O termo "Síntese subtractiva" pode parecer uma noção elevada e teórica. No entanto, se você já se envolveu na produção de música usando um sintetizador, é provável que você já esteja familiarizado com ela.

A síntese subtrativa tem reinado por muito tempo como o tipo predominante de síntese, originando da era do sintetizador analógico, mas perdurando em inúmeros sintetizadores de hardware digital e VSTs de sintetizador. A compreensão dos conceitos da síntese subtrativa pode ser assustadora, especialmente quando você está apenas começando a molhar os pés no mundo dos sintetizadores, mas não tenha medo, pois na verdade não é tão intimidante quanto pode parecer.

Neste guia, forneceremos uma análise abrangente da síntese subtractiva para que possa escrever, tocar e produzir com sintetizadores com mais confiança.

O que é a Síntese Subtractiva?

A arte da síntese subtractiva consiste em criar sons musicais, começando com uma forma de onda harmonicamente densa e refinando-a posteriormente através de filtros e outras formas de processamento.

Por formas de onda "harmonicamente densas", estou a referir-me às formas de onda harmónicas exuberantes geradas por formas elementares como as ondas quadradas ou de serra. Embora os osciladores electrónicos possam produzir estas ondas fundamentais sem esforço, elas não conseguem cativar os ouvintes por si só.

Se quiser criar mais atração musical, deve manipular as texturas, a distribuição de frequências e a dinâmica destas formas de onda.

Para tal, utilizamos a síntese subtractiva.

Como é que a síntese subtractiva é única?

Há muitos outros tipos de síntese que existem, desde a síntese aditiva até a síntese wavetable, a síntese FM e além. Vamos dar uma olhada em alguns dos tipos mais populares de síntese e como eles diferem da síntese subtrativa.

Nos últimos anos, a síntese wavetable surgiu como uma ferramenta crucial no mundo da produção musical. Com a capacidade de gerar sons únicos pela transformação de ondas de oscilador originadas de amostras de áudio, esta técnica é muitas vezes referida como síntese baseada em amostra.

Ao contrário da síntese subtractiva, que se baseia numa forma de onda fundamental, a síntese de wavetable utiliza uma coleção de quadros de wavetable que podem ser percorridos, dando-lhe uma sensação de movimento dinâmico.

Em contraste, outro tipo popular de síntese, a síntese de modulação de frequência, também conhecida como síntese FM, envolve a modulação da frequência da forma de onda original para gerar um novo espetro de frequência.

A síntese FM é conhecida por produzir sons que são caracterizados como impetuosos e metálicos. Se estiver com dificuldades em evocar um exemplo auditivo, considere os médios-baixos crescidos que eram predominantes no género bro step durante o início da década de 2010.

As complexidades do fluxo de sinais em sintetizadores subtractivos

Agora, antes de começar a mexer nos botões como um cientista louco (o que eu recomendo fazer de qualquer forma), vamos nos familiarizar com cada componente no caminho do sinal e como eles contribuem para o som geral.

As primeiras coisas primeiro, você provavelmente sabe ou pelo menos ouviu que o oscilador é o cérebro por trás da operação. Sem um oscilador, seu sintetizador subtrativo não teria nenhuma maneira de produzir uma forma de onda rica para estabelecer a fundação de seu patch.

Então, você tem alguns dos outros parâmetros que fazem o som oscilado mais interessante, incluindo o amplificador, o filtro, o LFO, e o gerador de envelope. Estes módulos são os blocos de construção de um sintetizador subtrativo típico, e cada um tem um papel único a desempenhar.

Não se preocupe, iremos analisar cada um deles em pormenor. E para tornar as coisas ainda mais divertidas, elaborámos um pequeno diagrama que demonstra visualmente como cada um destes módulos funciona em sucessão:

Olhando para a foto acima, a primeira coisa que vai notar é a secção do modulador. É importante compreender que os moduladores podem ser LFOs ou geradores de envelopes, mas falaremos disso um pouco mais tarde.

O que é mais importante notar é que a maioria dos sintetizadores subtractivos seguem este layout. No entanto, os fãs da história dos sintetizadores sabem que nem sempre foi assim.

Antigamente, os sintetizadores OG eram compostos por patchworks de módulos separados, cada um ligado com cabos, que o utilizador tinha de ligar manualmente.

É a isto, meus amigos, que chamamos síntese modular.

