A "szubtraktív szintézis" kifejezés magasröptű és elméleti fogalomnak tűnhet. Mindazonáltal, ha valaha is foglalkozott már szintetizátorral a zenei produkcióban, akkor nagy valószínűséggel már ismeri.

A szubtraktív szintézis régóta uralkodik, mint az uralkodó szintézis típus, amely az analóg szintetizátorok korszakából származik, de számtalan digitális hardveres szintetizátorban és VST-ben is megmarad. A szubtraktív szintézis fogalmainak megragadása ijesztőnek tűnhet, különösen akkor, ha még csak most kezded megvetni a lábad a szintetizátorok világában, de ne félj, mert valójában nem olyan ijesztő, mint amilyennek látszik.

Ebben az útmutatóban a szubtraktív szintézis átfogó ismertetését nyújtjuk, hogy magabiztosabban írhass, játszhass és termelhess szintetizátorokkal.

Mi az a szubtraktív szintézis?

A szubtraktív szintézis művészete a zenei hangok megalkotását jelenti, egy harmonikusan sűrű hullámformából kiindulva, majd azt szűrőkkel és más feldolgozási formákkal finomítva.

A "harmonikusan sűrű" hullámformák alatt az olyan elemi formák által generált buja harmonikus hullámformákat értem, mint a négyzet- vagy fűrészhullámok. Míg az elektronikus oszcillátorok könnyedén elő tudják állítani ezeket az alaphullámokat, önmagukban nem tudják megragadni a hallgatót.

Ha több zenei csábítást szeretne létrehozni, akkor manipulálnia kell ezeknek a hullámformáknak a textúráját, frekvenciaeloszlását és dinamikáját.

Ehhez szubtraktív szintézist használunk.

Miben egyedülálló a szubtraktív szintézis?

Sok más típusú szintézis létezik, az additív szintézistől kezdve a wavetable szintézisen át az FM szintézisig és azon túl. Nézzünk meg néhányat a legnépszerűbb szintézistípusok közül, és hogy miben különböznek a szubtraktív szintézistől.

Az elmúlt években a wavetable szintézis a zenei produkció világában kulcsfontosságú eszközzé vált. Ez a technika, amely egyedi hangokat képes létrehozni hangmintákból származó oszcillátorhullámok morfózásával, gyakran mintaalapú szintézisnek is nevezik.

A szubtraktív szintézissel ellentétben, amely egy alapvető hullámformára támaszkodik, a wavetable szintézis a wavetable keretek gyűjteményét használja, amelyeken át lehet görgetni, így a dinamikus mozgás érzetét kelti.

Ezzel szemben a szintézis másik népszerű típusa, a frekvenciamodulációs szintézis, más néven FM szintézis, az eredeti hullámforma frekvenciájának modulációját jelenti egy új frekvencia spektrum létrehozásához.

Az FM szintézis híres a pimasz és fémes hangok előállításáról. Ha nehezen tudsz egy hallható példát felidézni, gondolj a bro step műfajban a 2010-es évek elején elterjedt durva mid-basszusokra.

A jeláramlás bonyolultsága szubtraktív szintetizátorokban

Mielőtt őrült tudósként elkezdenéd a gombokat piszkálni (amit egyébként nagyon ajánlok), ismerkedjünk meg a jelút minden egyes komponensével és azzal, hogyan járulnak hozzá az általános hangzáshoz.

Először is, valószínűleg tudod, vagy legalábbis hallottad, hogy az oszcillátor az agy a működés mögött. Oszcillátor nélkül a szubtraktív szintetizátorod nem tudna gazdag hullámformát előállítani, hogy megalapozza a patchedet.

Aztán ott van néhány egyéb paraméter, amelyek érdekesebbé teszik az oszcillált hangzást, beleértve az erősítőt, a szűrőt, az LFO-t és a burkológörbe-generátort. Ezek a modulok egy tipikus szubtraktív szintetizátor építőkövei, és mindegyiknek egyedi szerepe van.

