Il termine "sintesi sottrattiva" può apparire come una nozione elevata e teorica. Tuttavia, se vi siete mai cimentati nella produzione musicale con un sintetizzatore, è probabile che lo conosciate già.

La sintesi sottrattiva è stata a lungo il tipo di sintesi prevalente, nata nell'era dei sintetizzatori analogici ma presente in innumerevoli sintetizzatori hardware digitali e VST. La comprensione dei concetti della sintesi sottrattiva può risultare scoraggiante, soprattutto quando ci si avvicina per la prima volta al mondo dei sintetizzatori, ma non c'è da temere, perché in realtà non è così intimidatoria come potrebbe sembrare.

In questa guida forniremo una descrizione completa della sintesi sottrattiva, in modo che possiate scrivere, suonare e produrre con i sintetizzatori con maggiore sicurezza.

Che cos'è la sintesi sottrattiva?

L'arte della sintesi sottrattiva consiste nel creare suoni musicali, partendo da una forma d'onda armonicamente densa e raffinandola successivamente tramite filtri e altre forme di elaborazione.

Per forme d'onda "armonicamente dense", mi riferisco alle lussureggianti forme d'onda armoniche generate da forme elementari come le onde quadre o le onde di sega. Sebbene gli oscillatori elettronici siano in grado di produrre queste onde fondamentali senza sforzo, da soli non riescono ad affascinare gli ascoltatori.

Se si vuole creare un maggiore fascino musicale, è necessario manipolare la struttura, la distribuzione delle frequenze e la dinamica di queste forme d'onda.

Per farlo, utilizziamo la sintesi sottrattiva.

In che modo la sintesi sottrattiva è unica?

Esistono molti altri tipi di sintesi, dalla sintesi additiva alla sintesi wavetable, alla sintesi FM e oltre. Vediamo alcuni dei tipi di sintesi più diffusi e come si differenziano dalla sintesi sottrattiva.

Negli ultimi anni, la sintesi wavetable è emersa come strumento cruciale nel mondo della produzione musicale. Grazie alla capacità di generare suoni unici attraverso il morphing di onde di oscillatori provenienti da campioni audio, questa tecnica viene spesso definita sintesi basata su campioni.

A differenza della sintesi sottrattiva, che si basa su una forma d'onda fondamentale, la sintesi wavetable utilizza una collezione di fotogrammi wavetable che possono essere fatti scorrere, dando un senso di movimento dinamico.

Al contrario, un altro tipo di sintesi molto diffuso, la sintesi a modulazione di frequenza, nota anche come sintesi FM, prevede la modulazione della frequenza della forma d'onda originale per generare un nuovo spettro di frequenza.

La sintesi FM è rinomata per la produzione di suoni caratterizzati come sfacciati e metallici. Se avete difficoltà a evocare un esempio uditivo, considerate i mid-bass crescenti che erano prevalenti nel genere bro step durante i primi anni 2010.

Le complessità del flusso di segnale nei sintetizzatori sottrattivi

Ora, prima di iniziare a modificare le manopole come uno scienziato pazzo (cosa che comunque consiglio vivamente di fare), cerchiamo di familiarizzare con ogni componente del percorso del segnale e con il suo contributo al suono complessivo.

Prima di tutto, probabilmente sapete o almeno avete sentito dire che l'oscillatore è il cervello del funzionamento. Senza un oscillatore, il vostro sintetizzatore sottrattivo non avrebbe modo di produrre una ricca forma d'onda per impostare le fondamenta della vostra patch.

Poi ci sono altri parametri che rendono il suono oscillato più interessante, come l'amplificatore, il filtro, l'LFO e il generatore di inviluppo. Questi moduli sono gli elementi costitutivi di un tipico sintetizzatore sottrattivo e ognuno di essi ha un ruolo unico da svolgere.

Non preoccupatevi, li analizzeremo in dettaglio. E per rendere le cose ancora più divertenti, abbiamo messo insieme un piccolo diagramma che mostra visivamente il funzionamento di ciascuno di questi moduli in successione:

Osservando la foto qui sopra, la prima cosa che si nota è la sezione del modulatore. È importante capire che i modulatori possono essere LFO o generatori di inviluppo, anche se ne parleremo più avanti.

La cosa più importante da notare è che la maggior parte dei sintetizzatori sottrattivi segue questo schema Tuttavia, gli appassionati di storia dei sintetizzatori sanno che non è sempre stato così.

Ai tempi, i sintetizzatori OG erano costituiti da patchwork di moduli separati, ciascuno collegato con cavi che l'utente doveva collegare manualmente.

