASIO della scheda che avete installato e che intendete utilizzare. Nell’immagine seguente è presente il driver relativo alla scheda Yamaha Steinberg MR 816 csx.

Nel momento in cui si cambia il driver ASIO comparirà un messaggio che chiederà la conferma (pulsante Switch) dell’operazione.

Una volta cambiato il driver ASIO la finestra mostrerà la nuova configurazione.

Possiamo osservare sotto il menu del driver l’opzione Release Driver when Application is in Background che se attivata consente ad altre applicazioni aperte contemporaneamente con Cubase di utilizzare la scheda audio anche se Cubase è in funzionamento. Ancora più in basso sono mostrati i valori relativi alla latenza di ingresso e di uscita e la frequenza di campionamento (sample Rate) che in questo momento è settata sulla scheda. La sezione Advanced Options è utilizzata per migliorare determinate prestazioni quando si lavora con i file audio. I valori (Normal, Boost) mostrati nel menu Audio Priority sono utilizzati per indicare un livello di priorità per le operazioni relative all’audio. La casella Multi Processing è disponibile solamente se nel computer c’è un sistema multi processore. In tal caso, attivando l’opzione, Cubase distribuirà il carico di lavoro sulle varie CPU in modo da avere dei risultati ottimali. Con la funzione Disk Preload possiamo specificare la quantità di informazioni audio che viene caricata nella memoria RAM prima di far partire la riproduzione del file. Se disattivate la casella Adjust for Record Latency non verrà utilizzato il plug-in di compensazione automatica della latenza fornito in Cubase. Il motivo per cui è necessario effettuare questa operazione risiede nel fatto che, finita una registrazione audio, è possibile che il materiale registrato finisca in una posizione leggermente anticipata o ritardata, rispetto a quanto ci attendiamo a causa o di un valore non corretto di latenza di ingresso mostrato sul pannello di controllo del driver ASIO o di un elevato valore di latenza d’uscita e l’utilizzo di un plug-in nella registrazione producendo un ritardo percettivo tra ciò che state suonando e ciò che state ascoltando. Per togliere questo effetto sgradevole Cubase utilizza un plug-in di compensazione di questo ritardo che consente di mantenere la sincronizzazione ed il tempo dell’audio che state registrando. La funzione Record Shift è utilizzata per ritardare (valori positivi) o anticipare (valori negativi) la posizione dei file audio registrati di un tempo pari al numero di sample (campioni) specificati. Poichè l’unità di misura sono i campioni, tale tempo dipenderà ovviamente dalla sample rate utilizzata nel progetto. L’intervallo di valori utilizzabile è compreso tra 0 e 100.000 campioni.

Nota: supponiamo di dover registrare un violino tramite un microfono e di dover ascoltare in tempo reale l’audio che passa attraverso il sequencer. Questa operazione è affetta dalla latenza derivante dalla conversione analogica-digiale (che consente di registrare l’audio) e successivamente digitale-analogica (che consente di ascoltare l’audio che passa attraverso il sequencer). La latenza è il tempo che trascorre dal momento in cui suoniamo il violino, mandiamo il segnale trasdotto dal microfono in un ingresso della scheda audio, registriamo in una traccia di Cubase, fino all’istante in cui il suono esce da un’uscita della scheda per essere indirizzato al nostro sistema di monitoring (cuffia, monitor). Anche se la latenza è indicata in millisecondi in realtà si misura in sample (campioni): infatti l’audio, subito dopo la conversione in digitale, viene suddiviso in alcuni buffer di memoria, gestiti dal driver ASIO, che vengono spediti alle componenti principali del computer. La dimensione di questo buffer dipende da scheda a scheda ed è misurata in sample: 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, eccetera. La latenza, se non intervengono altri fattori derivanti dalla progettazione del driver, è dovuta proprio al tempo di lettura di questo buffer. Facciamo un semplice esempio: supponiamo di utilizzare una sample rate (frequenza di campionamento) pari a 44,1 kHz, ovvero in grado di produrre 44100 sample al secondo e di utilizzare un buffer di 512 sample. Se in un secondo leggiamo 44100 sample, quanto tempo occorrerà per leggerne 512? Per rispondere alla domanda e conoscere quindi il tempo della latenza basterà una semplice proporzione matematica:

