Termi "subtraktiivinen synteesi" saattaa vaikuttaa ylevältä ja teoreettiselta käsitteeltä. Jos olet kuitenkin joskus harrastanut musiikin tuottamista syntetisaattorilla, se on sinulle todennäköisesti jo tuttu.

Subtraktiivinen synteesi on jo pitkään ollut vallitseva synteesityyppi, joka on peräisin analogisten syntetisaattoreiden aikakaudelta, mutta joka kestää lukemattomissa digitaalisissa laitteistosyntetisaattoreissa ja syntetisaattori-VST:issä. Subtraktiivisen synteesin käsitteiden ymmärtäminen voi tuntua pelottavalta, varsinkin kun olet vasta tutustumassa syntetisaattoreiden maailmaan, mutta älä pelkää, sillä se ei itse asiassa ole niin pelottavaa kuin miltä se saattaa vaikuttaa.

Tässä oppaassa tarjoamme kattavan erittelyn subtraktiivisesta synteesistä, jotta voit kirjoittaa, soittaa ja tuottaa syntetisaattoreilla varmemmin.

Mikä on subtraktiivinen synteesi?

Subtraktiivisen synteesin taito tarkoittaa musiikillisten äänien luomista aloittamalla harmonisesti tiheästä aaltomuodosta ja jalostamalla sitä suodattimien ja muiden käsittelytapojen avulla.

"Harmonisesti tiheillä" aaltomuodoilla viittaan reheviin harmonisiin aaltomuotoihin, jotka syntyvät neliö- tai saha-aaltojen kaltaisten alkeismuotojen avulla. Vaikka elektroniset oskillaattorit pystyvät tuottamaan näitä perusaaltoja vaivattomasti, ne eivät yksinään pysty vangitsemaan kuulijoita.

Jos haluat luoda lisää musiikillista viehätystä, sinun on manipuloitava näiden aaltomuotojen tekstuureja, taajuusjakaumaa ja dynamiikkaa.

Tätä varten käytämme subtraktiivista synteesiä.

Miten subtraktiivinen synteesi on ainutlaatuinen?

On olemassa monia muitakin synteesityyppejä, additiivisesta synteesistä aaltosynteesiin, FM-synteesiin ja paljon muuta. Tarkastellaan muutamia suosituimpia synteesityyppejä ja sitä, miten ne eroavat subtraktiivisesta synteesistä.

Viime vuosina wavetable-synteesi on noussut tärkeäksi työkaluksi musiikin tuotannon maailmassa. Tätä tekniikkaa kutsutaan usein näytteisiin perustuvaksi synteesiksi, sillä sen avulla voidaan luoda ainutlaatuisia ääniä muuntamalla ääninäytteistä peräisin olevia oskillaattoriaaltoja.

Toisin kuin subtraktiivinen synteesi, joka luottaa perustavanlaatuiseen aaltomuotoon, wavetable-synteesi käyttää kokoelmaa wavetable-kehyksiä, joita voidaan selata, mikä antaa dynaamisen liikkeen tunteen.

Sen sijaan toinen suosittu synteesityyppi, taajuusmodulaatiosynteesi, joka tunnetaan myös nimellä FM-synteesi, sisältää alkuperäisen aaltomuodon taajuuden moduloinnin uuden taajuusspektrin luomiseksi.

FM-synteesi on tunnettu siitä, että se tuottaa ääniä, joita luonnehditaan röyhkeiksi ja metallisiksi. Jos sinulla on vaikeuksia keksiä kuunneltavaa esimerkkiä, mieti esimerkiksi kasvavia midibassoja, jotka olivat vallalla bro step -genressä 2010-luvun alkupuolella.

Subtraktiivisten syntetisaattoreiden signaalivirran monimutkaisuus

Ennen kuin alat viritellä nuppia kuin hullu tiedemies (mitä suosittelen joka tapauksessa), tutustutaan signaalipolun jokaiseen komponenttiin ja siihen, miten ne vaikuttavat kokonaissoundiin.

Ensimmäiset asiat ensin, tiedät luultavasti tai olet ainakin kuullut, että oskillaattori on aivot toiminnan takana. Ilman oskillaattoria subtraktiivinen syntetisaattorisi ei pystyisi tuottamaan rikkaita aaltomuotoja, jotka muodostavat patchisi perustan.

