Dizer que os osciladores mudaram a produção musical não seria um exagero. Desde o nascimento da síntese de som no início do século XX, os osciladores têm sido o núcleo da maioria dos instrumentos musicais electrónicos, definindo a forma como a maioria destes instrumentos gera som.

Os osciladores são basicamente o que geram os sinais que criam melodias, harmonias e texturas. Para um produtor, dominar o seu funcionamento significa ser capaz de criar sons únicos, tirar o máximo partido dos seus sintetizadores e plug-ins e dominar a "magia" que acontece nos instrumentos musicais electrónicos.

Hoje, vamos falar sobre tudo o que diz respeito a osciladores: o que são, o seu papel na produção musical e como pode usá-los para moldar a sua paleta sónica.

O que faz um oscilador?

Em poucas palavras, os osciladores electrónicos produzem som ao alternar rapidamente entre dois estados. Fazem-no gerando uma forma de onda que é repetida a uma velocidade extremamente elevada para criar um tom específico. Tal como a corda vibrante de uma guitarra acústica, os circuitos electrónicos produzem uma forma de onda que pode ser amplificada para criar som.

A saída de um oscilador tem três caraterísticas principais: a frequência, que determina o tom, a amplitude, que afecta o volume, e a forma de onda, que influencia o tom.

A frequência é a rapidez com que uma onda sonora se move e é medida em Hertz (Hz). Quando a frequência é alta, o tom soa alto, e quando é baixa, o som é mais profundo.

A amplitude define o volume de um som. Com um instrumento "real", se tocar com mais força, o som é mais alto porque a amplitude é maior. Na música eletrónica, os sons mais altos resultam de níveis de tensão mais elevados.

Por último, a forma de onda afecta a qualidade ou o timbre do som. Diferentes formas de ondas sonoras criam sons diferentes. Com base nas formas de onda que criam, podemos dividir os osciladores em dois tipos: osciladores harmónicos (também chamados osciladores lineares) e osciladores de relaxamento.

Um oscilador harmónico cria padrões de onda suaves e regulares, semelhantes à forma como um baloiço se move para a frente e para trás. Funcionam movendo energia entre duas partes, como indutores e condensadores num oscilador LC, ou cristais de quartzo num oscilador de cristal. Pense nele como um pêndulo que continua a oscilar porque partilha continuamente a sua energia entre dois pontos.

Os tipos mais comuns de osciladores harmónicos são os osciladores LC, os osciladores RC e os osciladores de cristal de quartzo. Encontrá-los-á em coisas como transmissores de rádio, sinais de relógio e dispositivos incrivelmente precisos como relógios atómicos. As ondas que produzem são muito limpas e estáveis.

Por outro lado, os osciladores de relaxamento criam ondas carregando e descarregando peças de armazenamento de energia, como condensadores. Em vez de produzirem ondas suaves, geram formas de onda mais nítidas, como ondas quadradas, ondas em dente de serra ou ondas triangulares. É como um interrutor de luz que se liga e desliga rapidamente, criando mudanças rápidas entre estados altos e baixos.

Pode encontrar osciladores de relaxamento em dispositivos como osciladores RC, osciladores de mudança de fase e osciladores controlados por tensão utilizados em sintetizadores.

Agora, vamos analisar cada tipo de forma de onda.

Onda sinusoidal

A onda sinusoidal é a mais simples de todas as formas de onda, com uma única frequência fundamental sem quaisquer harmónicas.

O seu tom suave e puro não exala a riqueza e a complexidade de outras formas de onda, razão pela qual é frequentemente utilizado para sons suaves e arredondados como flautas, órgãos de drawbar e frequências subgraves.

Devido à sua simplicidade, a onda sinusoidal é normalmente utilizada na síntese aditiva e na síntese de modulação de frequência, através da sobreposição de várias ondas sinusoidais em diferentes frequências.

Onda dente-de-serra

A onda dente-de-serra é uma das formas de onda mais ricas em harmónicos, com todos os harmónicos em proporção inversa ao seu número harmónico.

Isto significa que à medida que a frequência harmónica aumenta, a sua amplitude diminui. O resultado é um som brilhante e ligeiramente áspero, que se encontra frequentemente em metais, cordas ou tons de chumbo proeminentes.

Como a onda dente-de-serra inclui todos os harmónicos, tem um carácter naturalmente rico que funciona perfeitamente na síntese subtractiva, onde a filtragem pode ajustar ainda mais o seu timbre.

Onda quadrada

Embora semelhante à onda dente-de-serra em força, a onda quadrada tem uma estrutura harmónica única, com apenas harmónicas ímpares em proporção inversa ao seu número harmónico.