Ne aggódjon, részletesen végigvesszük mindegyiket. És hogy még szórakoztatóbbá tegyük a dolgokat, összeállítottunk egy kis ábrát, amely vizuálisan bemutatja, hogyan működnek egymás után az egyes modulok:

A fenti képet nézve az első dolog, amit észrevehet, a modulátor rész. Fontos megérteni, hogy a modulátorok lehetnek LFO-k vagy burkológörbe-generátorok, bár ezt egy kicsit később bővebben is kifejtjük.

A legfontosabb megjegyezni, hogy a szubtraktív szintetizátorok többsége ezt az elrendezést követi.A szintetizátorok története azonban tudja, hogy ez nem volt mindig így.

Annak idején az OG szintetizátorok különálló modulok patchworkjéből álltak, amelyek mindegyike kábelekkel volt összekötve, és amelyeket a felhasználónak kézzel kellett csatlakoztatnia.

Ez az, barátaim, amit moduláris szintézisnek nevezünk.

Ez a vad és gyapjas módszer még ma is népszerű az Eurorack-rajongók körében.

A modern moduláris szintetizátorokban az a nagyszerű, hogy még mindig ugyanazt a szubtraktív architektúrát követik, mint elődeik.

Persze, a legnagyobb rugalmasságot az egyes modulok patchelésével érheti el, bár sok szintetizátor tervező felismerte, hogy a legtöbb zenész hajlamos a megszokás rabja lenni, és minden alkalommal ugyanúgy állítja be a jelfolyamatokat.

Ennek a gondolatmenetnek az egyik következménye volt az iparág egyik első all-in-one szintetizátorának, a legendás Minimoognak a születése. Ettől kezdve, ha megnéznéd a legtöbb mai szubtraktív szintetizátort, azt találnád, hogy nagyjából ugyanúgy működnek.

Természetesen ez csak a jéghegy csúcsa! Ássunk egy kicsit mélyebbre a jellánc minden egyes elemébe, hogy jobban megértsük, mit is csinálnak.

A szintézis különböző elemei

Oszcillátorok

Amikor végre készen állsz néhány édes szintetizátorhangot tárcsázni, az első dolog, amivel kezdeni fogod, az oszcillátor! Mint már említettük, ez a működés agya.

És bár ez csak a jelfolyam kezdete, az oszcillátorhoz választott beállítások jelentős hatással lesznek a végső patch hangzására.

Most a legtöbb szintetizátor oszcillátor a különböző hullámformák közül választhatsz, amelyeket ugródeszkaként használhatsz. Ezek olyanok, mint a jégkrémek különböző ízei - vannak klasszikusok és egzotikusabb választások.

A szintetizátoron várhatóan megtalálható legszabványosabb hullámformák közé tartozik a négyszöghullám, a fűrészfoghullám és a háromszöghullám.

Kezdjük azzal, amelyik egy tonna harmonikus tartalommal indít - a négyszöghullámmal. Játsszon le egy négyszöghullámot egy szintetizátoron, és még az alaphangjánál is úgy hangzik, mint egy zümmögő méh.

A négyszöghullámok fényes, zümmögő tónusukon túl néhány más érdekes trükköt is tartogatnak az ingujjukban.

Például egyes négyszöghullámú oszcillátorok képesek megváltoztatni magának a négyzetmintának az alakját, amelyet ilyenkor impulzushullámnak neveznek. Az impulzusszélesség-moduláció beállításával mindenféle vad és bolondos hangzású eredményt kaphat.

Az impulzushullámok értékei jelenleg kissé zavarosak lehetnek, ezért térjünk vissza.

Ehelyett most a harmonikus hierarchia következő szintjét, a fűrészhullámot, más néven a fűrészfoghullámot fogjuk tárgyalni. A fűrészfoghullámokat éles pontok és hirtelen változások jellemzik, amelyek jellegzetes zúgó hangot adnak nekik.

