A spune că oscilatoarele au schimbat producția muzicală nu ar fi o exagerare. De la nașterea sintezei sunetului la începutul secolului al XX-lea, oscilatoarele au constituit nucleul majorității instrumentelor muzicale electronice, definind modul în care majoritatea acestor instrumente generează sunet.

Oscilatoarele sunt cele care generează semnalele care creează melodii, armonii și texturi. Pentru un producător, înțelegerea modului lor de funcționare înseamnă să fie capabil să creeze sunete unice, să profite la maximum de sintetizatoarele și plugin-urile sale și să stăpânească "magia" care are loc în cadrul instrumentelor muzicale electronice.

Astăzi, vom vorbi despre tot ceea ce înseamnă oscilatoare: ce sunt ele, rolul lor în producția muzicală și cum le puteți folosi pentru a vă modela paleta sonoră.

Ce face un oscilator?

Pe scurt, oscilatoarele electronice produc sunet prin comutarea rapidă între două stări. Ele fac acest lucru prin generarea unei forme de undă care este reluată la o rată extrem de mare pentru a crea o înălțime specifică. La fel ca coarda vibratoare a unei chitare acustice, circuitele electronice produc o formă de undă care poate fi amplificată pentru a crea sunet.

Ieșirea unui oscilator are trei caracteristici principale: frecvența, care determină înălțimea, amplitudinea, care afectează volumul, și forma de undă, care influențează tonul.

Frecvența înseamnă cât de repede se mișcă unda sonoră și se măsoară în Hertz (Hz). Când frecvența este mare, înălțimea sunetului este mare, iar când este mică, sunetul este mai grav.

Amplitudinea definește cât de puternic este un sunet. Cu un instrument "real", dacă cântați mai tare, sunetul este mai puternic, deoarece amplitudinea este mai mare. În muzica electronică, sunetele mai puternice rezultă din niveluri mai ridicate de tensiune.

În cele din urmă, forma de undă afectează calitatea sau timbrul sunetului. Formele diferite ale undelor sonore creează sunete diferite. Pe baza formelor de undă pe care le creează, putem împărți oscilatoarele în două tipuri: oscilatoare armonice (numite și oscilatoare liniare) și oscilatoare relaxante.

Un oscilator armonic creează modele de unde netede și regulate, similar cu modul în care un leagăn se mișcă înainte și înapoi. Funcționează prin mutarea energiei între două părți, cum ar fi inductori și condensatori într-un oscilator LC sau cristale de cuarț într-un oscilator cu cristale. Gândiți-vă la el ca la un pendul care continuă să oscileze deoarece își împarte continuu energia între două puncte.

Tipurile comune de oscilatoare armonice sunt oscilatoarele LC, oscilatoarele RC și oscilatoarele cu cristal de cuarț. Le veți găsi în lucruri precum transmițătoare radio, semnale de ceas și dispozitive incredibil de precise precum ceasurile atomice. Undele pe care le produc sunt foarte curate și stabile.

Pe de altă parte, oscilatoarele de relaxare creează unde prin încărcarea și descărcarea elementelor de stocare a energiei, cum ar fi condensatoarele. În loc să producă unde netede, acestea generează forme de undă mai ascuțite, cum ar fi unde pătrate, în dinți de ferăstrău sau triunghiulare. Este ca un comutator de lumină care se aprinde și se stinge rapid, creând schimbări rapide între stări înalte și joase.

Puteți găsi oscilatoare de relaxare în dispozitive precum oscilatoarele RC, oscilatoarele cu schimbare de fază și oscilatoarele controlate prin tensiune utilizate în sintetizatoare.

Acum, să analizăm fiecare tip de formă de undă.

Undă sinusoidală

Unda sinusoidală este cea mai simplă dintre toate formele de undă, cu o singură frecvență fundamentală fără armonici.

Tonul său neted și pur nu emană bogăția și complexitatea altor forme de undă, motiv pentru care este adesea utilizat pentru sunete moi și rotunjite, cum ar fi flautele, orgile și frecvențele sub-bass.

Datorită simplității sale, unda sinusoidală este de obicei utilizată în sinteza aditivă și sinteza cu modulație de frecvență, prin stratificarea mai multor unde sinusoidale la frecvențe diferite.

