Decir que los osciladores cambiaron la producción musical no sería una exageración. Desde el nacimiento de la síntesis de sonido a principios del siglo XX, los osciladores han sido el núcleo de la mayoría de los instrumentos musicales electrónicos, definiendo la forma en que la mayoría de estos instrumentos generan sonido.

Los osciladores son básicamente los que generan las señales que crean melodías, armonías y texturas. Para un productor, dominar su funcionamiento significa ser capaz de crear sonidos únicos, sacar el máximo partido de sus sintetizadores y plug-ins, y dominar la "magia" que se produce en los instrumentos musicales electrónicos.

Hoy hablaremos de los osciladores: qué son, cuál es su papel en la producción musical y cómo puedes utilizarlos para dar forma a tu paleta sónica.

¿Qué hace un oscilador?

En pocas palabras, los osciladores electrónicos producen sonido pasando rápidamente de un estado a otro. Lo hacen generando una forma de onda que se reproduce en bucle a una velocidad extremadamente alta para crear un tono específico. Al igual que la cuerda vibrante de una guitarra acústica, los circuitos electrónicos producen una forma de onda que puede amplificarse para crear sonido.

La salida de un oscilador tiene tres características principales: la frecuencia, que determina el tono, la amplitud, que afecta al volumen, y la forma de onda, que influye en el tono.

La frecuencia es la velocidad a la que se mueve una onda sonora y se mide en hercios (Hz). Cuando la frecuencia es alta, el tono suena agudo, y cuando es baja, el sonido es más grave.

La amplitud define el volumen de un sonido. Con un instrumento "real", si tocas más fuerte, el sonido es más alto porque la amplitud es mayor. En la música electrónica, los sonidos más fuertes son el resultado de niveles de voltaje más altos.

Por último, la forma de onda afecta a la calidad o timbre del sonido. Las distintas formas de ondas sonoras crean sonidos diferentes. En función de las formas de onda que crean, podemos dividir los osciladores en dos tipos: osciladores armónicos (también llamados osciladores lineales) y osciladores relajantes.

Un oscilador armónico crea patrones de ondas suaves y regulares, similares a los movimientos de vaivén de un columpio. Funcionan moviendo energía entre dos partes, como inductores y condensadores en un oscilador LC, o cristales de cuarzo en un oscilador de cristal. Piense que es como un péndulo que sigue oscilando porque comparte continuamente su energía entre dos puntos.

Los tipos más comunes de osciladores armónicos son los osciladores LC, los osciladores RC y los osciladores de cristal de cuarzo. Los encontrarás en radiotransmisores, señales de reloj y dispositivos increíblemente precisos como los relojes atómicos. Las ondas que producen son muy limpias y estables.

Por otro lado, los osciladores de relajación crean ondas cargando y descargando piezas de almacenamiento de energía como los condensadores. En lugar de producir ondas suaves, generan formas de onda más agudas, como ondas cuadradas, en diente de sierra o triangulares. Es como un interruptor de la luz que se enciende y apaga rápidamente, creando cambios rápidos entre estados altos y bajos.

Puedes encontrar osciladores de relajación en dispositivos como osciladores RC, osciladores de cambio de fase y osciladores controlados por tensión utilizados en sintetizadores.

Ahora, analicemos cada tipo de forma de onda.

Onda sinusoidal

La onda sinusoidal es la más simple de todas las formas de onda, con una única frecuencia fundamental sin armónicos.

Su tono suave y puro no desprende la riqueza y complejidad de otras formas de onda, por lo que suele utilizarse para sonidos suaves y redondeados, como flautas, órganos de barras de tracción y frecuencias subgraves.

Debido a su simplicidad, la onda sinusoidal suele utilizarse en síntesis aditiva y síntesis por modulación de frecuencia, mediante la superposición de múltiples ondas sinusoidales a diferentes frecuencias.

Onda diente de sierra

La onda diente de sierra es una de las formas de onda más ricas en armónicos, con todos los armónicos en proporción inversa a su número armónico.

Esto significa que a medida que aumenta la frecuencia armónica, disminuye su amplitud. El resultado es un sonido brillante y ligeramente áspero, que suele encontrarse en metales, cuerdas o tonos principales prominentes.

Como la onda diente de sierra incluye todos los armónicos, tiene un carácter naturalmente rico que funciona perfectamente en la síntesis sustractiva, donde el filtrado puede ajustar aún más su timbre.

Onda cuadrada

Aunque similar a la onda diente de sierra en fuerza, la onda cuadrada tiene una estructura armónica única, con sólo armónicos impares en proporción inversa a su número armónico.