Isto dá uma assinatura sonora oca distinta que funciona bem com clarinetes, instrumentos de palheta e muito mais. O conteúdo harmónico mais pequeno da onda quadrada torna-a menos brilhante do que uma onda dente-de-serra, mas ainda assim suficientemente rica para sons de chumbo e baixo.

Onda triangular

Tal como a onda quadrada, a onda triangular contém apenas harmónicas ímpares, mas com amplitudes muito mais baixas.

A redução harmónica segue uma relação ao quadrado: o terceiro harmónico é um nono da amplitude da fundamental, o quinto é um vigésimo quinto, e assim por diante.

O resultado é um som suave e macio que se assemelha a uma onda sinusoidal, mas com um toque subtil e vibrante.

Onda de pulso

A onda de impulsos é uma variação da onda quadrada em que a relação entre as partes alta e baixa da onda pode ser ajustada. Esta alteração na simetria muda o conteúdo harmónico, enfatizando ou removendo harmónicos específicos.

Uma onda quadrada perfeita tem um ciclo de trabalho de 1:2 que não tem harmónicos pares, enquanto uma onda de impulso de 1:3 remove todos os harmónicos que são múltiplos de três. Quando combinada com a modulação de largura de impulso (PWM), para que o ciclo de trabalho mude dinamicamente ao longo do tempo, a onda de impulso torna-se uma óptima opção para criar paisagens sonoras em evolução.

Como funciona um sintetizador

Como já deve ter adivinhado, um sintetizador é uma combinação de diferentes componentes que trabalham em conjunto para gerar e dar forma ao som. Estes componentes são normalmente: osciladores, filtros, geradores de envelope, amplificadores controlados por tensão (VCA), osciladores de baixa frequência (LFO) e misturadores.

Os princípios que definem todos os sintetizadores de hardware são baseados na manipulação de sinais electrónicos. Vamos dar uma vista de olhos a todos os controladores que moldam o som proveniente de um sintetizador.

O papel do oscilador

O ponto de partida para a criação de sons com um sintetizador é o circuito do oscilador eletrónico, que discutimos anteriormente.

Um oscilador eletrónico é um circuito que produz um sinal de saída específico: uma onda repetida que circula entre duas tensões. A velocidade a que este ciclo ocorre (chamada frequência de oscilação) define o tom do som, enquanto a forma da onda afecta o seu timbre.

O conceito subjacente aos osciladores electrónicos não é muito diferente do dos osciladores mecânicos. Um oscilador mecânico é um sistema que se move para a frente e para trás repetidamente, alternando a energia entre as formas cinética e potencial. Um bom exemplo é o pêndulo de um relógio, que oscila graças à gravidade.

O filtro molda o conteúdo harmónico

Uma vez criada a forma de onda, esta passa por um filtro, que remove ou enfatiza determinadas frequências.

Um filtro tem um sinal de entrada, uma saída e vários controlos para definir a forma como o som deve ser processado.

Existem vários tipos de filtros, mas os mais comuns são:

• Um filtro passa-baixo permite a passagem de frequências mais baixas enquanto atenua as mais altas.
• Um filtro passa-alto remove as frequências mais baixas e deixa as mais altas permanecerem.
• Um filtro passa-banda isola uma gama específica de frequências, cortando os agudos e os graves fora da gama definida.

Os filtros também têm uma frequência de ressonância, que é a frequência em que aumentam o sinal em vez de o atenuarem. Este controlo de ressonância melhora o ponto de corte e acrescenta carácter ao som.

Controlar a amplitude com o VCA e o gerador de envelope

Um sintetizador precisa de uma forma de controlar a intensidade do som. É para isso que servem o amplificador controlado por tensão (VCA) e o gerador de envelope.

O VCA é basicamente um botão de volume para ajustar o nível da frequência de saída com base num sinal de controlo de entrada.

Um gerador de envelope altera a forma como um som evolui. O tipo mais comum de envelope segue o modelo ADSR:

• Ataque: O tempo que um som leva para passar do silêncio para o volume máximo.
• Decaimento: O tempo que leva para o volume cair do seu pico para o nível de sustentação.
• Sustain: O nível a que o som se mantém enquanto uma tecla é premida.
• Libertação: O tempo que o som demora a desaparecer depois de a tecla ser libertada.

Basicamente, quando uma tecla é premida, o teclado envia dois sinais de voltagem: um determina a altura, enquanto o outro é um sinal de porta que acciona o gerador de envelope. O envelope controla então o VCA, afectando a expressão dinâmica do som.