Val din dinți de ferăstrău

Unda în dinți de ferăstrău este una dintre formele de undă cele mai bogate din punct de vedere armonic, cu toate armonicele invers proporționale cu numărul lor armonic.

Aceasta înseamnă că, pe măsură ce frecvența armonică crește, amplitudinea acesteia scade. Rezultatul este un sunet strălucitor și ușor dur, pe care îl găsiți adesea în alămuri, corzi sau tonuri principale proeminente.

Deoarece unda în dinți de ferăstrău include toate supratonurile armonice, aceasta are un caracter natural bogat care funcționează perfect în sinteza substractivă, unde filtrarea îi poate ajusta și mai mult timbrul.

Undă pătrată

Deși este asemănătoare cu unda în dinți de ferăstrău din punct de vedere al intensității, unda pătrată are o structură armonică unică, cu numai armonice impare, în proporție inversă față de numărul lor armonic.

Acest lucru oferă o semnătură sonoră distinctă, goală, care funcționează bine cu clarinete, instrumente cu ancie și multe altele. Conținutul armonic mai mic al undei pătrate o face mai puțin strălucitoare decât o undă în dinți de ferăstrău, dar suficient de bogată pentru sunetele principale și de bas.

Undă triunghiulară

La fel ca unda pătrată, unda triunghiulară conține numai armonici impare, dar la amplitudini mult mai mici.

Reducerea armonică urmează o relație la pătrat: a treia armonică este a noua oară amplitudinea fundamentalei, a cincea este a douăzeci și cincea oară, și așa mai departe.

Rezultatul este un ton moale și moale care seamănă cu o undă sinusoidală, dar cu o margine subtilă și zbuciumată.

Unda de puls

Unda cu impulsuri este o variație a undei pătrate în care raportul dintre porțiunile înalte și joase ale undei poate fi ajustat. Această modificare a simetriei schimbă conținutul armonic, accentuând sau eliminând anumite armonice.

O undă pătrată perfectă are un ciclu de funcționare de 1:2, căruia îi lipsesc armonicele egale, în timp ce o undă cu impulsuri de 1:3 elimină toate armonicele care sunt multipli de trei. Atunci când este combinată cu modularea lățimii impulsurilor (PWM), astfel încât ciclul de funcționare să se schimbe dinamic în timp, unda cu impulsuri devine o opțiune excelentă pentru crearea de peisaje sonore evolutive.

Cum funcționează un sintetizator

După cum probabil ați ghicit deja, un sintetizator este o combinație de diferite componente care lucrează împreună pentru a genera și modela sunetul. Aceste componente sunt de obicei: oscilatoare, filtre, generatoare de plicuri, amplificatoare controlate prin tensiune (VCA), oscilatoare de joasă frecvență (LFO) și mixere.

Principiile care definesc toate sintetizatoarele hardware se bazează pe manipularea semnalului electronic. Să aruncăm o privire la toate controlerele care modelează sunetul provenit de la un sintetizator.

Rolul oscilatorului

Punctul de plecare în modelarea sunetelor cu un sintetizator este circuitul oscilatorului electronic, despre care am discutat mai devreme.

Un oscilator electronic este un circuit care produce un semnal de ieșire specific: un ciclu de unde repetate între două tensiuni. Viteza la care are loc acest ciclu (numită frecvență de oscilație) definește înălțimea sunetului, în timp ce forma formei de undă afectează timbrul acestuia.

Conceptul din spatele oscilatoarelor electronice nu este diferit de cel al oscilatoarelor mecanice. Un oscilator mecanic este un sistem care se mișcă înainte și înapoi în mod repetat, schimbând energia între formele cinetică și potențială. Un bun exemplu este pendulul unui ceas, care se leagănă datorită gravitației.

Filtrul modelează conținutul armonic

După ce forma de undă este creată, aceasta trece printr-un filtru, care elimină sau accentuează anumite frecvențe.

Un filtru are un semnal de intrare, o ieșire și mai multe comenzi pentru a defini modul în care sunetul trebuie procesat.

