Jak by se vyvíjela poválečná hudební scéna a kam by se asi dostali interpreti jako Jean-Michele Jarré, Enya, Pet Shop Boys, či Michal David, kdyby nebylo hudebně nadaných inženýrů hledajících nové a neotřelé možnosti generovaní zvuků elektrickým proudem a kteří své první nástroje vymysleli už v době, kdy se hráči na elektrickou kytaru ještě houpali na větvích mezi opicemi?

Od těch dob vznikla celá plejáda různých syntezátorů a samohrajek, některé dobré, některé lepší, a některé legendární od různých výrobců jako Moog, Yamaha, nebo Roland. Všechny tyto nástroje se ale vyznačovali, a vyznačují, jednou nepříjemnou vlastností – svou cenou. Mladý nemajetný hudebník, případně starší hudebník s mladými dětmi, proto dlouho váhá, jaký nástroj si za svoje peníze má pořídit a jestli si ho má vůbec pořídit.

Pokud hledáte zvuky vyráběné elektronickou syntézou (podobně jako u analogových syntezátorů) a nezáleží nám tolik na zvucích samplovaných, mám pro vás dobrou zprávu. Pomocí počítače s Fedorou, syntezátorovým programem Yoshimi a jakýmkoliv USB MIDI kontrolerem si můžete dopřát daleko levnější variantu, která se svou kvalitou značkovým syntezátorům minimálně přibližuje a některým se úplně nevyrovná.

Jak na to si ukážeme v tomto článku.

Příprava operačního systému

Jako operační systém pro náš počítač použijeme buď Fedoru 33 nebo Fedoru 34. V obout těchto verzích už je dostupný nový zvukový server PipeWire, který aspiruje na univerzální řešení audia na Linuxu a zatím to vypadá, že se mu to daří. Jistě bychom mohli dosáhnout stejných výsledků i s tradičním řešením, ale museli bychom daleko více času věnovat nastavení systému pro zpracování audia. S PipeWire vše funguje out-of-the-box.

Potřebné kroky

1. Instalace PipeWire a modulů pro JACK
2. Instalace QJackCtl
3. Instalace Yoshimi
4. Propojení se zvukovou kartou a MIDI kontrolerem.

Instalace PipeWire

1. Jestliže používáme Fedoru 34 můžeme tento krok přeskočit. Ve Fedoře 33 je potřeba vyměnit stávající PulseAudio za novější PipeWire:$ sudo dnf install pipewire-pulse --allowerasing
2. Nainstalujeme PipeWire implementaci pro JACK, čímž se postaráme o to, že JACK aplikace budou již komunikovat přímo s PipeWire a my si mnoho práce s nastavováním.$ sudo dnf install pipewire-jack-audio-connection-kit

   Jestliže máte nainstalovanou původní verzi JACK, budete muset pravděpodobně použít volbu --allowerasing, jinak by instalátor instalaci nepovolil.

3. PipeWire lze nastavit pomocí konfiguračních souborů v /etc/pipewire/, ale pro účely tohoto článku by mělo stačit defaultní nastavení.
4. Nakonec restartujeme počítač.

Instalace QJackCtl

QJackCtl je grafický nástroj na vytváření zvukových spojení mezi běžícími aplikacemi navzájem, případně mezi aplikacemi a zvukovými zařízeními.

1. Nainstalujeme QJackCtl.$ sudo dnf install qjackctl

Hlavní okno QJackCtl

Instalace Yoshimi

Aplikace Yoshimi je velmi mocný a kvalitní softwarový syntezátor, který historicky vychází ze ZynAddSubFX a poskytuje spoustu možností, jak pracovat se zvukem, které by vydaly na několik samostatných článků a proto odkazuji na výbornou dokumentaci. Aplikace Yoshimi je dostupná v repozitářích Fedory.

1. Nainstalujeme Yoshimi.$ sudo dnf install yoshimi

Připojení zvukových a midi zařízení

Profesionální zvukové aplikace, komunikující s rozhraním JACK, musí být správně spojeny s jinými zvuk zpracujícími aplikacemi, případně se vstupními či výstupními zvukovými zařízeními. Každý uživatel může mít na takové spojení jiné požadavky a i když se operační systém pokusí aplikace propojit se zvukovým hardwarem, může být nutné toto spojení opravit, případně jej vytvořit, pokud k jeho vytvoření nedošlo.