Este método selvagem e lã é ainda hoje popular entre os fãs do Eurorack.

O melhor dos sintetizadores modulares modernos é que ainda seguem a mesma arquitetura subtractiva dos seus antecessores.

Claro, obterá a maior flexibilidade ao ligar módulos individuais, embora muitos designers de sintetizadores tenham percebido que a maioria dos músicos tendem a ser criaturas de hábitos, configurando os seus fluxos de sinal sempre da mesma forma.

Uma das consequências deste processo de pensamento deu origem a um dos primeiros sintetizadores tudo-em-um da indústria, o lendário Minimoog. Daquele ponto em diante, se você fosse olhar para a maioria dos sintetizadores subtrativos de hoje, você descobriria que eles têm praticamente o mesmo fluxo.

Claro que isto é apenas a ponta do icebergue! Vamos aprofundar um pouco mais cada elemento da cadeia de sinal para entender melhor o que todos eles fazem.

Os diferentes elementos da síntese

Osciladores

Quando estiveres finalmente pronto para criar alguns sons de sintetizador, a primeira coisa com que vais começar é o oscilador! Como dissemos antes, este é o cérebro da operação.

E apesar de ser apenas o início do fluxo de sinal, as definições que escolher para o seu oscilador terão um impacto significativo na forma como o seu patch final soa.

Agora, a maioria dos osciladores de sintetizador lá fora apresentar-lhe-á uma escolha de diferentes formas de onda que pode usar como pontos de partida. Estes são como os diferentes sabores de sorvete - você tem seus clássicos e escolhas mais exóticas.

Algumas das formas de onda mais comuns que pode esperar encontrar num sintetizador incluem a onda quadrada, a onda dente de serra e a onda triangular.

Vamos começar com aquela que começa com uma tonelada de conteúdo harmónico - a onda quadrada. Toque uma onda quadrada num sintetizador e, mesmo na sua base, ela soa como um zumbido de abelha.

Para além da sua tonalidade brilhante e zumbidora, as ondas quadradas têm outros truques interessantes na manga.

Por exemplo, alguns osciladores de onda quadrada têm a capacidade de alterar a forma do próprio padrão quadrado, que é então chamado de onda de pulso. Ao ajustar a modulação da largura de pulso, pode obter todos os tipos de resultados tonais selvagens e malucos.

Os valores das ondas de pulso podem ser um pouco confusos neste momento, por isso vamos voltar atrás.

Em vez disso, neste momento, vamos discutir a próxima na hierarquia harmónica - a onda de serra, também conhecida como onda dente de serra. As ondas dente-de-serra são caracterizadas por pontos agudos e mudanças repentinas, que lhes dão aquele zumbido distinto.

Mas aqui está a parte realmente legal - esses pontos agudos e mudanças criam um padrão de freqüências harmônicas que ficam cada vez mais silenciosas. Isso é o que dá a onda dente-de-serra seu som cheio e rico que é perfeito para criar melodias de sintetizador principal.

Finalmente, temos a mais suave das formas de onda harmónicas - a onda triangular.

Tal como as ondas quadradas, as ondas triangulares utilizam os harmónicos ímpares da frequência inicial. A principal diferença é que o volume destes harmónicos desaparece mais rapidamente, razão pela qual as ondas triangulares soam mais próximas de uma onda sinusoidal.

Claro que continua a ter aquele toque de zumbido que o torna uma óptima escolha para certos sons de teclas, pads ou leads.

Embora não os encontre em todos os sintetizadores, alguns sintetizadores subtractivos têm pequenos osciladores de onda sinusoidal.

Imagine um lago calmo e pacífico num dia bonito, com ondulações suaves que se espalham suavemente em todas as direcções. Isso é uma onda sinusoidal, uma das formas de onda mais puras e fundamentais em síntese.

Uma vez que as ondas sinusoidais não têm alterações de forma acentuadas, criam sons suaves e suaves que são perfeitos para recriar os tons quentes e respiráveis de instrumentos de sopro como órgãos e flautas. As ondas sinusoidais são igualmente excelentes para criar pads exuberantes e evolutivos que preenchem espaços sónicos com harmonias suaves.

No entanto, se o sintetizador que possui não tiver uma onda sinusoidal, pode sempre filtrar uma onda triangular utilizando um filtro passa-baixo.