Există mai multe tipuri de filtre, dar cele mai comune sunt:

• Un filtru trece jos permite trecerea frecvențelor joase, atenuându-le în același timp pe cele înalte.
• Un filtru trece-sus elimină frecvențele joase și le lasă pe cele înalte să rămână.
• Un filtru trece-banda izolează o anumită gamă de frecvențe, tăind atât sunetele înalte, cât și cele joase din afara gamei stabilite.

Filtrele au, de asemenea, o frecvență de rezonanță, care este frecvența la care acestea amplifică semnalul în loc să îl atenueze. Acest control al rezonanței îmbunătățește punctul de cutoff și adaugă caracter sunetului.

Controlul amplitudinii cu VCA și generatorul de anvelope

Un sintetizator are nevoie de o modalitate de a controla cât de tare poate deveni un sunet. Acesta este rolul amplificatorului controlat prin tensiune (VCA) și al generatorului de plicuri.

VCA este practic un buton de volum pentru a regla nivelul frecvenței de ieșire pe baza unui semnal de control de intrare.

Un generator de plicuri modifică modul în care evoluează un sunet. Cel mai comun tip de plic urmează modelul ADSR:

• Atac: Timpul necesar pentru ca un sunet să treacă de la tăcere la volum maxim.
• Decay: Timpul necesar pentru ca volumul să scadă de la maxim la nivelul de susținere.
• Sustain: Nivelul la care sunetul se menține în timp ce o tastă este apăsată.
• Release: Timpul necesar pentru ca sunetul să dispară după ce tasta este eliberată.

Practic, atunci când o tastă este apăsată, tastatura trimite două semnale de tensiune: unul determină înălțimea, în timp ce celălalt este un semnal de poartă care declanșează generatorul de anvelopă. Învelișul controlează apoi VCA, afectând expresia dinamică a sunetului.

Modulație

Sintetizatoarele dispun adesea de opțiuni de modulare pentru a adăuga mișcare și variație unui sunet, dintre care cel mai popular este oscilatorul de joasă frecvență (LFO).

Spre deosebire de circuitul oscilator primar, care afectează gama audio a notelor muzicale audibile, un LFO oscilează la o gamă de frecvențe mult mai mică (de obicei sub 20 Hz).

Prin urmare, în loc să producă tonuri audibile, LFO-urile sunt utilizate pentru a modula alți parametri, cum ar fi înălțimea (vibrato), amplitudinea (tremolo) sau frecvența de tăiere a filtrului (efect wah).

O altă formă de modulare este modularea frecvenței (sinteza FM), în care un oscilator (modulatorul) modifică frecvența altui oscilator (purtătorul), producând timbre mai articulate.

Sinteză digitală vs. sinteză analogică

Deși sintetizatoarele de epocă folosesc oscilatoare și circuite analogice, sintetizatoarele moderne pot recrea adesea același efect digital.

Un circuit digital reprezintă sunetul ca valori numerice, care sunt procesate de un algoritm înainte de a fi convertite înapoi într-un semnal analogic printr-un convertor digital-analogic (DAC).

Unele sintetizatoare combină componente analogice și digitale și, în ciuda popularității sintezei digitale, sintetizatoarele analogice sunt încă la mare căutare datorită căldurii și imperfecțiunilor organice ale componentelor analogice, precum filtrele de frecvență rezonantă și circuitele oscilante.

Există o dezbatere continuă dacă plugin-urile VST pot recrea perfect sunetul sintetizatoarelor analogice. În experiența mea de muzician, am întâlnit multe pluginuri fenomenale care sunau exact ca sintetizatoarele originale. De fapt, abia se distingeau de cele reale, însă utilizarea hardware-ului real oferă o experiență mai practică, mai ales atunci când cântați live.

Acestea fiind spuse, plugin-urile VST tind să coste o fracțiune din hardware-ul din care sunt inspirate, așa că ar trebui să le luați în considerare, mai ales dacă tocmai ați intrat în lumea sintezei sonore.

Calea semnalului final

Pentru a rezuma, un sintetizator substractiv standard urmează această cale de semnal:

1. Oscilatorul generează o formă de undă cu o amplitudine constantă și un semnal de ieșire.
2. Filtrul modelează conținutul armonic prin atenuarea sau amplificarea frecvențelor.
3. Generatorul de plicuri și VCA controlează modul în care sunetul evoluează în timp.
4. O sursă de modulație, cum ar fi un LFO sau un oscilator cu schimbare de fază, adaugă mișcare sunetului.
5. Semnalul final este trimis către un mixer, un transmițător radio sau un echipament cu frecvență audio.

