Begrepet "subtraktiv syntese" kan virke som et høytflyvende og teoretisk begrep. Men hvis du noen gang har prøvd deg på musikkproduksjon ved hjelp av en synthesizer, er det likevel sannsynlig at du allerede er kjent med det.

Subtraktiv syntese har lenge vært den rådende typen syntese, som stammer fra den analoge synth-æraen, men som lever videre i utallige digitale maskinvaresynther og synth-VST-er. Det kan være skremmende å forstå konseptene med subtraktiv syntese, spesielt når du akkurat har begynt å få våte føtter i synth-verdenen, men frykt ikke, for det er faktisk ikke så skremmende som det kan virke.

I denne guiden gir vi deg en omfattende oversikt over subtraktiv syntese, slik at du kan skrive, spille og produsere med synther på en tryggere måte.

Hva er subtraktiv syntese?

Subtraktiv syntese går ut på å skape musikalske lyder ved å ta utgangspunkt i en harmonisk tett bølgeform og deretter raffinere den ved hjelp av filtre og andre former for prosessering.

Med "harmonisk tette" bølgeformer sikter jeg til de frodige harmoniske bølgeformene som genereres av elementære former som firkant- eller sagbølger. Selv om elektroniske oscillatorer kan produsere disse grunnbølgene uten problemer, klarer de ikke å fenge lytterne alene.

Hvis du vil skape mer musikalsk tiltrekningskraft, må du manipulere teksturene, frekvensfordelingen og dynamikken i disse bølgeformene.

For å gjøre dette bruker vi subtraktiv syntese.

Hvordan er subtraktiv syntese unik?

Det finnes mange andre typer syntese, fra additiv syntese til bølgetabellsyntese til FM-syntese og mye mer. La oss se på noen av de mest populære synteseformene og hvordan de skiller seg fra subtraktiv syntese.

De siste årene har wavetable-syntese vokst frem som et viktig verktøy i musikkproduksjonsverdenen. Denne teknikken, som gjør det mulig å generere unike lyder ved å morphe oscillatorbølger fra lydsamples, omtales ofte som samplebasert syntese.

I motsetning til subtraktiv syntese, som baserer seg på en grunnleggende bølgeform, bruker wavetable-syntese en samling wavetable-rammer som kan rulles gjennom, noe som gir deg en følelse av dynamisk bevegelse.

En annen populær type syntese, frekvensmodulasjonssyntese, også kjent som FM-syntese, innebærer derimot modulering av frekvensen til den opprinnelige bølgeformen for å generere et nytt frekvensspektrum.

FM-syntese er kjent for å produsere lyder som kan karakteriseres som frekke og metalliske. Hvis du sliter med å komme på et auditivt eksempel, kan du tenke på de brummende mellombasene som var utbredt i bro step-sjangeren på begynnelsen av 2010-tallet.

Signalflyt i subtraktive synthesizere - en komplisert prosess

Før du begynner å skru på knappene som en gal vitenskapsmann (noe jeg anbefaler å gjøre uansett), bør vi gjøre oss kjent med hver enkelt komponent i signalveien og hvordan de bidrar til det totale lydbildet.

Først og fremst vet du sikkert, eller i det minste har du hørt, at oscillatoren er hjernen bak operasjonen. Uten en oscillator ville den subtraktive synthen din ikke ha noen mulighet til å produsere en fyldig bølgeform som kan danne grunnlaget for patchen din.

Så har du noen av de andre parameterne som gjør den oscillerte lyden mer interessant, inkludert forsterkeren, filteret, LFO-en og envelope-generatoren. Disse modulene er byggesteinene i en typisk subtraktiv synth, og hver av dem har en unik rolle å spille.

Ta det med ro, vi skal gå gjennom hver av dem i detalj. Og for å gjøre det hele enda morsommere har vi satt sammen et lite diagram som visuelt demonstrerer hvordan hver av disse modulene fungerer etter hverandre:

Når du ser på bildet over, er det første du vil legge merke til modulatorseksjonen. Det er viktig å forstå at modulatorer enten kan være LFO-er eller envelope-generatorer, men det kommer vi tilbake til litt senere.

Det viktigste å merke seg er at de fleste subtraktive synther følger dette oppsettet. Men de som er interessert i synthhistorie vet at det ikke alltid har vært slik.

