Síntesis substractiva parte 1- Oscilador

Hoy, empezamos con nuestra primer serie de posts educativos sobre síntesis, y en especial, sobre síntesis substractiva.
¿Por qué se llama síntesis substantiva? Muy fácil: implica el uso de un filtro para sustraer o enfatizar el contenido armónico del sonido puro y así, moldearlo.
En este tipo de síntesis, tenemos tres módulos o partes fundamentales para crear el sonido: el oscilador, el filtro y el amplificador. Cualquier cosa con esos tres bloques y en ese orden en particular, es un sinte substractivo (erróneamente llamado sinte analógico).

Empecemos por el primero de estos componentes básicos: el oscilador
Como seguramente el nombre lo sugiere, el oscilador es quien produce la nota. El oscilador en un sinte, hace exactamente lo mismo que una cuerda en una guitarra: vibrar en una frecuencia en el rango audible (o no… eso lo veremos más adelante), o sea, entre 20hz y 20khz. Es la fuente de sonido. A diferencia de la cuerda de la guitarra, el oscilador, está constantemente oscilando, hablaremos más de esto cuando lleguemos al amplificador. Un oscilador es capaz de producir distintas formas de onda, típicamente son:
*Sinusoide
*Triángulo
*Diente de sierra
*Rampa
*Pulso
*Ruido

Ese es el orden de menor contenido armónico a mayor.
La sinusoide, no tiene ningún contenido armónico, es solo un tono puro, y por el otro lado, el ruido, no tiene tono fundamental.
Al no poseer contenido armónico, la sinusoide no tiene prácticamente ningún uso en el mundo de la síntesis substractiva, ya que justamente, no hay nada para filtrar, o sea, nada para moldear.

La onda triangular, tiene un sonido oscuro, ya que solo posee armónicos impares que desaparecen rápidamente.

Luego, el diente de sierra y la rampa o diente de sierra invertida (que no tienen ninguna diferencia en cuanto al sonido), son más brillantes, personalmente, me hacen recordar al sonido del Farfisa Compact… Bueno, esto ocurre porque esta forma de onda, posee armónicos pares e impares, y en mucho mayor cantidad que el triángulo.

Más adelante, nos encontramos con los pulsos, y aquí me detengo para hablar del ancho del pulso. Una onda cuadrada, es, en realidad un pulso cuyo ancho es del 50%. Solo posee armónicos impares, pero, a diferencia del triángulo, los mismos no desaparecen tan rápido, haciendo que el sonido de esta forma de onda, sea mucho más brillante. El sonido producido por distintos anchos de pulso, varía mucho, desde silencio (0%), a sonidos nasales, hasta algo parecido a una cuerda pulsada. La mayoría de los diseños de osciladores, proveen alguna forma de cambiar en tiempo real el ancho del pulso.

Algunos diseños como los Juno 6, 60 y 160, son capaces de sacar todas las formas de onda al mismo tiempo, o mezclarlas en cualquier combinación. Otros diseños como algunos Moogs, permiten sacar cualquier mezcla entre dos formas de onda diferentes, por ejemplo, cualquier cosa entre un triángulo y un diente de sierra.

Algunos diseños modernos como los de los Arturia Minibrute y Microbrute, poseen controles para varias las formas de onda triangulares y dientes de sierra plegándolas. Otros diseños como el del Waldorf Rocket, son capaces de duplicar el diente de sierra y desafinar entre sí la original y las duplicadas desde un solo oscilador. De hecho, este concepto fue introducido en los primeros años de la década del 90 por Roland, algunos de sus sintes digitales, poseen este tipo de formas de onda bajo el nombre de Supersaw, esto, puede ser escuchado en miles de melodías de música trance, especialmente de los años 90.

La mayoría de los sintes implementan diseños de dos o tres osciladores, permitiéndole al usuario desafinar los mismos entre sí. Esto crea un sonido más gordo y grande, típico de bajos y leads. Muchos de estos diseños de varios osciladores, permite sincronizarlos entre sí, haciendo que uno sea el maestro y el otro el esclavo. El esclavo se ve forzado a sincronizarse con el maestro, pero, esto, lleva algún tiempo, durante el cual, podemos escuchar los armónicos del oscilador esclavo, creando un sonido complejo y gritón. Este lo podemos escuchar típicamente en varios solos de Prophet 5

Ahora, un asunto completamente distinto es cómo sabe el oscilador qué nota producir. Acuérdense que siempre está vibrando. A fines de la década del 60, el Dr Bob Moog llegó a la primer solución práctica para este problema: el Oscilador Controlado por Voltaje o, VCO. Como su nombre lo sugiere, provee un medio para controlar la altura del sonido producido por el oscilador a través de señales de voltaje. El standard más usado para esto, es 1 volt por octava. Es decir, dentro de una misma octava, entre semitono y semitono, hay 1/12 volts de diferencia. También llegó a una muy buena solución para controlar y enviar el voltaje al VCO: usar un teclado de órgano para enviar distintos voltajes, uno por cada tecla.

Este fue el standard hasta el advenimiento de los microprocesadores en la década del 80. A estas alturas, los VCOs, eran un poco inestables, cada cambio de temperatura hacía que el sinte se desafinara. Los microchips, que comenzaban a ser muy baratos, vinieron a solucionar esto, desde el mundo de lo digital. Esto se llama DCO (oscilador controlado digitalmente). Algunos sintes clásicos como los Roland Juno 6, 60, 160, usaban DCO, y a pesar que los osciladores fueran controlados digitalmente, son sintes analógicos.

A medida que los microprocesadores se volvieron aun más baratos y potentes, los osciladores, pasaron a ser totalmente digitales, es decir, las formas de onda pasan a ser creadas de forma digital.

DCOs y osciladores digitales, producen sonidos tan estables que a nuestros oídos, suelen sonar fríos, flacos, sin vida.
Es por eso que en diseños modernos, como algunos sintes que usan DCO producidos por Dave Smith’s Instruments, tienen alguna función para hacer que el sonido sea un poco más inestable, lo cuál es percibido como más cálido y orgánico. Recuerden que los VAs y los sintes virtuales, usan siempre osciladores digitales (no tienen más opción…). Los sintes analógicos pueden usar DCOs algunas veces, pero, la mayoría de las veces, utilizas VCOs. Cada cual tiene sus pros y sus contras. Por ejemplo, los osciladores digitales, son capaces de producir formas de onda extremadamente complejas que son imposibles para los VCO, pero, los VCO, son más cálidos y por lo general, los percibimos como más orgánicos.

Ah, casi me olvido: Ruido. El ruido es realmente complejo, porque posee todas las frecuencias del espectro al mismo nivel, es decir, no hay un tono fundamental, y por lo tanto, no puede producir notas, ni puede ser afinado. Obviamente, el ruido, no se usa para producir melodías ni líneas de bajo, pero, es muy útil a la hora de crear sonidos de percusión como hi hats o redoblantes, o diseñar efectos como viento, mar, explosiones, etc. La mayoría de los sintes, tienen un oscilador dedicado para el ruido. el único sinte que puedo recordar que incorpora el ruido a uno de sus osciladores regulares es el Korg Ms-20, pero, estoy seguro que hay más.

Bueno, creo que esto, cubre todo lo importante acerca de los osciladores. Si tienes preguntas, ponlas debajo, en la sección de comentarios y trataré de contestarlas (si sé la respuesta, claro). Gracias por leer, y si te gusta lo que hacemos, por favor, compártelo con el resto del mundo!!
Gracias!