Inutil să spun că multe sintetizatoare pot face mult mai mult decât atât.

Multe sintetizatoare high-end dispun de mai multe opțiuni de modulare, cum ar fi buclele cu faza blocată, oscilatoarele cu reacție, oscilatoarele cu cristal de cuarț, opțiunile de eșantionare, precum și oscilatoarele cu frecvență radio.

Utilizarea sintezei sonore pentru a crea un instrument nou

Sinteza de sunet oferă muzicienilor și producătorilor posibilitatea de a crea instrumente noi de la zero. În această secțiune, vom explora modul de utilizare a sintezei sonore pentru a crea un instrument nou, indiferent dacă utilizați un sintetizator real sau un plugin.

În centrul caracterului oricărui instrument electronic se află forma sa de undă și de aici trebuie să începeți atunci când vă creați noul sunet. Diferitele forme de undă produc calități tonale unice, influențând cât de luminos, cald sau dur este un sunet.

Pe baza proprietăților fiecărei forme de undă, alegeți una în funcție de rolul pe care instrumentul dvs. îl va avea în peisajul sonor pe care îl construiți. Apoi, utilizați celelalte componente oferite de sintetizator, cum ar fi filtrele, generatoarele de plicuri și setările de modulare, pentru a modela sunetul final.

De exemplu, încercați să creați un sintetizator substractiv simplu. Reglarea setărilor filtrului și ale anvelopei, care controlează atacul, declinul, susținerea și eliberarea sunetului, poate schimba un sunet de pad lung și susținut într-un sunet scurt și percutant.

Sau imaginați-vă că începeți cu o presetare de bază pentru acordeon într-un sintetizator. Când dezactivați orice oscilatoare suplimentare, oscilatoare de joasă frecvență (LFO) și vibrato, sunetul este foarte simplificat. Prin iluminarea filtrului și scurtarea setărilor plicului amplificatorului, puteți transforma pad-ul într-un sunet ascuțit de înjunghiere.

Chiar și o formă de undă pătrată, care este adesea utilizată pentru a crea sunete luminoase și îndrăznețe, poate deveni ceva complet diferit. Cu câteva ajustări la cutoff-ul filtrului și o setare mai lungă a plicului, o undă pătrată poate servi drept bază pentru un pad ambiental moale.

Pentru a crea sunete unice, va trebui să înțelegeți pe deplin caracteristicile formelor de undă de bază. Prin combinarea diferitelor forme de undă la volume diferite, puteți crea peisaje sonore complexe și captivante.

Leads

Vorbind despre rolul instrumentului pe care îl creați, rețineți că lead-urile trebuie să aibă caracteristici sonore care să le facă să iasă în evidență atunci când sunt amestecate cu restul piesei.

În funcție de forma de undă și de procesarea pe care le alegeți, sunetele lead pot fi pătrunzătoare, moi, netede sau agresive. De obicei, un lead cu undă pătrată cu un filtru deschis oferă un sunet de sintetizator clasic și puternic, în timp ce un lead cu undă triunghiulară poate ajuta la crearea unui efect mai asemănător flautului.

Un lead cu unde în dinți de ferăstrău vă poate ajuta să creați un ton bogat și plin care se potrivește bine cu majoritatea genurilor electronice. Prin amestecarea undelor sinusoidale și pătrate, puteți adăuga rotunjime lead-urilor smulse, adăugând în același timp elemente de zgomot care pot da un caracter mai dur sunetului dvs.

Linii de bas

Mai ales în muzica electronică și hip-hop, sintetizatoarele sunt folosite pentru a genera sunete de bas unice. Și aici, încă o dată, opțiunile sunt nelimitate.

Pentru un bas subtil și profund, cea mai bună opțiune este o undă sinusoidală simplă, deoarece produce în mod natural un sunet neted, de joasă durată. Pe de altă parte, dacă sunteți în căutarea unui bas acid, o undă în dinți de ferăstrău sau pătrată, combinată cu rezonanță adăugată și modularea filtrului, creează acel sunet acid clasic care amintește de iconicul Roland TB-303.