Sitten on joitakin muita parametreja, jotka tekevät värähtelevästä äänestä mielenkiintoisemman, kuten vahvistin, suodatin, LFO ja kirjekuorigeneraattori. Nämä moduulit ovat tyypillisen subtraktiivisen syntetisaattorin rakennuspalikoita, ja jokaisella niistä on ainutlaatuinen tehtävä.

Älä huoli, käymme jokaisen niistä läpi yksityiskohtaisesti. Ja jotta asiat olisivat vielä hauskempia, olemme koonneet pienen kaavion, joka havainnollistaa visuaalisesti, miten kukin moduuli toimii peräkkäin:

Kun katsot yllä olevaa kuvaa, huomaat ensimmäisenä modulaattoriosan. On tärkeää ymmärtää, että modulaattorit voivat olla joko LFO:ita tai kirjekuorigeneraattoreita, mutta käsittelemme asiaa hieman myöhemmin.

Tärkeintä on huomata, että suurin osa subtraktiivisista syntetisaattoreista noudattaa tätä asettelua. Syntetisaattoreiden historian harrastajat tietävät kuitenkin, että näin ei ole aina ollut.

Aikoinaan OG-syntetisaattorit koostuivat erillisistä moduuleista, jotka oli kytketty kaapeleilla, jotka käyttäjän oli kytkettävä manuaalisesti.

Tätä, ystäväni, kutsumme modulaariseksi synteesiksi.

Tämä villi ja villamainen menetelmä on edelleen suosittu Eurorack-fanien keskuudessa.

Nykyaikaisissa modulaarisissa syntetisaattoreissa on hienoa se, että ne noudattavat edelleen samaa subtraktiivista arkkitehtuuria kuin edeltäjänsä.

Toki saat eniten joustavuutta yksittäisten moduulien yhdistämisestä, vaikka monet syntetisaattorisuunnittelijat ovatkin ymmärtäneet, että useimmat muusikot ovat tottuneita ja asettavat signaalivirtansa aina samalla tavalla.

Yksi tämän ajatusprosessin seurauksista synnytti yhden alan ensimmäisistä all-in-one-syntetisaattoreista, legendaarisen Minimoogin. Siitä lähtien, jos tarkastelet useimpia nykypäivän subtraktiivisia syntetisaattoreita, huomaat, että niissä on melko lailla sama virtaus.

Tämä on tietenkin vain jäävuoren huippu! Tutustutaanpa hieman syvällisemmin signaaliketjun jokaiseen osaan, jotta saat paremman käsityksen siitä, mitä ne kaikki tekevät.

Synteesin eri osatekijät

Oskillaattorit

Kun olet vihdoin valmis valitsemaan muutaman makean syntetisaattorisoundin, aloitat ensimmäiseksi oskillaattorista! Kuten sanoimme aiemmin, tämä on operaation aivot.

Vaikka se on vasta signaalivirran alku, oskillaattorille valitsemillasi asetuksilla on merkittävä vaikutus siihen, miltä lopullinen patchisi kuulostaa.

Suurin osa syntetisaattorioskillaattoreista tarjoaa sinulle valikoiman erilaisia aaltomuotoja, joita voit käyttää lähtökohtana. Nämä ovat kuin jäätelön eri makuja - on klassikoita ja eksoottisempia vaihtoehtoja.

Jotkut tavallisimmista aaltomuodoista, joita voit odottaa löytäväsi syntetisaattorista, ovat neliöaalto, sahalaita-aalto ja kolmioaalto.

Aloitetaan siitä, joka aloittaa sinut tonnin harmonisella sisällöllä - neliöaallosta. Soita neliöaalto syntetisaattorilla, ja se kuulostaa jo pohjimmiltaan mehiläisen surinalta.

Kirkkaan, pörisevän sävynsä lisäksi neliöaalloilla on muitakin mielenkiintoisia temppuja hihoissaan.

Esimerkiksi joillakin neliöaalto-oskillaattoreilla on kyky muuttaa itse neliökuvion muotoa, jota kutsutaan tällöin pulssiaalloksi. Säätämällä pulssin leveysmodulaatiota voit saada kaikenlaisia villejä ja hullunkurisia sointutuloksia.

Pulssiaaltojen arvot voivat olla tällä hetkellä hieman hämmentäviä, joten palataanpa asiaan.