Esto le confiere un sonido hueco distintivo que funciona bien con clarinetes, instrumentos de lengüeta y otros. El menor contenido armónico de la onda cuadrada la hace menos brillante que una onda diente de sierra, pero lo suficientemente rica para sonidos principales y graves.

Onda triangular

Al igual que la onda cuadrada, la onda triangular sólo contiene armónicos impares, pero con amplitudes mucho menores.

La reducción armónica sigue una relación al cuadrado: el tercer armónico es un noveno de la amplitud del fundamental, el quinto es un vigésimo quinto, y así sucesivamente.

El resultado es un tono suave y meloso que se asemeja a una onda sinusoidal pero con un borde sutil y zumbante.

Onda de pulso

La onda pulsada es una variación de la onda cuadrada en la que se puede ajustar la relación entre las partes altas y bajas de la onda. Este cambio de simetría modifica el contenido armónico, enfatizando o eliminando determinados armónicos.

Una onda cuadrada perfecta tiene un ciclo de trabajo 1:2 que carece de armónicos pares, mientras que una onda de pulso 1:3 elimina todos los armónicos que son múltiplos de tres. Cuando se combina con la modulación por ancho de pulso (PWM), de modo que el ciclo de trabajo cambia dinámicamente con el tiempo, la onda de pulso se convierte en una gran opción para elaborar paisajes sonoros en evolución.

Cómo funciona un sintetizador

Como ya habrás adivinado, un sintetizador es una combinación de distintos componentes que trabajan juntos para generar y dar forma al sonido. Estos componentes suelen ser: osciladores, filtros, generadores de envolvente, amplificadores controlados por tensión (VCA), osciladores de baja frecuencia (LFO) y mezcladores.

Los principios que definen todos los sintetizadores de hardware se basan en la manipulación electrónica de la señal. Echemos un vistazo a todos los controladores que dan forma al sonido procedente de un sintetizador.

El papel del oscilador

El punto de partida para crear sonidos con un sintetizador es el circuito oscilador electrónico, del que ya hemos hablado.

Un oscilador electrónico es un circuito que produce una señal de salida específica: una onda repetida que cicla entre dos tensiones. La velocidad a la que se produce este ciclo (denominada frecuencia de oscilación) define el tono del sonido, mientras que la forma de la onda afecta a su timbre.

El concepto de oscilador electrónico es similar al de oscilador mecánico. Un oscilador mecánico es un sistema que se mueve hacia adelante y hacia atrás repetidamente, cambiando la energía entre las formas cinética y potencial. Un buen ejemplo es el péndulo de un reloj, que oscila gracias a la gravedad.

El filtro da forma al contenido armónico

Una vez creada la forma de onda, pasa por un filtro que elimina o acentúa determinadas frecuencias.

Un filtro tiene una señal de entrada, una salida y varios controles para definir cómo debe procesarse el sonido.

Hay varios tipos de filtros, pero los más comunes son:

• Un filtro de paso bajo deja pasar las frecuencias bajas y atenúa las altas.
• Un filtro de paso alto elimina las frecuencias bajas y deja las altas.
• Un filtro pasa banda aísla un rango específico de frecuencias, cortando tanto los agudos como los graves fuera del rango establecido.

Los filtros también tienen una frecuencia de resonancia, que es la frecuencia a la que potencian la señal en lugar de atenuarla. Este control de resonancia realza el punto de corte y añade carácter al sonido.

Control de la amplitud con el VCA y el generador de envolventes

Un sintetizador necesita una forma de controlar el volumen que puede alcanzar un sonido. Para eso están el amplificador controlado por voltaje (VCA) y el generador de envolvente.

El VCA es básicamente un mando de volumen para ajustar el nivel de la frecuencia de salida en función de una señal de control entrante.

Un generador de envolventes cambia la forma en que evoluciona un sonido. El tipo más común de envolvente sigue el modelo ADSR:

• Ataque: Tiempo que tarda un sonido en pasar del silencio al volumen máximo.
• Decaimiento: El tiempo que tarda el volumen en bajar desde su pico hasta el nivel de sustain.
• Sustain: Nivel al que se mantiene el sonido mientras se pulsa una tecla.
• Release: El tiempo que tarda el sonido en desvanecerse después de soltar la tecla.

Básicamente, cuando se pulsa una tecla, el teclado envía dos señales de voltaje: una determina el tono, mientras que la otra es una señal de puerta que activa el generador de envolvente. La envolvente controla entonces el VCA, afectando a la expresión dinámica del sonido.

