Come funziona un sintetizzatore – le basi

Vlady YakovenkoGuide, Missaggio

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Anatomia dei synth


Un sintetizzatore è uno strumento che a prima vista potrebbe apparire semplice. Da fuori sembrano pianoforti elettronici, ma in realtà sono molto più di questo.
Come funzionano? Vediamolo in questo articoloAutore

Isynth hanno stravolto completamente la scena musicale sin dagli anni 70′. Se puoi suonare uno di questi strumenti, hai in mano infinite possibilità, dagli organi ai violini, dai bassi elettrici ai loop di batteria -per non parlare dei suoni non esistenti in natura. Sono moltissimi i generi musicali che non esisterebbero senza questo magico dispositivo.

I sintetizzatori sono strumenti complessi quanto semplici, sebbene i principi di funzionamento siano molto logici: combinandoli tra di loro abbiamo infinite possibilità creative. È un terreno ancora in gran parte inesplorato.

Sintetizzatore modulare

Che tu ci creda o no, questo è un synth

I sintetizzatori si dividono per tipologia


La sintesi sottrattiva genera il proprio suono attraverso il filtraggio di uno o più oscillatori (in genere con elevata produzione di armoniche, come l’onda dente di sega o l’onda quadra) per ottenere il timbro desiderato.

In genere fa grande uso di LFO e Inviluppi applicati ai filtri.

Grazie a Fourier  sappiamo che ogni suono può essere riprodotto tramite la somma di (potenzialmente) infinite onde sinusoidali. I sintetizzatori additivi sfruttano questo concetto, sommando il contenuto armonico di uno o più oscillatori per ricreare il timbro desiderato.

È comunque una tecnica complessa che non ha trovato molto spazio nell’ambito della produzione musicale.

Questa tipologia di sintesi si basa su una concezione corpuscolare del suono: minuscoli grani elementari (sample molto corti, nell’ordine di poche decine di millisecondi) vengono riprodotti in loop per generare suoni complessi. È una tecnica molto “instabile” e sperimentale

La sintesi a modulazione di frequenza (detta anche sintesi FM) è una delle tipologie più utilizzate negli ultimi 20-30 anni. Il primo synth FM fu prodotto dalla Yamaha nel 1982.

Si basa sul concetto di modulazione: la timbrica di un oscillatore base viene modulata in funzione di un secondo oscillatore: detto “portante“. In questo modo il suono “puro” di un oscillatore prettamente “statico” si arricchisce di nuove armoniche in modo molto variabile.
Questo sistema è utilizzato per riprodurre timbri estremamente verosimili, in natura la maggior parte dei suoni viene generata in questo modo.
Questi synth sono molto adatti per riprodurre bassi e pianoforti.

Questi però non sono gli unici tipi di sintetizzatori esistenti.
Esistono anche sintetizzatori a modellazione fisica, quelli basati su analisi e resintesi e infine i synth basati su sample. Verranno affrontati in futuro.

Struttura


Prenderò come esempio Serum della Xfer.

Per chi non lo conoscesse è uscito da relativamente poco e ha conquistato il mercato in men che non si dica. Ecco la sua scheda di Splice 

L’ho scelto per la sua ottima interfaccia e semplicità di utilizzo.

Ai fini di questo articolo prendiamo in considerazione solo le 4 aree che ho evidenziato.

 

Ogni sintetizzatore (in genere) ha almeno questi quattro elementi, grazie ai quali potremo costruire il nostro suono.

  • Oscillatore – È il dispositivo che genera suoni grezzi, con un timbro che dipende dalla forma d’onda scelta. La sintesi additiva sintetizza queste forme a partire da onde sinusoidali pure. Quella FM utilizza un oscillatore per modularne un altro. La sintesi sottrattiva in genere adotta qui forme d’onda con elevata produzione di armoniche, come ad esempio l’onda a dente di sega. Negli oscillatori è possibile scegliere prima di tutto la forma d’onda, poi l’ottava, il numero di voci simultanee e in detune. Il detune è il grado di stonatura rispetto alla frequenza che dovrebbero avere. In caso di detune a 0 abbiamo un segnare sempre alla stessa frequenza. Importante dire che il detune ha effetto marcato solo con numero di voci superiore a tre. Questo accade perchè si cominciando a verificare battimenti (picchi e cadute di certe frequenze) e il nostro suono diventa più vivo e variabile. Il classico suono dei pad è ottenuto con detune elevati.


  • Filtro – Modella il suono generato dagli oscillatori facendo passare determinati range di frequenze. I filtri (o più spesso le loro variabili) sono spesso animati da LFO e Inviluppi. Questi dispositivi sono essenziali per la sintesi sottrattiva.
    Le variabili qui sono il cut-off (frequenza di taglio) e la risonanza.
    Se non hai ancora letto il nostro articolo dedicato alle basi dei filtri puoi farlo qui 


  • Inviluppo – Si oppupa della modulazione di inviluppo per dare forma al volume e al contenuto armonico della nota riprodotta nel dominio del tempo, secondo i paramentri  attack, decay, sustain and release. Sono utilizzati in tutte le forme di sintesi


  • LFO – Low Frequency Oscillator (oscillatore a bassa frequenza) è un oscillatore di frequenza definibile a piacere. È utilizzato per variare nel tempo valori di altre componenti del nostro sintetizzatore. Quasi sempre il tempo viene definito in relazione alla durata della battuta (sincronizzata con i BPM) in valori come 1/2 – 1/32, ma anche valori come 2 battute o 8 battute.
    È possibile decidere la forma d’onda (sono usate le più elementari). Servono per modulare il suono in modo ritmico -per esempio per dare l’effetto tremolo e vibrato – oppure controllare il cut-off di un filtro. Anche questi utilizzati in ogni forma di sintesi.

Importante specificare che se un LFO cicla il valore in un loop infinito, questo non accade per gli inviluppi, che seguono un percorso unico che ricomincia solo alla prossima pressione della tastiera (nota).


Possiamo dire quindi che la catena di generazione del suono di un synth elementare è:

Nota > Oscillatore > Filtro > Uscita


Dovo aver imparato questi elementi è facile ipotizzare che suono avremo con una certa configurazione di parametri

Per esempio: per avere un tremolo basterà applicare un LFO abbastanza rapido (1/32 di battuta) al volume di un nostro oscillatore.

Ecco un istanza di Serum con una nota suonata. Prova a immaginare che tipo di suono uscirà guardando i 4 valori che abbiamo visto prima senza leggere altro.


Senza ombra di dubbio si tratta di un pad. Ecco perchè:

  1. Ci sono 3 voci con un Detune elevato – anche nel secondo oscillatore
  2. Gli inviluppi sono multipli e sono lunghi – è facile immaginare che si tratta di un suono che si evolve lentamente
  3. L’unico LFO che vediamo è impostato ad una frequenza di 0.1 Hz. È un valore basso, sintomo di lentezza e cambiamenti poco marcati.
  4. Il filtro non ci dice molto in questo caso, sembra essere usato per rendere più vario il contenuto armonico. Probabilmente è mosso da un LFO o Inviluppo lento.


Come abbiamo potuto vedere è importante conoscere come funzionano questi strumenti, con tempo ed esperienza sarai in grado di creare il suono che cerchi, plasmarlo, variarlo e farlo evolvere come preferisci


Altri dubbi?

Faccelo sapere nei commenti!


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Suono la chitarra negli He Comes Later, e produco musica elettronica da diversi anni come Polyterative. Il mio numero preferito è il 13 e trovo bellissimi i gufi. Vado matto per la pizza, come per i videogiochi e tutto quello che riguarda l’high-tech