Hur fungerar en synthesizer?

Hur fungerar en synthesizer? Hur fungerar en synthesizer?

Att säga att synthesizers har format musikhistorien under de senaste 50 åren är ingen underdrift. Detta musikinstrument från 1900-talet har verkligen gett kraft åt generationer av pionjärer inom elektronisk musik, men också öppnat upp ett universum av ljud för artister på alla nivåer.

Ungefär 100 år efter att Thereminen och Ondes Martenot uppfanns är elektroniska instrument fortfarande det viktigaste för otaliga artister som arbetar med EDM, hiphop, pop, rock, experimentell musik och mycket mer. Under detta århundrade har vi gått från monofoniska till polyfoniska syntmodeller, från analogt till digitalt, och från modulära syntar i rumsstorlek till virtuella instrument: ett ekosystem av nya ljud i händerna på visionära kreatörer!

Synthar gör det möjligt för artister att experimentera med ljud som inte liknar några andra traditionella instrument, vilket är det som gör dem så populära än idag. Att förstå hur synthesizers fungerar är ett avgörande steg om du vill skapa en unik ljudsignatur, så dagens artikel handlar om synthesizers: vad de är, hur de utvecklades, hur de fungerar och hur man skapar unika ljud med hjälp av dem.

En definition av synthesizer och synt

Det borde vara uppenbart att syntar inte är akustiska instrument.

Traditionella instrument skapar ljud genom vibrationer, var och en med sitt eget unika vågmönster och klangfärg. När det gäller syntar ersätts luftrörelserna av artificiellt genererade signaler.

Till skillnad från akustiska instrument använder synthesizers elektriska signaler för att skapa ljud, och de gör det genom att använda olika typer av digitala ljudsyntesprocesser. Den här formen av digital bearbetning ger liv åt en artificiell ljudsignal som kan efterlikna akustiska instrument eller vara ett helt unikt instrument.

Digital ljudsyntes innebär att ljudvågor genereras med hjälp av elektroniska signaler, som sedan omvandlas till hörbara ljudvågor via instrument, hörlurar eller högtalare.

Som du säkert förstår insåg musiker som arbetade med syntar snart att de hade möjlighet att manipulera och forma ljudet på ett sätt som inte var möjligt med akustiska instrument. Denna nivå av kontroll över ljudet öppnade upp ett brett spektrum av kreativa möjligheter för musiker och producenter inom olika genrer, som började utforska nya ljudlandskap.

En kort historik över synthesizers

Historien om synthesizers är en hyllning till ambitiösa kompositörer och ingenjörer som, med början i slutet av 1800-talet, såg potentialen i att utnyttja elektricitet för att skapa ny musik. Särskilt Cahills Telharmonium (1897) och Léon Theremins instrument med samma namn (1928) anses vara tidiga föregångare till dagens syntar.

År 1956 blev RCA Mark II det första programmerbara elektroniska instrumentet, med en musiksekvenserare, tonoscillatorer och en variabel polyfoni på fyra toner för att generera ljud. Men den var också ganska enorm jämfört med de mer bärbara enheter vi är vana vid idag (tre ton, 7 meter hög och 20 meter bred).

Den verkliga förändringen skedde på 1960-talet med Moog-synthesizrarna. Moogs design använde spänningskontroll för att justera parametrar som tonhöjd och klangfärg, vilket gjorde den mer mångsidig och enklare att använda än tidigare modeller. Minimoog, som släpptes 1970, populariserade syntar ytterligare tack vare ett överkomligt pris, extrem bärbarhet och ett unikt ljud. Den lilla Moog-synthesizern blev en omedelbar klassiker i alla genrer, från funk till progrock, krautrock och disco.

Den digitala tekniken revolutionerade återigen ljudsyntesvärlden på 1980-talet, med introduktionen av DSP, eller digital signalbehandling. Några exempel: Yamaha DX7 blev den mest sålda synten med över 160.000 sålda exemplar, Fairlight CMI var en de facto föregångare till digitala ljudarbetsstationer och Roland Jupiter-8 blev legendarisk tack vare sin begränsade utgåva (2000 exemplar tillverkades) och popularitet inom popindustrin (Michael Jackson, Queen, Duran Duran, m.fl.).

