synthese-het genereren en combineren van golfvormen om complexe geluiden te produceren—kan een hele berg lijken voor vroege producenten en nieuwe geluidsontwerpers.
onbekende termen, onbekende concepten en een reeks vage knoppen, schakelaars en grafieken-waar begin je?
deze gevoelens zijn volkomen normaal om te hebben, maar synthese hoeft niet zo overweldigend te zijn om in te duiken.
door elk concept in stappen op te splitsen, kunnen nieuwe producenten en gezonde ontwerpers syntheseconcepten op een integrale manier verder begrijpen en zich openstellen voor mogelijkheden voor verdere groei.
en dat is precies wat we gaan doen in dit artikel!
we zullen ons voornamelijk richten op de basisprincipes van subtractieve synthese. Dit is een van de meer basistypen van synthese en omvat het wegnemen van frequenties alvorens golfvormen te combineren. We zullen de instrumenten die we gebruiken om dit te doen en de toepassing ervan bekijken.
in onze verkenning van subtractieve synthese, zullen we ook ideeën bespreken die in alle takken van synthese worden overgenomen. Laten we erin springen!

signaalstroom in synthese

het belangrijkste begrip dat men moet begrijpen bij het benaderen van synthese (en potentieel productie in het algemeen) is signaalstroom.
dit is het pad dat een signaal (geluid) van de bron naar de uitgang neemt. Met deze context zal het begrijpen van de stroom van signaal in subtractieve synthese veel gemakkelijker zijn.
subtractieve synthese bestaat uit verschillende componenten die met elkaar interageren. We komen snel bij de componenten en hun functies, maar het is belangrijk om eerst te begrijpen hoe het signaal van de ene component naar de andere gaat.
in het kader van de synthese genereert iets een beginsignaal, dat vervolgens door verschillende componenten in de synthesizer wordt verwerkt. Elk van deze componenten heeft zijn eigen taak en kan worden gebruikt om het signaal te veranderen als de geluidsontwerper wil.
merk op dat deze componenten in een synthesizer vergelijkbaar zijn met de plugins die je op een kanaal in je DAW invoegt. Op een kanaal, geluid komt de signaalketen en beweegt door plugins langs de weg, wordt stapsgewijs verwerkt totdat het de output bereikt.
Een signaal kan in het algemeen op twee manieren door deze synthesecomponenten stromen, in serie of parallel.
Cymatica-subtractieve synthese-stroomdiagram 03
in het bovenstaande diagram wordt het signaal gegenereerd in Blok 1 (Dit kan een oscillator zijn), vervolgens verzonden naar blok 2 (Dit kan een filter zijn), vervolgens naar Blok 3 (Dit kan een versterker zijn) en vervolgens naar Blok 4 (Dit kan de uitgang zijn).

omdat het signaal lineair van Blok 1 naar blok 2 naar Blok 3 naar Blok 4 gaat, zeggen we dat deze componenten “in serie”zijn gerangschikt.
Cymatica-subtractieve synthese-stroomdiagram 02
in dit diagram begint het signaal opnieuw bij de bron, Blok 1. Vervolgens splitst en reist een keer naar blok 2 en opnieuw afzonderlijk naar Blok 3. In dit voorbeeld kunnen zowel blok 2 als blok 3 filters zijn. Het signaal verlaat deze filters en wordt opnieuw gemengd bij Blok 4, de uitgang.
merk op dat als blokken 2 en 3 andere parameters hebben, dit anders klinkt dan in het vorige voorbeeld.
we zeggen dat blokken 2 en 3 “parallel” gerangschikt zijn.

Synthesecomponenten

nu we begrijpen hoe een signaal door een synthesizer kan bewegen, laten we eens kijken naar enkele componenten die we subtractieve synthese implementeren. We hebben de drie belangrijkste al genoemd: oscillatoren, filters en versterkers.

oscillatoren

een oscillator fungeert als bron en genereert en produceert een zich herhalende golfvorm. Op de meeste synthesizers, zal deze oscillator hebben:

    • een regelbare frequentie /toonhoogte (gemeten in Hz / muzieknoot respectievelijk)

    • een golfvorm (sinus, driehoek, vierkant, zaagtand, enz.)

