Síntesis sustractiva Parte II – Filtros

Hoy, vamos a hablar de algo que ningún otro método de síntesis usa: el filtro.
Como es obvio, el filtro, se encarga de filtrar algo, en este caso, el contenido armónico producido por el oscilador.

Entonces, básicamente, el filtro le da forma a las características tonales del sonido crudo, o, en otras palabras re moldea las formas de onda producidas por el oscilador. Puede hacer que suene más oscuro, más brillante, más gordo o más flaco, etc.

Existen varios tipos de filtro, siendo el filtro pasa bajos y el filtro pasa altos, los más comúnmente usados en sintetizadores. Como el nombre lo indica, el filtro pasa bajos, permite que las frecuencias más graves que el punto de corte pasen, mientras que las más agudas van desapareciendo gradualmente; por el otro lado, el filtro pasa altos, hace exactamente lo contrario, permite pasar a las frecuencias más agudas que el punto de corte, mientras que las más graves, van desapareciendo gradualmente. En cualquier sintetizador, el punto de corte es variable, y definible por el usuario.
Otro tipo de filtro común es el filtro pasa banda, este, es como una combinación de un filtro pasa bajos y uno pasa altos; permite que una banda de frecuencias pase, barriendo las frecuencias más graves y más agudas. Lo opuesto a esto, es el filtro de tipo notch, el cual atenúa las frecuencias en una determinada banda, dejando pasar las más graves y las más agudas.

La mayoría de los diseños, también agregan un control de énfasis. Como su nombre lo sugiere, enfatiza las frecuencias comprendidas directamente en el punto de corte, haciéndolas altamente audibles y resonantes. Es por esto, que en muchos sintetizadores, veremos esto etiquetado como resonancia y en algunos otros, como pico.
En todo caso, énfasis (como en los Moog), resonancia (como en los Roland) o pico (como en los Korg), quieren todos decir lo mismo: más energía justo en la frecuencia del punto de corte.
Digamos que estamos tratando con un filtro pasa bajos con un punto de corte de 8Khz, sabemos que todas las frecuencias mayores a 8Khz serán atenuadas hasta desapareces. Digamos que agregamos énfasis (o resonancia o pico), esto le dará más energía a la frecuencia de 8khz-

En la mayoría de los sintes analógicos, ese pico producido por la resonancia, puede llegar a producir sonido en forma de una onda sinusoide, transformando así al filtro en otro oscilador. Esto se llama auto-oscilación, y es muy lindo de escuchar, especialmente cuando se usa en forma musical, de hecho, como veremos más adelante, hasta se pueden tocar melodías usando la auto-oscilación.

Además de existir distintos tipos de filtro, también existen distintas curvas de atenuación. Algunos filtros atenúan 6 dB por octava, otros 12 dB por octava, otros 18 dB por octava y otros 24 dB por octava. Las curvas más usadas son de 24 dB/oct y 12 dB/oct, también llamados filtros de 4 polos (24dB/oct) y 2 polos (12 dB/oct).

Casi todos los sintetizadores tienen un filtro pasabajos. Algunos, tienen además un segundo filtro, mayormente, un filtro pasa altos. Algunos otros sintes usan lo que se llama filtro multimodo, en donde el usuario escoge si usará un filtro pasa bajos, pasa altos o pasa banda. Todo filtro analógico tiene sus características tonales, y cada gran sintetizador, es reconocible por su filtro. Pensemos en una Roland Tb-303… Bueno… es difícil no reconocer su sonido, y eso no es por su oscilador, el cual, es bastante común y capaz de producir un diente de sierra o un pulso, es por el filtro, de un diseño único y especialmente atractivo cuando agregamos resonancia. En el caso de la 303, es un filtro pasabajos de 3 polos de 18 dB/oct. Ahora, pensemos en el sonido de un Minimoog… totalmente gordo e inconfundible, y eso es por su filtro, un famoso diseño de 4 polos de 24 dB/oct. Otros ejemplos de esto, son los filtros cremosos y musicales de los Oberheim de 2 polos y 12 dB/oct, mucho más brillantes y gentiles que el del minimoog.
Luego, tenemos el clásico Yamaha CS-80, tan usado por Vangelis. Este sinte usaba 2 filtros diferentes en cascada: un filtro pasabajos de 2 polos de 12 dB/oct primero y un pasa altos de 2 polos después, incapaces de auto-oscilar, aunque subamos la resonancia al máximo.
Muy por el contrario, tenemos al Korg MS-20, aunque también usa un filtro pasabajo y uno pasa alto en tandem, y aunque son filtros de 1 polo de 6dB/oct, ellos sí son capaces de auto-oscilar y de gritar cuando subimos las resonancias. Tenemos también los chips Curtis, usados en los sintes de SCI (Prophet 5) y en los actuales DSI, estos filtros son switcheables entre 2 y 4 polos, siendo el de 4 polos capaz de auto-oscilar. Se trata de un filtro bastante cremoso y musical. Y luego, los Steiner Parker, muy usados en sistemas modulares y más recientemente en los Minibrute y Microbrute de Arturia. Es también un filtro muy musical, con mucho carácter!

Gracias al Dr. Robert Moog, quien a finales de los 60s inventó el Filtro Controlado por Tensión o VCF, el punto de corte, puede ser controlado por la tensión enviada por cada una de las notas del teclado, haciendo que, por ejemplo, el filtro vaya abriéndose cuando se tocan notas más agudas y cerrándose con las notas más graves. Esto, es similar a lo que ocurre con instrumentos acústicos, donde las notas más graves, son además más oscuras, y las más agudas, más brillantes.
No solo con la tensión enviada por un teclado es que podemos controlar el filtro, también con un generador de envolventes, un LFO, la velocidad del teclado, la presión, una rueda de modulación o hasta un pedal de expresión.

Algunos diseños, son capaces de regular qué tanto controla al filtro la tensión enviada por las distintas notas. Con esto y un filtro capaz de auto-oscilar, podemos afinar el filtro y tocar como si fuera un oscilador. Bastante bueno, no?

En otros diseños como el MoPho de DSI, el oscilador es capaz de modular al filtro. Esto, se llama modulación de audio y funciona de forma muy similar a la síntesis FM.

La mayoría de los filtros suena genial si distorsionamos la señal antes del filtro, este era un truco muy usado en el Minimoog, donde se podía tomar la salida de auriculares y conectarla a la entrada externa del Mini, creando así feedback y haciendo que la señal se distorsione, provocando un sonido aún más gordo. Hoy en día, prácticamente todos los sintes modernos, tienen alguna manera de lograr este feedback sin tener que usar un cable…

Hablando de entradas de audio, muchos sintes la tienen para poder filtrar señales externas, por lo que el VCF de un sinte, puede ser usado también como un procesador. Recomendamos probarlo con baterías y guitarras!

Entonces, el filtro es lo que la da el carácter a un sinte. Ningún filtro analógico es perfecto y esa es la belleza del asunto. En sintes digitales, cuando subimos la resonancia y hacemos un barrido con el punto de corte, escucharemos la cuantización propia de las limitaciones digitales. Ningún filtro es malo, todos tienen su encanto.

Nos vemos en 15 días, cuando hablemos del Amplificador!