1. Nejprve připojíme k počítači externí USB zvukovou kartu, pokud ji už nemáme připojenou, nebo nechceme používat vestavěnou zvukovou kartu. Vestavěné zvukové karty mohou být průměrné kvality a tak v tomto případě musíme počítat s horší kvalitou zvuku a větší latencí (reakční doba systému).
2. Dále připojíme USB MIDI kontroler. Aplikaci Yoshimi je sice teoreticky možné ovládat klávesnicí počítače, ale určitě to neuspokojí žádnou muzikantskou duši.
3. Spustíme QJackCtl.
4. Spustíme aplikaci Yoshimi.
5. V QJackCtl klikneme na tlačítko Spojit a otevřeme okno pro spojování zásuvek. Jestliže je místo tlačítka Spojit zobrazeno tlačítko Graf, klikněte na Nastavení, záložka Různé a tam odklikněte volbu Nahradit Spojení tlačítkem pro graf a volbu povrďte.
6. Přepneme se na záložku Zvuk a v okně Čitelných přípojek (Readable) najdeme aplikaci Yoshimi a rozklikneme ji.
7. Na pravé straně, v okně Zapisovatelných přípojek (Writable) najdeme naši zvukovou kartu a také ji rozklikneme.
8. Nyní spojíme levý a pravý výstup aplikace Yoshimi s odpovídajícími vstupy zvukové karty. Spojení provedeme tak, že klikneme na zásuvku ze které signál vychází, podržíme klávesu Control a klikneme na zásuvku, do které jej chceme propojit, a klikneme na tlačítko Spojit.
   

   QJackCtl Zvuk

9. Nyní v aplikace Yoshimi klikneme na tlačítko Virtual keyboard, otevře se klaviatura, na které můžeme klikáním myši (případně písmeny na klávesnici počítače) zahrát několik tónů, abychom zkontrolovali, že zvuk z aplikace jde do správného zařízení a jde slyšet.
   

   Virtuální klávesnice

10. Přepneme se na záložku JACK-MIDI a nalevo v Čitelných připojkách najdeme identifikátor MIDI kontroleru a rozklikneme jej.
11. V Zapisovatelných přípojkách najdeme aplikaci Yoshimi a rozklikneme ji.
12. Dále propojíme MIDI výstup z našeho USB kontroleru s MIDI vstupem aplikace Yoshimi.
    

    QJackCtl midi

Od této chvíle můžeme hrát zvuky pomocí MIDI kontroleru a máme tak v podstatě funkční syntezátor.

Základní ovládací prvky Yoshimi

Yoshimi je skutečně plnohodnotný syntezátorový "engine", takže disponuje obrovským množstvím různých nastavení a zvukových možností, které možná ani nelze všechny plně využít, pokud tedy nejste již zmíněný Jean-Michele Jarré. Seznámíme se tedy jenom s těmi nejzákladnějšími funkcemi, abyste se mohli pustit do vlastního experimentování a hledání.

Základní okno Yoshimi má tři hlavní části, pojmenujme si je například master panel, panel efektů a panel nástroje.

Hlavní okno

Hlavní panel

Na tomto panelu se ovládá celá aplikace. Nachází se zde šest tlačítek a dva otočné voliče (knoby). Jejich význam je tento:

Stop!

vypíná veškeré zvuky a komunikaci aplikace. Občas totiž může zvuk zůstat třeba na MIDI komunikaci a poslouchat neustále jeden hrající tón může být nepříjemné.

Reset

nastaví všechny ovladače a nástroje do výchozí polohy tak, jako je to po startu aplikace.

Mixer Panel

zobrazí mixážní pult.

Virtual keyboard

zobrazí virtuální klávesnici.

Midi Learn

umožňuje přiřadit MIDI signály z kontroleru pro ovládání aplikace, takže můžete naučit aplikaci na svůj MIDI kontroler a už nemusíte sáhnout na myš a můžete vše ovládat přímo z klávesnice.

Vectors

umožňuje nakombinovat až 4 zvuky do jednoho složeného zvuku.

Detune

mírně rozladí nástroj. Jestli znáte typický zvuk honky-tonky piána, tak takový byste mohli simulovat pomocí tohoto knoflíku.

Volume

nastaví celkovou výstupní hlasitost programu. Hlasitost jednotlivých nástrojů se samozřejmě dá nastavit zvlášť na panelu nástrojů.

