Subtractieve synthese: leer Synthesizer geluidsontwerp

subtractieve synthese klinkt als een abstract wetenschappelijk concept.

maar als u ooit een synthesizer hebt gebruikt in uw muziekproductieworkflow, is de kans groot dat u deze al hebt gebruikt.

dat komt omdat subtractief het meest voorkomende synthesetype is. Het komt van analoge synths, maar het wordt gebruikt in tonnen van synth VST ‘ s en digitale hardware synths ook.

het begrijpen van subtractieve synthese is moeilijk als je net begint, maar het hoeft niet intimiderend te zijn.

In dit artikel zal ik alles uitleggen wat je moet weten om je subtractieve synths onder de knie te krijgen en je perfecte patch te maken.

Wat is subtractieve synthese?

subtractieve synthese is een methode voor het synthetiseren van muzikale timbres door te beginnen met een golfvorm die veel harmonische inhoud bevat en deze naar beneden te filteren met behulp van een filter en andere processen.

de rijke harmonische golfvormen waar ik het over heb zijn eenvoudige vormen zoals zaaggolven en vierkante golven.

deze basisgolven zijn gemakkelijk elektronisch te produceren met een oscillator, maar zijn op zichzelf niet erg interessant.

om ze muzikaal te laten klinken, moet je hun dynamiek, frequentiebalans en textuur vormgeven.

dat is waar de rest van de processen in subtractieve synthese van belang zijn.

signaalstroom in een subtractieve synth

om subtractieve synthese te begrijpen, moet u elke component in het signaalpad begrijpen en hoe ze het geluid beïnvloeden.

u weet al dat de oscillator de rijke golfvorm produceert die als uitgangspunt voor uw patch fungeert.

de andere componenten in een typische subtractieve synth zijn de filter, versterker, envelop generator en LFO.

Ik zal elk deel in detail doornemen, maar om u te helpen visualiseren hoe een synth werkt, is hier een diagram dat laat zien hoe elk deel is verbonden:

in dit diagram kan het modulatorblok verwijzen naar een LFO of envelop generator. Daar kom ik later op terug.

de meeste subtractieve synths zijn op deze manier ingedeeld, maar als je bekend bent met de synthesizergeschiedenis, dan weet je dat het niet altijd zo is opgelost.

in de eerste synths die ooit werden gemaakt, was elk onderdeel een afzonderlijke module die handmatig moest worden aangesloten met kabels.

in de eerste synths die ooit werden gemaakt, was elk onderdeel een afzonderlijke module die handmatig moest worden aangesloten met kabels.

dit wordt modulaire synthese genoemd. U kunt nog steeds tal van die-hard modulaire synth fans vandaag de dag met behulp van de Eurorack formaat.

veel van de huidige modulaire platforms gebruiken dezelfde subtractieve architectuur als de originelen.Het patchen van individuele modules geeft u de meeste flexibiliteit, maar synth-ontwerpers realiseerden zich dat de meeste muzikanten hun signaal elke keer op dezelfde manier instellen.

toen begonnen de eerste geïntegreerde instrumenten zoals de Minimoog te verschijnen. Sindsdien hebben subtractieve synths over het algemeen dezelfde signaalstroom.

laten we elk deel van de signaalketen in detail bekijken.

Oscillator

uw synth-geluid begint bij de oscillator. Ook al is het nog maar het begin, de oscillator instellingen die u kiest hebben een groot effect op het geluid van uw afgewerkte patch.

de meeste synth-oscillatoren bieden een keuze uit verschillende golfvormen. De meest voorkomende zijn:

• vierkant
• Saw
• driehoek

vierkant heeft de meest harmonische inhoud om mee te beginnen. Daarom klinkt het zo buzzy en helder.

een oscillator met vierkante golf behoudt de hoogste frequenties na filtering. Maar vierkante golven hebben andere interessante eigenschappen.

sommige oscillatoren met vierkante golf hebben de mogelijkheid om de vorm van het vierkante patroon zelf te veranderen. In deze oscillatoren wordt de vierkante vorm een pulsgolf genoemd. Het instellen van de pulsbreedte op verschillende waarden geeft verschillende resultaten—hierover later meer.

Saw heeft de volgende harmonischen en een iets ander karakter. Driehoeksgolven zijn het zachtst.