Questo, amici miei, è ciò che chiamiamo sintesi modulare.

Questo metodo selvaggio e selvaggio è ancora oggi popolare tra gli appassionati di Eurorack.

Il bello dei moderni sintetizzatori modulari è che seguono ancora la stessa architettura sottrattiva dei loro predecessori.

Certo, la massima flessibilità si ottiene con il patching dei singoli moduli, anche se molti progettisti di sintetizzatori si sono resi conto che la maggior parte dei musicisti tende ad essere una creatura abitudinaria, impostando i flussi di segnale sempre nello stesso modo.

Una delle conseguenze di questo processo di pensiero fu la nascita di uno dei primi sintetizzatori all-in-one del settore, il leggendario Minimoog. Da quel momento in poi, se si osservasse la maggior parte dei sintetizzatori sottrattivi di oggi, si scoprirebbe che hanno più o meno lo stesso flusso.

Naturalmente, questa è solo la punta dell'iceberg! Scaviamo un po' più a fondo in ogni elemento della catena del segnale per capire meglio cosa fanno tutti.

I diversi elementi della sintesi

Oscillatori

Quando si è finalmente pronti a comporre alcuni suoni di synth, la prima cosa da cui partire è l'oscillatore! Come abbiamo già detto, questo è il cervello dell'operazione.

Anche se è solo l'inizio del flusso del segnale, le impostazioni scelte per l'oscillatore avranno un impatto significativo sul suono della patch finale.

Ora, la maggior parte degli oscillatori di synth vi presenterà una scelta di forme d'onda diverse che potrete usare come punto di partenza. Sono come i diversi gusti di gelato: ci sono i classici e le scelte più esotiche.

Alcune delle forme d'onda più comuni che si possono trovare in un sintetizzatore sono l'onda quadra, l'onda a dente di sega e l'onda triangolare.

Cominciamo con quella che inizia con una tonnellata di contenuto armonico: l'onda quadra. Suonate un'onda quadra su un sintetizzatore e, anche alla base, suona come un ronzio d'ape.

Oltre alla loro tonalità brillante e ronzante, le onde quadre hanno altri interessanti assi nella manica.

Ad esempio, alcuni oscillatori a onda quadra hanno la possibilità di alterare la forma del pattern quadrato stesso, che viene chiamato onda pulsata. Regolando la modulazione dell'ampiezza dell'impulso, è possibile ottenere ogni sorta di risultato tonale selvaggio e stravagante.

I valori delle onde di impulso possono essere un po' confusi, quindi torniamo indietro.

In questo momento, invece, ci occuperemo dell'onda successiva nella gerarchia delle armoniche: l'onda a sega, altrimenti nota come onda a dente di sega. Le onde a dente di sega sono caratterizzate da punte acute e cambiamenti improvvisi, che conferiscono loro un distinto ronzio.

Ma ecco la parte davvero interessante: questi punti e cambiamenti netti creano uno schema di frequenze armoniche che diventano sempre più silenziose. Questo è ciò che conferisce all'onda a dente di sega il suo suono pieno e ricco, perfetto per la creazione di melodie di sintesi.

Infine, abbiamo la più dolce delle forme d'onda armoniche: l'onda triangolare.

Come le onde quadre, le onde triangolari utilizzano le armoniche dispari della frequenza di partenza. La differenza principale sta nel fatto che il volume di queste armoniche si attenua più rapidamente, motivo per cui le onde triangolari hanno un suono più simile a quello di un'onda sinusoidale.

Naturalmente, si ottiene ancora quel tocco di ronzio che lo rende un'ottima scelta per alcuni suoni di tasti, pad o lead.

Anche se non sono presenti in tutti i sintetizzatori, alcuni sintetizzatori sottrattivi sono dotati di piccoli oscillatori sinusoidali.

Immaginate un lago calmo e tranquillo in una bella giornata, con dolci increspature che si diffondono dolcemente in tutte le direzioni. Questa è un'onda sinusoidale, una delle forme d'onda più pure e fondamentali della sintesi.

Poiché le onde sinusoidali non presentano brusche variazioni di forma, creano suoni morbidi e soavi, perfetti per ricreare i toni caldi e respiranti di strumenti a fiato come organi e flauti. Le onde sinusoidali sono ugualmente ottime per creare pad lussureggianti ed evolutivi che riempiono gli spazi sonori con armonie rilassanti.

Tuttavia, se il sintetizzatore in vostro possesso non dispone di un'onda sinusoidale, potete sempre filtrare un'onda triangolare utilizzando un filtro passa-basso.