I gamle dager besto OG-synthene av lappetepper av separate moduler, som hver og en var koblet sammen med kabler som brukeren måtte plugge inn manuelt.

Det, mine venner, er det vi kaller modulær syntese.

Denne ville og ulne metoden er fortsatt populær blant Eurorack-fans.

Det fine med moderne modulære synther er at de fortsatt følger den samme subtraktive arkitekturen som sine forgjengere.

Du får selvsagt mest fleksibilitet ved å patche individuelle moduler, men det var mange synthdesignere som innså at de fleste musikere har en tendens til å være vanedyr som setter opp signalstrømmene sine på samme måte hver gang.

En av konsekvensene av denne tankeprosessen ble en av bransjens første alt-i-ett-synther, den legendariske Minimoog. Hvis du ser på de fleste av dagens subtraktive synther fra det tidspunktet, vil du oppdage at de stort sett har samme flyt.

Dette er selvfølgelig bare toppen av isfjellet! La oss grave litt dypere i hvert enkelt element i signalkjeden for å få en bedre forståelse av hva de alle gjør.

De ulike elementene i syntese

Oscillatorer

Når du endelig er klar til å lage noen fine synthlyder, er oscillatoren det første du begynner med! Som vi sa tidligere, er dette hjernen i operasjonen.

Og selv om det bare er begynnelsen av signalflyten, vil innstillingene du velger for oscillatoren, ha stor innvirkning på hvordan den endelige patchen din låter.

De fleste synthoscillatorer der ute vil gi deg et utvalg av ulike bølgeformer du kan bruke som utgangspunkt. Disse er som forskjellige smaker av iskrem - du har klassikerne og mer eksotiske valg.

Noen av de mest vanlige bølgeformene du kan forvente å finne på en synth, er firkantbølgen, sagtannbølgen og trekantbølgen.

La oss begynne med den som starter med massevis av harmonisk innhold - firkantbølgen. Hvis du spiller en firkantbølge på en synthesizer, høres den ut som en summende bie, selv i utgangspunktet.

I tillegg til sin lyse, summende tonalitet har firkantbølger noen andre interessante triks i ermet.

Noen firkantbølgeoscillatorer har for eksempel muligheten til å endre formen på selve firkantmønsteret, som da kalles en pulsbølge. Ved å justere pulsbreddemoduleringen kan du få alle slags ville og sprø klanglige resultater.

Verdier av pulsbølger kan være litt forvirrende for øyeblikket, så la oss gå tilbake.

I stedet skal vi nå ta for oss neste trinn i det harmoniske hierarkiet - sagbølgen, også kjent som sagtannbølgen. Sagtannbølger kjennetegnes av skarpe punkter og plutselige endringer, noe som gir dem den distinkte summende lyden.

Men her kommer det virkelig kule - de skarpe punktene og endringene skaper et mønster av harmoniske frekvenser som blir roligere og roligere etter hvert som de går. Det er dette som gir sagtannbølgen den fyldige, rike klangen som er perfekt for å lage ledende synth-melodier.

Til slutt har vi den mykeste av de harmoniske bølgeformene - trekantbølgen.

I likhet med firkantbølger utnytter trekantbølger de odde overtonene av startfrekvensen. Hovedforskjellen er at volumet av disse overtonene forsvinner raskere, noe som er grunnen til at trekantbølger høres mer ut som en sinusbølge.

Du får selvfølgelig fortsatt det lille suset som gjør den til et godt valg for visse tonearter, pad- eller lead-lyder.

Selv om du ikke finner dem i alle synthesizere, har noen subtraktive synthesizere snikende små sinusbølgeoscillatorer.

Forestill deg en rolig og fredelig innsjø på en vakker dag, med milde krusninger som brer seg jevnt ut i alle retninger. Det er en sinusbølge, en av de reneste og mest grunnleggende bølgeformene innen syntese.

Fordi sinusbølger ikke har noen skarpe formforandringer, skaper de jevne og myke lyder som er perfekte for å gjenskape de varme og pustende tonene til treblåseinstrumenter som orgler og fløyter. Sinusbølger er også ypperlige til å skape frodige, utviklende pads som fyller lydrom med beroligende harmonier.

Men hvis synthen du har ikke har en sinusbølge, kan du alltid filtrere en trekantbølge ved hjelp av et lavpassfilter.

