# Hydrogen Manual

### Antonio Piraino

### Alessandro Cominu

Hydrogen e' un sintetizzatore software in grado di essere utilizzato sia singolarmente, emulando una drum machine basata su pattern, sia come synth comandato via midi da una tastiera esterna o da un sequencer software.

# Capitolo 1. Introduzione

## 1.1. Download

L'ultima versione stabile di Hydrogen e' disponibile all'indirizzo http://hydrogen.sourceforge.net

E' possibile scaricare i sorgenti direttamente da CVS con:

    bash$ cvs -z3 -d:pserver:anonymous@cvs.hydrogen.sourceforge.net:/cvsroot/hydrogen co hydrogen

## 1.2. Compilazione

Dopo aver scaricato e decompresso gli archivi tar.gz e' semplicemente necessario eseguire:

    bash$ cd hydrogen-*
    bash$ ./configure
    bash$ make
    bash$ su -c "make install"

Prima di procedere alla compilazione, controllare eventuali opzioni aggiuntive con:

    bash$ ./configure --help

## 1.3. Configurazione audio driver

E' molto importante scegliere il driver audio giusto per il nostro sistema, in base al driver scelto le prestazioni e le possibilita' di Hydrogen possono cambiare drasticamente. Sono disponibili 2 driver audio: Oss Audio Driver e Jack Audio Driver.

### 1.3.1. OSS audio driver

Il driver Oss utilizza il device /dev/dsp ed e' basato sull'interfaccia OSS che e' supportata dalla maggior parte delle schede audio disponibili per linux. Purtroppo l'uso di questo driver blocca il device /dev/dsp fino alla chiusura del programma stesso, rendendo impossibile l'utilizzo del device ad altri programmi audio.

### 1.3.2. Jack audio driver

Il driver Jack necessita del server audio Jack (Jack Audio Connection Kit), un server audio professionale col quale e' possibile raggiungere bassissime latenze e l'interoperabilta' con altri software audio.Raccomandiamo fortemente di usare questo driver per ottenere il meglio da Hydrogen.

# Capitolo 2. Interfaccia grafica

## 2.1. La toolbar principale

Prima di analizzare i due frame di Hydrogen, soffermiamoci brevemente sulla barra degli strumenti principale:

- Esegue la canzone o il pattern [Hotkey = Barra spaziatrice]

- Ferma l'esecuzione di una canzone o un pattern [Hotkey = Barra spaziatrice]

- Seleziona la modalita' Pattern.

- Seleziona la modalita' Song.

- Seleziona la velocita' di esecuzione (range: 40-300 bpm) [Hotkey = Keypad +/-, funziona anche la rotella su/giu' del mouse!]

- Mostra il carico sulla CPU.

- Mostra l'input MIDI.

- Cliccare per selezionare la funzione di Jack Transport: Hydrogen funzionera' come 'slave' con un altro programma 'master' (es. Ardour). Questa applet appare solo se il driver audio Jack e' selezionato.

Altre utili scorciatoie da tastiera (non mdificabili al momento):

- [CTRL + O] = Apre file.

- [CTRL + S] = Salva file.

- [Backspace] = Ricomincia la canzone o il pattern da capo.

## 2.2. Song Editor

Il frame "Song Editor" (Fig. 1) riassume la canzone che stiamo creando; ciascuna 'X' rappresenta una battuta completa, come visualizzata nella finestra del Pattern Editor, mentre le righe indicano le varie parti della canzone (esempio: intro, strofa, bridge, ritornello, ecc..). Poiche' ogni battuta per poter stare sullo stesso livello deve essere completamente identica alla precedente, anche una minima modifica implica l'aggiunta di una nuova riga (esempio: alla quarta battuta di uno stesso pattern vogliamo aggiungere l'apertura del charleston). Le 'X' si possono aggiungere e cancellare esclusivamente in maniera sequenziale e una volta creata una battuta nel Song Editor si potra' quindi solo cancellarla se dopo non c'e' niente altro, oppure spostarla verticalmente (per esempio per scegliere un diverso pattern fra quelli gia' creati).