Pro celou aplikaci navíc platí, že pokud nevíte, co jednotlivé tlačítka dělají, stačí nad nimi postát myší a zobrazí se kontextová nápověda.

Panel efektů

V aplikaci lze pro modulaci zvuků využít mnoho předvolených efektů, které mohou být použity jako systémové nebo jako vložené efekty (inserty). Zatímco systémové efekty pracují nad celým zvukovým stackem a jsou tedy dostupné ze všech kanálů a zvuků, vložené efekty lze použít pro jeden konkrétní kanál nebo tzv. master kanál, tedy na celkový výstup. Lze nastavit až čtyři systémové efekty a až osm vložených efektů.

Panel nástroje

Panel nástroje nám umožní vybrat si nástroj a změnit jeho nastavení. Mezi ta nejdůležitější patří zejména:

Jméno

ukazuje název stávajícího nástroje.

Part

nastaví číslo stopy na mixážním pultu.

Midi

nastaví číslo kanálu, na kterém MIDI hraje. Pokud vedete zvuk přímo z Yoshimi ven do zvukové karty, pak zvuk hraje pouze na MIDI kanálu Ch1.

Mode

nastavuje jestli zvuk bude polyfonní (bude hrát více tónů naráz) nebo monofonní (kdy bude hrát pouze jeden tón) či legáto (hraje jenom jeden tón, ale umožní lepší provázání s předchozím tónem).

Min a Max Note

nastavují rozpětí hlasitosti.

Pan

nastaví stereo vyvážení nástroje.

Volume

nastaví hlasitost stávajícího nástroje. Nemá vliv na hlasitosti ostatních nástrojů v mixu.

Send to system effect

pošle signál přes efektovou smyčku (bez tohoto nastavení nemají systémové efekty na nástroj účinek).

Jak na některé základní činnosti

Výběr nástroje

Pro výběr z uložených nástrojů použijme tento postup:

1. Klikněte na pole se jménem nástroje a otevře se seznam stávající banky.
   

   Zvuková banka

2. Rozklikněte dropdown menu a vyberte si novou banku nástroje.
3. Klikněte na jméno nástroje, který se nahraje do syntezátoru.
4. Nástroj lze editovat změnou jednotlivých nastavení či přidáním efektů (viz dále).

V tuto chvíli syntezátor hraje zvoleným nástrojem s jeho defaultním nastavením.

Uložení nástroje

Když jsme si nějaký zvuk upravili k obrazu svému a chtěli bychom si jej uložit na pozdější použití:

1. Klikněte pravým tlačítkem na pole se jménem a nástroj nově pojmenujte.
2. Klikněte na tlačítko Edit a v otevřeném okně vyberte typ nástroje
   

   Editor nástroje

3. Okno zavřete tlačítkem Close.
4. Klikněte levým tlačítkem na pole se jménem nástroje a otevře se stávající banka.
5. Vyberte banku, do které chcete nástroj uložit.
6. Klikněte na tlačítko Save.
7. Klikněte na prázdný slot v bance, do kterého se zvuk uloží.

Poznámka:
Pokud si aplikace stěžuje, že zvuky nelze uložit, je to tím, že nemáte právo zápisu v daném adresáři. V menu Paths vyberte Bank Root Dirs a nastavte jako výchozí umístění takový adresář, ve kterém tato práva máte.

Přidání efektů k nástroji

Efekty dokáží s nástroji pravé divy. V Yoshimi můžete použít buď systémové efekty nebo inserty, tedy takové vložené do konkrétní stopy. Systémové efekty jsou dostupné pro všechny nástroje v syntezátoru a jejich použití řídíme dedikovaným voličem, zatímco insertní efekty se vážou na konkrétní stopu a v jiných stopách nejsou dostupné. Sami si musíte vybrat, co vám vyhovuje lépe.

Nejprve si ukážeme, jak přidat systémový efekt:

1. Klikněte na záložku System Effects.
   

   Vzor systémového efektu

2. Vyberte slot pro efekt, například 1.
3. Vyberte ze seznamu patřičný efekt, například Echo.
4. Na panelu nástroje najděte část Send to System Effect a zvyšte úroveň patřičného efektu. Jestliže jsme umístili efekt na první slot, zvýšíme úroveň voliče 1.
5. Efektovými voliči nastavíme parametry efektu.
6. Takto můžeme nastavit ještě tři další systémové efekty a pak nastavit jednotlivou úroveň pro každý z nich.