Modulación

Los sintetizadores suelen incluir opciones de modulación para añadir movimiento y variación a un sonido, la más popular de las cuales es el oscilador de baja frecuencia (LFO).

A diferencia del circuito oscilador primario, que afecta al rango de audio de las notas musicales audibles, un LFO oscila en un rango de frecuencias mucho más bajo (normalmente por debajo de 20 Hz).

Por lo tanto, en lugar de producir tonos audibles, los LFO se utilizan para modular otros parámetros, como el tono (vibrato), la amplitud (trémolo) o la frecuencia de corte del filtro (efecto wah).

Otra forma de modulación es la modulación de frecuencia (síntesis FM), en la que un oscilador (el modulador) altera la frecuencia de otro oscilador (la portadora), produciendo timbres más articulados.

Síntesis digital frente a síntesis analógica

Aunque los sintetizadores antiguos utilizan osciladores y circuitos analógicos, los modernos pueden recrear el mismo efecto digitalmente.

Un circuito digital representa el sonido como valores numéricos, que son procesados por un algoritmo antes de ser convertidos de nuevo en una señal analógica a través de un convertidor digital-analógico (DAC).

Algunos sintetizadores combinan componentes analógicos y digitales y, a pesar de la popularidad de la síntesis digital, los sintetizadores analógicos siguen siendo demandados por la calidez y las imperfecciones orgánicas de los componentes analógicos, como los filtros de frecuencia resonante y los circuitos oscilantes.

Existe un debate permanente sobre si los plugins VST pueden recrear a la perfección el sonido de los sintetizadores analógicos. En mi experiencia como músico, me he encontrado con muchos plugins fenomenales que sonaban igual que los sintetizadores originales. Sin embargo, tocar el hardware real ofrece una experiencia más práctica, especialmente cuando se toca en directo.

Dicho esto, los plugins VST suelen costar una fracción del hardware en el que se inspiran, así que deberías tenerlos en cuenta, sobre todo si acabas de entrar en el mundo de la síntesis de sonido.

La ruta final de la señal

En resumen, un sintetizador sustractivo estándar sigue esta ruta de señal:

1. El oscilador genera una forma de onda con una amplitud y una señal de salida constantes.
2. El filtro modela el contenido armónico atenuando o realzando las frecuencias.
3. El generador de envolvente y el VCA controlan la evolución del sonido en el tiempo.
4. Una fuente de modulación, como un LFO o un oscilador de cambio de fase, añade movimiento al sonido.
5. La señal final se envía a un mezclador, un transmisor de radio o un equipo de audiofrecuencia.

Ni que decir tiene que muchos sintetizadores pueden hacer mucho más que esto.

Muchos sintetizadores de gama alta ofrecen más opciones de modulación, como bucles de fase bloqueada, osciladores de realimentación, osciladores de cristal de cuarzo, opciones de muestreo y osciladores de radiofrecuencia.

Uso de la síntesis de sonido para crear un nuevo instrumento

La síntesis de sonido ofrece a músicos y productores la posibilidad de crear nuevos instrumentos desde cero. En esta sección, exploraremos cómo utilizar la síntesis de sonido para crear un nuevo instrumento, tanto si utilizas un sintetizador real como un plugin.

En el corazón del carácter de cualquier instrumento electrónico está su forma de onda, y ahí es donde deberías empezar a crear tu nuevo sonido. Las distintas formas de onda producen cualidades tonales únicas, que afectan a la sensación de brillo, calidez o dureza del sonido.

Basándote en las propiedades de cada forma de onda, elige una en función del papel que desempeñará tu instrumento en el paisaje sonoro que estás construyendo. A continuación, utiliza los demás componentes que ofrece el sintetizador, como filtros, generadores de envolvente y ajustes de modulación, para dar forma al sonido final.

Por ejemplo, intenta crear un sintetizador sustractivo sencillo. Ajustando la configuración del filtro y la envolvente, que controlan el ataque, decaimiento, sostenido y liberación del sonido, puede convertir un sonido de pad largo y sostenido en un punteo corto y percusivo.

O imagínese que parte de un preajuste básico de acordeón en un sintetizador. Si desactiva los osciladores adicionales, los osciladores de baja frecuencia (LFO) y el vibrato, el sonido se simplifica enormemente. Aumentando el brillo del filtro y acortando los ajustes de la envolvente del amplificador, puedes transformar el pad en un sonido de puñalada aguda.

Incluso una forma de onda cuadrada, que suele utilizarse para crear sonidos brillantes y atrevidos, puede convertirse en algo totalmente distinto. Con algunos ajustes en el corte del filtro y una configuración de envolvente más larga, una onda cuadrada puede servir de base para un pad ambiental suave.