    • een amplitude (gemeten in dB of een percentage waarbij 0% stil is en 100% vol is)

oscillatoren in synthesizers – vooral software synthesizers – zullen over het algemeen reageren op MIDI-input van een toetsenbord of MIDI-controller en de toonhoogte dienovereenkomstig aanpassen.
veel “soft synths” (software synthesizers) maken het ook mogelijk om een oscillator te transponeren in stappen van halve toon en cent.
bijvoorbeeld, de toonhoogte van een oscillator kan worden ingesteld op +5 halve tonen, en het invoeren van een C op een MIDI-controller zou resulteren in een F wordt gespeeld door de oscillator.
u kunt zien dat in deze oscillator hier, op de massieve:
Cymatica-subtractieve synthese-massieve 01
oscillatoren in de meeste synthesizers de mogelijkheid hebben om verschillende waveshapes uit te voeren.
deze vormen herhalen elk een andere golfvorm en hebben elk hun eigen klankkleur en frequentieinhoud. De gebruikelijke golfvormen die u waarschijnlijk zult vinden zijn hieronder afgebeeld, genomen uit een oscillator in Xfer ‘ s Serum:
Cymatica-subtractieve synthese-Serum 01
veel zachte synths zullen een amplitude of niveauparameter voor een oscillator bevatten. Dit is vergelijkbaar met een versterker, die we binnenkort zullen krijgen.
De amplitudeparameter regelt het volume van het signaal dat het oscillatorgedeelte van de synthesizer verlaat. Merk op dat zowel massief als Serum een amplitude-of niveauparameter hebben in hun respectieve oscillatorsecties:

Cymatica-subtractieve synthese-massief 02
Cymatica-subtractieve synthese-Serum 02
De oscillator is de meest voorkomende component aan het begin van een subtractieve synthese patch. We zullen later zien hoe het geïntegreerd is met de andere componenten.

Filters

Frequentiegewijs bestaan de meeste geluidssignalen (die kunnen worden gedefinieerd door een muzieknoot) uit twee componenten:

    • een fundamentele frequentie (gelegen op die muzieknoot)

    • en een reeks harmonischen, of begeleidende boventonen boven de fundamentele frequentie

geluid in de natuur wordt veroorzaakt door de beweging van luchtmoleculen in een golfachtige beweging, en de snelle reflectie van deze golven van de oppervlakken in een instrument zorgt ervoor dat deze extra harmonischen worden gecreëerd.
de harmonische inhoud van het geluid bepaalt het karakteristieke timbre. De piano en gitaar, bijvoorbeeld, hebben verschillende assortimenten van harmonischen, dus klinken anders, zelfs bij het spelen van dezelfde noot.
subtractieve synthese verschilt van andere synthesemethoden in die zin dat de geluidsontwerper zich richt op het verwijderen van harmonische inhoud van een geluid, en dit wordt vaak gedaan met behulp van een filter. Deze filters komen vaak na oscillatoren in een subtractieve synthese keten.
als u bekend bent met hoe een EQ werkt, is een filter gewoon een andere naam voor een band op een EQ. Deze banden kunnen worden gebruikt om het niveau van bepaalde frequentiebereiken in een geluid te verhogen of te verminderen.
Boosting en snijden, filters zijn de beste manier om de harmonische inhoud van een geluid te beeldhouwen.
de meest voorkomende filtervormen zijn high-pass / low-cut en low-pass / high-cut filters (HPF ’s / LPF’ s), low-shelf en high-shelf filters, bell filters en notch filters.