Il Song Editor consta di 5 pulsanti:

Crea un nuovo pattern (chiede di specificare il nome)

Sposta il pattern selezionato in basso

Sposta il pattern selezionato in alto

Richiama il menu per modificare alcune informazioni sulla canzone (nome, autore e commenti), per eliminare la sequenza dei pattern o per eliminare tutti i pattern creati.

Ripete tutta la canzone.

Sotto questi pulsanti ci sono i pattern creati e l'indicazione di quando vengono eseguiti (ogni 'X' equivale a una battuta). Cliccare sulle caselle per immettere o toglierne l'esecuzione contrassegnata da una 'X'). Cliccando col tasto destro del mouse sul nome di un pattern si attiva un menu da cui cambiare nome del pattern, copiarlo o cancellarlo. Non si possono creare due pattern di nome identico.

Fig. 1 Il Song Editor

## 2.3. Pattern Editor

La finestra "Pattern Editor" (Fig. 2) ci permette di creare o modificare il pattern in esecuzione, aggiungere o togliere note e regolarne l'intensita'. La combobox "Grid resolution" permette di modificare la risoluzione agevolando l'immissione di nuove note: e' possibile settare la griglia per 4, 8, 16, 32 o 64 colpi per battuta e i rispettivi ritmi di terzine indicati con 4T, 8T, 16T e 32T. Si puo' anche selezionare il numero di battute effettivamente suonate tramite il menu sulla destra (da 1 a 8). Selezionando uno strumento che abbia almeno una nota sullo schermo fara' apparire in basso delle barre verticali da cui regolare quanto 'piano' o 'forte' battere quel colpo. Il pulsante (hear new notes) serve per ascoltare i suoni man mano che vengono immessi.

Fig. 2 Il Pattern Editor

Si possono anche aggiungere nuovi colpi cliccando su che attiva l'inserimento diretto tramite MIDI o tastiera secondo il seguente schema (tasto/strumento):

Notare che il nome dello strumento dipende dal drumkit caricato. Questa lista riferisce al GMkit caricato di default. La posizione dello strumento, tuttavia, e' sempre la stessa.

- Z = Kick

- X = Snare Jazz

- C = Snare Rock

- V = Tom Low

- B = Tom Mid

- N = Tom Hi

- M = Cowbell

- Q = Ride Jazz

- W = Ride Rock

- E = Strumento No. 17 (non assegnato)

- R = Strumento No. 18 (non assegnato)

- T = Strumento No. 20 (non assegnato)

- Y = Strumento No. 22 (non assegnato)

- U = Strumento No. 24 (non assegnato)

- S = Stick

- D = Hand Clap

- G = Closed HH

- H = Pedal HH

- J = Open HH

- 2 = Crash

- 3 = Crash Jazz

- 5 = Strumento No. 19 (non assegnato)

- 6 = Strumento No. 21 (non assegnato)

- 7 = Strumento No. 23 (non assegnato)

Un'utile funzione "Quantize" e' disponibile cliccando su . In questa maniera il colpo inserito rispettera' automaticamente la risoluzione della griglia impostata al momento.

Ecco un veloce riepilogo dei tasti menzionati.

## 2.4. Mixer

La finestra Mixer (Fig. 3) ci permette di regolare il volume globale o di ogni singolo strumento presente nel drumkit in uso. Visualizza informazioni come il picco corrente (cliccare su per disabilitare, utile su CPU non recenti) e il picco massimo, permette la regolazione degli attributi degli strumenti come il pan e il volume , esecuzione del singolo strumento , mute , caricare un campione WAV/AI/AIFF per uno strumento oppure di suonare il singolo strumento . Quando uno strumento suona questo pulsante lampeggia. Se nel Pattern Editor viene selezionato uno strumento, nel Mixer appare un bordo verde sullo strumento selezionato.

Effettuando un doppio click sul nome dello strumento che appare sul Mixer viene aperta la finestra di dialogo relativa alle proprieta' di uno strumento. Cliccare sui pulsanti MIX/FX per modificare gli effetti.

Fig. 3 Il Mixer

I quattro controlli tondi per ogni linea del Mixer sono i livelli degli effetti LADSPA. Vedere la sezione seguente per unteriori dettagli.