Para crear sonidos únicos, tendrás que conocer a fondo las características de las formas de onda básicas. Mezclando diferentes formas de onda a distintos volúmenes, puedes crear paisajes sonoros complejos y cautivadores.

Plomos

Hablando del papel del instrumento que estás creando, recuerda que los leads deben tener unas características sonoras que los hagan destacar cuando se mezclen con el resto de la pista.

Dependiendo de la forma de onda y el procesado que elijas, los sonidos lead pueden ser penetrantes, suaves o agresivos. Normalmente, un lead de onda cuadrada con un filtro abierto ofrece un sonido de sintetizador clásico y potente, mientras que un lead de onda triangular puede ayudar a crear un efecto más parecido al de una flauta.

Un lead de onda diente de sierra puede ayudarte a crear un tono rico y pleno que encaja bien con la mayoría de géneros electrónicos. Al mezclar ondas sinusoidales y cuadradas, puedes añadir redondez a los leads punteados, al tiempo que añades elementos de ruido que pueden dar un carácter más arenoso a tu sonido.

Basslines

Especialmente en la electrónica y el hip-hop, los sintetizadores se utilizan para generar sonidos de bajo únicos. Y aquí, una vez más, las opciones son infinitas.

Para unos graves sutiles y profundos, la mejor opción es una simple onda sinusoidal, porque produce de forma natural un sonido suave y grave. Por otro lado, si buscas un bajo ácido, una onda diente de sierra o cuadrada, combinada con resonancia añadida y modulación de filtro, crea ese sonido ácido clásico que recuerda al icónico Roland TB-303.

También puedes crear un tono de bajo pesado mezclando ondas cuadradas y de diente de sierra, a veces acompañadas de una onda sinusoidal para darle más profundidad. Los bajos suaves pueden crearse con una forma de onda triangular, que tiene una calidad de sonido más natural y menos sintética.

Almohadillas

Los pads son el sonido de fondo que da a una pista su vibración y ritmo. Suelen producirse lentamente y desvanecerse para dar vida a un sonido estratificado que hace avanzar la pista.

A la hora de crear pads, el tipo de forma de onda que elijas es importante, pero lo que realmente marca la diferencia es la forma de ajustarla y filtrarla.

Las ondas cuadradas y de pulso pueden sonar un poco como instrumentos de viento o cuerdas, mientras que las ondas de diente de sierra pueden ayudar a crear un sonido más envolvente. Las ondas triangulares son suaves y ensoñadoras, y las sinusoidales aportan una gran riqueza a la textura del sonido.

Utilizar ajustes más largos para el sonido y bajar las frecuencias altas ayuda a diseñar el ambiente de un pad. Incluso las formas de onda más brillantes pueden suavizarse con un cuidadoso filtrado y reverberación, haciéndolas más agradables al oído.

Cómo crear sonidos de sintetizador

La verdadera magia se produce cuando te pones manos a la obra y empiezas a experimentar.

Independientemente de si utilizas un sintetizador de hardware o un plugin VST, entender cómo funcionan los osciladores es lo que te permitirá crear sonidos que sólo existen en tu mente.

No se trata de girar mandos al azar y esperar que ocurra algo interesante; se trata de saber qué ocurre bajo el capó y cómo interactúan los distintos tipos de osciladores, circuitos y formas de onda para dar forma al sonido.

¿Por dónde empezar? La respuesta es sencilla: genera una señal oscilante que produzca ondas sonoras. Esta señal es la base de cualquier parche de sintetizador, y se presenta en las distintas formas que hemos comentado.

Una buena forma de practicar es utilizar un oscilador controlado por tensión (VCO). Estos osciladores te permiten ajustar la frecuencia de salida con un voltaje de control, ofreciéndote una forma práctica de explorar el diseño de sonido.

Empieza seleccionando una onda sinusoidal, que no tiene armónicos adicionales. A continuación, cambia a una onda cuadrada, que introduce armónicos impares, y prueba a ajustar el ciclo de trabajo para crear ondas de pulso y escuchar cómo afectan al tono las distintas proporciones.

Ahora es el momento de explorar los osciladores de realimentación y los osciladores de desplazamiento de fase. Estas herramientas pueden introducir cambios sutiles y extremos en el sonido realimentando la señal de salida en el circuito oscilador. Puedes utilizar esta técnica para crear desde suaves efectos de vibrato hasta texturas más caóticas.

Otro aspecto importante que hay que entender es cómo funcionan los circuitos osciladores en los distintos diseños de sintetizador. Algunos sintetizadores utilizan osciladores LC, que se basan en inductores y condensadores para generar oscilaciones, mientras que otros utilizan osciladores de cristal, que proporcionan frecuencias ultraestables utilizando cristales de cuarzo.