De itt jön az igazán klassz rész - ezek az éles pontok és változások harmonikus frekvenciák mintázatát hozzák létre, amelyek egyre halkabbak és halkabbak lesznek. Ez adja a fűrészfoghullám telt, gazdag hangzását, amely tökéletes a vezető szintetizátor dallamok megalkotásához.

Végül a harmonikus hullámformák leglágyabbika, a háromszöghullám.

A négyszöghullámokhoz hasonlóan a háromszöghullámok is a kezdőfrekvencia páratlan felharmonikusait használják. A fő különbség az, hogy ezeknek a felharmonikusoknak a hangereje gyorsabban elhalkul, ezért a háromszöghullámok hangzása közelebb áll a szinuszhullámhoz.

Természetesen még mindig megkapja azt a zümmögést, ami nagyszerű választássá teszi bizonyos billentyű-, pad- vagy lead-hangokhoz.

Bár nem minden szintetizátorban találsz ilyet, néhány szubtraktív szintetizátorban vannak sunyi kis szinuszos oszcillátorok.

Képzeljünk el egy nyugodt és békés tavat egy szép napon, ahol a szelíd hullámok minden irányban egyenletesen terjednek. Ez egy szinuszhullám, a szintézis egyik legtisztább és legalapvetőbb hullámformája.

Mivel a szinuszhullámoknak nincsenek éles alakváltozásaik, sima és lágy hangokat hoznak létre, amelyek tökéletesen alkalmasak a fafúvós hangszerek, például orgonák és fuvolák meleg és leheletfinom hangjainak reprodukálására. A szinuszhullámok ugyanígy nagyszerűek buja, fejlődő padok létrehozására, amelyek nyugtató harmóniákkal töltik ki a hangtereket.

Ha azonban a szintetizátorod nem rendelkezik szinuszhullámmal, akkor egy aluláteresztő szűrővel bármikor szűrhetsz egy háromszöghullámot.

Most maradjatok velem egy pillanatra, mert a dolgok most egy kicsit bonyolultabbá válnak. Ez azért van, mert sok szubtraktív szintetizátorok rock több oszcillátorok.

Ami csodálatos ebben a gyakran kettős oszcillátor architektúrában, az az, hogy a lehetőségek végtelenek. Az egyes oszcillátorok frekvenciáját, alakját és áthangolásának mértékét a szíved kénye-kedve szerint állíthatod be.

És itt kezdődik az igazi móka, mert két különböző frekvenciát és formát használó oszcillátor keverésével kezdhetsz el gazdagabb, teljesebb és összetettebb hangokat építeni a szubtraktív szintézis formátumban.

Az oszcillátor szekció legvégén általában egy keverő szekciót találsz, amely lehetővé teszi, hogy az oszcillátor jeleit a szintetizátorban található egyéb hangforrásokkal keverd össze, mint például egy zajforrás (amely nagyszerű a rövidebb hangok támadásának hozzáadásához), egy külső hangbemenet, vagy egy szuboszcillátor, amely egy oktávval lejjebb játszik, mint a fő oszcillátor.

Szűrők

Ezután térjünk át a szűrő részre.

Gondolj rá úgy, mint egy fantáziadús sajtreszelőre az általános hangzásodhoz, amelyben a jelet egy feszültségvezérelt szűrőn (VCF) futtatod, hogy lereszeld a kellemetlen frekvenciadarabokat.

Bár a szintetizátorok világában számos szűrőtípusra számíthat, a legtöbb szintetizátor két kulcsfontosságú szűrőre támaszkodik: a magas passzusú szűrőre (HPF) és az aluláteresztő szűrőre (LPF).

Az aluláteresztő szűrő csak az alacsony frekvenciákat engedi át a magas frekvenciájú tartalmak teljes kizárásával.

Ez az a mód, ahogyan az emberek alacsony frekvenciájú basszushangokat hoznak létre.

Másrészt a magas átjárású szűrők az összes alacsony és középfrekvenciát elnyomják, így a magasabb frekvenciák átragyognak.

Amikor elfordítod a cutoff gombot a szintetizátorodon, akkor azt a pontot állítod be, ahol a szűrő bekapcsol.