Modulação

Os sintetizadores incluem frequentemente opções de modulação para adicionar movimento e variação a um som, sendo a mais popular o oscilador de baixa frequência (LFO).

Ao contrário do circuito oscilador primário, que afecta a gama de áudio das notas musicais audíveis, um LFO oscila numa gama de frequências muito mais baixa (normalmente abaixo de 20 Hz).

Assim, em vez de produzir tons audíveis, os LFOs são utilizados para modular outros parâmetros, como a altura (vibrato), a amplitude (tremolo) ou a frequência de corte do filtro (efeito wah).

Outra forma de modulação é a modulação de frequência (síntese FM), em que um oscilador (o modulador) altera a frequência de outro oscilador (a portadora), produzindo timbres mais articulados.

Síntese digital vs. analógica

Embora os sintetizadores antigos utilizem osciladores e circuitos analógicos, os sintetizadores modernos podem frequentemente recriar o mesmo efeito digitalmente.

Um circuito digital representa o som como valores numéricos, que são processados por um algoritmo antes de serem convertidos novamente num sinal analógico através de um conversor digital-analógico (DAC).

Alguns sintetizadores combinam componentes analógicos e digitais e, apesar da popularidade da síntese digital, os sintetizadores analógicos continuam a ser procurados devido ao calor e às imperfeições orgânicas dos componentes analógicos, como filtros de frequência ressonante e circuitos oscilantes.

Há um debate permanente sobre se os plug-ins VST podem recriar na perfeição o som dos sintetizadores analógicos. Na minha experiência como músico, deparei-me com muitos plug-ins fenomenais que soavam exatamente como os sintetizadores originais. No entanto, tocar o hardware real oferece uma experiência mais prática, especialmente quando se actua ao vivo.

Dito isto, os plugins VST tendem a custar uma fração do hardware em que se inspiram, pelo que deve definitivamente tê-los em conta, especialmente se acabou de entrar no mundo da síntese de som.

O caminho final do sinal

Para resumir, um sintetizador subtrativo padrão segue este caminho de sinal:

1. O oscilador gera uma forma de onda com uma amplitude e um sinal de saída constantes.
2. O filtro molda o conteúdo harmónico atenuando ou aumentando as frequências.
3. O gerador de envelope e o VCA controlam a forma como o som evolui ao longo do tempo.
4. Uma fonte de modulação, como um LFO ou um oscilador de mudança de fase, adiciona movimento ao som.
5. O sinal final é enviado para um misturador, transmissor de rádio ou equipamento de audiofrequência.

Escusado será dizer que muitos sintetizadores podem fazer muito mais do que isto.

Muitos sintetizadores topo de gama apresentam mais opções de modulação, como loops bloqueados por fase, osciladores de feedback, osciladores de cristal de quartzo, opções de amostragem, bem como osciladores de radiofrequência.

Utilizar a síntese de som para criar um novo instrumento

A síntese de som oferece aos músicos e produtores a capacidade de criar novos instrumentos a partir do zero. Nesta secção, vamos explorar como usar a síntese de som para criar um novo instrumento, quer esteja a usar um sintetizador real ou um plugin.

No coração do carácter de qualquer instrumento eletrónico está a sua forma de onda, e é por aí que deve começar quando criar o seu novo som. Diferentes formas de onda produzem qualidades tonais únicas, afectando a sensação de brilho, calor ou aspereza de um som.

Com base nas propriedades de cada forma de onda, escolha uma com base no papel que o seu instrumento terá na paisagem sonora que está a construir. Em seguida, use os outros componentes oferecidos pelo sintetizador, tais como filtros, geradores de envelope e configurações de modulação, para moldar o som final.

Por exemplo, tente criar um sintetizador subtrativo simples. Ajustar as definições do filtro e do envelope, que controlam o ataque, o decaimento, a sustentação e a libertação do som, pode transformar um som longo e sustentado de um pad num som curto e percussivo de um pluck.

Ou imagine começar com uma predefinição básica de acordeão num sintetizador. Quando desliga quaisquer osciladores extra, osciladores de baixa frequência (LFOs) e vibrato, o som é muito simplificado. Ao iluminar o filtro e encurtar as definições do envelope do amplificador, pode transformar o pad num som agudo de facada.

Até mesmo uma forma de onda quadrada, que é frequentemente usada para criar sons brilhantes e ousados, pode se tornar algo totalmente diferente. Com alguns ajustes no corte do filtro e uma configuração de envelope mais longa, uma onda quadrada pode servir como base para um pad de ambiente suave.