High – pass / Low-cut

Cymatica-subtractieve synthese-Fabfilter 01
Een high-pass / low-cut filter wordt gebruikt om het harmonische gehalte onder een bepaalde frequentie te verminderen en uit te snijden. Deze frequentie wordt de cutoff-frequentie genoemd en is meestal instelbaar in de filters die op synthesizers worden gevonden. We gebruiken FabFilter ‘ s Pro Q 2 voor een demonstratie.
deze filters hebben ook een Q-of resonantieparameter. Het verhogen van dit zal het signaal stimuleren op en onmiddellijk rond de cutoff frequentie.
ten slotte hebben HPF ‘ s meestal een poolnummer. Deze parameter bepaalt hoe steil het filter naar links van de cutoff frequentie daalt.
gemeenschappelijke poolnummers zijn 1-4, en meten hoeveel stappen van 6 dB een filter het signaal per octaaf verzwakt. Simpel gezegd, een 1-polig filter zal signaal 6 dB verzwakken in de loop van een octaaf, een 2-polig filter zal 12 dB verzwakken, een 3-polig 18 dB en een 4-polig 24 dB.

het is belangrijk op te merken dat “high pass” en “low cut” twee namen zijn voor hetzelfde ding. Het filter laat hoge frequenties” passeren”, of het snijdt de lagere frequenties. Het is gewoon een kwestie van perspectief.

Low-pass / high-cut

Cymatica-subtractieve synthese-Fabfilter 02
Low-pass / high-cut filters zijn zeer vergelijkbaar, maar komen voor aan de andere kant van het frequentiespectrum. Ze kunnen harmonische inhoud verzwakken en uitsnijden boven een ingestelde cutoff frequentie. Q / resonantie en poolgetallen werken voor deze filters op exact dezelfde manier als voor HPF ‘ s.

Low-shelf & high-shelf filters

Cymatica-subtractieve synthese-Fabfilter 03
Shelf filters zijn vergelijkbaar met pass / cut filters, maar variëren op een paar manieren. Ze hebben een vergelijkbare parameter als een cutoff-frequentie, een omzetfrequentie genoemd, die min of meer op dezelfde manier functioneert. Q en poolaantal beà nvloeden plankenfilters op dezelfde manier om / besnoeiingsfilters over te gaan.
echter, shelffilters hebben ook een instelbare versterkingsparameter. Zo kunnen ze worden gebruikt om ofwel te stimuleren of te verzwakken frequenties, het creëren van een S-vorm waarin de filter plateaus (in tegenstelling tot een pass / cut filter). Het gebruik van shelffilters om frequenties te verzwakken is daarom een beetje zachter dan full-out HPF ’s of LPF’ s.

Bellfilters

Cymatica-subtractieve synthese-Fabfilter 04
dit zijn de meest voorkomende filters die een bepaald frequentiebereik in een signaal kunnen versterken of verzwakken. Net als bij cutoff-en omzetfrequenties hebben belfilters een centrumfrequentie die in het midden van het bereik wordt geplaatst.
dit bereik kan worden ingesteld door de Q of resonantieparameter, met lagere waarden, waaronder een groter frequentiebereik en hogere waarden, waaronder een smaller bereik. Het bereik is ofwel versterkt of verzwakt met een gain parameter.
Klokfilters kunnen technisch ook poolnummers hebben, maar niet alle filters bieden deze flexibiliteit. FabFilter ’s Pro Q 2 equalizer laat pole nummer worden ingesteld op alle filters, Ableton’ s native EQ staat alleen 2 pole nummer instellingen op LPF ’s en HPF’ s (1 – en 4-polige). Nogmaals, poolnummers op klokfilters werken hetzelfde als bij de vorige voorbeelden.

Inkepingsfilters

Cymatica-subtractieve synthese-Fabfilter 05
De laatste basisfiltervorm is een inkepingsfilter. Deze filters kunnen overal in het frequentiespectrum een frequentiebereik uitsnijden. Nogmaals, inkepingsfilters gebruiken een centrumfrequentie. Q en poolnummer hebben opnieuw dezelfde functies. Merk op dat een klokfilter met een hogere Q-waarde en zeer lage winst op dezelfde manier zal werken als een notch filter.