Hot tip: Sommige subtractieve synths hebben een sinus-oscillator, maar de meeste niet, omdat een sinus gemakkelijk te maken is door het toepassen van een laagdoorlaatfilter op een driehoek golf—meer hierover in de volgende sectie.

veel subtractieve synths hebben meer dan één oscillator. U kunt de vorm, frequentie en ontstemming hoeveelheid van elke oscillator kiezen.

het mengen van twee oscillatoren van verschillende vormen en frequenties is hoe je complexiteit toevoegt aan je basisgolfvormen in subtractieve synthese.

het mengen van twee oscillatoren van verschillende vormen en frequenties is hoe je complexiteit toevoegt aan je basisgolfvormen in subtractieve synthese.

daarom is het laatste deel van de oscillator sectie van uw synth meestal een mixer. De mixer combineert uw oscillator signalen met andere geluidsbronnen uw synth zou kunnen bieden.

deze andere bronnen kunnen een sub-oscillator zijn die een octaaf onder uw hoofdoscillator speelt, een externe audio-ingang naar de synth of een ruisbron.

Hot tip: Ruis is gewoon een ander hulpmiddel om te beginnen met een complexe golfvorm. Ruis kan helpen aanwezigheid toe te voegen aan de aanval van korte geluiden zoals plucks en percussie.

Filter

de volgende stap in de signaalketen is het filter. Dit is waar het “aftrekken” echt plaatsvindt.

veel synths bieden multimode filters, maar het meest voorkomende filtertype in een subtractieve synth is een laagdoorlaatfilter.

het low pass filter is genoemd naar de frequenties die het toelaat door-wat betekent dat een LPF eigenlijk een high cut is.

het uitfilteren van deze hoge frequenties verandert het geluid drastisch. Elke frequentiepositie van het laagdoorlaatfilter onthult een ander harmonisch karakter in de originele oscillator.

elke frequentiepositie van het laagdoorlaatfilter toont een ander harmonisch karakter in de originele oscillator.

daarom is subtractieve synthese zo krachtig!

het resonantie-besturingselement van het filter creëert een “bump” rond de cutoff-frequenties die u kunt gebruiken om het geluid nog meer te beeldhouwen.

speel rond met de cutoff frequentie en resonantie van uw filter om een idee te krijgen van hoe ze het geluid beïnvloeden. U zult waarschijnlijk horen hoe deze parameters maken veel van de meest herkenbare geluiden in de synthese.

zoals ik hierboven al zei, kan uw filter andere modi hebben dan low pass. Hiermee kunt u het frequentiebereik dat wordt gesneden uit het oorspronkelijke rijke signaal te selecteren.

High pass is het tegenovergestelde van low pass, en snijdt de laagste frequenties van uw signaal. Band pass snijdt alles behalve een smalle band rond de middelste frequentie.

de laatste fundamentele parameter die uw filter kan bevatten is een” poles ” schakelaar. Dit wordt soms geschreven als ” 2-polig / 4-polig “of” 12 dB/octaaf of 24 dB/octaaf.”

deze parameter regelt de helling van het filter en beà nvloedt hoe dramatisch het materiaal boven de cutoff-frequentie zal verzwakken.

12 dB / octaaf of 2-polig is zachter, terwijl 24 dB / octaaf een steile daling is onder de cutoff frequentie.

er is veel meer dan de basis als het gaat om filters, maar voor nu ga ik naar de volgende link in de keten.

Versterker

de volgende component in een subtractieve synth is de versterker. Dit is het deel dat brengt het signaal tot een niveau dat is sterk genoeg om verbinding te maken met andere apparatuur zoals een mixer of audio-interface.

een versterker op zijn eigen is niet zo spannend, het is wat het regelt dat je zo veel geluid ontwerp mogelijkheden geeft.

ik heb het over de envelopgeneratoren. Laten we er recht in duiken.

Envelopgeneratoren

Envelopgeneratoren zijn een van de manieren waarop u in de loop van de tijd wijzigingen aanmaakt in uw subtractieve synth-patch.

ze zijn absoluut essentieel voor het maken van meeslepende geluiden met subtractieve synthese.

veel synths bevatten een paar van hen, maar de meest voorkomende configuratie is een bijvoorbeeld die werkt op de versterker en een andere die werkt op het filter.

ik begin met de versterker omdat het het makkelijkst te begrijpen is.

wanneer een envelopgenerator inwerkt op de versterker van synth, verandert deze het totale volume van het geluid afhankelijk van de vorm van de envelop.

wanneer een envelopgenerator inwerkt op de versterker van synth, verandert deze het totale volume van het geluid afhankelijk van de vorm van de envelop.

zodra u op een toets op uw synth drukt, begint de B.V. een cyclus die door vier fasen gaat: aanval, verval, sustain en release.

deze worden gewoonlijk ingekort tot ADSR.