Sedan 2000-talet, med utvecklingen av DAW:er och digital teknik, har ikoniska synthesizers omvandlats till programvara och plugins, vilket gör dem mer prisvärda och bärbara än någonsin.

Ändå söker moderna producenter fortfarande efter den unika värmen och karaktären hos analoga synthesizers, som har fått ett uppsving i popularitet under de senaste åren, med legendariska tillverkare som släpper uppdaterade versioner av sina modeller och nya producenter som skapar unika modeller som blandar analoga ljud och modernt arbetsflöde.

Olika typer av synteser

Det finns sex huvudtyper av synteser som du kan stöta på nuförtiden, var och en definierad av hur den manipulerar ljud.

Additiv syntes

Additiv syntes skapar komplexa ljud genom att kombinera enkla vågformer.

Genom att justera amplituden och frekvensen hos dessa vågformer kan du skapa en oändlig mängd olika ljudstrukturer och övertoner som förstärker din grundfrekvens.

Den här metoden är utmärkt eftersom den ger dig full kontroll över de ljudmässiga egenskaperna hos det instrument du skapar och gör det möjligt för dig att skapa helt unika ljudmässiga innehåll baserat på en kombination av grundläggande vågformer.

Subtraktiv syntes

Subtraktiv syntes avlägsnar frekvenser från en harmoniskt komplex ljudvåg med hjälp av filter, t.ex. lågpass (avlägsnar höga frekvenser), högpass (avlägsnar låga frekvenser), bandpass (isolerar ett band av frekvenser) och notch (avlägsnar ett band av frekvenser).

Denna process har blivit populär eftersom den är ganska intuitiv och kan hjälpa till att skapa ett stort antal ljud.

Modulär syntes

Modulär syntes är hur allt började. Processen innebär att man kopplar ihop olika oberoende moduler, som var och en utför en specifik uppgift, för att skapa och manipulera ljud.

Syntens byggstenar inkluderar oscillatorer, filter, envelopes, LFO:er, sequencers med mera, och du ansluter dem med patchkablar. Numera ser jag modulära synthesizers mest användas inom experimentell och generativ musik, där artister kan skapa komplexa ljuddesigner och moduleringsrutiner och göra musik av dem.

Vi kommer att prata mer om denna praktiska metod för syntes i nästa avsnitt.

Granulär syntes

Granularsyntesen bryter ner ett ljud i små segment, cirka 1-100 millisekunder långa, som kan spelas upp på olika sätt - individuellt, i lager eller överlappande - för att skapa nya ljud.

Du kan ändra uppspelningshastighet, pitch, position och densitet för kornen för att skapa ett brett utbud av texturer, vilket kan leda till fantastiska resultat när du omvandlar samplingar eller skapar utvecklande ljudlandskap.

Wavetable-syntes

Wavetable-syntesen är en sorts kompromiss mellan det rika harmoniska innehållet i subtraktiv syntes och precisionen i additiv syntes.

Den genererar ljud med hjälp av en serie förinspelade vågformer som lagras i tabeller, som var och en innehåller flera vågformer som kan justeras, vilket gör att du kan skapa ständigt föränderliga klangfärger.

Genom att skanna genom vågbordet med olika hastigheter och riktningar kan du skapa en mängd olika syntljud, från statiska toner till artikulerade texturer.

FM-syntes

Frekvensmoduleringssyntes genererar ljud genom att frekvensen för en vågform (bäraren) moduleras med en annan vågform (modulatorn) med audiofrekvenser.

Denna blandning av vågformer ger ett komplext harmoniskt och inharmoniskt innehåll som är svårt att uppnå med andra syntesmetoder. Den producerar också ljusa och metalliska ljud som gör den perfekt för att emulera vissa akustiska instrument (särskilt mässing).

Den blev mycket populär i och med lanseringen av Yamaha DX7 1983.

Analoga, digitala och mjukvarusyntetisatorer: Hur ser de ut?

Utvecklingen av synthar sedan de tidiga hårdvarusyntharna har varit obeveklig, så att du nu har en uppsjö av alternativ att välja mellan när du går in i ljudsyntesens värld.

