Termen "subtraktiv syntes" kan tyckas vara ett högtflygande och teoretiskt begrepp. Men om du någonsin har sysslat med musikproduktion med hjälp av en synthesizer är det troligt att du redan känner till det.

Subtraktiv syntes har länge regerat som den rådande typen av syntes, som härrör från den analoga synth-eran men som finns kvar i otaliga digitala hårdvarusyntar och synth VST. Att förstå begreppen subtraktiv syntes kan visa sig skrämmande, särskilt när du bara får fötterna våta i syntvärlden, men frukta inte, eftersom det faktiskt inte är så skrämmande som det kan tyckas.

I den här guiden kommer vi att ge en omfattande uppdelning av subtraktiv syntes så att du kan skriva, spela och producera med synthar mer självsäkert.

Vad är subtraktiv syntes?

Konsten med subtraktiv syntes innebär att man skapar musikaliska ljud genom att börja med en harmoniskt tät vågform och sedan förfina den med filter och andra former av bearbetning.

Med "harmoniskt täta" vågformer menar jag de frodiga harmoniska vågformer som genereras av elementära former som fyrkants- eller sågvågor. Även om elektroniska oscillatorer kan producera dessa grundläggande vågor utan ansträngning, lyckas de inte fängsla lyssnarna på egen hand.

Om du vill skapa mer musikalisk lockelse måste du manipulera texturerna, frekvensfördelningen och dynamiken i dessa vågformer.

För att göra detta använder vi oss av subtraktiv syntes.

Hur är den subtraktiva syntesen unik?

Det finns många andra typer av syntes som existerar, från additiv syntes till vågtabellsyntes till FM-syntes och vidare. Låt oss titta på några av de mest populära typerna av syntes och hur de skiljer sig från subtraktiv syntes.

Under de senaste åren har wavetable-syntesen blivit ett viktigt verktyg i musikproduktionsvärlden. Med förmågan att generera unika ljud genom att morfa oscillatorvågor som kommer från ljudprover kallas denna teknik ofta för provbaserad syntes.

Till skillnad från subtraktiv syntes, som förlitar sig på en grundläggande vågform, använder wavetable-syntes en samling wavetable-ramar som kan rullas igenom, vilket ger en känsla av dynamisk rörelse.

En annan populär typ av syntes, frekvensmodulationssyntes (även kallad FM-syntes), innebär däremot att frekvensen i den ursprungliga vågformen moduleras för att generera ett nytt frekvensspektrum.

FM-syntesen är känd för att producera ljud som kännetecknas som fräcka och metalliska. Om du har svårt att komma på ett hörbart exempel kan du tänka på de growlande mellanbasarna som var vanliga i bro step-genren under början av 2010-talet.

Det komplicerade signalflödet i subtraktiva synthesizers

Innan du börjar skruva på rattarna som en galen vetenskapsman (vilket jag rekommenderar att du gör ändå), ska vi bekanta oss med varje komponent i signalvägen och hur de bidrar till det övergripande ljudet.

Först och främst vet du säkert, eller har åtminstone hört, att oscillatorn är hjärnan bakom operationen. Utan en oscillator skulle din subtraktiva synt inte ha något sätt att producera en rik vågform för att lägga grunden till din patch.

Sedan har du några av de andra parametrarna som gör det oscillerade ljudet mer intressant, bland annat förstärkaren, filtret, LFO:n och envelopegeneratorn. Dessa moduler är byggstenarna i en typisk subtraktiv synt, och var och en av dem har en unik roll att spela.

Oroa dig inte, vi kommer att gå igenom var och en av dem i detalj. Och för att göra det ännu roligare har vi sammanställt ett litet diagram som visuellt visar hur var och en av dessa moduler fungerar i följd:

Om du tittar på bilden ovan är det första du kommer att lägga märke till modulatorsektionen. Det är viktigt att förstå att modulatorer antingen kan vara LFO:er eller envelope-generatorer, men det kommer vi att gå in på lite senare.

Det viktigaste att notera är att majoriteten av subtraktiva synthar följer denna layout Men synthhistoriska buffs vet att det inte alltid var så här.

Förr i tiden var OG-syntar uppbyggda av patchworks av separata moduler, var och en ansluten med kablar som användaren var tvungen att ansluta manuellt.