44.100 : 512 = 1000 : x

 Svolgendo l’operazione avremo il seguente risultato:

x = 11,610 ms

 Fate molta attenzione perché se cambiate la sample rate, mantenendo invariato il buffer size, il valore di latenza ovviamente cambierà: la quantità di sample contenuti nel buffer sarà letta ad una velocità maggiore (e quindi in meno tempo) o minore (e conseguentemente in più tempo) a seconda se la sample rate sarà maggiore o minore. Ad esempio, scegliendo una sample rate di 96 kHz avremo una latenza pari a:

x = 5,333 ms

Attenzione: esiste una latenza di input ed una di output, per cui avendo ottenuto il valore di 5,333 ms in realtà percepiremo 10,666 ms di latenza (sempre se siamo in grado di apprezzare tale differenza) nel caso di un segnale che proviene dalla trasduzione microfonica. Non dobbiamo dimenticare che questo è un calcolo ideale perchè dipende molto dalla qualità con cui è progettato il driver e pertanto potrebbe produrre valori più alti.

E’ possibile diminuire il tempo della latenza agendo o sulla sample rate (aumentandola) oppure diminuendo il buffer gestito dall’ASIO driver. Selezioniamo la sottopagina della sezione VST Audio System ovvero quella che riporta il nome del driver ASIO scelto (nel nostro caso è chiamata Yamaha Steinberg FW).

Per cambiare la dimensione del buffer occorre cliccare sul pulsante Control Panel che apre il pannello di controllo relativo al driver ASIO selezionato.

Ogni scheda audio, dotata di driver ASIO, ha il suo pannello di controllo con l’area dove selezionare la dimensione del buffer. Considerate che normalmente il buffer parte da una dimensione minima di 32 ad una massima di 4096 sample ma i valori possono cambiare da scheda a scheda. Nel nostro caso vediamo come cambiano i valori della latenza portando il buffer al valore di 512 sample. Come possiamo osservare siamo passati dal 24,308 ms a 12,698 ms (per la latenza d’ingresso).

Suggerimento: in fase di registrazione audio evitate di scegliere valori alti del buffer perché comporterebbero una latenza troppo elevata ma occorre evitare anche valori troppo piccoli perché potrebbero causare un malfunzionamento del sistema: infatti la CPU potrebbe avere dei problemi a ricostruire l’intero segmento audio dato che in un secondo riceverebbe circa 690 buffers (se la frequenza fosse di 44,1 kHz e il buffer di dimensione 64 samples), quindi è bene non scendere mai sotto una certa soglia (diciamo una dimensione pari a 128 o 256 samples). Di norma si diminuisce il buffer in fase di registrazione mentre lo si aumenta in fase di processing in quanto si “stressa” meno la CPU essendo presente una compensazione automatica della latenza.

Impostato l’audio occupiamoci della configurazione MIDI. Nella finestra Device Setup selezionate MIDI Port Setup e potrete vedere l’interfaccia MIDI presente nel vostro sistema con la porta IN e OUT.

Nota: ricordiamoci sempre che il sequencer considera la porta MIDI OUT anche come MIDI THRU consentendo quindi di avere un monitoring MIDI in tempo reale nel caso si indirizzassero i dati MIDI verso l’esterno (sintetizzatori, processori di effetti, mixer, campionatori, drum machine, ecc.). Normalmente di default la porta OUT si comporta anche come THRU, tuttavia qualora ci fossero dei problemi verificate se l’opzione è attiva aprendo le Preferences e selezionando la sezione MIDI. Verificate che l’opzione MIDI Thru Active sia spuntata.

Lezione 1

Lezione 4

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Informazioni su silviorelandini

sound designer, docente di tecnologie musicali, direttore iitm
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