Érdemes megjegyezni, hogy a legtöbb szintetizátoron található szűrők nem egyszerűen keményen vágják a hangot. Ehelyett finom lejtőket használnak, amelyek fokozatosan csökkentik a szűrt frekvenciák hangerejét.

Ezeket a meredekségeket oktávonkénti decibelben (dB/oct) mérjük. Minél magasabb a dB szám, annál meredekebb a meredekség és annál intenzívebb a szűrő. Például találhatsz egy -12 vagy -24 dB/oct szűrő cutoffot a szintetizátorodon, ami a meredekség szempontjából a középső érték.

A határérték mellett a szűrő másik lényeges eleme a rezonancia paramétere.

Általában a legtöbb szűrőn van egy rezonancia gomb, más néven "Q" gomb. A visszacsatolás úgy jön létre, hogy a vágási frekvenciatartományban lévő hangot visszaküldi a szűrőbe, ami rezonanciahatást eredményez.

Ha a visszacsatolási szint eléri a rendkívül magas értékeket, akkor a szűrő önrezgését idézheti elő, ami viszont szinuszhullámot hoz létre. A rezonancia növelésével a vágási frekvencia körüli hangok jelenvalóbbá válnak, ami számos kreatív alkalmazást kínál, mint például a hagyományos wah-wah effektek vagy a szintetizátor "sípolás".

Erősítés

Az oszcillátor és a szűrő után az erősítő a következő fontos építőelem a szubtraktív szintetizátorban. Azt a célt szolgálja, hogy az audiojelet olyan amplitúdóra emelje, amely hatékonyan összekapcsolható más berendezésekkel, például egy audiointerfésszel vagy keverővel.

Ha a kontextusból kiragadva beszélünk róla, az erősítő önmagában nem tűnik a legizgalmasabb funkciónak. Azonban a szabályozhatósága és manipulálhatósága az, ami hatásos hangtervezési eszközzé teszi.

Itt jönnek a képbe a borítékgenerátorok.

Boríték generátorok

A szubtraktív szintézisben a burkológörbe-generátorok létfontosságú eszközei a szintetizátor-patch időalapú módosításainak. Elengedhetetlenek azok számára, akik magával ragadó hangzásokat szeretnének létrehozni.

Bár egy szintetizátorban több burkológörbe-generátor is lehet, a legelterjedtebb elrendezésben az egyik burkológörbe-generátor a szűrőt, a másik pedig az erősítőt vezérli.

Kezdjük az erősítő burkológörbe-generátorával, amelyet viszonylag könnyű megérteni.

A burkológörbe-generátor hatása a szintetizátor erősítőjére azt eredményezi, hogy a hang teljes hangereje a burkológörbe alakja alapján átalakul.

Amikor megnyom egy billentyűt a szintetizátoron, a burkológörbe-generátor elindít egy szekvenciát, amely négy különböző szakaszt foglal magában:

• Támadás
• Bomlás
• Fenntartás
• Felszabadítás.

Ezeket a szakaszokat gyakran ADSR-ként rövidítik.

Menjünk végig ezeken a szakaszokon, hogy közelebbről megnézzük, hogyan befolyásolják a hangzást.

Támadás

Az attack paraméter határozza meg a szintetizátor hangerejének kezdeti fázisát, meghatározva, hogy a hangerő fokozatos vagy gyors, hirtelen indulással kezdődik-e el.

Az attack időt általában milliszekundumokban mérik, és azt szabályozza, hogy a hang milyen gyorsan éri el a maximális intenzitását.

Éles és ütős hangok esetén a minimális támadási idő az ideális, míg az éteri pads és hangzásvilágok esetén a hosszabb támadási beállítások megfelelőbbek.

Bomlás

A decay paraméter szabályozza, hogy mennyi idő alatt stabilizálódik a hang a fenntartott szinten a billentyű felengedéséig. Az attackhoz hasonlóan a decay időt is gyakran milliszekundumokban mérik.