versterkers

hoewel u gewend bent aan het idee dat een versterker iets luider maakt( zoals een gitaar / mic versterker), bepaalt een versterker in deze context gewoon het niveau van het signaal.
het kan vaak gewoon functioneren als een gain parameter, en kan ook worden gebruikt om de duur van een geluid te beeldhouwen met behulp van modulatie…

modulatie

in de wereld van geluidsontwerp is saai het slechtst mogelijke resultaat. Hoe meer een geluid kan variëren in de tijd in timbre, amplitude, toonhoogte, enz. hoe meer aandacht het zal trekken.
niet elk geluid vraagt om een ton van de tijd gebaseerde variatie, maar in ieder geval sommige kunnen helpen om een geluid meer organische en levendige.
modulatie is de meest gebruikelijke manier om deze variaties toe te passen. We zijn in staat om de beweging van een parameter in een synthesizer te automatiseren met behulp van een paar verschillende “besturingssignalen”, waarvan de meest voorkomende LFO ‘ s en envelopgeneratoren zijn.
deze besturingssignalen kunnen op een parameter worden toegepast en deze parameter door een reeks posities worden verplaatst (het bereik kan worden ingesteld). De parameter volgt de vorm van de LFO of envelope generator.

laagfrequente oscillatoren (LFO ‘s)

LFO’ s zijn precies wat ze klinken: oscillatoren die zeer lage frequentiegolven genereren.
vaak vallen deze golven onder de 20 Hz-de ondergrens van het menselijk gehoor-en komen ze binnen in het subsonische bereik. LFO ‘ s kunnen worden ingesteld om een verscheidenheid aan herhalende waveshapes te produceren, vergelijkbaar met de normale oscillatoren die beschikbaar zijn in veel synthesizers.
deze LFO ‘ s kunnen gebruikt worden om andere parameters in een synthesizer te moduleren. Ze zullen over het algemeen instelbare golfvorm en snelheid (frequentie) parameters. Serum ‘ s LFO, hieronder afgebeeld, heeft een volledig aanpasbare vorm. Zoals de meeste LFO ‘ s, Het biedt ook tarieven die worden gesynchroniseerd met een ritmische waarde, gekoppeld aan het tempo.
deze LFO wordt gesynchroniseerd met een kwartnoot, dus de LFO output waarden door middel van golfvorm van links naar rechts over de duur van een kwart noot.
Cymatica-subtractieve synthese-LFO
Een LFO kan bijvoorbeeld worden ingesteld op een basis sinusgolf als golfvorm en een snelheid van 2 Hz. Dit kan worden toegepast op de versterker, waardoor de amplitude van het signaal te stijgen en te vallen met de beweging van de langzame sinus.
de amplitude neemt toe naarmate de sinus stijgt, neemt af naarmate de sinus daalt en keert terug naar de uitgangspositie. Aangezien de LFO is ingesteld op een snelheid van 2 Hz, zal deze stijging en daling twee keer per seconde plaatsvinden.

een LFO kan ook worden toegepast op de toonhoogte van een oscillator om vibrato te creëren. In dit scenario zou de LFO de toonhoogte slechts een kleine hoeveelheid moduleren (minder dan een halve toon boven en onder de gespeelde toonhoogte) en schommelen tussen 4-7 Hz.
omdat LFO ‘ s een herhaald signaal creëren dat een parameter moduleert, worden ze het beste gebruikt om een herhalend modulatiepatroon te creëren. Denk aan de wiebelende akkoordsynths die de toekomstige bas gemeen hebben. Deze zijn gemaakt met een LFO moduleren van de versterker, en misschien ook een filter cutoff frequentie.

Envelope generators

maar soms is een herhalend modulatiesignaal niet nodig. Soms willen we gewoon een eenmalige beweging van een bepaalde parameter. Dit is mogelijk met een envelopgenerator.
deze maken een zogenaamde envelop, een one-shot signaal dat kan worden gebruikt om een andere parameter te moduleren.
een enveloppe bestaat uit verschillende secties in de tijd, die gewoonlijk kunnen worden aangepast. Deze secties worden weergegeven met het acroniem “ADSR”, wat staat voor aanvalstijd, vervaltijd, sustain-niveau en release-tijd.
Cymatica-subtractieve synthese-envelop

aanvalstijd

In de ingestelde aanvalstijd gaat het signaal van stilte naar volledige amplitude, meestal gemeten in milliseconden (ms).
lagere aanvalstijd zal resulteren in het bereiken van de volledige amplitude snel, terwijl hogere waarden zal leiden tot een geleidelijke helling van lage naar hoge amplitude.

vervaltijd

zodra een omhulsel de maximale amplitude bereikt, kan het over een bepaalde periode tot een lager niveau vervallen. De vervaltijdparameter van een envelop zal bepalen hoe lang (in ms) het signaal duurt om naar dit lagere niveau te dalen.

