Os Waveshapers são uma excelente forma de enriquecer os harmónicos de qualquer instrumento elétrico e criar uma assinatura sonora única. Provavelmente, já utilizou efeitos que empregam o waveshaping inúmeras vezes ao fazer música sem sequer o saber!

Quando se começa a mergulhar no mundo dos "waveshapers", é fácil perdermo-nos no mar de funções e equações matemáticas. Neste artigo, vamos explorar o conceito de waveshaping em termos simples e mostrar-lhe como pode usá-lo para criar um som único.

Ondulador: O nome diz tudo

A primeira coisa a lembrar é que um modelador de ondas faz exatamente o que o seu nome indica: manipula as ondas sonoras, dando vida a sons mais articulados.

Na produção de áudio digital, a modelação de ondas é feita através da alteração de um sinal digital de forma a melhorar o seu conteúdo harmónico. Trata-se de uma técnica de síntese de som que altera uma forma de onda original para criar harmónicos adicionais.

A distorção e a saturação estão sob a alçada do waveshaping, uma vez que estes efeitos estão, de facto, a manipular a onda sonora. O que um waveshaper oferece mais do que um plugin de saturação é um maior controlo sobre a forma como o sinal se comporta, permitindo-lhe controlar totalmente o conteúdo harmónico.

Dependendo da curva de modelação, o modelador de ondas pode adicionar harmónicos pares e ímpares ao som, aplicando funções de transferência específicas. Por exemplo, a utilização de funções de modelação de ondas polinomiais pode ajudar a gerar apenas harmónicos pares ou ímpares, dependendo do polinómio utilizado. Mais sobre isso mais tarde.

A natureza do áudio digital

Compreender como os sons são gravados digitalmente é crucial se quiser saber como funcionam os modeladores de ondas.

Chamamos a um som "áudio digital" quando é armazenado e processado em computadores e outros dispositivos electrónicos. Ao contrário do som analógico, que é um sinal suave e contínuo, o áudio digital divide o som em pequenos instantâneos chamados amostras. Basicamente, estas amostras são imagens individuais do som tiradas em alturas específicas.

Há dois factores que definem a qualidade do áudio digital: a taxa de amostragem e a profundidade de bits.

A taxa de amostragem é o número de amostras recolhidas em cada segundo para criar a versão digital do som. É medida em Hertz (Hz), e uma taxa de amostragem mais elevada significa melhor qualidade de som.

Por exemplo, os CDs de música utilizam uma taxa de amostragem de 44.100 amostras por segundo. Quanto maior for a taxa de amostragem, melhor as ferramentas de modelação de ondas podem processar os componentes de alta frequência, reduzindo o aliasing e produzindo um sinal de saída mais limpo.

A profundidade de bits controla o grau de detalhe de cada amostra. Quantos mais bits, mais detalhado e preciso pode ser o som. Isto é crucial para captar as partes baixas e altas de um som.

Uma maior profundidade de bits permite um maior controlo sobre a amplitude, o que é especialmente importante quando se aplicam funções de modelação de ondas para criar formas de onda suaves ou complexas sem introduzir ruídos ou artefactos indesejados.

Então, como é que os modeladores de ondas afectam a forma de onda?

Alteram a forma de onda aplicando uma função de modelação de ondas ao sinal. Esta função de modelação pode ser ajustada para melhorar harmónicos específicos ou criar timbres totalmente novos.

Começar com uma entrada de onda sinusoidal simples e aplicar uma função de modelação de onda pode gerar um espetro mais rico de harmónicos, transformando um tom simples num som mais complexo.

Como já deve ter adivinhado, o nível de controlo que tem sobre a forma de onda é muito superior com um "waveshaper" do que com um efeito de distorção ou saturação normal.

Ao selecionar e ajustar cuidadosamente a função de modelação de ondas, pode prever e manipular o conteúdo harmónico, criando qualquer coisa, desde o calor analógico até texturas agressivamente distorcidas.

Várias técnicas de modelação de ondas

A próxima secção pode ser um pouco complicada se não estiver familiarizado com funções matemáticas.

Uma função de transferência é uma fórmula matemática que define como um sinal deve ser alterado para produzir um sinal de saída. Dependendo da função de transferência de modelação de onda utilizada, obterá diferentes resultados. Aqui estão algumas técnicas comuns:

Forma de onda polinomial

A modelação polinomial de ondas é assim designada porque aplica equações polinomiais para transformar o sinal de entrada.

A saída de som é uma função do sinal de entrada elevado a uma potência, o que melhora uma forma de onda com harmónicos extra.

Por uma questão de simplicidade, vamos utilizar uma onda sinusoidal como sinal de entrada. Ao aplicar uma função polinomial cúbica (por exemplo, y=x3y = x^3y=x3), a onda sinusoidal é distorcida, introduzindo harmónicas de terceira ordem.

Isto pode adicionar uma distorção rica, semelhante à analógica, reforçada pelos harmónicos ímpares no espetro de saída.

Forma de onda exponencial

A modelação de onda exponencial aplica uma função exponencial ao sinal, o que lhe dá uma distorção acentuada. A intensidade do efeito é controlada pela base da função exponencial.

Seguindo o mesmo exemplo que utilizámos para a modelação de ondas polinomiais, se aplicar uma função exponencial como y=ex-1y = e^x - 1y=ex-1 a uma onda sinusoidal, a forma de onda é remodelada para criar um som mais agressivo com elevado conteúdo harmónico (ou seja, com cantos agudos).

Este tipo de função de modelação é excelente se pretender criar harmónicos de alta frequência com uma saída mais distorcida.