Ik zal ze allemaal in detail doornemen en uitleggen hoe het uw geluid beïnvloedt wanneer de versterker van uw synth is aangesloten:

Attack

Attack bepaalt de eerste momenten van het volume van uw synthgeluid. Het bepaalt of het een pittig, abrupt begin heeft op een meer geleidelijke fade in.

de aanvalscontrole wordt gemeten in tijdseenheden, meestal milliseconden. Het bepaalt hoe lang het duurt voordat een geluid zijn maximale intensiteit

bereikt Gebruik de minimale aanvalstijd voor scherpe geluiden en langere instellingen voor ambient pads:

Decay

Decay bepaalt hoe lang het duurt voordat uw geluid zich vestigt op het niveau waarop het zal doorgaan totdat u uw vinger van de toets haalt.

het wordt ook gemeten in de tijd. Korte vervaltijden zorgen voor een meer dramatische daling van het volume van de piek.

dit is hoe je zeer dynamische geluiden maakt zoals plucks of strares.

Sustain

sustain bepaalt het totale niveau dat uw geluid zal afspelen zodra de aanval-en vervalfase voorbij zijn.

het wordt gemeten in dB. Lagere sustain waarden zullen het verschil tussen het begin van het geluid en zijn “lichaam” dramatischer maken.

Release

Release bepaalt de tijd die nodig is om uw geluid van het niveau te laten vallen tijdens het sustain-stadium tot stilte.

langere releasetijden geven noten een achterliggende, ambient-staart, waarbij korte releasetijden de noten afsnijden net nadat u de toetsen hebt vrijgegeven.

filterenveloppen

ik heb zojuist het effect van een envelop op de versterker van een synth beschreven. Maar enveloppen kunnen werken op elke andere parameter-net als een LFO.

je ziet ze vaak op filters, waar ze de animatie van de cutoff-frequentie in de tijd controleren.

de ADSR parameters werken op dezelfde manier, maar hun effect op het geluid is totaal anders.

probeer eens te experimenteren met de envelop van uw filter om te zien hoe de verschillende besturingselementen karakter toevoegen aan uw synth geluid.

LFO

Het Laatste sleutelstuk van de subtractieve signaalketen zijn de LFO ‘ s.
LFO staat voor laagfrequente oscillator. Ze zijn vergelijkbaar met gewone oscillatoren – met een twist.

deze oscillatoren hebben vormen zoals die in uw hoofdsignaalgeneratoren. Maar ze werken op een veel lagere frequentie—zo laag dat je het niet per se als een muzikale toon zou horen als je rechtstreeks naar hun output luisterde.

in plaats daarvan, LFOs maken herhalende modulatie in uw synth geluid.

stel je voor dat je een derde hand had om een knop op je synth heen en weer te draaien met exact dezelfde snelheid elke keer—dat is LFO modulatie!

u kunt LFOs verbinden met zoveel verschillende parameters in uw synth. Om u te helpen een idee van de resultaten van een LFO hier zijn een aantal gemeenschappelijke routing opties die bekende effecten produceren:

het geheel samenvoegen

al deze elementen lijken overweldigend, maar het bouwen van geluiden met subtractieve synthese is leuk en intuïtief.

Kies het startgeluid met de oscillator, vorm de frequentiebalans met het filter, animeer het met LFO ‘ s en sculpteer de enveloppen met ADSR.

om het makkelijker te maken, bekijken we de basis in de volgorde waarin u ze hebt ingesteld om een geluid te bouwen:

Kies het startgeluid met de oscillator, vorm de frequentiebalans met het filter, animeer het met LFO ‘ s en sculpteer de enveloppen met ADSR.

dat is alles wat er is!

zodra u gewend bent aan deze signaalverwerkingsstroom, begint u in een mum van tijd met het kiezen van geweldige synth-tonen.

nu je de basis hebt, ga terug naar je DAW en begin patches te maken.