Ha a lecsengési idő minimálisra van állítva, akkor a hang a csúcsszinthez képest hirtelenebb hangerőcsökkenést kap. Ez egy gyakori technika a nagyon dinamikus hangok, például a snare-ek vagy a pluckok előállításához, ahol a kívánt hatás eléréséhez gyors hangerőcsökkenésre van szükség.

Fenntartás

A sustain paraméter szabályozza azt az általános szintet, amelyen a hang megszólal, miután a támadási és lecsengési fázisok befejeződtek. Ezt a paramétert decibelben (dB) mérik.

Az alacsonyabb sustain-értékek jelentősebb kontrasztot eredményeznek a hang kezdeti támadása és a kitartott "test" között, ami hangsúlyosabb artikulációt eredményez.

Feloldás

A release paraméter szabályozza, hogy a billentyű felengedése után mennyi idő alatt csökken a hang a fenntartott szintről a csendre.

A hosszabb felengedési idők a hangjegyek utánfutó, atmoszférikus végét eredményezik, míg a rövidebb felengedési idők a billentyűk felengedése után azonnal hirtelen hangerőcsökkenést eredményeznek.

Szűrő burkológörbék

Az erősítőkön kívül a burkológörbék bármilyen más paramétert is módosíthatnak, hasonlóan az alacsony frekvenciájú oszcillátorokhoz (LFO). A szűrők gyakran rendelkeznek burkológörbékkel, amelyek a vágási frekvencia időbeli modulációját szabályozzák.

Bár az ADSR paraméterek ebben a kontextusban hasonlóan működnek, a hangzásra gyakorolt hatásuk mégis eltérő. A szűrő burkológörbe szabályzóival kísérletezve felfedezheti, hogy a beállítások variálása hogyan befolyásolja a szintetizátorhang karakterét.

LFO-k

A szubtraktív szintézis jelfolyamának utolsó kritikus eleme az alacsony frekvenciájú oszcillátor (LFO). Bár hasonló a hagyományos oszcillátorhoz, az alacsony frekvenciájú oszcillátornak van egy egyedi tulajdonsága.

Az elsődleges jelgenerátorok oszcillátoraihoz hasonlóan az LFO-knak is van hullámformájuk. Azonban sokkal alacsonyabb frekvenciákon működnek, olyannyira, hogy a kimenetük közvetlenül meghallgatva nem adna felismerhető zenei hangot.

Ahelyett, hogy hallható hangot generálnának, az LFO-k ciklikus modulációt hoznak létre a szintetizátor hangjában, ismétlődő mintákat létrehozva.

Gondolj rá úgy, mintha lenne egy plusz kezed, amely minden alkalommal egyenletes sebességgel fordítja előre-hátra a szintetizátorod egy gombját.

A szintetizátorodban számos olyan paraméter van, amelyet LFO-kkal lehet modulálni. Hogy ízelítőt adjunk a lehetőségekről, íme néhány népszerű útválasztási lehetőség, amelyekről ismert, hogy érdekes hatásokat eredményeznek:

A szubtraktív szintézis kreatív lehetőségeinek felfedezése

Az összetevők száma ellenére a szubtraktív szintézissel történő hangok létrehozása élvezetes és ösztönös folyamat lehet.

Ismételjük meg a szubtraktív szintetizátorhangzás létrehozásának alapvető lépéseit:

Először válassza ki az oszcillátort a kezdeti hang előállításához, majd állítsa be a frekvenciaegyensúlyt a szűrővel.

Másodszor, modulálja a hangot LFO-kkal, hogy mozgást adjon hozzá.

Végül alakítsa a hang burkológörbét az ADSR segítségével.

Ez a lényege! Ha egyszer megismeri ezt a munkafolyamatot, a csodálatos szintetizátorhangok létrehozása gyerekjáték lesz.

Most, hogy már jól ismered a szubtraktív szintézis alapjait, ugorj vissza a DAW-odba, és kezdj el tervezni néhány egyedi patchet!