Revista digital Texto-Plano
SíNTESIS DE AUDIO
Síntesis de audio por ~hora_z
Vamos a hablar un poco sobre las distintas técnicas de síntesis de sonido y a nombrar algunos de los sintetizadores más comunes. ¿Qué geranios es la síntesis granular? ¿Y la sustractiva? ¿Qué es la tabla de ondas? ¿Es como una tabla de quesos, pero ondulante? En este opúsculo, pretendo echar algo de luz sobre estos temas.
Síntesis de audio: Sonido creado por medio de circuitos.
Los sintetizadores pueden ser:
- Analógicos: utilizan circuitos electrónicos que producen variaciones en el voltaje.
- Digitales: Utilizan DSP (Digital Signal Processing) para producir los sonidos. Pueden emular a los analógicos e ir aún más allá.
¿Pero cómo es que se producen los sonidos?
Por medio de un componente electrónico llamado oscilador.
EL OSCILADOR
El oscilador envía impulsos eléctricos de forma periódica a través de los circuitos que, al final de la linea, se traducirán en vibraciones de la membrana de un parlante o unos y ceros en un archivo de audio. El VCO (Voltage Control Oscilator) es un tipo de oscilador que, según el voltaje que se le aplique, puede alterar su frecuencia (altura del sonido) dando lugar a las diferentes notas. Estas notas suelen estar mapeadas a las teclas del sintetizador.
Los osciladores pueden generar ondas de distinto tipo. Las más básicas son Sinusoidal, cuadrada y diente de sierra.
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/ \ / · Sinusoidal (SINE)
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| | · Cuadrada/Rectangular (SQUARE)
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| \ | · Diente de sierra (SAWTOOTH)
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/ \ / · Triangular (TRIANGLE)
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| | | | · Pulsante (Pulse)
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Algunos pueden crear ondas de mayor complejidad -incluso pueden generar ruido- pero la mayoría del sonido sintetizado parte de estas ondas básicas que luego se pueden modificar por medio de módulos. Es por eso que esta manera de generar sonidos se denomina SíNTESIS MODULAR.
ENVOLVENTE
Una de las modificaciones básicas que podemos hacerle a nuestra onda -y la más directa- consiste en ir cambiando la amplitud del sonido. Esto es, toquetear el volumen. Un módulo que se encargue de esto dividirá la onda según su evolución en el tiempo, en 4 etapas que son conocidas por sus siglas en inglés:
|A|- ATTACK - ataque: el inicio del sonido |D|- DECAY - un decaimiento momentáneo hasta el punto de sustain |S|- SUSTAIN - el sonido se sostiene mientras se mantiene activo |R|- RELEASE - finalización del sonido
Por ejemplo, pensemos en una campana que tiene un ataque repentino y un apagado lento. A diferencia de un cello, que puede tomar volumen de a poco o un piano, que puede cortar su sonido de golpe.
FILTRO
Un filtro es un módulo que permite, justamente, filtrar armónicos, dando mayor riqueza y variedad al sonido que sale del oscilador. La aplicación de un filtro para generar sonidos a partir de una onda diente de sierra o cuadrada, es un tipo de creación sonora denominada SíNTESIS SUSTRACTIVA Se quitan armónicos para cambiar la sonoridad de la onda fundamental. Es como esculpir una imagen partiendo de un bloque de arcilla e ir desvastándolo hasta conseguir la forma deseada. También podemos aplicarle una envolvente (ADSR) al filtro, logrando sonidos que pueden ir cambiando a lo largo del tiempo.
El sintetizador sustractivo más famoso es el MOOG Pueden encontrar una versión para linux en el siguiente enlace: https://linuxsynths.com/RaffosynthPatchesDemos/raffosynth.html Hay versiones para windows, como el FreeMoog o el MiniMogue VA. Pero mi preferido es el Sylenth 1, que pueden encontrar en su web: https://www.lennardigital.com/sylenth1/
SíNTESIS ADITIVA.
La idea de que una onda puede modificar a otra es muy antigua. Si pensamos el sonido como un estanque de agua podremos entender cómo funciona. Si tiramos una piedra al agua se genera una serie de ondas concéntricas. Tirando una segunda piedra, a cierta distancia de la anterior, crearemos una nueva onda. La onda original se verá alterada por la nueva. Y así, se irán expandiendo unidas en una nueva onda que será la suma de ambas. De la misma manera, la síntesis aditiva parte de una onda fundamental a la que se van sumando osciladores de ondas sinusoidales que, cada uno con su envolvente, su control de amplitud y frecuencia, aportan riqueza al sonido, agregando armónicos a la fundamental. Esto va aumentando el consumo de recursos a medida que se agregan osciladores a la mezcla sonora pero el grado preciso de control y la meticulosidad con la que se puede moldear un sonido hacen que valga la pena el costo de procesos.