Det, mina vänner, är vad vi kallar modulär syntes.

Den här vilda metoden är fortfarande populär bland Eurorack-fans.

Det fina med moderna modulära syntar är att de fortfarande följer samma subtraktiva arkitektur som sina föregångare.

Visst, du får mest flexibilitet genom att koppla ihop enskilda moduler, men det fanns många syntkonstruktörer som insåg att de flesta musiker tenderar att vara vanedjur och ställer in sina signalflöden på samma sätt varje gång.

En av konsekvenserna av denna tankeprocess gav upphov till en av branschens första allt-i-ett-syntar, den legendariska Minimoog. Om man sedan skulle titta på de flesta av dagens subtraktiva syntar skulle man upptäcka att de i stort sett har samma flöde.

Naturligtvis är detta bara toppen av isberget! Låt oss gräva lite djupare i varje del av signalkedjan för att få ett bättre grepp om vad de alla gör.

De olika elementen i syntesen

Oscillatorer

När du äntligen är redo att ringa in några läckra syntljud är det första du börjar med oscillatorn! Som vi sa tidigare är det här hjärnan i operationen.

Och även om det bara är början av signalflödet kommer de inställningar du väljer för din oscillator att ha en betydande inverkan på hur din slutliga patch låter.

De flesta syntoscillatorer där ute erbjuder ett urval av olika vågformer som du kan använda som utgångspunkt. Det är som med olika glassorter - du har klassikerna och de mer exotiska varianterna.

Några av de mest vanliga vågformerna som du kan förvänta dig att hitta på en synt är fyrkantsvågen, sågtandsvågen och triangelvågen.

Låt oss börja med den som ger dig massor av harmoniskt innehåll - fyrkantsvågen. Spela en fyrkantsvåg på en synthesizer, och redan i grunden låter den som ett surrande bi.

Utöver sin ljusa, surrande tonalitet har fyrkantvågor några andra intressanta knep i rockärmen.

Vissa fyrkantsoscillatorer har t.ex. möjlighet att ändra formen på själva fyrkantsvågen, som då kallas pulsvåg. Genom att justera pulsbreddsmoduleringen kan du få alla möjliga vilda och knasiga tonresultat.

Värdena på pulsvågorna kan vara lite förvirrande just nu, så låt oss gå tillbaka.

Istället ska vi nu diskutera nästa steg i den harmoniska hierarkin - sågvågen, även känd som sågtandsvågen. Sågtandsvågor kännetecknas av skarpa punkter och plötsliga förändringar, vilket ger dem det distinkta surrande ljudet.

Men här är den riktigt coola delen - de skarpa punkterna och förändringarna skapar ett mönster av harmoniska frekvenser som blir tystare och tystare allteftersom de går. Det är detta som ger sågtandsvågen dess fulla, rika ljud som är perfekt för att skapa blysyntmelodier.

Slutligen har vi den mjukaste av de harmoniska vågformerna - triangelvågen.

Precis som fyrkantsvågor utnyttjar triangelvågor de udda övertonerna i startfrekvensen. Den största skillnaden är att volymen på dessa övertoner avtar snabbare, vilket är anledningen till att triangelvågor låter närmare en sinusvåg.

Naturligtvis får du fortfarande den där lilla surrande känslan som gör den till ett utmärkt val för vissa key-, pad- eller lead-ljud.

Även om du inte hittar dem i alla synthar, har vissa subtraktiva synthar lömska små sinusvågsoscillatorer.

Föreställ dig en lugn och fridfull sjö en vacker dag, med mjuka krusningar som sprider sig jämnt i alla riktningar. Det är en sinusvåg, en av de renaste och mest grundläggande vågformerna inom syntes.

Eftersom sinusvågor inte har några skarpa formförändringar skapar de släta och mjuka ljud som är perfekta för att återskapa de varma och andfådda tonerna hos träblåsinstrument som orglar och flöjter. Sinusvågor är lika bra för att skapa frodiga, utvecklande pads som fyller upp ljudutrymmen med lugnande harmonier.

Men om din synt inte har en sinusvåg kan du alltid filtrera en triangelvåg med hjälp av ett lågpassfilter.