Det första du bör tänka på är vilken typ av teknik du vill använda för din produktion: du kan gå helt analogt med modulära synthesizers, skaffa en mer intuitiv digital synth eller utöka din ljudpalett med en mer prisvärd virtuell synth.

Låt oss ta en titt på varje teknik.

Analog manipulering (modulär)

Chie Otomi live på Kagurane (Tokyo), februari 2024

Det var så de tidiga syntarna tillverkades och det är fortfarande ett av de bästa sätten att skapa en unik ljudsignatur. Modulära synthesizers levereras med separata moduler som kan anslutas på oändligt många sätt för att skapa ett unikt instrument.

Varje modul utför en uppgift, oavsett om det handlar om att generera svängningar (oscillatorer), forma ljudvågor (filter) eller kontrollera amplituden (förstärkare). Du kan skapa ett nytt ljud genom att koppla kablar mellan dem, därav termen "analog manipulation".

Det faktum att du kan mixa och matcha komponenter, liksom den fysiska aspekten av att skapa musik, gör att analoga syntar är mycket populära än idag, särskilt bland experimentella producenter och de som letar efter ett varmt, analogt ljud.

Digital manipulering

Min älskade Roland JX-3P

Digitala syntar var nästa steg i utvecklingen av dessa instrument och hade funktioner som kraftigt utökade deras potential.

Digital manipulation möjliggörs av digitala processorer och datoralgoritmer som kan generera och redigera ljud. Till skillnad från sina analoga motsvarigheter använder digitala synthesizers numeriska värden för att representera ljudvågor.

När de digitala synthesizrarna blev populära på 80-talet introducerade de nya funktioner som polyfoni och minnesbanker. Dessutom erbjöd det digitala gränssnittet i en digital synthesizer mer kontroll över ljuden, vilket gjorde dem lättare att använda både i inspelningsstudior och live än modulära synthar.

Manipulering av programvara (VST-syntar)

Kilohearts Phase Plant VST-plugin

VST-synthar är ett av de många resultaten av modern digital musikproduktion. VST-synthesizers körs på din dator, antingen som en fristående programvara eller som plugin i din DAW, och du kan styra dem med en dedikerad MIDI-controller.

Min Nektar Impact LX25+

Dessa virtuella syntar kan antingen vara emuleringar av gammal utrustning eller helt nya musikinstrument. De levereras med samma moduler som du hittar i deras fysiska motsvarigheter.

Fördelarna med mjukvarusynthar är många. Tack vare MIDI-tekniken (Musical Instrument Digital Interface) kan du manipulera ljudet även efter att du har spelat in ljudspåret: du kan ändra alla ljudinställningar och till och med byta ut den virtuella synten mot en annan, allt utan att förlora dina ljuddata.

VST-syntar brukar vara ganska prisvärda eller till och med gratis; detta, och det faktum att de inte tar upp något fysiskt utrymme, innebär att du kan skapa ett ljudbibliotek med dussintals synthesizers att välja mellan, vilket oändligt utökar din ljudpalett.

Hur man använder en synth

I nästa del ska vi titta på hur syntar fungerar. De är alla olika, men de flesta delar samma moduler, vilket innebär att de har liknande sätt att manipulera vågformer.

PG-200 Synthesizer

Oscillatorer

Oscillatorer är hjärtat i alla synthesizers och genererar de råa ljudvågor som ligger till grund för dina patchar. De producerar olika vågformer, var och en med en distinkt ljudkaraktär.

De vanligaste vågformerna är sinusvåg, fyrkantvåg, sågtandsvåg och triangelvåg.

Sinusvågor är i allmänhet jämna och rena och ger en ren ton. Kvadratvågor är ihåliga och surrande, vilket gör dem utmärkta för rytmiska sektioner. Sågtandsvågor är ljusa och fylliga, så de passar utmärkt för strängar och mässingsljud. Slutligen liknar triangelvågor sinusvågor men med lite mer harmoniskt innehåll, vilket gör dem något ljusare.

Genom att justera oscillatorernas tonhöjd och vågformstyp kan du skapa grundtonen i ditt slutliga ljud. I många synthesizers kan du använda flera oscillatorer samtidigt och förskjuta dem något från varandra för att skapa ett rikare ljud.