Agora, fica comigo por um segundo, porque as coisas estão prestes a ficar um pouco mais complicadas. Isto é porque muitos sintetizadores subtractivos agitam múltiplos osciladores.

O que é maravilhoso nesta arquitetura de oscilador duplo é que as possibilidades são infinitas. Pode ajustar a frequência, a forma e a quantidade de desafinação de cada oscilador ao seu gosto.

E é aqui que começa a verdadeira diversão, porque misturar dois osciladores que usam frequências e formas diferentes é como se começa a construir sons mais ricos, mais cheios e mais complexos no formato de síntese subtractiva.

No final da secção do oscilador, encontrará normalmente uma secção de misturador, que lhe permite misturar os sinais do oscilador com outras fontes de som encontradas no seu sintetizador, tais como uma fonte de ruído (que é óptima para adicionar ataque a sons mais curtos), uma entrada de áudio externa, ou um sub-oscilador que toca uma oitava abaixo do seu oscilador principal.

Filtros

Em seguida, passemos à secção do filtro.

Pense nele como um ralador de queijo para o seu som global, no qual passa o seu sinal através de um filtro controlado por tensão (VCF) para ralar quaisquer pedaços de frequência desagradáveis.

Embora existam inúmeros tipos de filtros que pode esperar encontrar no mundo dos sintetizadores, a maioria dos sintetizadores confia em dois tipos principais - um filtro passa-alto (HPF) e um filtro passa-baixo (LPF).

O seu filtro passa-baixo apenas permite a passagem de baixas frequências, cortando todo o conteúdo de alta frequência.

Esta é a forma como as pessoas criam sons graves de baixa frequência.

Por outro lado, os filtros passa-altos dão o pontapé de saída a todas as frequências baixas e médias, permitindo que as frequências mais altas brilhem.

Quando se roda o botão de corte no sintetizador, está-se a ajustar o ponto em que o filtro entra em ação.

Vale a pena notar que os filtros encontrados na maioria dos sintetizadores não cortam simplesmente o som. Em vez disso, eles utilizam inclinações suaves que diminuem gradualmente o volume das freqüências filtradas.

Medimos estes declives em decibéis por oitava (dB/oct). Quanto mais alto o número dB, mais íngreme a inclinação e mais intenso o filtro. Por exemplo, você pode encontrar um corte de filtro de -12 ou -24dB/oct no seu sintetizador, que está bem no meio em termos de inclinação do declive.

Para além do parâmetro de corte, outro elemento essencial de um filtro é o parâmetro de ressonância.

Normalmente, um botão de ressonância, também conhecido como botão 'Q', está presente na maioria dos filtros. O feedback é criado enviando o áudio dentro da mesma gama de frequências que o corte de volta para o filtro, resultando num efeito de ressonância.

Quando o nível de feedback atinge valores extremamente elevados, pode induzir a auto-oscilação do filtro, que, por sua vez, produz uma onda sinusoidal. Ao aumentar a Ressonância, os sons em torno da frequência de corte tornam-se mais presentes, oferecendo uma gama de aplicações criativas, tais como efeitos wah-wah tradicionais ou "guinchos" de sintetizador.

Amplificação

Seguindo o oscilador e filtro, o amplificador é o próximo bloco de construção crucial em um sintetizador subtrativo. Ele serve o propósito de elevar o sinal de áudio para uma amplitude que pode ser efetivamente conectada com outro equipamento, tal como uma interface de áudio ou mixer.

Quando se fala sobre ele fora de contexto, o amplificador, por si só, pode não parecer a caraterística mais emocionante. No entanto, é a capacidade de o regular e manipular que o torna numa potente ferramenta de design de som.

É aqui que os geradores de envelopes entram em ação.

Geradores de envelopes

Na síntese subtractiva, os geradores de envelope são um meio vital de conseguir alterações baseadas no tempo no seu patch de sintetizador. Eles são indispensáveis para aqueles que procuram criar sons cativantes.

Enquanto pode haver múltiplos geradores de envelope em um sintetizador, o arranjo mais prevalente envolve um gerador de envelope afetando o filtro e outro controlando o amplificador.

Vamos começar com o gerador de envelope do amplificador, que é relativamente fácil de compreender.

O impacto do gerador de envelope no amplificador do sintetizador resulta no volume geral do som sendo transformado baseado na forma do envelope.