Sustain

de sustain-niveauparameter bepaalt wat dit lagere niveau is, en wordt meestal gemeten in negatieve dB-waarden.
bij een sustain waarde van -4 dB bijvoorbeeld, zal de envelop stijgen van niets naar volledige amplitude volgens de aanvalstijd en dan 4 dB dalen volgens de vervaltijd.
merk op dat een sustainwaarde van 0 dB (geen verandering ten opzichte van de maximale amplitude van de envelop) effectief resulteert in geen vervalfase.

wil je muziekproductie sneller dan ooit leren? – Klik hier

Release time

op een gegeven moment wordt de envelop geactiveerd om “release” te geven, en het signaal daalt weer van het sustain-niveau naar niets. De tijd die dit in beslag neemt (opnieuw in ms) wordt bepaald door de release tijd.
het meest voorkomende gebruik van envelope generatoren is het bepalen van de amplitude van een geluid in de tijd, en dus zou men worden toegepast op een versterker.
wanneer een noot wordt afgespeeld, wordt de envelop geactiveerd en verhoogt de amplitude tot een maximum afhankelijk van de aanvalstijd.
na het bereiken van de volledige sterkte, vervalt het tot het sustainniveau volgens de vervaltijd.
zodra de noot wordt vrijgegeven, vermindert het signaal tot niets, afhankelijk van de vrijgave tijd.
merk op dat de waarden die u kiest een enorme impact hebben op het karakter van een geluid. Korte aanval waarden, korte verval waarden, en een sustain niveau van-INF dB zal resulteren in korte, dappere geluiden.
lange aanvallen en hogere sustainwaarden resulteren in zwellende pad-achtige geluiden. Benader je ADSR waarden met opzet en bel dat geluid in je hoofd!

meest voorkomende setup in subtractieve synthese

de meest elementaire subtractieve synthese setup zou bestaan uit een oscillator die in een filter loopt en vervolgens een versterker, allemaal in serie. Twee of meer exemplaren van deze keten kunnen parallel lopen, en vervolgens worden gemengd na de filters of versterkers.
modulatoren kunnen dan worden gebruikt om beweging te bieden naar alles, van de toonhoogte van de oscillator tot de afsnijfrequentie van het filter tot de versterkerversterker.
Cymatica-subtractieve synthese-grafiek 04
het diagram hierboven toont twee oscillatoren die in hun eigen filters lopen. De uitgangen van deze filters worden bij de versterker gemengd. LFO ‘ s of envelope generatoren kunnen worden toegepast op parameters op de oscillatoren (bijvoorbeeld pitch) of filters (bijvoorbeeld cutoff frequentie).
op het niveau van de versterker wordt een envelopgenerator toegepast om de vorm van het geluid in de loop van de tijd te regelen.

conclusie

Uiteraard zijn er meer gecompliceerde manieren om subtractieve synthese te gebruiken. Er zijn ook andere synthesemethoden zoals additieve synthese, FM-synthese, korrelige synthese, en meer die verschillende resultaten churn out.
maar een grote meerderheid van de synthese komt neer op frequentie-inhoud, amplitude en modulatie, die allemaal kunnen worden benaderd met deze eenvoudige subtractieve methoden. Het krijgen van een goede handvat van deze concepten en het ontwikkelen van de mogelijkheid om ze doelgericht te gebruiken is een enorme stap naar het verbeteren van uw vaardigheden als een sound designer.
welke informatie was nuttig? Heb je nog vragen?

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.