Sintesi Analogico-Sottrattiva (Princìpi di base)

La sintesi analogico-sottrattiva consente di creare nuove timbriche partendo da forme d’onda ricche di contenuto armonico alle quali verrà successivamente “sottratto” il materiale che non si ritiene utile al conseguimento del proprio obiettivo di sound design. La sintesi analogico-sottrattiva basa il proprio funzionamento su due percorsi paralleli: il percorso di controllo e il percorso audio.

Il Percorso di Controllo: CV/GATE

Il percorso di controllo è rappresentato da tensioni elettriche che se inviate ai successivi moduli del sintetizzatore indicheranno lo stato da assumere in un determinato momento. Tali tensioni sono denominate Control Voltage (d’ora innanzi CV) e Gate. In sostanza il CV consente di definire una condizione che il modulo ricevente dovrà ottemperare, ad esempio, un uso “classico” del CV è rappresentato dalla tastiera del sintetizzatore analogico che generando, quindi inviando, un CV ad un Oscillatore, lo intonerà alla frequenza (nota) voluta. Il Gate è una ulteriore tensione che consentirà di attivare una determinata condizione ad un modulo successivo, ad esempio, un uso “classico” del Gate è rappresentato dalla tastiera del sintetizzatore analogico che generando quindi inviando una tensione Gate ad un Voltage Controlled Amplifier, definirà per quanto tempo la nota generata dall’Oscillatore verrà udita; in sostanza il Gate nell’esempio sopracitato consente di definire la durata della nota.

Il Percorso Audio

Il percorso audio definisce attraverso quali moduli del sintetizzatore si otterrà la generazione del suono. La struttura di base di questo percorso è rappresentata da: Oscillatore, Filtro e Amplificatore.

L’Oscillatore

In un sintetizzatore analogico, l’oscillatore genera la forma d’onda (le forme d’onda di base sono: Sine, Triangle, Square, Saw) ed è controllabile mediante un voltaggio, il CV per l’appunto, al quale si adatterà al fine di intonarsi alla frequenza voluta: d’ora innanzi chiameremo l’oscillatore con un nome più appropriato, Voltage Controlled Oscillator (abbreviato in VCO).

Il Filtro

Il filtro consente di gestire le armoniche in arrivo dal VCO al fine di “scolpire il timbro” nella maniera voluta. Benchè il filtro utilizzato per antonomasia nella sintesi analogico-sottrattiva sia il “classico” filtro Low Pass a 24dB per ottava, si hanno in taluni sintetizzatori filtri anche di altre tipologie come ad esempio: Hi Pass, Peak, Band Pass e Band Reject. In sostanza il filtro è un equalizzatore, ma con l’importante particolarità di poter essere controllato da un voltaggio: il solito CV. Chiamiamo quindi il filtro con un nome più appropriato: Voltage Controlled Filter (d’ora innanzi abbreviato in VCF).

L’amplificatore

L’amplificatore all’interno di un sintetizzatore analogico rappresenta l’ultimo stadio del percorso audio e in sostanza consente di definire quando, e a quale intensità (volume), attivarsi al fine di “lasciar passare” il suono che lo attraversa consentendo di poter essere udito dall’utente.

Il Percorso di Controllo: La Modulazione

Senza l’ausilio di un percorso di modulazione il timbro generato rimarrebbe fermo e piatto quindi a breve monotono. Aggiungendo la modulazione al percorso di controllo si avranno invece timbriche in “movimento” e alla lunga molto più interessanti. Le principali sorgenti del percorso di controllo sono il CV e il Gate, ma è possibile “modulare” tali segnali di controllo mediante moduli specifici, tra i quali: Generatore di Inviluppo e Oscillatore in Bassa Frequenza.

Il Generatore di Inviluppo

Il generatore d’inviluppo, d’ora innanzi Envelope Generator (abbreviato in EG) consente di modificare una tensione nel tempo. In sostanza è possibile modificare, ad esempio, il Gate al fine di creare un’evoluzione nel tempo piuttosto che utilizzare una tensione che, di fatto, potrà essere solo presente oppure assente. Il classico EG consente di definire alcuni parametri come il tempo di attacco (Attack Time), il tempo di decadimento (Decay Time), la tensione da mantenere (Sustain Value), quindi il tempo di rilascio (Release Time). A causa dei nomi dei parametri sopracitati, l’EG viene spesso definito anche con il nome ADSR; acronimo di Attack/Decay/Sustain/Release. Un’applicazione classica dell’EG è data dal modificare il Gate che controlla il VCA e il VCF al fine di modificare l’inviluppo del volume e il timbro sul quale si sta operando.

L’Oscillatore in Bassa Frequenza

L’oscillatore in bassa frequenza, d’ora innanzi Low Frequency Oscillator (abbreviato in LFO), è di fatto un VCO limitato in un range di frequenze al di sotto della soglia di udibilità (20Hz). Un oscillatore che opera con un’escursione di frequenze così gravi viene utilizzato nel percorso di controllo, piuttosto che nel percorso audio, al fine di “creare movimento” in altri moduli presenti nel percorso audio quali VCO, VCF e VCA consentendo così di ottenere rispettivamente effetti di: Vibrato, Wha-Wha e Tremolo.

Fig. Diagramma a blocchi di un sintetizzatore. fonte: www.audioenginemusic.com/certifiedtraining.com

Ovviamente sono ancora numerosi i moduli da valutare al fine di avere una situazione esaustiva: Sample & Hold, Ring Modulator, Envelope Follower, Noise Generator e tanti altri. In un sintetizzatore non modulare, ad esempio un Minimoog Model D, tali moduli del percorso audio e di controllo sono “preconfezionati” e pronti all’uso, mentre nei sintetizzatori modulari è necessario costruire il proprio sistema potendo definire autonomamente quanti e quali moduli utilizzare scegliendoli tra la vasta disponibilità di mercato di VCO, VCF, VCA, EG e LFO.

Gli argomenti trattati in questo articolo sono parte del corso “Tecniche di Sintesi” di Audio Engine Music. Visita il link: http://www.logicpro.it/corso.php?id=90