El sintetizador aditivo más conocido -después del Hammond y de los órganos de tubo, claro- es el K5, de Kawai. El K5 permite manejar ¡hasta 128 armónicos a la vez! Algunos VSTi interesantes que utilizan esta técnica: RE-AXT - de KrakLip https://www.krakliplugins.com/re-axt Zebralette - de U-He https://u-he.com/products/zebralette/ TuneFish - (Usa wavetable de aditivos - what???) https://www.tunefish-synth.com/
SíNTESIS GRANULAR
La llegada del audio digital permitió no sólo reducir los enormes y aparatosos muebles que eran los viejos sintetizadores analógicos, sino también experimentar con nuevas maneras de trabajar con el audio. Tomemos por caso un sonido, al que podemos descomponer en partes muy chiquitas, llamadas ‘granos’. De ahí que se llama síntesis granular. Los granos pueden tener distintas duraciones, pueden ser modificados y vueltos a poner en secuencia, no necesariamente en el orden original. Este rearmado de los granos en una linea sonora puede ser sincrónico o asincrónico, dependiendo del tiempo en el que caen las muestras. Tendríamos como resultado un sonido nuevo. Distinto. A cada grano se le pueden modificar los parámetros: duración, frecuencia, dirección, envolvente, etc. Además, variando la cantidad de granos por segundo, podemos modificar la densidad del sonido. ¡Una locura!
Los sintes más conocidos son Texture Lab, de SonicWare y GR-1 de Tasty Chips Electronics. En formato virtual, propongo un par que encontré con versión Linux: Emission Control 2 https://github.com/EmissionControl2/EmissionControl2 GRainbow - de Strange loops https://strangeloopsaudio.gumroad.com/l/gRainbow
WAVETABLE - TABLA DE ONDAS
En la síntesis por tabla de ondas, el oscilador cicla a través de una serie de formas de onda previamente almacenadas en una tabla. Se crea así un sonido que evoluciona en el tiempo mientras muta de una forma de onda a la siguiente, creando un sonido dinámico y complejo. Luego, como en los demás tipos de síntesis, podés aplicar envolventes, filtros y efectos para darle un toque final. Algunos sintes con esta técnica: WaveTable - de SocaLabs https://socalabs.com/synths/wavetable/ Overdose - de NoizeField https://www.noizefield.com/products/overdose
FM (Frecuencia Modulada)
En este tipo de síntesis, una onda moduladora influye sobre una onda portadora modificando su frecuencia lo que da lugar a una variedad de sonidos complejos con poco uso de recursos. A cambio de esa economía, los sonidos son más difíciles de dominar y pueden volverse inestables. Otra característica importante en todas las síntesis que involucren la intervención de una onda sobre otra, es que los armónicos que las componen pueden ser múltiplos de la portadora o pueden no serlo. Esto da lugar a sonidos armónicos (con una nota definida) o inarmónicos (de nota idefinida, como un platillo por ejemplo). El sintetizador más famoso de este tipo es el DX7 de Yamaha. Podés encontrar un sintetizador virtual basado en el DX7 en este link: https://github.com/asb2m10/dexed Y para tus otras necesidades de FM tengo este Oxe FM Synth: https://github.com/oxesoft/oxefmsynth
Los sintetizadores nos acompañan desde finales de la década de 1970. De ahí en más, todo ha sido experimentar y probar maneras de generar sonido (¡y mucho ruido!) por diferentes métodos. La llegada del audio digital supuso la simplificación de muchos obstáculos -tamaño y costo de los equipos, mantenimiento, cableado, complejidad e inestabilidad-. Las computadoras permitieron un modelado del audio mucho más minucioso y con la posibilidad de guardar parámetros, automatizar tareas y tener varios sintetizadores en un solo aparato. Hoy día, muchas de las técnicas descriptas a lo largo de este artículo se pueden combinar en una única pieza de software. Podemos encontrar sintetizadores híbridos en la mayoría de los instrumentos VST. Reconozco que debo haber dejado en el tintero algunas técnicas menos ortodoxas en pos de la brevedad del formato. Espero haber cumplido con la misión de acercar las más usadas y que al abrir un instrumento VST en tu próximo proyecto, puedas entender un poco mejor cómo funciona y qué parámetros se cruzan para lograr los sonidos que estás buscando. ¡Buena suerte y buenos patches! ~hora_z