Tabela de pesquisa Forma de onda

Talvez a função de modelação de ondas mais complexa, a modelação de ondas de tabela de pesquisa faz corresponder os valores do sinal de entrada a um conjunto predefinido de valores de saída armazenados numa tabela, o que dá vida a transformações complexas e não lineares.

Aqui, os valores de entrada da onda sinusoidal são mapeados para uma curva definida pela tabela de pesquisa. Isto pode produzir sons imprevisíveis e altamente personalizáveis, e é por isso que os compositores experimentais o adoram.

A modelação de ondas de tabelas de pesquisa permite-lhe conceber formas de onda únicas que não podem ser facilmente obtidas com funções polinomiais ou exponenciais simples, dando-lhe o poder de criar espectros de som totalmente novos.

Como dominar o Waveshaping

Vamos identificar as etapas necessárias para dominar a arte da modelação de ondas por ordem cronológica:

Conhecer todas as funções de modelação de ondas

Diferentes funções de modelação de ondas produzem diferentes estruturas harmónicas.

Compreender e prever a forma como uma forma de onda se altera com base na função que utiliza ajudá-lo-á a criar o som desejado sem passar horas a moldar ondas sonoras.

Comece de forma simples. Utilize uma onda sinusoidal como sinal de base e comece a aplicar diferentes funções de modelação de ondas. Acompanhe a forma como cada função altera a forma de onda e o som que dá vida.

É crucial usar um analisador de espetro, especialmente se fores um principiante. O feedback visual ajudá-lo-á a compreender como a modelação das ondas afecta o som e facilitará a obtenção do som desejado.

Por exemplo, ao aplicar uma função a uma entrada sinusoidal, pode observar diretamente o novo conteúdo harmónico que aparece no espetro de frequência, ajudando-o a compreender como diferentes parâmetros de modelação afectam o som.

Experimente sinais de entrada diferentes

As ondas sinusoidais, as ondas quadradas e as formas de onda complexas reagem de forma diferente à mesma função de modelação de ondas.

Uma vez que o efeito da modelação de ondas muda de acordo com o sinal de entrada, tente aplicar a mesma função de modelação de ondas a uma onda sinusoidal e a uma onda dente-de-serra e preste atenção às diferenças no conteúdo harmónico.

Esta prática ajudá-lo-á a compreender como diferentes formas de onda são transformadas e como prever os resultados da modelação de ondas em diferentes sons.

Ferramentas de modelação de ondas incorporadas

A maioria das DAWs vem com ferramentas de modelação de ondas que são perfeitas para começar.

O Ableton Live é um dos DAWs mais populares e vem com um Saturator que permite aplicar diferentes curvas de modelação de ondas e até desenhar as suas próprias curvas.

Se quiser experimentar, comece com a definição predefinida "Analog Clip" para uma linha de baixo, depois ajuste a curva ou mude para um modo diferente (como "Soft Sine") para ver como o som muda.

Melhor software de modelação de ondas

FabFilter Saturno 2

O FabFilter Saturn 2 é um fantástico plugin de distorção e modelação de ondas que oferece muitos estilos de distorção e processamento de áudio multi-banda. Também vem com infinitas opções de modulação para moldar o som por si próprio.

O Saturn 2, uma evolução do já excelente FabFilter Saturn, apresenta uma interface redesenhada, estilos de distorção adicionais, geradores de envelope melhorados e melhores capacidades de modulação.

O plugin fornece um controlo preciso sobre o conteúdo harmónico e os espectros do seu áudio, independentemente de estar à procura de um calor subtil ou de uma distorção extrema.

Soro (Xfer Records)

O Serum é um excelente sintetizador wavetable com capacidades excepcionais de modelação de ondas através dos seus modos Warp.

Pode aplicar vários algoritmos de modelação de ondas como Bend, Mirror ou Sync diretamente à wavetable, alterando os coeficientes em tempo real. Para o fazer, carregue uma tabela de ondas básica no Serum e aplique o modo "Bend +" Warp. À medida que aumenta a quantidade, a forma de onda dobra-se e muda de forma, introduzindo novos harmónicos.

O Serum melhora a manipulação criativa da forma de onda de entrada, oferecendo feedback visual em tempo real para que possa ver exatamente como as suas alterações afectam o sinal de saída.

Waves MetaFiltro

O Waves MetaFilter combina a filtragem com a modelação de ondas, permitindo-lhe moldar o som à medida que este é filtrado.

Pode adicionar distorção ao sinal filtrado, o que lhe dará texturas agressivas que podem evoluir organicamente e de formas imprevisíveis. Este plugin acessível oferece muitas funcionalidades de modelação, seguimento de envelope, controlo de LFO e sequenciador, drive, opções de bit-crushing, delay, sidechain e aprendizagem MIDI.

u-he Zebra 2

O Zebra é um sintetizador modular que lhe permite desenhar as suas próprias curvas de formação de ondas. É extremamente popular porque é intuitivo, tem uma interface amigável para iniciantes e oferece muitas opções de personalização de formas de onda.

Para criar um oscilador simples no Zebra e encaminhá-lo através do modelador de ondas, desenhe uma curva de modelação de ondas assimétrica para introduzir harmónicos uniformes e, em seguida, module os parâmetros da curva com um LFO para criar um som dinâmico e analógico.

Considerações finais

Espero que este guia tenha ajudado a esclarecer alguma da confusão que existe em torno das chamadas ferramentas de modelação de ondas. Manipular o áudio a tal ponto requer aprender tudo sobre a natureza do som e como este é traduzido em conteúdo digital.

Os princípios da modelação de ondas podem ser difíceis de implementar no início, mas assim que os dominar, vai perceber que esta ferramenta pode expandir muito a sua paleta sónica e dar-lhe controlo total sobre a sua produção musical.

Divirtam-se!