Sen sijaan nyt keskustelemme harmonisen hierarkian seuraavasta vaiheesta, saha-aallosta, joka tunnetaan myös nimellä sahalaita-aalto. Sahalaita-aalloille ovat ominaisia terävät kohdat ja äkilliset muutokset, jotka antavat niille sen selkeän surisevan äänen.

Mutta tässä on todella hieno puoli - nämä terävät kohdat ja muutokset luovat harmonisten taajuuksien kuvion, joka muuttuu hiljaisemmaksi ja hiljaisemmaksi. Tämä antaa sahalaita-aallolle sen täyteläisen, täyteläisen äänen, joka sopii täydellisesti lyijysyntetisaattorimelodioiden luomiseen.

Lopuksi meillä on harmonisista aaltomuodoista pehmein - kolmioaalto.

Neliöaaltojen tapaan kolmioaallot hyödyntävät lähtötaajuuden parittomia harmonisia taajuuksia. Tärkein ero on se, että näiden harmonisten yliaaltojen äänenvoimakkuus häviää nopeammin, minkä vuoksi kolmioaallot kuulostavat lähempänä siniaaltoa.

Tietenkin saat silti sen ripauksen surinaa, joka tekee siitä loistavan valinnan tietyille avain-, pad- tai lead-äänille.

Vaikka niitä ei löydy kaikista syntetisaattoreista, joissakin subtraktiivisissa syntetisaattoreissa on ovelat pienet siniaalto-oskillaattorit.

Kuvittele rauhallinen ja tyyni järvi kauniina päivänä, jossa lempeät aallot leviävät tasaisesti kaikkiin suuntiin. Se on siniaalto, yksi synteesin puhtaimmista ja perustavimmista aaltomuodoista.

Koska siniaalloilla ei ole jyrkkiä muodonmuutoksia, ne luovat tasaisia ja pehmeitä ääniä, jotka sopivat täydellisesti puupuhaltimien, kuten urkujen ja huilujen, lämpimien ja hengittävien sävyjen luomiseen. Siniaallot sopivat yhtä hyvin rehevien, kehittyvien tyynyjen luomiseen, jotka täyttävät äänitilat rauhoittavilla harmonioilla.

Jos syntetisaattorissasi ei kuitenkaan ole siniaaltoa, voit aina suodattaa kolmioaallon alipäästösuodattimella.

Pysykää nyt hetki kanssani, sillä asiat muuttuvat kohta hieman monimutkaisemmiksi. Tämä johtuu siitä, että monet subtraktiiviset syntetisaattorit rokkaavat useita oskillaattoreita.

Tässä usein kaksoisoskillaattoriarkkitehtuurissa on se hieno puoli, että mahdollisuudet ovat loputtomat. Voit säätää jokaisen oskillaattorin taajuutta, muotoa ja virityksen määrää sydämesi kyllyydestä.

Ja tästä alkaa todellinen hauskuus, sillä kahden eri taajuuksia ja muotoja käyttävän oskillaattorin sekoittaminen on se tapa, jolla alat rakentaa rikkaampia, täyteläisempiä ja monimutkaisempia ääniä subtraktiivisessa synteesimuodossa.

Oskillaattoriosion lopussa on yleensä mikseriosa, jonka avulla voit sekoittaa oskillaattorisignaalisi muihin syntetisaattorissasi oleviin äänilähteisiin, kuten melulähteeseen (joka sopii hyvin lyhyempien äänien hyökkäyksen lisäämiseen), ulkoiseen audiotuloon tai alioskillaattoriin, joka soi oktaavin alempana kuin pääoskillaattorisi.

Suodattimet

Seuraavaksi siirrytään suodatinosioon.

Ajattele sitä kuin hienoa juustohöylää kokonaisäänelle, jossa ajat signaalin jänniteohjatun suodattimen (VCF) läpi raastaaksesi pois kaikki epämiellyttävät taajuuspalaset.

Vaikka syntetisaattoreiden maailmassa on lukuisia erilaisia suodattimia, useimmat syntetisaattorit käyttävät kahta keskeistä suodatinta - korkeapäästösuodatinta (HPF) ja alipäästösuodatinta (LPF).

Alipäästösuodatin päästää läpi vain matalat taajuudet leikkaamalla pois kaiken korkeataajuisen sisällön.

Tällä tavalla ihmiset luovat matalataajuisia bassoääniä.