LFO:er

Lågfrekventa oscillatorer (LFO:er) används för att modulera andra parametrar i synthesizern, vilket ger rörelse och komplexitet till dina ljud. Till skillnad från vanliga oscillatorer, som arbetar i det hörbara området, oscillerar LFO:er vid mycket lägre frekvenser, vanligtvis under 20 Hz.

Detta gör att deras effekter uppfattas mer som förändringar i modulation än som en ton. En lågfrekvent oscillator kan modulera olika parametrar som tonhöjd (vibrato), amplitud (tremolo), filter cutoff (wah-wah-effekter) och till och med andra LFO:er för mer komplexa modulationsmönster. Genom att justera den lågfrekventa oscillatorns vågform, hastighet och djup kan du skapa allt från subtila vibratoeffekter till rytmiska modulationer.

ADSR-enveloper

ADSR-kurvorna (Attack, Decay, Sustain och Release) definierar hur en synthesizers ljud förändras över tiden från det att en tangent trycks ned till dess att den släpps upp. Varje steg i envelopen påverkar olika aspekter av ljudet:

  • Attack: Den tid det tar för ljudet att nå sin maximala nivå efter att tangenten har tryckts ned. En kort attack ger ett omedelbart ljud, medan en lång attack ger en gradvis nedtoning.
  • Avklingning: Den tid det tar för ljudet att sjunka från maxnivån till sustain-nivån efter den första attacken.
  • Sustain: Den nivå som ljudet ligger kvar på medan tangenten hålls intryckt.
  • Release: Den tid det tar för ljudet att klinga ut efter att tangenten släppts.

Filter

Filter formar ljudets harmoniska innehåll genom att dämpa vissa frekvenser. Den vanligaste typen är lågpassfiltret, som låter frekvenser under en viss brytpunkt passera medan amplituden för frekvenser över den brytpunkten reduceras.

Detta kan göra ett ljud mörkare eller mer dämpat. Högpassfilter gör tvärtom, tar bort låga frekvenser och låter högre passera, vilket kan göra ett ljud tunnare eller mer skärande. Bandpassfilter släpper igenom frekvenser inom ett visst intervall, vilket är användbart för att skapa resonanta, fokuserade ljud.

Filter har ofta en resonanskontroll, som förstärker frekvenserna runt cutoff-punkten och lägger till en distinkt topp som kan skapa ett mer uttalat, kvävande ljud. Genom att automatisera filtrets cutoff- och resonansparametrar kan du skapa dynamiska och föränderliga klangfärger.

Sätt det hela i praktiken: Hur man gör musik med syntar

Efter all denna teori är du förmodligen så överväldigad att bara tanken på att röra vid en synt kan kännas motbjudande för dig. Om så är fallet, oroa dig inte: det är mycket att ta in. Så den sista delen av den här artikeln går djupare in på den praktiska sidan och ger dig förhoppningsvis råd om hur du skapar dina första ljud och melodier med en synt.

Återigen förändras processen drastiskt beroende på om du använder en modulär, digital eller virtuell synthesizer, så ta dessa förslag bara som ett sätt att komma igång i syntesvärlden. Att skapa nya synthljud kräver en djup förståelse för det instrument du valde, så när du väl väljer ett, se till att du gör din forskning och öva obevekligt.

Att välja rätt synthesizer

Hur väljer man då en synt, med tanke på det överflöd av hårdvaru- och mjukvarusyntar som finns tillgängliga just nu? Genom att ta hänsyn till faktorer som: din budget, de genrer du gillar, det utrymme som finns tillgängligt i ditt hem / inspelningsstudio och hur tekniskt kunnig du är.

Sammantaget finns det två huvudvägar: hårdvarusyntar eller virtuella syntar, och båda alternativen har för- och nackdelar.

Analoga och digitala syntar erbjuder en mer praktisk inställning till ljuddesign, ser bättre ut på scenen och låter tidlösa. Å andra sidan är de svårare att spela in hemma (höga ljudnivåer, svårt att hålla rätt tempo utan kvantisering etc.) och de är ömtåliga och dyra.

