El K’s Lab fue creado en 1987, 31 años antes de la redacción de este artículo. El teclado DX7 y su tecnología de generador de tonos FM fueron un gran éxito por aquel entonces, y empezaron a aparecer productos que utilizaban la generación de tonos PCM. El Dr. Kunimoto recuerda que su trabajo de investigación comenzó en respuesta al encargo recibido desde la alta dirección de la compañía para “crear el siguiente sistema de generación de tonos en el transcurso de 5 años”.

El K’s Lab empezó con el Dr. Kunimoto al mando y solo 7 u 8 miembros. No mucho después de haber empezado a investigar sobre la caída del sonido y otros fenómenos acústicos, encontraron una vieja tesis que describía cómo las propiedades acústicas de un tubo cónico podían ser simuladas utilizando dos tubos cilíndricos de lados rectos. Ese descubrimiento desencadenó una avalancha.

“La tesis estaba bien escondida a pesar de haber sido escrita por un profesor relevante en el campo de la acústica, y fue una revelación para nosotros. Por ejemplo, un saxofón tiene un tudel cónico, por lo que los cálculos necesarios para modelar su sonido son extremadamente complejos y suponen un gran volumen de datos. Eso hacía que el modelado no fuese práctico. Pero si podíamos simular un tubo cónico con dos simples tubos cilíndricos, la situación cambiaba por completo. Los experimentos para confirmar este principio comenzaron inmediatamente, y —como recuerda el Dr. Kunimoto— encontramos que era fácil simular un sonido de saxofón tanto con un dispositivo físico como a través de cálculos de modelado”.

O de trompeta, o de flauta. Y básicamente también se podía aplicar a instrumentos de cuerda, que comparten el mismo mecanismo de “retardo de ondas” que se produce con la propagación de ondas en los tubos, lo que significaba la posibilidad de simular violines y guitarras con la misma clase de modelados. La investigación en el campo del modelado por ordenador de instrumentos musicales naturales condujo en última instancia al desarrollo del VL1 en 1993. El VL1 implementaba el primer “generador de tonos de acústica virtual” basado en modelado físico.

El K’s Lab había completado con éxito las órdenes que venían de arriba y había creado un producto revolucionario en el transcurso de casi 5 años. Pero no estaba destinado a ser un éxito mundial como el DX7.

El Dr. Kunimoto explica: “En términos de negocio no supuso un éxito en ese momento, pero el concepto de modelado físico tenía implicaciones mucho mayores. Estábamos seguros de que tenía un enorme potencial de cara al futuro, y particularmente para la simulación de circuitos electrónicos. Aparentemente podría parecer que la simulación de circuitos electrónicos no tiene ninguna relación, pero existe una estrecha conexión con la simulación de instrumentos de cuerda y de viento a nivel técnico. Y también queríamos aplicar la tecnología a los efectos”.

El VL1 incluía una serie de efectos, como flanger y distorsión, que de hecho estaban basados en simulaciones de circuitos electrónicos creadas a través de modelado físico. Aquellos efectos marcaron el principio de la tecnología VCM (Virtual Circuitry Modeling/Modelado de circuitos virtuales).

La teoría de que se pueden utilizar dos tubos cilíndricos para simular un tubo cónico fue aplicada más tarde de forma completamente diferente por Yamaha para crear el innovador Venova, definido como un instrumento de viento “informal”, que fue lanzado el año pasado y se convirtió en un éxito.

El VL1 fue seguido por el sintetizador VP1 en 1994. El VL7, una versión más económica del VL1, fue lanzado ese mismo año. Personalmente, fui de los primeros en comprarme un VL70-m, que tenía un tamaño de media unidad de rack, cuando se lanzó en 1996, y todavía lo conservo. Ninguno de estos productos, sin embargo, tuvo un gran éxito en lo que a negocio se refiere.

El Dr. Kunimoto continúa: “Durante algún tiempo en la segunda mitad de los años 90, empecé a involucrarme cada vez más en el marketing y el desarrollo de productos, en una posición que me permitía ver la tecnología desde una perspectiva «exterior». Los restantes miembros del equipo técnico continuaron trabajando en productos que empleaban modelado físico de circuitos analógicos, tales como los sintetizadores AN1x y EX5”.

El Dr. Kunimoto volvió al grupo de investigación en 2001, y eso marcó el comienzo de una renovada oleada de actividad en un “nuevo” K’s Lab. Fue por entonces cuando, a petición de la División de Pro Audio de Yamaha, el grupo empezó a enfocarse hacia la creación de efectos basados en el modelado físico de circuitos analógicos para mesas de mezclas digitales.

El Dr. Kunimoto recuerda que “ya había disponibles una gran variedad de plug-ins en este campo, algunos de los cuales afirmaban utilizar modelado físico para la simulación de circuitos analógicos. Pero cuando se examinaban con detalle, era evidente que ninguno de ellos utilizaba modelado en el sentido estricto del concepto. Empezamos a aportar y a discutir ideas entre nosotros y a desarrollar verdaderos efectos de modelado físico que fuesen adecuados para el uso en mesas de mezclas profesionales. En concreto, estuvimos trabajando en ocho efectos: compresión y ecualización de estudio, efectos de pedales para guitarra, saturación de cinta y otros que pudieran añadirse a nuestras mesas de mezclas digitales a través de una actualización de firmware”.

Se introdujeron efectos de modelado físico en las actualizaciones “V2” de las mesas de mezclas digitales DM2000, 02R96, DM1000 y 01V96 para el área de producción musical lanzadas en 2002 y 2003, e inmediatamente captaron la atención de toda la industria. Fue en ese momento cuando se acuñó el uso del término VCM (Virtual Circuitry Modeling/Modelado de circuitos virtuales) y se reveló el logotipo del K’s Lab, lanzando el nombre del K’s Lab a un reconocimiento mundial.