Toisaalta korkeapäästösuodattimet poistavat kaikki matalat ja keskitaajuudet, jolloin korkeat taajuudet pääsevät loistamaan.

Kun käännät syntetisaattorisi cutoff-säädintä, säädät sitä, missä vaiheessa suodatin käynnistyy.

On syytä huomata, että useimmissa syntetisaattoreissa olevat suodattimet eivät yksinkertaisesti leikkaa ääntä. Sen sijaan niissä käytetään loivia kaltevuuksia, jotka vähitellen alentavat suodatettujen taajuuksien äänenvoimakkuutta.

Mittaamme nämä kaltevuudet desibeleinä oktaavia kohti (dB/oct). Mitä suurempi dB-luku on, sitä jyrkempi kaltevuus ja sitä voimakkaampi suodatin on. Voit esimerkiksi löytää syntetisaattoristasi -12 tai -24 dB/oct:n suodattimen cutoffin, joka on aivan keskellä kaltevuuden jyrkkyyttä.

Katkaisuparametrin lisäksi suodattimen toinen olennainen elementti on resonanssiparametri.

Tyypillisesti useimmissa suodattimissa on resonanssisäädin, joka tunnetaan myös nimellä Q-säädin. Takaisinkytkentä syntyy lähettämällä ääni samalla taajuusalueella kuin katkaiseva taajuus takaisin suodattimeen, jolloin syntyy resonanssi-ilmiö.

Kun takaisinkytkentätaso saavuttaa erittäin suuria arvoja, se voi aiheuttaa suodattimen itsevärähtelyä, joka puolestaan tuottaa siniaallon. Resonanssia lisäämällä leikkaustaajuuden ympärillä olevat äänet tulevat näkyvämmiksi, mikä tarjoaa erilaisia luovia sovelluksia, kuten perinteisiä wah-wah-efektejä tai syntetisaattorin "vinkumista".

Vahvistaminen

Oskillaattorin ja suodattimen jälkeen vahvistin on seuraava tärkeä rakennusosa subtraktiivisessa syntetisaattorissa. Sen tehtävänä on nostaa audiosignaali amplitudiin, joka voidaan kytkeä tehokkaasti muihin laitteisiin, kuten audioliitäntään tai mikseriin.

Kun siitä puhutaan asiayhteydestä irrallaan, vahvistin itsessään ei ehkä vaikuta kaikkein jännittävimmältä ominaisuudelta. Kuitenkin kyky säädellä ja manipuloida sitä tekee siitä tehokkaan äänisuunnittelutyökalun.

Tässä kohtaa kirjekuorigeneraattorit astuvat kuvioihin.

Kuorigeneraattorit

Subtraktiivisessa synteesissä kuorigeneraattorit ovat tärkeä keino aikaansaada aikapohjaisia muutoksia syntetisaattorilaastarissa. Ne ovat välttämättömiä niille, jotka haluavat luoda kiehtovia ääniä.

Vaikka syntetisaattorissa voi olla useita kirjekuoren generaattoreita, yleisimmin käytetty järjestely sisältää yhden kirjekuoren generaattorin, joka vaikuttaa suodattimeen, ja toisen, joka ohjaa vahvistinta.

Aloitetaan vahvistimen envelope-generaattorista, joka on suhteellisen helppo ymmärtää.

Envelope-generaattorin vaikutus syntetisaattorin vahvistimeen johtaa siihen, että äänen kokonaisvoimakkuus muuttuu envelopen muodon perusteella.

Aina kun painat syntetisaattorin näppäintä, kuorigeneraattori käynnistää neljän eri vaiheen käsittävän sekvenssin:

• Hyökkäys
• Hajoaminen
• Pidä yllä
• Vapauta.

Näet usein näiden vaiheiden lyhenteen ADSR.

Käydään läpi kukin näistä vaiheista ja tarkastellaan tarkemmin, miten ne vaikuttavat soundiisi.

Hyökkäys

Attack-parametri määrää syntetisaattorisi äänenvoimakkuuden alkuvaiheen ja määrittää, onko se asteittainen vai äkillinen, nopea alkuvaihe.

Attack-aika mitataan yleensä millisekunneissa, ja se säätelee, kuinka nopeasti ääni saavuttaa maksimi-intensiteettinsä.

Teräville ja perkussiivisille soundeille on ihanteellinen vähimmäishyökkäysaika, kun taas eteerisille tyynyille ja äänimaisemille sopivat paremmin pidemmät hyökkäysasetukset.