Para criar sons únicos, é necessário compreender totalmente as caraterísticas das formas de onda básicas. Ao misturar diferentes formas de onda em diferentes volumes, pode criar paisagens sonoras complexas e cativantes.

Leads

Falando do papel do instrumento que está a criar, lembre-se que os leads precisam de ter caraterísticas sonoras que os façam sobressair quando misturados com o resto da faixa.

Dependendo da forma de onda e do processamento que escolher, os sons principais podem ser penetrantes, suaves, macios ou agressivos. Normalmente, um lead de onda quadrada com um filtro aberto proporciona um som de sintetizador clássico e poderoso, enquanto um lead de onda triangular pode ajudar a criar um efeito mais parecido com o de uma flauta.

Um lead de onda dente-de-serra pode ajudá-lo a criar um som rico e cheio que se enquadra bem na maioria dos géneros electrónicos. Ao misturar ondas sinusoidais e quadradas, pode adicionar redondeza aos leads dedilhados, ao mesmo tempo que adiciona elementos de ruído que podem dar um carácter mais sombrio ao seu som.

Linhas de baixo

Especialmente na eletrónica e no hip-hop, os sintetizadores são utilizados para gerar sons graves únicos. E aqui, mais uma vez, as opções são infinitas.

Para graves subtis e profundos, a melhor opção é uma simples onda sinusoidal, porque produz naturalmente um som suave e grave. Por outro lado, se procura um baixo ácido, uma onda dente de serra ou quadrada, combinada com ressonância adicional e modulação de filtro, cria aquele som ácido clássico que faz lembrar o icónico Roland TB-303.

Também é possível criar um tom de baixo pesado misturando ondas dente-de-serra e quadradas, por vezes apoiadas por uma onda sinusoidal para lhe dar mais profundidade. Os graves suaves podem ser criados utilizando uma forma de onda triangular, que tem uma qualidade de som mais natural e menos sintética.

Almofadas

Os pads são o som de fundo que dá a uma faixa a sua vibração e ritmo. Normalmente, têm construções e desvanecimentos lentos, dando vida a um som em camadas que faz avançar a faixa.

Ao criar pads, o tipo de forma de onda que escolhe é importante, mas a forma como a ajusta e filtra é o que realmente faz a diferença.

As ondas quadradas e de pulso podem soar um pouco como sopros de madeira ou cordas, enquanto as ondas dente-de-serra podem ajudar a criar um som mais envolvente. As ondas triangulares têm uma qualidade suave e sonhadora, e as ondas sinusoidais acrescentam uma riqueza profunda à textura do som.

Utilizar definições mais longas para o som e baixar as frequências altas ajuda-o a criar o ambiente de um pad. Mesmo as formas de onda mais brilhantes podem ser suavizadas com alguma filtragem e reverberação cuidadosas, tornando-as mais fáceis para os ouvidos.

Como criar sons de sintetizador

A verdadeira magia acontece quando se põe mãos à obra e se começa a experimentar.

Independentemente de estar a usar um sintetizador de hardware ou um plugin VST, compreender como funcionam os osciladores é o que lhe permitirá criar sons que só existem na sua mente.

Não se trata de rodar os botões aleatoriamente e esperar que algo interessante aconteça; trata-se de saber o que está a acontecer debaixo do capô e como os diferentes tipos de osciladores, circuitos e formas de onda interagem para moldar o som.

Por onde é que se começa? A resposta é simples: gerar um sinal oscilante que produza ondas sonoras. Este sinal é a base de qualquer patch de sintetizador, e vem nas várias formas que discutimos.

Uma óptima forma de praticar é utilizar um oscilador controlado por tensão (VCO). Estes osciladores permitem-lhe ajustar a frequência de saída com uma tensão de controlo, proporcionando-lhe uma forma prática de explorar o design de som.

Comece por selecionar uma onda sinusoidal, que não tem harmónicos adicionais. Depois, mude para uma onda quadrada, que introduz harmónicos ímpares, e experimente ajustar o ciclo de funcionamento para criar ondas de impulsos e ouvir como diferentes rácios afectam o som.

Agora é altura de explorar os osciladores de feedback e os osciladores de mudança de fase. Estas ferramentas podem introduzir alterações subtis e extremas no som, alimentando o sinal de saída de volta ao circuito do oscilador. Pode utilizar esta técnica para criar qualquer coisa, desde efeitos de vibrato suaves a texturas mais caóticas.