Bli med meg et øyeblikk her, for nå blir det litt mer innviklet. Dette er fordi mange subtraktive synther har flere oscillatorer.

Det fantastiske med denne ofte doble oscillatorarkitekturen er at mulighetene er uendelige. Du kan finjustere frekvensen, formen og detuningen til hver oscillator så mye du vil.

Og det er her det virkelig begynner å bli gøy, for det er ved å blande to oscillatorer som bruker forskjellige frekvenser og former at du kan begynne å bygge rikere, fyldigere og mer komplekse lyder i subtraktiv synteseformat.

Helt på slutten av oscillatorseksjonen finner du vanligvis en mikserseksjon, som lar deg blande oscillatorsignalene dine med andre lydkilder som finnes i synthen, for eksempel en støykilde (som er ypperlig for å legge attack til kortere lyder), en ekstern lydinngang eller en suboscillator som spiller en oktav lavere enn hovedoscillatoren din.

Filtre

Nå går vi videre til filterdelen.

Tenk på det som et fancy ostehøvel for lydbildet ditt, der du kjører signalet gjennom et spenningsstyrt filter (VCF) for å raspe bort ubehagelige frekvensbiter.

Selv om det finnes mange typer filtre i synthesizerverdenen, er de fleste synthesizere avhengige av to hovedtyper - et høypassfilter (HPF) og et lavpassfilter (LPF).

Lavpassfilteret ditt slipper bare gjennom lave frekvenser ved å stenge ute alt høyfrekvent innhold.

Det er på denne måten folk skaper lavfrekvente basslyder.

På den annen side gir høypassfiltre en støvel til alle de lave og midtre frekvensene, slik at de høyere frekvensene kan skinne gjennom.

Når du vrir på cutoff-knappen på synthen, justerer du punktet der filteret slår inn.

Det er verdt å merke seg at filtrene som finnes på de fleste synther, ikke bare kutter lyden hardt. I stedet bruker de myke skråninger som gradvis senker volumet på de filtrerte frekvensene.

Vi måler disse helningene i desibel per oktav (dB/oktav). Jo høyere dB-tallet er, desto brattere er hellingen og desto mer intenst er filteret. Du kan for eksempel finne en filteravskjæring på -12 eller -24 dB/okt på synthen din, som ligger midt på treet når det gjelder bratthet.

I tillegg til cutoff-parameteren er resonansparameteren et annet viktig element i et filter.

De fleste filtre har vanligvis en resonansknapp, også kjent som en "Q"-knapp. Feedback skapes ved å sende lyden innenfor samme frekvensområde som cutoff-frekvensen tilbake til filteret, noe som resulterer i en resonanseffekt.

Når feedback-nivået når ekstremt høye verdier, kan det indusere selvsvingninger i filteret, som i sin tur produserer en sinusbølge. Ved å øke Resonance blir lydene rundt cutoff-frekvensen mer tilstedeværende, noe som gir en rekke kreative bruksområder, for eksempel tradisjonelle wah-wah-effekter eller synth-"squeals".

Forsterkning

Etter oscillatoren og filteret er forsterkeren den neste viktige byggesteinen i en subtraktiv synthesizer. Den har som oppgave å heve lydsignalet til en amplitude som effektivt kan kobles til annet utstyr, for eksempel et lydgrensesnitt eller en mikser.

Når du snakker om det utenfor kontekst, virker kanskje ikke forsterkeren i seg selv som den mest spennende funksjonen. Det er imidlertid muligheten til å regulere og manipulere den som gjør den til et potent lyddesignverktøy.

Det er her konvoluttgeneratorene kommer inn i bildet.

Konvoluttgeneratorer

I subtraktiv syntese er envelope-generatorer et viktig verktøy for å oppnå tidsbaserte endringer i synth-patchene dine. De er uunnværlige for dem som ønsker å skape fengslende lyder.

Selv om det kan være flere envelope-generatorer i en synth, er det mest vanlige at én envelope-generator påvirker filteret og en annen styrer forsterkeren.

La oss begynne med forsterkerens envelope-generator, som er relativt enkel å forstå.

Envelope-generatorens påvirkning på synthens forsterker resulterer i at det totale lydvolumet forandres basert på envelopens form.