Esa primera generación de efectos VCM también fue incluida en las mesas de sonorización en directo PM5D, M7CL y LS9, que se lanzaron posteriormente, lo que supuso que los efectos VCM se convirtieran en unos activos de gran prestigio tanto en el campo de la producción como en el de la sonorización en directo. El K’s Lab ya estaba trabajando en nuevos efectos VCM, y la segunda generación fue presentada con las mesas de mezclas digitales de la serie CL, que también llevaban integrada la compatibilidad con Dante y que causaron un gran impacto en la industria cuando se lanzaron en 2012.

Según el Dr. Kunimoto, uno de los aspectos más destacados de la época fue la colaboración de Yamaha con Rupert Neve Designs (RND). RND está dirigida por Mr. Rupert Neve, un legendario ingeniero que es en gran medida responsable de haber puesto los cimientos de lo que es en la actualidad la industria del audio profesional.

En septiembre de 2007, 5 años antes del lanzamiento de la serie CL, se organizó una reunión con Rupert Neve. Nerviosos y sin tener la más mínima idea de cómo reaccionaría, el sonido VCM desarrollado por el K’s Lab fue presentado a Mr. Neve para su valoración. La respuesta de Mr. Neve fue: “La musicalidad es buena y las características del dispositivo real son audibles”. El Dr. Kunimoto hace la observación de que “antes de conocer a Rupert Neve habíamos estado experimentando con el modelado de productos Neve, mesas SSL y otros equipos «vintage», y ya estábamos familiarizados con su esencia. Probablemente esa sea parte de la razón por la que fuimos capaces de satisfacer a Mr. Neve”. Rupert Neve procedió entonces a describir su filosofía del diseño de audio en profundidad. Un trasfondo tecnológico compartido llevó a que los dos ingenieros se entendiesen y se aceptasen de inmediato.

Tras meses de desarrollo, el primer modelo Portico fue escuchado por Mr. Neve. Su respuesta (“se aproxima mucho”) indicaba que no estaba cien por cien satisfecho. Mr. Neve continuó proporcionando asesoramiento sobre cómo se podían ajustar los agudos o cómo se podían retocar los armónicos de los graves hasta llegar a igualar a su propio dispositivo mediante un modelo ideal. El Dr. Kunimoto señala que “al final estuvo satisfecho cien por cien”.

Y a propósito, ¿cómo funciona el modelado físico de un circuito analógico? ¿Es realmente posible simular todos los circuitos con tan solo un condensador o un transistor?

Si fuese posible reproducir exactamente las características y el sonido de un circuito a través de un cálculo digital por ordenador, eso sería todo lo necesario. Pero cuando se considera el comportamiento sutil de los circuitos analógicos, rara vez es así de simple. En tales casos es necesario simular con precisión las características de los circuitos básicos consistentes en un condensador, un transistor, etc. Contemplando el sistema en su totalidad, se aplica procesamiento simple a las secciones que pueden reproducirse fácilmente, mientras que a las secciones que necesitan más detalle se les aplica una simulación más profunda. La clave es aplicar esos dos métodos de forma apropiada. De esta manera, la tecnología VCM recrea con precisión las características y el sonido de los equipos analógicos originales.

Ahora veamos más en detalle un producto real del K´s Lab. Examinaremos un ecualizador de canal con características que son relativamente fáciles de entender. El ecualizador de canal, a veces llamado ecualizador de tira de canal, se refiere al ecualizador proporcionado en cada canal de una mesa de mezclas para el ajuste de canales individuales. Aunque no es exactamente un “efecto”, vamos a ver el ecualizador de canal proporcionado en mesas de mezclas Yamaha como las series RIVAGE PM y CL/QL.

Kenichi Tamiya es un especialista en tecnología de ecualización y fue responsable del desarrollo del software de ecualizador de canal. Mr. Tamiya empezó a interesarse por el audio durante sus años de universidad y se incorporó a Yamaha para cumplir su sueño de desarrollar amplificadores de AV. Se convirtió en miembro del K’s Lab en 2010 después de pasar tiempo desarrollando datos de campos sonoros para amplificadores AV y altavoces para aplicaciones comerciales. Fue asignado al K’s Lab justo en la época en la que el Dr. Kunimoto era el director general del Centro de Investigación y Desarrollo de Yamaha.

Mirando los tipos de ecualizador por orden, la respuesta del ecualizador de tipo “Legacy” es matemáticamente precisa. El tipo “Precise” mantiene la precisión del “Legacy” a la vez que permite establecer y ajustar con exactitud puntos de ecualización para disponer de un amplio rango de control tonal. Si miramos la respuesta, podemos ver una pequeña cantidad de rebasamiento (un ligero aumento antes de caer) que hace que el efecto de los ajustes se escuche fácilmente El tipo “Precise” también ha sido cuidadosamente diseñado para que la frecuencia de control permanezca subjetivamente constante cuando se cambia la ganancia del ecualizador, y el aumento de rebasamiento y la frecuencia de cruce por cero están enlazadas con la ganancia del ecualizador para que ninguna frecuencia innecesaria se vea afectada por los ajustes del ecualizador.

Como su nombre implica, el tipo “Smooth” permite ajustes de sonido suaves y naturales que no oscurecerán las características esenciales de la fuente. Al igual que con el tipo “Legacy”, no hay rebasamiento en las curvas “shelving”, pero la frecuencia de cruce por cero del aumento se mantiene constante para que se conserve la facilidad operativa a la vez que permite dar forma a la respuesta con un sonido suave y natural.