Outro aspeto importante para entender é como os circuitos do oscilador funcionam em diferentes projetos de sintetizador. Alguns sintetizadores usam osciladores LC, que dependem de indutores e capacitores para gerar oscilações, enquanto outros usam osciladores de cristal, que fornecem freqüências ultra-estáveis usando cristais de quartzo.

Estes são normalmente encontrados em sintetizadores digitais, osciladores de frequência fixa e osciladores de radiofrequência para transmissores e receptores de rádio. A estabilidade de um oscilador define o grau de estabilidade do tom.

Depois de dominar os conceitos básicos, pode experimentar com loops bloqueados por fase (PLLs) e osciladores de relaxamento. Os PLLs dão-lhe mais controlo de frequência ao fixarem-se numa frequência de entrada, o que os torna úteis para sincronizar osciladores em configurações modulares.

Os osciladores de relaxamento, por outro lado, criam formas de onda não sinusoidais através da carga e descarga rápidas de condensadores, que é a melhor opção quando se tenta criar sons percussivos.

Em última análise, o seu nível de programação de sintetizadores será definido pela sua capacidade de moldar a saída do seu oscilador com filtros e modulação.

Tente encaminhar o seu sinal oscilante através de um filtro passa-baixo para suavizar sobretons ásperos, ou use um filtro passa-alto para afinar um efeito de som com graves pesados. Module o corte do filtro com um LFO (oscilador de baixa frequência) para obter um efeito de oscilação, ou use um gerador de envelope para criar oscilações e dedilhados dinâmicos.

Para mergulhar mais profundamente no comportamento do oscilador, aprenda mais sobre feedback positivo e loops de feedback dentro do seu sintetizador. Por exemplo, aumentando o feedback em um circuito de atraso pode transformar um som simples em uma textura em evolução. Ou usando um aumento de freqüência ressonante pode enfatizar harmônicos específicos, criando um som de sintetizador esmagador que pode funcionar bem com leads.

Finalmente, ao trabalhar com sintetizadores digitais, você pode encontrar termos como freqüência de relógio, sinal de relógio e pulsos de relógio. Estes termos referem-se ao tempo de um oscilador dentro de um circuito eletrónico, que ajuda o sintetizador a manter-se em sincronia com outros elementos.

Praticar a criação de sons

Uma das melhores formas de praticar a criação de sons de sintetizador é recriar instrumentos familiares usando apenas formas de onda básicas. Comece com uma onda sinusoidal simples e veja se consegue moldá-la num som de flauta usando um envelope e um pouco de vibrato. Depois, pegue numa onda dente-de-serra e crie um som de sintetizador tipo latão, adicionando um envelope de filtro e alguma desafinação.

Muitos sintetizadores têm visualizadores de forma de onda de saída integrados, que permitem ver como as formas de onda mudam conforme você ajusta os parâmetros. Observar como uma onda quadrada se transforma numa onda dente-de-serra com um pouco de filtragem pode fazer toda a diferença na sua compreensão da síntese.

Em suma, dominar o design de som de sintetizador tem tudo a ver com praticar usando o instrumento específico que tem disponível.

Não desperdice o seu tempo e dinheiro comprando sintetizadores caros que pode modular infinitamente, mas invista tempo e energia em aprender tudo sobre qualquer sintetizador que tenha em casa ou no seu DAW. Dedique o seu tempo a brincar com diferentes circuitos de oscilador no seu sintetizador e veja como eles afectam o som. Teste o efeito de condensadores variáveis na resposta de frequência, e tente levar as capacidades do seu sintetizador ao limite.

Não importa se está a trabalhar com hardware analógico ou plugins digitais; o segredo é explorar, ajustar e experimentar até encontrar os sons que se encaixam perfeitamente na sua faixa.

Considerações finais

Espero que este guia o ajude a tirar o máximo partido do seu sintetizador!

Lembre-se de que, embora todos os sintetizadores partilhem caraterísticas comuns, cada um tem a sua própria assinatura sonora, o que significa que os mesmos sons manipulados por sintetizadores diferentes criarão paisagens sonoras diferentes.

Dedique algum tempo não só a compreender como cada ferramenta afecta os sons, mas também como as diferentes formas de onda e efeitos se misturam entre si. Para criar texturas sonoras complexas, é necessário saber como colocar o som de forma coesa para criar uma experiência auditiva envolvente.

Por fim, aproveite os inúmeros tutoriais que pode encontrar online. Qualquer que seja o sintetizador que decida utilizar, tenho a certeza de que encontrará uma infinidade de críticas e vídeos que lhe explicarão como tirar o máximo partido do seu instrumento.

Boa sorte e mantenha-se criativo!