Se suelen encontrar en sintetizadores digitales, osciladores de frecuencia fija y osciladores de radiofrecuencia para transmisores y receptores de radio. La estabilidad de un oscilador define la estabilidad del tono.

Una vez que domines los conceptos básicos, puedes experimentar con bucles de fase bloqueada (PLL) y osciladores de relajación. Los PLL te ofrecen un mayor control de la frecuencia mediante el bloqueo en una frecuencia de entrada, lo que los hace útiles a la hora de sincronizar osciladores en configuraciones modulares.

Los osciladores de relajación, por su parte, crean formas de onda no sinusoidales mediante la carga y descarga rápida de condensadores, que es la mejor opción cuando se trata de crear sonidos percusivos.

En última instancia, lo bueno que seas programando sintetizadores vendrá definido por lo hábil que seas dando forma a la salida de tu oscilador con filtros y modulación.

Pruebe a encaminar la señal oscilante a través de un filtro de paso bajo para suavizar los sobretonos ásperos, o utilice un filtro de paso alto para diluir un efecto de sonido cargado de graves. Modula el corte del filtro con un LFO (oscilador de baja frecuencia) para conseguir un efecto de bamboleo, o utiliza un generador de envolventes para crear swells y punteos dinámicos.

Para profundizar en el comportamiento del oscilador, aprende más sobre la realimentación positiva y los bucles de realimentación dentro de tu sintetizador. Por ejemplo, aumentar la realimentación en un circuito de retardo puede convertir un sonido sencillo en una textura evolutiva. O el uso de un aumento de frecuencia resonante puede enfatizar armónicos específicos, creando un sonido de sinte squelchy que puede funcionar bien con leads.

Por último, al trabajar con sintetizadores digitales, es posible que te encuentres con términos como frecuencia de reloj, señal de reloj y pulsos de reloj. Estos términos se refieren a la sincronización de un oscilador dentro de un circuito electrónico, que ayuda al sintetizador a mantenerse sincronizado con otros elementos.

Practicar la creación de sonidos

Una de las mejores formas de practicar la creación de sonidos de sintetizador es recrear instrumentos conocidos utilizando sólo formas de onda básicas. Empieza con una simple onda sinusoidal y comprueba si puedes darle forma de flauta con una envolvente y un poco de vibrato. A continuación, toma una onda de diente de sierra y crea un sintetizador de latón añadiendo una envolvente de filtro y algo de desafinación.

Muchos sintetizadores incorporan visualizadores de formas de onda de salida, que permiten ver cómo cambian las formas de onda al modificar los parámetros. Ver cómo una onda cuadrada se transforma en una onda diente de sierra con un poco de filtrado puede marcar la diferencia en tu comprensión de la síntesis.

En definitiva, dominar el diseño de sonido de sintetizador consiste en practicar utilizando el instrumento específico que tienes a tu disposición.

No malgastes tu tiempo y dinero comprando sintetizadores caros que puedas modular infinitamente, sino invierte tiempo y energía en aprender todo sobre el sintetizador que tengas en casa o en tu DAW. Tómate tu tiempo para jugar con diferentes circuitos osciladores en tu sintetizador y ver cómo afectan al sonido. Prueba el efecto de los condensadores variables en la respuesta de frecuencia e intenta llevar al límite las capacidades de tu sintetizador.

No importa si trabajas con hardware analógico o plugins digitales; el secreto está en explorar, retocar y experimentar hasta que encuentres los sonidos que se adaptan perfectamente a tu pista.

Reflexiones finales

Espero que esta guía te ayude a sacar el máximo partido a tu sintetizador.

Recuerda que, aunque todos los sintetizadores comparten rasgos comunes, cada uno tiene su propia firma sonora, lo que significa que los mismos sonidos manipulados por sintetizadores distintos crearán paisajes sonoros diferentes.

Tómate tu tiempo no sólo para comprender cómo afecta cada herramienta a los sonidos, sino también cómo se combinan entre sí las distintas formas de onda y efectos. Para crear texturas sonoras complejas, necesitas saber cómo superponer capas de sonido de forma cohesiva para crear una experiencia sonora envolvente.

Por último, aprovecha los innumerables tutoriales que puedes encontrar en Internet. Sea cual sea el sintetizador que decidas utilizar, estoy seguro de que encontrarás multitud de reseñas y vídeos que te explicarán cómo sacar el máximo partido a tu instrumento.

Buena suerte y siga siendo creativo.