Stanna kvar med mig en sekund här, eftersom saker och ting är på väg att bli lite mer invecklade. Detta beror på att många subtraktiva synthar rockar flera oscillatorer.

Det som är så fantastiskt med denna ofta dubbla oscillatorarkitektur är att möjligheterna är oändliga. Du kan justera frekvensen, formen och detuning-mängden för varje oscillator till ditt hjärtas innehåll.

Och det är här det riktigt roliga börjar, för genom att blanda två oscillatorer som använder olika frekvenser och former börjar du bygga rikare, fylligare och mer komplexa ljud i det subtraktiva syntesformatet.

I slutet av oscillatorsektionen hittar du vanligtvis en mixersektion, som gör att du kan blanda dina oscillatorsignaler med de andra ljudkällorna som finns i din synt, till exempel en bruskälla (som är utmärkt för att lägga till attack till kortare ljud), en extern ljudingång eller en suboscillator som spelar en oktav lägre än din huvudoscillator.

Filter

Därefter går vi vidare till filtersektionen.

Tänk på det som en fin osthyvel för ditt övergripande ljud, där du kör din signal genom ett spänningsstyrt filter (VCF) för att riva bort obehagliga frekvensbitar.

Det finns många olika typer av filter i syntvärlden, men de flesta syntar förlitar sig på två viktiga filter - ett högpassfilter (HPF) och ett lågpassfilter (LPF).

Ditt lågpassfilter släpper bara igenom låga frekvenser genom att stänga ute alla höga frekvenser.

Detta är det sätt på vilket människor skapar lågfrekventa basljud.

Högpassfilter å andra sidan tar bort alla låg- och mellanfrekvenser, så att de högre frekvenserna kan lysa igenom.

När du vrider på cutoff-ratten på din synt justerar du den punkt där filtret börjar verka.

Det är värt att notera att de filter som finns på de flesta syntar inte helt enkelt hårdklipper ljudet. Istället använder de mjuka sluttningar som gradvis sänker volymen på de filtrerade frekvenserna.

Vi mäter dessa lutningar i decibel per oktav (dB/okt). Ju högre dB-tal, desto brantare lutning och desto mer intensivt filter. Du kan t.ex. hitta en filtergräns på -12 eller -24 dB/oct på din synt, vilket är precis i mitten när det gäller brantheten på lutningen.

Förutom cutoff-parametern är resonansparametern ett annat viktigt element i ett filter.

De flesta filter har vanligtvis en resonansratt, även kallad Q-ratt. Feedback skapas genom att ljudet inom samma frekvensområde som cutoff skickas tillbaka till filtret, vilket resulterar i en resonanseffekt.

När återkopplingsnivån når extremt höga värden kan den framkalla filtrets självsvängning, som i sin tur ger upphov till en sinusvåg. Genom att öka Resonance blir ljuden runt cutoff-frekvensen mer närvarande, vilket ger en rad kreativa användningsområden, t.ex. traditionella wah-wah-effekter eller "squeals" från syntar.

Förstärkning

Efter oscillatorn och filtret är förstärkaren nästa viktiga byggsten i en subtraktiv synthesizer. Den har till uppgift att höja ljudsignalen till en amplitud som gör att den kan kopplas till annan utrustning, t.ex. ett ljudinterface eller en mixer.

När man pratar om det ur sitt sammanhang kanske förstärkaren i sig inte verkar vara den mest spännande funktionen. Men det är möjligheten att reglera och manipulera den som gör den till ett potent ljuddesignverktyg.

Det är här kuvertgeneratorerna kommer in i bilden.

Generatorer för kuvert

Inom subtraktiv syntes är envelope-generatorer ett viktigt medel för att åstadkomma tidsbaserade förändringar i din syntpatch. De är oumbärliga för den som vill skapa fängslande ljud.

Det kan finnas flera envelope-generatorer i en synt, men det vanligaste är att en envelope-generator påverkar filtret och en annan styr förstärkaren.

Låt oss börja med förstärkarens envelope-generator, som är relativt lätt att förstå.

Envelopegeneratorns inverkan på syntens förstärkare resulterar i att ljudets totala volym omvandlas baserat på envelopens form.