De asemenea, puteți crea un ton de bas greu prin amestecarea undelor dințate și pătrate, uneori susținute de o undă sinusoidală pentru a-i da mai multă profunzime. Basul moale poate fi creat folosind o formă de undă triunghiulară, care are o calitate sonoră mai naturală și mai puțin sintetică.

Pads

Pads-urile sunt sunetul de fundal care dă vibrație și ritm unei piese. De obicei, acestea au creșteri și extinderi lente, dând viață unui sunet stratificat care duce piesa mai departe.

Atunci când creați pad-uri, tipul de formă de undă pe care îl alegeți este important, dar modul în care îl modificați și îl filtrați este ceea ce face cu adevărat diferența.

Undele pătrate și pulsatorii pot suna un pic ca viorile de lemn sau coardele, în timp ce undele în dinți de ferăstrău pot ajuta la crearea unui sunet mai învăluitor. Undele triunghiulare au o calitate moale și visătoare, iar undele sinusoidale adaugă o bogăție profundă texturii sonore.

Utilizarea unor setări mai lungi pentru sunet și reducerea frecvențelor înalte vă ajută să creați starea de spirit a unui pad. Chiar și formele de undă mai luminoase pot fi atenuate cu o filtrare și o reverberație atentă, făcându-le mai ușoare pentru urechi.

Cum să creați sunete de sintetizator

Adevărata magie se întâmplă atunci când te apuci de treabă și începi să experimentezi.

Indiferent dacă utilizați un sintetizator hardware sau un plugin VST, înțelegerea modului în care funcționează oscilatoarele vă va permite să creați sunete care există doar în mintea dumneavoastră.

Nu este vorba despre a roti butoanele la întâmplare și a spera că se va întâmpla ceva interesant; este vorba despre a ști ce se întâmplă sub capotă și cum interacționează diferitele tipuri de oscilatoare, circuite și forme de undă pentru a modela sunetul.

Deci, de unde începeți? Răspunsul este simplu: generați un semnal oscilant care produce unde sonore. Acest semnal este baza oricărui patch de sintetizator și vine în diferitele forme despre care am discutat.

O modalitate excelentă de a exersa este utilizarea unui oscilator controlat prin tensiune (VCO). Aceste oscilatoare vă permit să reglați frecvența de ieșire cu o tensiune de control, oferindu-vă o modalitate practică de a explora proiectarea sunetului.

Începeți prin a selecta o undă sinusoidală, care nu are armonici suplimentare. Apoi, treceți la o undă pătrată, care introduce armonici impare, și încercați să modificați ciclul de funcționare pentru a crea unde de puls și pentru a auzi cum diferite rapoarte afectează tonul.

Acum este timpul să explorăm oscilatoarele cu feedback și oscilatoarele cu defazaj. Aceste instrumente pot introduce atât modificări subtile, cât și extreme ale sunetului prin alimentarea semnalului de ieșire înapoi în circuitul oscilatorului. Puteți utiliza această tehnică pentru a crea orice, de la efecte vibrato fluide la texturi mai haotice.

Un alt aspect important de înțeles este modul în care funcționează circuitele oscilatoarelor în diferite modele de sintetizatoare. Unele sintetizatoare folosesc oscilatoare LC, care se bazează pe inductori și condensatori pentru a genera oscilații, în timp ce altele folosesc oscilatoare cu cristale, care oferă frecvențe ultra-stabile folosind cristale de cuarț.

Acestea se găsesc în mod obișnuit în sintetizatoarele digitale, oscilatoarele cu frecvență fixă și oscilatoarele cu frecvență radio pentru emițătoarele și receptoarele radio. Stabilitatea unui oscilator definește cât de constantă rămâne înălțimea.

După ce vă familiarizați cu elementele de bază, puteți experimenta cu buclele cu blocare de fază (PLL) și oscilatoarele de relaxare. PLL-urile vă oferă mai mult control al frecvenței prin blocarea pe o frecvență de intrare, ceea ce le face utile la sincronizarea oscilatoarelor în configurațiile modulare.

Oscilatoarele de relaxare, pe de altă parte, creează forme de undă nesinusoidale prin încărcarea și descărcarea rapidă a condensatoarelor, care este cea mai bună opțiune atunci când încercați să creați sunete percutante.