VST-plugins är mer prisvärda och enklare att använda. Du kan ha hur många du vill eftersom de inte tar upp fysisk plats, och du kan styra dem alla via ett MIDI-keyboard. Nackdelen är att den kreativa processen kan kännas kallare och mer i händerna på programvaran än i dina egna.

Om du precis har börjat är mitt förslag att utforska virtuella synthar först, såvida du inte kan få tag på en fantastisk analog synthesizer utan att spendera en förmögenhet. VST-plugins kan hjälpa dig att skapa din ljudsignatur, förstå vad du behöver från en synth och förbereda dig så småningom för en analog uppgradering när du är redo.

Bekanta dig med gränssnittet

Roland JX-3P och PG-200 bruksanvisning

När du har valt din synth är det dags att lära sig allt om den. Och med allt menar jag allt.

De flesta synthesizers har en otrolig potential, och de bästa producenterna är de som kan få ut det mesta av sitt instrument, oavsett vilket det är.

Bilden ovan visar bruksanvisningen till min PG-200 synt. Jag gick igenom manualen på två veckor när jag först fick synten, och jag tittar fortfarande i den regelbundet. Du behöver inte vara lika gammaldags som jag: det finns YouTube-handledningar för i stort sett alla analoga och VST-syntar.

Oavsett vilken metod du väljer, se till att du tar dig tid att bemästra ditt nya musikinstrument. Det har förmågan att ta din musikproduktion till en helt ny nivå, så länge du lär dig alla dess muttrar och bultar.

Förinställningar och mallar

Många digitala och virtuella synthesizers levereras med ett brett utbud av förinställningar och mallar som kan vara otroligt användbara, särskilt om du precis har börjat.

Dessa förinställningar och mallar är ljud som redan är utformade och redo att användas, vilket ger dig en introduktion till din nya synth och hjälper dig att hitta inspiration till dina kompositioner. Speciellt med VST: er, om du tittar in i ditt förinställningsbibliotek, kan du upptäcka dussintals toner och texturer som du kan bygga vidare på och anpassa efter eget tycke.

I de flesta DAW:er erbjuder template-patchar förkonfigurerade inställningar som är skräddarsydda för specifika genrer eller musikstilar, vilket kan spara mycket tid och stress när du skapar ett nytt spår.

Min rekommendation är att du använder förinställningar och mallar för att komma igång och utforska ditt instrument. När du känner dig redo kan du börja utnyttja anpassningsmöjligheterna i dina instrument för att skapa en ljudsignatur som är unik för dig och inte noggrant utformad för att passa allas behov.

Gör det unikt med effekter

Du kommer snart att inse att synthesizergenererade ljud tenderar att vara kalla och artificiella jämfört med akustiska instrument. Stora musikproducenter är de som sömlöst kan blanda det analoga och det virtuella med hjälp av effektdesign för att göra ljudbilden konsekvent och trevlig.

När du skapar ett ljud kan du använda olika effekter, t.ex. reverb, delay och chorus, för att ge ljudet djup, rörelse och rumsliga egenskaper.

Spela med olika inställningar och parametrar för att skapa unika effekter och förbättra synthens egenskaper. Förutom de inbyggda effekterna kan du också använda externa effektprocessorer och plugins för att ytterligare forma och manipulera dina syntljud.

Du kommer att se att detta kan ge ett oändligt antal kreativa möjligheter och låta dig skapa verkligt originella ljudtexturer.

Kraften i MIDI

Om du använder en virtuell synt är MIDI-mappning och -sekvensering det sätt på vilket du styr ditt instrument, så du måste se till att alla tangenter och rattar är korrekt mappade och att latensen är så låg som möjligt. Även om du använder en analog eller digital synthesizer kan MIDI-sequencing vara praktiskt. Du kan använda den för att kontrollera hur effekterna utvecklas över tid, vilket ytterligare breddar din ljudpalett.

Allt som allt kan MIDI ge dig fler ljud och effekter att arbeta med, vilket ger dig fler sätt att vara kreativ med ditt nya instrument och även förenklar ditt arbetsflöde avsevärt.

Ljud i lager

Att skapa ett effektfullt ljudlandskap är ingen trivial uppgift, och inte heller att skapa en catchy synthmelodi som inte låter som ett dussin andra. När du komponerar med en synt kan multi-layering hjälpa dig att skapa rikare låtar och ljud som inte låter som något annat.