## 2.5. LADSPA plugins

Hydrogen puo' anche aggiungere ai suoni degli effetti usando qualunque libreria LADSPA. Si devono installare i sorgenti LADSPA (tarball/rpm/apt disponibile su http://www.ladspa.org) e se questo puo' bastare per dare un'idea di base, sarebbe meglio installare una o piu' di queste librerie per poter apprezzare meglio il risultato, basta compilare gli effetti con un "make && make install"

- SWH-Plugins disponibili presso http://plugin.org.uk. N.B. prima di installare questi effetti c'e' da compilare il pacchetto FFTW da http://www.fftw.org.

- CMT disponibile presso http://www.ladspa.org.

- TAP disponibile presso http://tap-plugins.sf.net.

Una volta installato qualche plugin aprite File -> Preferences -> General e controllate se il percorso e' corretto (per esempio un'installazione di default dei plugin li mette in /usr/local/lib/ladspa), quindi aprite una canzone a cui volete applicare gli effetti e selzionate uno strumento che abbia nel pattern qualche colpo. Nel Mixer cliccare su e selezionare uno delle quattro linee di effetti disponibili (Fig. 3a). Cliccare su Edit ( ) e poi su "Select the FX": questo aprira' un'altra finestra (Fig. 3b) the permette di scegliere un effetto fra quelli installati; appaiono in ordine alfabetico e suddivisi per lettera. Una volta fatto ricordatevi di attivare l'effetto cliccando su "Activate", aggiustate il livello se volete e infine tornate al Mixer: cominciate a suonare e buon divertimento! Ciascun piccolo comando rotondo di ogni linea del Mixer, dall'alto in basso, comanda un effetto: il primo in alto e' il numero 0, poi il numero 1 e cosi' via. Se volete disabilitare velocemente un effetto LADSPA cliccate su .

Fig. 3a La finestra dei plugin LADSPA.

Fig. 3b Selezionate un effetto.

## 2.6. Menu

Dai menu si segnala: File-->'Save as' per salvare la canzone correntemente aperta in formato .h2song, File-->Export per esportarla in WAV, File--> Preferences, Window--> Audio Engine Info, Window--> Drumkit manager.

### 2.6.1. Preferences dialog

Dalla linguetta "Audio System" (Fig. 4), si puo' modificare il driver audio (OSS o Jack) con relativo buffer e sampling e l'attivazione o meno del metronomo con regolazione del volume e altre particolari caratteristiche di Hydrogen come la funzione "Enable Track Outputs" utile se si vuole aggiungere effetti a un singolo strumento con jack-rack, per esempio. "Connect to Default Output Pair" connette semplicemente l'output ALSA alle porte standard: deselezionare se si vuole agganciare il driver Jack su altre porte senza prima dover disconnettere quelle standard. Tenere d'occhio anche il valore di "Max Notes" poiche' a seconda della CPU di cui si dispone ci potrebbe essere bisogno di cambiare il valore per evitare che Hydrogen vada in xrun. Cliccando sulla linguetta Midi System (Fig. 5) si accede al menu per attivare un determinato device MIDI con uno specifico canale oppure tutti, mentre cliccando sulla linguetta "Appearance" (Fig. 6) si puo' regolare la dimensione del font, la tipologia dei frame (Child frame o Top Level) e la velocita' di caduta dei picchi (peak falloff) nel Mixer e lo stile QT delle finestre.

Fig. 4 La linguetta Audio System.

Fig. 5 La linguetta MIDI System.

Fig. 6 La linguetta Appereance

### 2.6.2. Audio engine info

Questo tab (Fig. 7) permette di visualizzare informazioni sullo stato del programma, del driver audio e driver midi. Il buffer e il sampling del driver audio Jack sono modificabili con gli appositi parametri al momento di lanciare il server da shell.

Fig. 7 La finestra Audio Engine Info. Meglio tenere d'occhio il controllo sulla CPU in sistemi anziani o con /proc affollata ;)

### 2.6.3. Drumkit manager

Da qui invece si accede alle opzioni che riguardano i drumkit, cioe' gruppi di suoni (wav) da associare a ciascuna traccia disponibile per ottenere un "groove" piu' omogeneo a seconda della circostanza (Disco music, rock, ecc. ecc.). Per avere un'idea della resa ottimale dei drumkit si consiglia di caricarli e poi suonare il file .h2song generalmente abbinato.