Hajoaminen

Decay-parametrilla säädellään aikaa, jonka ääni vakiintuu pysyvälle tasolleen, kunnes näppäin vapautetaan. Samoin kuin attack, myös decay-aika mitataan usein millisekunteina.

Kun decay-aika on asetettu minimiin, ääni pienenee jyrkemmin huipputasosta. Tämä on yleinen tekniikka erittäin dynaamisten äänien, kuten snare- tai pluck-äänien, tuottamiseen, kun äänenvoimakkuuden nopea lasku on tarpeen halutun vaikutuksen aikaansaamiseksi.

Pidä yllä

Sustain-parametrilla säädellään yleistä tasoa, jolla ääni soi, kun attack- ja decay-vaiheet ovat päättyneet. Tämä parametri mitataan desibeleinä (dB).

Matalammat sustain-arvot luovat voimakkaamman kontrastin äänen alkuhyökkäyksen ja sen jatkuvan "rungon" välille, mikä johtaa voimakkaampaan artikulaatioon.

Julkaisu

Release-parametrilla säädetään, kuinka kauan kestää, että ääni laskee jatkuvasta tasosta hiljaiseksi, kun näppäin on vapautettu.

Pidemmät vapautusajat tuovat nuotteihin peräänkuuluvan, tunnelmallisen jäljen, kun taas lyhyemmät vapautusajat tuottavat äkillisemmän äänenvoimakkuuden laskun heti näppäinten vapauttamisen jälkeen.

Suodatin Envelopes

Vahvistimien lisäksi kirjekuoret voivat muokata mitä tahansa muuta parametria, kuten matalataajuiset oskillaattorit (LFO). Suodattimissa on usein kirjekuoria, jotka ohjaavat leikkaustaajuuden modulointia ajan funktiona.

Vaikka ADSR-parametrit toimivat tässä yhteydessä samalla tavalla, niiden vaikutus soundiin on erilainen. Kokeilemalla suodattimen envelope-säätimiä voit tutkia, miten asetusten vaihtelu vaikuttaa syntetisaattorisoundin luonteeseen.

LFO:t

Viimeinen kriittinen osa subtraktiivisen synteesin signaalivirtaa on matalataajuinen oskillaattori (LFO). Vaikka se muistuttaa perinteistä oskillaattoria, matalataajuusoskillaattorilla on ainutlaatuinen ominaisuus.

Kuten ensisijaisten signaaligeneraattoreiden oskillaattoreilla, myös LFO:lla on aaltomuodot. Ne toimivat kuitenkin paljon matalammilla taajuuksilla, niin että niiden ulostulo ei tuottaisi tunnistettavaa musiikkisävyä, jos sitä kuuntelisi suoraan.

Sen sijaan, että LFO:t tuottaisivat kuuluvan äänen, ne tuottavat syklistä modulointia syntetisaattorisoundiisi luoden toistuvia kuvioita.

Ajattele, että sinulla on ylimääräinen käsi, joka kääntää syntetisaattorisi nuppia edestakaisin tasaisella nopeudella joka kerta.

Syntetisaattorissasi on lukuisia parametreja, joita voidaan moduloida LFO:lla. Jotta saisit käsityksen mahdollisuuksista, tässä on muutamia suosittuja reititysvaihtoehtoja, joiden tiedetään tuottavan mielenkiintoisia vaikutuksia:

Subtraktiivisen synteesin luovien mahdollisuuksien tutkiminen

Huolimatta siitä, että äänien luominen subtraktiivisen synteesin avulla on monista komponenteista huolimatta nautinnollista ja vaistomaista.

Kerrataanpa vielä kerran subtraktiivisen syntetisaattorisoundin luomisen perusvaiheet:

Valitse ensin oskillaattori, joka tuottaa alkuäänen, ja säädä sitten taajuuden tasapaino suodattimella.

Toiseksi, moduloi ääntä LFO:illa liikkeen lisäämiseksi.

Muotoile lopuksi äänen kulkua ADSR:llä.

Se on asian ydin! Kun olet tutustunut tähän työnkulkuun, uskomattomien syntetisaattorisoundien luominen on helppoa.

Nyt kun sinulla on hyvä käsitys subtraktiivisen synteesin perusteista, hyppää takaisin DAW:n ääreen ja aloita omien patchien suunnittelu!