În cele din urmă, cât de bun sunteți în programarea sintetizatorului va fi definit de cât de priceput sunteți la modelarea ieșirii oscilatorului dvs. cu filtre și modulație.

Încercați să redirecționați semnalul oscilant printr-un filtru trece-jos pentru a atenua tonurile aspre sau utilizați un filtru trece-nalt pentru a atenua un efect sonor puternic de bas. Modulați frecvența de tăiere a filtrului cu un LFO (oscilator de joasă frecvență) pentru un efect de oscilație sau utilizați un generator de plicuri pentru a crea umflături și lovituri dinamice.

Pentru a pătrunde mai adânc în comportamentul oscilatorului, aflați mai multe despre feedback-ul pozitiv și buclele de feedback din cadrul sintetizatorului dvs. De exemplu, creșterea feedback-ului într-un circuit de întârziere poate transforma un sunet simplu într-o textură evolutivă. Sau utilizarea unei amplificări a frecvenței de rezonanță poate accentua anumite armonice, creând un sunet de sintetizator squelchy care ar putea funcționa bine cu lead-uri.

În cele din urmă, atunci când lucrați cu sintetizatoare digitale, este posibil să întâlniți termeni precum frecvență de ceas, semnal de ceas și impulsuri de ceas. Acești termeni se referă la sincronizarea unui oscilator din cadrul unui circuit electronic, care ajută sintetizatorul să rămână sincronizat cu alte elemente.

Exersați crearea de sunete

Una dintre cele mai bune modalități de a exersa crearea de sunete de sintetizator este să recreați instrumente familiare folosind doar forme de undă de bază. Începeți cu o undă sinusoidală simplă și vedeți dacă o puteți transforma într-un sunet de flaut folosind un plic și un pic de vibrato. Apoi, luați o undă în dinți de ferăstrău și creați un sunet de sintetizator asemănător cu alama prin adăugarea unui filtru plic și a unui pic de detuning.

Multe sintetizatoare au încorporate vizualizatoare de forme de undă de ieșire, care vă permit să vedeți cum se modifică formele de undă pe măsură ce modificați parametrii. Observarea modului în care o undă pătrată se transformă într-o undă în dinți de ferăstrău cu un pic de filtrare poate face toată diferența în înțelegerea sintezei.

În concluzie, stăpânirea designului sonor al sintetizatorului constă în exersarea cu instrumentul specific pe care îl aveți la dispoziție.

Nu vă irosiți timpul și banii cumpărând sintetizatoare scumpe pe care le puteți modula la nesfârșit, ci mai degrabă investiți timp și energie în a învăța totul despre orice sintetizator aveți acasă sau în DAW. Luați-vă timp să vă jucați cu diferite circuite de oscilator din sintetizatorul dvs. și vedeți cum influențează acestea sunetul. Testați efectul condensatoarelor variabile asupra răspunsului la frecvență și încercați să împingeți la limită capacitățile sintetizatorului dumneavoastră.

Nu contează dacă lucrați cu hardware analogic sau cu pluginuri digitale; secretul este să explorați, să modificați și să experimentați până când găsiți sunetele care se potrivesc perfect piesei dvs.

Gânduri finale

Sper că acest ghid vă va ajuta să profitați la maximum de sintetizatorul dumneavoastră!

Rețineți că, deși toate sintetizatoarele au trăsături comune, fiecare are propria sa semnătură sonoră, ceea ce înseamnă că aceleași sunete manipulate de sintetizatoare diferite vor crea peisaje sonore diferite.

Nu vă grăbiți să înțelegeți doar modul în care fiecare instrument afectează sunetele, ci și modul în care diferitele forme de undă și efecte se îmbină între ele. Pentru a crea texturi sonore complexe, trebuie să știți cum să stratificați sunetul în mod coerent pentru a crea o experiență auditivă captivantă.

În cele din urmă, profitați la maximum de nenumăratele tutoriale pe care le puteți găsi online. Indiferent de sintetizatorul pe care vă decideți să îl folosiți, sunt destul de sigur că veți găsi o multitudine de recenzii și videoclipuri care vă vor explica cum să profitați la maximum de instrumentul dumneavoastră.

Mult noroc și rămâneți creativi!