Ora, rimanete con me per un secondo, perché le cose stanno per diventare un po' più contorte. Molti sintetizzatori sottrattivi utilizzano oscillatori multipli.

Il bello di questa architettura spesso a doppio oscillatore è che le possibilità sono infinite. È possibile modificare la frequenza, la forma e la quantità di detuning di ciascun oscillatore a proprio piacimento.

E qui inizia il vero divertimento, perché la fusione di due oscillatori che utilizzano frequenze e forme diverse è il modo in cui si iniziano a costruire suoni più ricchi, pieni e complessi nel formato della sintesi sottrattiva.

Alla fine della sezione degli oscillatori si trova di solito una sezione mixer, che consente di miscelare i segnali degli oscillatori con le altre sorgenti sonore presenti nel sintetizzatore, come ad esempio una sorgente di rumore (ottima per aggiungere attacco ai suoni più brevi), un ingresso audio esterno o un sub-oscillatore che suona un'ottava più bassa dell'oscillatore principale.

Filtri

Passiamo quindi alla sezione dei filtri.

Pensate a una sorta di grattugia per il vostro suono complessivo, in cui fate passare il segnale attraverso un filtro a controllo di tensione (VCF) per grattugiare via i pezzi di frequenza sgradevoli.

Sebbene esistano numerosi tipi di filtri nel mondo dei sintetizzatori, la maggior parte di essi si basa su due filtri fondamentali: un filtro passa-alto (HPF) e un filtro passa-basso (LPF).

Il filtro passa-basso lascia passare solo le basse frequenze, tagliando fuori tutti i contenuti ad alta frequenza.

Questo è il modo in cui si creano i suoni bassi a bassa frequenza.

D'altra parte, i filtri passa-alto eliminano tutte le frequenze basse e medie, lasciando emergere le frequenze più alte.

Quando si ruota la manopola di cutoff del sintetizzatore, si regola il punto in cui il filtro entra in funzione.

Vale la pena notare che i filtri presenti nella maggior parte dei sintetizzatori non tagliano semplicemente il suono. Utilizzano invece pendenze dolci che abbassano gradualmente il volume delle frequenze filtrate.

Misuriamo queste pendenze in decibel per ottava (dB/oct). Più alto è il numero di dB, più ripida è la pendenza e più intenso è il filtro. Ad esempio, sul vostro sintetizzatore potreste trovare un filtro di cutoff a -12 o -24 dB/oct, che si colloca proprio al centro in termini di pendenza.

Oltre al parametro di taglio, un altro elemento essenziale di un filtro è il parametro di risonanza.

In genere, nella maggior parte dei filtri è presente una manopola di risonanza, altrimenti nota come manopola "Q". Il feedback viene creato inviando al filtro l'audio che si trova nella stessa gamma di frequenze del cutoff, ottenendo un effetto di risonanza.

Quando il livello di feedback raggiunge valori estremamente elevati, può indurre l'autooscillazione del filtro, che a sua volta produce un'onda sinusoidale. Aumentando la risonanza, i suoni intorno alla frequenza di taglio diventano più presenti, offrendo una gamma di applicazioni creative come i tradizionali effetti wah-wah o gli "stridori" dei sintetizzatori.

Amplificazione

Dopo l'oscillatore e il filtro, l'amplificatore è il successivo elemento fondamentale di un sintetizzatore sottrattivo. Ha lo scopo di elevare il segnale audio a un'ampiezza tale da poter essere interfacciato efficacemente con altre apparecchiature, come un'interfaccia audio o un mixer.

Quando se ne parla fuori dal contesto, l'amplificatore, di per sé, può non sembrare la caratteristica più entusiasmante. Tuttavia, è la capacità di regolarlo e manipolarlo che lo rende un potente strumento di progettazione sonora.

È qui che entrano in gioco i generatori di buste.

Generatori di inviluppi

Nella sintesi sottrattiva, i generatori di inviluppo sono un mezzo essenziale per ottenere alterazioni temporali nella patch del sintetizzatore. Sono indispensabili per chi vuole creare suoni accattivanti.

Anche se in un sintetizzatore possono essere presenti più generatori di inviluppo, la disposizione più diffusa prevede che un generatore di inviluppo influenzi il filtro e un altro controlli l'amplificatore.

Cominciamo con il generatore d'inviluppo dell'amplificatore, che è relativamente facile da capire.

L'impatto del generatore di inviluppo sull'amplificatore del sintetizzatore determina la trasformazione del volume complessivo del suono in base alla forma dell'inviluppo.