När du arbetar med en DAW och ett VST-plugin är det lätt som en plätt att lägga ljud i lager. Många digitala syntar erbjuder möjligheten att skriva över melodier och lägga till lager av ljud. Alternativt kan en enkel looperpedal göra din kompositionsprocess mycket snabbare och smidigare.

Lär av andra

Generationer av elektroniska pionjärer kom före dig, så varför inte lära dig (och kopiera) av dem, så länge du använder kunskapen för att skapa ditt eget sound?

Synthesizers erbjuder en oändlig palett av ljud och texturer. Du kan skapa allt från grottliknande EDM-basgångar till drömska ambientpads, retro synthwave med nostalgiska arpeggios som påminner om 1980-talets neondränkta landskap eller filmiska ljudlandskap där de ljudmässiga möjligheterna bara begränsas av din fantasi. Kort sagt: se hur andra har använt din synt och använd deras arbete som grund för ditt eget sound.

Ett annat tips är att kolla hur man skapar vissa ljud som gör att din låt låter "i linje" med den genre du arbetar med.

Kämpar du med att få till de distinkta stegen och dropparna i EDM eller skapa fängslande ambienta ljudlandskap för meditation och stressavlastning? Det finns otaliga tutorials online som ger steg-för-steg-guider och experttips för att skapa något som kommer att resonera med din publik. Inte bara det: det gör det också möjligt för dig att göra bästa möjliga musik även när du vågar dig utanför din genre av preferenser.

Slutligen ska man aldrig underskatta betydelsen av gemenskap.

Dela dina senaste spår på Soundcloud eller TikTok, gå med i onlineforum och samhällen eller fördjupa dig i workshops och seminarier för musikproduktion: varje process uppmuntrar dig att engagera dig med likasinnade artister och dela ditt konstnärskap med människor som kanske kan ge dig värdefull feedback. Dessutom kan samarbetsmiljöer inspirera dig och ge näring åt din kreativitet, så jag rekommenderar starkt att du ansluter dig till andra som utforskar djupet och skönheten i musiksyntesen.

Ge aldrig upp

I allmänhet verkar akustiska instrument mer "lättillgängliga". Du slår an ett ackord eller trycker på en tangent och vet ungefär vilket ljud som kommer att komma ut ur ditt instrument. Å andra sidan är musiksyntesens värld fylld av oförutsägbarhet och slumpmässiga och oväntade ljud. För många är detta en spännande egenskap som dessa elektroniska instrument erbjuder, men andra musiker anser att denna osäkra faktor gör komponerandet mer problematiskt eller inspelningen mer besvärlig.

Synthesizers är inte lätta att bemästra. De kräver engagemang och nyfikenhet som går utöver kärleken till musik: du måste också vara tekniskt kunnig och villig att fördjupa dig i vetenskapen bakom ljuddesign för att få ut mesta möjliga av din utrustning.

Att lägga till en synt i ditt musikarbetsflöde kan dock öka djupet, variationen och skönheten i din musik på ett sätt som inte går att jämföra med något annat instrument, eftersom du kan forma och anpassa dess ljud på otaliga sätt för att passa dina kompositioner.

De kanske har en brantare inlärningskurva än de flesta instrument, men synthar är roliga att spela, vackra att utforska i alla sina funktioner och erbjuder en enorm ljudpalett för att lyfta dina spår. Så ge inte upp!

Slutliga tankar

Och det är allt jag vet om syntar! Jag hoppas att den här guiden hjälper dig att ta ditt första steg in i den fascinerande världen av syntes. Som du kan se kan mastering av en synthesizer höja dina musikproduktionsfärdigheter och lägga till en unik touch till din musik.

Oavsett om du väljer en modulär, digital eller VST-synth, se till att du investerar den tid som krävs för att utforska potentialen i ditt musikinstrument. Lär dig av andra som använder samma synt, men försök också att hitta en ljudsignatur som gör att dina låtar sticker ut.

Lycka till och fortsätt vara kreativ!

Ge dina låtar liv med professionell mastering, på några sekunder!