La prima schermata (Fig. 8) permette di caricare/cancellare il drumkit selezionato, seguito da una breve descrizione. La seconda schermata consente di salvare una descrizione per il drumkit corrente e da qui (Fig.9) invece di puo' importare un drumkit (con estensione .h2drumkit) (Fig. 10) o di esportarlo (Fig. 11).

Fig. 8 Carica un drumkit. Scegliere fra quelli installati.

Fig. 9 Salva drumkit.

Fig. 10 Importa un drumkit.

Fig. 11 Esporta un drumkit.

# Capitolo 3. Creazione di una canzone

## 3.1. Modalita' song e modalita' pattern

Hydrogen ha 2 modalita' principali di funzionamento: la modalita' "Pattern" (selezionabile cliccando su ) e la modalita' "Song" (selezionabile cliccando su ). Quando la modalita' e' impostata su "Pattern" si ha la possibilita' di creare e modificare un pattern finche' non soddisfa le nostre esigenze; il pattern viene eseguito ininterrottamente finche' non si preme stop oppure si seleziona un altro pattern. La modalita' "Song" e' dedicata invece alla messa in sequenza dei vari pattern, in modo da creare una struttura per la canzone.

## 3.2. Creazione pattern

Partiremo da una canzone vuota con un pattern vuoto creato di default dal programma (Fig. 12); assicuriamoci che la modalita' di esecuzione sia impostata su "pattern". E' possibile modificare il nome del pattern.

Fig. 12 Eccoci qua! Hydrogen e' pronto a servirti. Notare il controllo sul tempo di CPU e il MIDI.

Clicchiamo su e mentre il nuovo pattern sara' in esecuzione aggiungiamo le note nella griglia del Song Editor (Fig. 13). Le note vengono inserite e cancellate dalla griglia semplicemente cliccando col tasto sinistro del mouse (premere per fermare la riproduzione). Per creare nuovi pattern e' sufficiente cliccare su e procedere come prima per inserire le note nei nuovi pattern, assicurandosi di selezionare il pattern giusto prima di inserire le note! Notare anche che se per esempio si riempie un pattern di sedicesimi e poi si imposta una risoluzione minore, le note "fuori scala" non possono essere cancellate.

Fig. 13 Il Pattern Editor

## 3.3. Creazione sequenza

Una volta creati i pattern, per moltiplicarli/cancellarli e posizionarli correttamente nella struttura della canzone (Fig. 14) e' sufficiente utilizzare - nel frame Song Editor - i pulsanti , e il comando "Copy" o "Delete" facendo click di destro sul nome del pattern selezionato.

Fig. 14 Stiamo inserendo note nel pattern

## 3.4. Operazioni sul mixer

Ovviamente in qualsiasi momento e' possibile aprire ed utilizzare la finestra del mixer (Fig. 15), sia durante la fase di creazione dei pattern, sia durante l'esecuzione delle sequenze.

Il Mixer e' composto da 16 linee indipendenti, ognuna corrispondente ad un diverso strumento, piu' la linea del "Master Output" che serve a regolare il volume dell'uscita principale. Ogni linea contiene 4 pulsanti ( ), regolazione del pan ( ), un indicatore del picco massimo raggiunto, il fader del volume e il nome della traccia. Premendo il pulsante e' possibile ascoltare esclusivamente lo strumento selezionato poiche' gli altri vengono automaticamente esclusi dalla riproduzione. Il pulsante "Mute" , semplicemente rende "muto" lo strumento selezionato eliminandolo quindi dal mix finale. L'indicatore del picco massimo visualizza il massimo volume raggiunto dallo strumento; il picco deve essere all'interno dell'intervallo tra 0.0 e 1.0, superare il valore di 1.0 significa che lo strumento andra' in "distorsione" (specialmente usando i driver OSS) generando un rumore simile a una "pernacchia": meglio abbassare il volume in questi casi! ;)

Infine e' presente il fader del volume, con il quale regoliamo il volume del singolo strumento e vediamo graficamente il picco raggiunto grazie al vu-meter posto dietro alla manopola.

Fig. 15 Dettaglio del Mixer