Sempre que premir uma tecla no seu sintetizador, o gerador de envelopes inicia uma sequência que engloba quatro fases distintas:

• Ataque
• Decadência
• Sustentar
• Libertar.

É frequente ver estas fases abreviadas como ADSR.

Vamos passar por cada uma destas fases para ver de perto o impacto que têm no seu som.

Ataque

O parâmetro de ataque dita a fase inicial do volume do seu sintetizador, determinando se tem um fade-in mais gradual ou um início rápido e repentino.

O tempo de ataque é normalmente medido em milissegundos e regula a rapidez com que um som atinge a sua intensidade máxima.

Para sons agudos e percussivos, o tempo de ataque mínimo é ideal, enquanto que, para pads etéreos e paisagens sonoras, as definições de ataque mais longas são mais adequadas.

Decadência

O parâmetro decay regula a quantidade de tempo que leva para o seu som estabilizar no seu nível sustentado até que a tecla seja libertada. Semelhante ao ataque, o tempo de decay também é frequentemente medido em milissegundos.

Quando o tempo de decay está definido para um mínimo, o som que obtém é uma redução de volume mais abrupta do seu nível de pico. Esta é uma técnica comum para gerar sons altamente dinâmicos, tais como caixas ou dedilhados, onde uma rápida queda no volume é necessária para o efeito desejado.

Sustentar

O parâmetro de sustentação governa o nível geral no qual o som é reproduzido uma vez que as fases de ataque e decaimento tenham sido completadas. Este parâmetro é medido em decibéis (dB).

Valores de sustain mais baixos introduzem um contraste mais significativo entre o ataque inicial do som e o seu "corpo" sustentado, resultando numa articulação mais pronunciada.

Libertação

O parâmetro de libertação governa o tempo que leva para o som diminuir do seu nível sustentado para o silêncio uma vez que a tecla tenha sido libertada.

Tempos de libertação mais longos introduzem uma cauda atmosférica nas notas, enquanto que tempos de libertação mais curtos produzem uma queda de volume mais abrupta imediatamente após a libertação das teclas.

Envelopes de filtro

Para além dos amplificadores, os envelopes podem modificar qualquer outro parâmetro, à semelhança dos osciladores de baixa frequência (LFOs). Os filtros apresentam frequentemente envelopes que controlam a modulação da frequência de corte ao longo do tempo.

Embora os parâmetros ADSR funcionem de forma semelhante neste contexto, o seu impacto no som é distinto. Ao experimentar com os controlos de envelope no seu filtro, pode explorar como a variação das definições afecta o carácter do som do sintetizador.

LFOs

O componente crítico final do fluxo de sinal da síntese subtractiva é o oscilador de baixa frequência (LFO). Embora semelhante a um oscilador tradicional, um oscilador de baixa frequência tem uma caraterística única.

Tal como os osciladores nos geradores de sinal primário, os LFOs têm formas de onda. No entanto, operam a frequências muito mais baixas, ao ponto de a sua saída não produzir um tom musical reconhecível se o ouvir diretamente.

Em vez de gerar um tom audível, os LFOs produzem uma modulação cíclica no som do sintetizador, criando padrões repetitivos.

Pense nisso como ter uma mão extra que roda um botão no seu sintetizador para a frente e para trás a um ritmo constante.

Existem numerosos parâmetros no seu sintetizador que podem ser modulados por LFOs. Para lhe dar uma ideia das possibilidades, aqui estão algumas opções de encaminhamento populares que são conhecidas por produzir efeitos interessantes:

Explorando as possibilidades criativas da síntese subtractiva

Apesar do número de componentes envolvidos, a criação de sons com síntese subtractiva pode ser um processo agradável e instintivo.

Vamos recapitular os passos fundamentais para criar um som de sintetizador subtrativo:

Em primeiro lugar, escolha o oscilador para gerar o som inicial e, em seguida, ajuste o equilíbrio de frequência com o filtro.

Em segundo lugar, modular o som com LFOs para adicionar movimento.

Finalmente, modele o envelope do som com o ADSR.

Esta é a essência do processo! Depois de se familiarizar com este fluxo de trabalho, criar sons de sintetizador fantásticos será muito fácil.

Agora que tem uma boa noção dos conceitos básicos da síntese subtractiva, volte para a sua DAW e comece a criar alguns patches personalizados!