Hver gang du trykker på en tast på synthesizeren, starter envelope-generatoren en sekvens som består av fire forskjellige trinn:

• Angrep
• Forfall
• Opprettholde
• Utgivelse.

Du vil ofte se disse trinnene forkortet som ADSR.

La oss gå gjennom hvert av disse trinnene for å se nærmere på hvordan de påvirker lyden din.

Angrep

Attack-parameteren dikterer den innledende fasen av synthens volum, og avgjør om den har en mer gradvis fade-in eller en rask, plutselig start.

Attacktiden måles vanligvis i millisekunder og regulerer hvor raskt en lyd når sin maksimale intensitet.

For skarpe og perkussive lyder er den minimale attack-tiden ideell, mens for eteriske pads og lydlandskaper er lengre attack-innstillinger mer passende.

Forfall

Decay-parameteren styrer hvor lang tid det tar før lyden stabiliserer seg på det vedvarende nivået til du slipper tasten. På samme måte som attack, måles også decay-tiden ofte i millisekunder.

Når avklingingstiden er satt til et minimum, får du en mer brå volumreduksjon fra toppnivået. Dette er en vanlig teknikk for å generere svært dynamiske lyder, for eksempel snares eller plucks, der et raskt volumfall er nødvendig for å oppnå ønsket effekt.

Opprettholde

Sustain-parameteren styrer det generelle nivået som lyden spilles av på etter at attack- og decay-fasene er fullført. Denne parameteren måles i desibel (dB).

Lavere sustain-verdier gir en større kontrast mellom lydens første anslag og dens vedvarende "kropp", noe som resulterer i en mer utpreget artikulasjon.

Utgivelse

Release-parameteren styrer hvor lang tid det tar før lyden avtar fra det vedvarende nivået til stillhet når tasten slippes opp.

Lengre releasetider gir tonene en etterfølgende, atmosfærisk hale, mens kortere releasetider gir et mer brått volumfall umiddelbart etter at tangentene slippes opp.

Filterkonvolutter

I tillegg til forsterkere kan enveloper modifisere alle andre parametere, på samme måte som lavfrekvente oscillatorer (LFO-er). Filtre har ofte enveloper som styrer moduleringen av cutoff-frekvensen over tid.

Selv om ADSR-parametrene fungerer på samme måte i denne sammenhengen, har de forskjellig innvirkning på lyden. Ved å eksperimentere med envelope-kontrollene på filteret kan du utforske hvordan ulike innstillinger påvirker synthlydens karakter.

LFO-er

Den siste kritiske komponenten i den subtraktive syntesens signalflyt er lavfrekvensoscillatoren (LFO). Selv om den ligner på en tradisjonell oscillator, har en lavfrekvensoscillator en unik funksjon.

I likhet med oscillatorene i de primære signalgeneratorene dine har LFO-er bølgeformer. De opererer imidlertid ved mye lavere frekvenser, slik at utgangssignalet ikke ville gitt en gjenkjennelig musikalsk tone hvis du lyttet direkte til det.

I stedet for å generere en hørbar tone, produserer LFO-er syklisk modulering i synthlyden, noe som skaper repeterende mønstre.

Tenk på det som å ha en ekstra hånd som vrir en knott på synthen frem og tilbake i et jevnt tempo hver gang.

Det er mange parametere i synthen din som kan moduleres med LFO-er. For å gi deg et inntrykk av mulighetene, har vi her listet opp noen populære rutingalternativer som er kjent for å gi interessante effekter:

Utforsk de kreative mulighetene ved subtraktiv syntese

Til tross for at det er mange komponenter involvert, kan det å skape lyder med subtraktiv syntese være en fornøyelig og instinktiv prosess.

La oss rekapitulere de grunnleggende trinnene for å skape en subtraktiv synthlyd:

Velg først oscillatoren som skal generere den første lyden, og juster deretter frekvensbalansen med filteret.

For det andre kan du modulere lyden med LFO-er for å legge til bevegelse.

Til slutt kan du forme lydens envelope med ADSR.

Det er kjernen i det hele! Når du har blitt kjent med denne arbeidsflyten, blir det en lek å lage fantastiske synthlyder.

Nå som du har fått en god forståelse av det grunnleggende i subtraktiv syntese, kan du hoppe tilbake til DAW-en din og begynne å designe noen egendefinerte patcher!