Chceme-li raději nastavit efekt pro jednotlivé stopy, což se hodí tehdy, když kombinujeme vícero nástrojů dohromady, postupujeme takto:

1. Klikněte na záložku Insertion Effects.
   

   Vzor vloženého efektu

2. Vyberte slot pro efekt, například 1.
3. Vyberte ze seznamu patřičný efekt, například Reverb.
4. Nastavme, do které stopy se má efekt vložit, například Part 1 pro první stopu.
5. Efektovými voliči nastavíme parametry efektu.
6. Takto můžeme vložit ještě dalších 7 efektů.

Efekty k nástrojům nelze ukládat do bank, ale lze si uložit celý stav aplikace, tedy všechny stávající používané nástroje, efekty a nastavení, a ten si pak kdykoliv nahrát z disku. Viz menu State.

Míchání nástrojů

V Yoshimi lze také nakombinovat několik nástrojů do stop a pak z jedné klávesnice přehrávat všechny stopy (a všechny nástroje). Nástroje můžeme navzájem smíchat na mixážním pultu a vytvářet tak skutečně neomezené kombinace:

Mixážní pult

1. Klikněte na tlačítko Mixer Panel.
2. Klikněte na jméno nástroje pro výběr nástroje do stopy.
3. Zapněte druhou stopu checkboxem nahoře.
4. Vyberte do ní nástroj.
5. Nastavte, ve kterém MIDI kanálu bude stopa hrát. Pokud nemáte profesionální MIDI zařízení, které umí přehrávat více kanálu, potom nastavte na všechny stopy Ch1 (první kanál).
6. Pomocí voličů nastavte hlasitost a stereo vyvážení pro každou stopu podle vašich představ.
7. Postup opakujte pro další stopy.

Nástrojové stopy a jejich smíchání nelze ukládat do bank, ale lze si uložit celý stav aplikace, tedy všechny stávající používané nástroje, efekty a nastavení, a ten si pak kdykoliv nahrát z disku. Viz menu State.

Nastavení MIDI zpráv

Ovládání aplikace z počítače je samozřejmě velmi nepohodlné a během živého hraní by tedy její použití bylo takřka nemožné. Proto je v Yoshimi možné, naučit aplikaci na MIDI signály vysílané z vašeho kontroleru a jakýkoliv ovladač z aplikace je možné přiřadit nějakému hardwarovému tlačítku na něm:

1. Klikněte na tlačítko Midi Learn pro seznam midi zpráv .
   

   Definice MIDI signálů

2. Stiskněte tlačítko Ctrl a klikněte pravým tlačítkem na ovladač, který chcete přiřadit.
3. Stiskněte nebo pootočte voličem na vašem kontroleru.
4. Zkontrolujte v seznamu midi zpráv, že se akce přiřadila.
5. Postup opakujte s dalšími ovladači.
6. Nakonec si nastavení uložte tlačítkem Save.

Nyní je možné ovládat aplikaci přímo pomocí hardwarových voličů na vašem MIDI kontroleru.

Závěr

Yoshimi samozřejmě není jediným syntezátorovým programem ve Fedoře, ale je to poměrně univerzální a kvalitní nástroj zvukové syntézy. Ze své podstaty nepodporuje samplované zvuky, takže nikdy nemůže uspokojit někoho, kdo hledá skutečně realistické zvuky akustických nástrojů. Takový člověk by se musel podívat například směrem k aplikaci QSynth, ale bohužel kvalita otevřených zvukových samplů (soundfontů) je na Linuxu poměrně hodně slabá a komerční samply v potřebných formátech prostě nejsou.

Troufnu si říci, že, narozdíl od samplů, si kvalita zvukové syntézy s Yoshimi nezadá s kvalitou leckterých na trhu dostupných syntezátorů, které se však cenově pohybují zrhuba v pěticiferných číslech. Nabízí se otázka, zda není cenově výhodnější si raději koupit kvalitní MIDI kontroler a ušetřit minimálně polovinu částky.

Podle tvůrců lze Yoshimi provozovat i na Raspberry Pi, což může být zajímavou alternativou k notebooku, zvláště při živém hraní, a zároveň to může poskytnout inspiraci pro potenciální výrobu dedikovaného zařízení, či dokonce přímo hardwarového syntezátoru postaveném nad Yoshimi.

V tomto článku jsme ukázali, jak si vše nainstalovat doma a osedlat si tak svého hudebního koníčka na projížďku notovou osnovou.