Ogni volta che si preme un tasto del sintetizzatore, il generatore d'inviluppo avvia una sequenza che comprende quattro fasi distinte:

• Attacco
• Decadenza
• Sostenere
• Rilascio.

Spesso questi stadi vengono abbreviati in ADSR.

Esaminiamo ciascuno di questi stadi per vedere da vicino come influiscono sul vostro suono.

Attacco

Il parametro Attack determina la fase iniziale del volume del sintetizzatore, stabilendo se il suo ingresso è più graduale o se il suo inizio è brusco e repentino.

Il tempo di attacco è comunemente misurato in millisecondi e regola la rapidità con cui un suono raggiunge la sua massima intensità.

Per i suoni acuti e percussivi, il tempo di attacco minimo è ideale, mentre per i pad eterei e i paesaggi sonori sono più adatte impostazioni di attacco più lunghe.

Decadenza

Il parametro di decadimento regola il tempo necessario al suono per stabilizzarsi al livello sostenuto fino al rilascio del tasto. Come l'attacco, anche il tempo di decadimento è spesso misurato in millisecondi.

Quando il tempo di decadimento è impostato al minimo, il suono che si ottiene è una riduzione più brusca del volume rispetto al livello di picco. Si tratta di una tecnica comune per generare suoni molto dinamici, come rullanti o pizzichi, in cui è necessario un rapido calo di volume per ottenere l'effetto desiderato.

Sostenere

Il parametro sustain regola il livello generale di riproduzione del suono al termine delle fasi di attacco e decadimento. Questo parametro si misura in decibel (dB).

Valori di sustain più bassi introducono un contrasto più significativo tra l'attacco iniziale del suono e il suo "corpo" sostenuto, con il risultato di un'articolazione più pronunciata.

Rilascio

Il parametro di rilascio regola il tempo necessario affinché il suono diminuisca dal livello sostenuto al silenzio una volta rilasciato il tasto.

Tempi di rilascio più lunghi introducono una coda atmosferica alle note, mentre tempi di rilascio più brevi producono un calo di volume più brusco subito dopo il rilascio dei tasti.

Inviluppi del filtro

Oltre agli amplificatori, gli inviluppi possono modificare qualsiasi altro parametro, come gli oscillatori a bassa frequenza (LFO). I filtri sono spesso dotati di inviluppi che controllano la modulazione della frequenza di taglio nel tempo.

Sebbene i parametri ADSR funzionino in modo simile in questo contesto, il loro impatto sul suono è diverso. Sperimentando i controlli di inviluppo del filtro, è possibile esplorare come la variazione delle impostazioni influisca sul carattere del suono del sintetizzatore.

LFO

L'ultimo componente critico del flusso di segnale della sintesi sottrattiva è l'oscillatore a bassa frequenza (LFO). Pur essendo simile a un oscillatore tradizionale, l'oscillatore a bassa frequenza ha una caratteristica unica.

Come gli oscillatori dei generatori di segnale primari, gli LFO hanno forme d'onda. Tuttavia, operano a frequenze molto più basse, al punto che la loro uscita non produrrebbe un tono musicale riconoscibile se ascoltata direttamente.

Invece di generare un tono udibile, gli LFO producono una modulazione ciclica nel suono del sintetizzatore, creando pattern ripetuti.

È come avere una mano in più che gira una manopola del sintetizzatore avanti e indietro a una velocità costante.

Sono numerosi i parametri del sintetizzatore che possono essere modulati dagli LFO. Per dare un'idea delle possibilità, ecco alcune opzioni di routing popolari che sono note per produrre effetti interessanti:

Esplorare le possibilità creative della sintesi sottrattiva

Nonostante il numero di componenti coinvolti, la creazione di suoni con la sintesi sottrattiva può essere un processo divertente e istintivo.

Riassumiamo i passaggi fondamentali per la creazione di un suono di sintetizzatore sottrattivo:

Innanzitutto, si sceglie l'oscillatore per generare il suono iniziale, quindi si regola il bilanciamento della frequenza con il filtro.

In secondo luogo, modulate il suono con gli LFO per aggiungere movimento.

Infine, modellate l'inviluppo del suono con l'ADSR.

Questo è il succo del discorso! Una volta acquisita familiarità con questo flusso di lavoro, creare suoni di sintetizzatore sorprendenti sarà un gioco da ragazzi.

Ora che avete una buona conoscenza delle basi della sintesi sottrattiva, tornate alla vostra DAW e iniziate a progettare patch personalizzate!