När du trycker på en tangent på din synthesizer startar envelopegeneratorn en sekvens som omfattar fyra olika steg:

• Attack
• Förfall
• Hålla
• Släpp.

Du ser ofta dessa steg förkortade som ADSR.

Låt oss gå igenom vart och ett av dessa steg för att få en närmare titt på hur de påverkar ditt ljud.

Attack

Attack-parametern styr den inledande fasen av din synts volym och avgör om den har en mer gradvis nedtoning eller en rapp, plötslig start.

Attacktiden mäts vanligen i millisekunder och reglerar hur snabbt ett ljud uppnår sin maximala intensitet.

För skarpa och perkussiva ljud är den minsta attacktiden idealisk, medan längre attackinställningar är mer lämpliga för eteriska pads och ljudlandskap.

Förfall

Decay-parametern styr hur lång tid det tar för ljudet att stabiliseras på den bibehållna nivån tills tangenten släpps upp. På samma sätt som för attack mäts decay-tiden ofta i millisekunder.

När decay-tiden är inställd på ett minimum får du ett ljud med en mer abrupt volymminskning från toppnivån. Detta är en vanlig teknik för att generera mycket dynamiska ljud, t.ex. snares eller plucks, där en snabb volymminskning är nödvändig för att uppnå önskad effekt.

Hålla

Sustain-parametern styr den allmänna nivå som ljudet spelas upp på när attack- och decay-faserna har avslutats. Denna parameter mäts i decibel (dB).

Lägre sustain-värden ger en tydligare kontrast mellan ljudets initiala attack och dess ihållande "kropp", vilket resulterar i en mer uttalad artikulation.

Release

Release-parametern styr hur lång tid det tar för ljudet att minska från den ihållande nivån till tystnad när tangenten har släppts.

Längre release-tider ger en efterföljande, atmosfärisk svans till tonerna, medan kortare release-tider ger en mer abrupt volymminskning omedelbart efter att tangenterna släppts.

Filter Envelopes

Förutom förstärkare kan envelopes modifiera vilken annan parameter som helst, på samma sätt som lågfrekventa oscillatorer (LFO:er). Filter har ofta envelopes som styr moduleringen av cutoff-frekvensen över tid.

Även om ADSR-parametrarna fungerar på liknande sätt i detta sammanhang är deras inverkan på ljudet distinkt. Genom att experimentera med envelope-kontrollerna på ditt filter kan du utforska hur olika inställningar påverkar syntljudets karaktär.

LFO:er

Den sista kritiska komponenten i subtraktivsyntesens signalflöde är lågfrekvensoscillatorn (LFO). Även om den liknar en traditionell oscillator har en lågfrekvent oscillator en unik egenskap.

Precis som oscillatorerna i dina primära signalgeneratorer har LFO:er vågformer. De arbetar dock vid mycket lägre frekvenser, så att deras utgång inte skulle producera en igenkännbar musikalisk ton om du lyssnade direkt på den.

I stället för att generera en hörbar ton ger LFO:er cyklisk modulering i ditt syntljud, vilket skapar upprepade mönster.

Tänk på det som att ha en extra hand som vrider en ratt på din synt fram och tillbaka i en jämn takt varje gång.

Det finns många parametrar i din synt som kan moduleras med LFO:er. För att ge dig en uppfattning om möjligheterna, här är några populära routingalternativ som är kända för att ge intressanta effekter:

Utforska de kreativa möjligheterna med subtraktiv syntes

Trots att det är många komponenter inblandade kan det vara en rolig och instinktiv process att skapa ljud med subtraktiv syntes.

Låt oss sammanfatta de grundläggande stegen för att skapa ett subtraktivt syntljud:

Välj först oscillatorn för att generera det ursprungliga ljudet och justera sedan frekvensbalansen med filtret.

För det andra kan du modulera ljudet med LFO:er för att skapa rörelse.

Slutligen kan du forma ljudets envelope med ADSR.

Det är kärnan i det! När du väl känner till det här arbetsflödet kommer det att bli en barnlek att skapa fantastiska syntljud.

Nu när du har en bra förståelse för grunderna i subtraktiv syntes kan du hoppa tillbaka till din DAW och börja designa några anpassade patchar!