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Síntese Subtrativa: Conceitos e Funcionalidades

A Síntese Subtrativa é a sintetização sonora mais popular no mundo da música eletrônica. Conheça seus conceitos e funcionalidades agora no Planeta Música.

  A carreira de produtor musical exige muitos estudos e anos de prática. Um dos conhecimentos primordiais e indispensáveis para qualquer produtor, seja ele iniciante ou veterano, é conhecer e saber articular as diferentes funcionalidades de um sintetizador. Aplicando os conceitos da síntese sonora, através das técnicas de articulação e manipulação do som como síntese subtrativa, síntese aditiva, FM, Wavetable entre outras, o produtor musical busca alcançar novos timbres e combinações de ondas sonoras, dispondo de diversos recursos e controles que fornecem um oceano de possibilidades.

  Como falamos na matéria sobre síntese sonora, a sintetização subtrativa de sinais sonoros é a mais usada em sintetizadores comerciais desde a sua criação. Com os avanços tecnológicos do desenvolvimento de instrumentos eletrônicos, surgiram novas formas de sintetizar e criar sons, porém muitos seguem os conceitos básicos da síntese subtrativa. E iremos falar sobre eles agora.

LEIA – Afinal, o que é Síntese Sonora?

  De uma forma geral, a síntese subtrativa consiste na geração de diferentes tipos de ondas sonoras através de osciladores, que implicam diferentes frequências nas ondas possibilitando um conteúdo sonoro carregado de harmônicos com frequências múltiplas da frequência fundamental. Estes sinais sonoros então passam para os filtros do sintetizador, onde o conteúdo harmônico é moldado para geração de novos timbres. Em seguida o som passa pelo amplificador, onde também passa por processos de modulação através dos chamados Envelope, e possibilitam esculpir a música à sua maneira, tendo como produto final o som que chega aos nossos ouvidos. Abaixo segue um breve esquema do caminho percorrido pelo som, e logo percebemos o porquê do nome subtrativa.

 

Sintese Subtrativa

 

  Na síntese subtrativa o sintetizador parte de sinais sonoros complexos, que são sintetizados, moldados e manipulados através de diferentes processos até alcançar um conteúdo sonoro concreto e coerente.

Osciladores

  Este é o ponto de partida da rota do som na síntese subtrativa. Os primeiros sintetizadores trabalhavam com osciladores controlados por voltagem, que através de processos físicos geravam sinais elétricos e assim produzindo ondas sonoras, as famosas waveforms, que em seguida seriam moduladas por outros parâmetros do filtro e aplificador. Estes osciladores são conhecidos como VCOs (Voltage Controlled Oscilator), e devido à sua funcionalidade elétrica possui uma certa instabilidade em relação à sua afinação.

  Este problema logo foi resolvido com a chegada dos DCO (Digital Controlled Oscilator) logo no início da década de 80. Os osciladores DCO continuam a gerar diferentes tipos de ondas, porém a fonte dos sinais sonoros não provém mais de pulsos elétricos de voltagem e sim de microprocessadores, válvulas e semicondutores, que possibilitam a geração do som de uma forma digital e assim evitando imprevistas variações de tonalidade nos timbres produzidos. Os osciladores de componentes elétricos estão quase extintos atualmente devido a este avanço tecnológico na sintetização do som, e hoje os sintetizadores trabalham com processos digitais, como sample-based ou simulação, para gerar diferentes tipos de ondas e processá-las com objetivo de alcançar maior realismo no som produzido.

LEIA – Os Tipos de Ondas Sonoras

Filtros

  Após a geração das ondas pelos osciladores, o conteúdo sonoro carregado de harmônicos passa então para a sessão dos filtros, e por meio de controles gerais possibilitam a manipulação das diferentes frequências de acordo com a onda produzida. Uma onda SAW (Dente de Serra) por exemplo, rica em harmônicos, pode passar por diferentes alterações, seleções e recortes em suas variadas frequências. Já uma onda Sine (Senoide), permanece inalterável ou será totalmente filtrada, visto que só haverá uma frequência passando pelo filtro.

  Esta é uma das características mais marcantes da síntese subtrativa, e nos sintetizadores esta subtração de harmônicos é executada por diferentes recursos como Cut Off, Slope, e Ressonance, possibilitando alcançar diferentes timbres de acordo com a regulagem através dos knobs, os botões encontrados nos painéis dos sintetizadores.

NOTA: Quanto mais alta a frequência da onda, mais agudo e brilhante será o som. O contrário acontece com as baixas frequências, que provém de sons graves gerando um conteúdo sonoro mais escuro.

  O Cut Off é um dos principais parâmetros do filtro, e determinará o ponto onde será iniciada a filtragem dos harmônicos dependendo diretamente da função do filtro escolhido. Os tipos de filtros mais comuns encontrados em sintetizadores são:

Low Pass Filter – Ao passar pelo filtro Low Pass, a onda sonora sofre a subtração das frequências mais altas, ou seja, sons agudos. E assim mantém as frequências mais baixas, prevalecendo os graves.

High Pass Filter – Ao contrário do Low Pass, o filtro High Pass subtrai as baixas frequências de harmônicos nas ondas sonoras de acordo com o cut off, e desta forma destaca os sons mais brilhantes e agudos.

Band Pass Filter –  O filtro Band Pass pode ser considerado o meio termo ou uma combinação entre High e Low Pass na filtragem de harmônicos. Isto porque este recurso permite a passagem das frequências de graves e agudos entre o ponto de corte determinado pelo cut off, criando um “range” sonoro que remove as frequências extremas.

Slope e Ressonance

  O Slope é outro integrante essencial ao filtro nos sintetizadores. Este recurso determina a queda da frequência durante a atuação do filtro partir do Cut Off selecionado. Este decaimento é realizado pela alteração das oitavas, e varia de acordo com a amplitude do Slope selecionado. Abaixo temos um breve esquema das variações de Slope, que podem ser de primeira ordem (1-pole filter – 6dB por oitava), segunda ordem (2-pole filter – 12dB por oitava) ou quarta ordem (4-pole filter – 24dB por oitava).

 

Síntese Subtrativa - Cuoff e Slope

 

  As frequências filtradas também podem ser moldadas por outro recurso encontrado entre os knobs nos filtros dos sintetizadores, conhecido como Resonance. A ressonância consiste em criar um pico de frequência no ponto selecionado pelo Cut Off que precede a ação do Slope. Este pico de ressonância realça as frequências que estão próximas ao Cut Off, e permitem criar e manipular diferentes timbres. Abaixo temos um exemplo do efeito de ressonância em um Low Pass Filter.

 

Sítese Subtrativa - resonance

Amplificação

  A sessão de amplificação é considerada uma das etapas marcantes da sintetização subtrativa do som. Nesta etapa os sinais sonoros filtrados passam por diferentes modulações que controlam as amplitudes das frequências através dos famosos envelopes. O recurso mais popular de amplificação é o envelope ADSR, e conheceremos detalhadamente seus aspectos a seguir.

  A modulação de sinais sonoros é feita em função do tempo, ou seja, ela permite que os envelopes não trabalhem apenas de maneira estática e manual, podendo se alterar enquanto o som é executado. No caso do envelope ADSR, as ondas sonoras passam por quatro diferentes modulações onde podemos determinar o que deve acontecer em cada momento, simulando a alteração dos knobs enquanto a música toca. Estes aspectos são Attack, Decay, Sustain e Release e cada um executa uma ação diferente tanto para manipulação do volume e amplitude, como também possibilita diferentes efeitos nas notas tocadas. Abaixo temos um breve exemplo do envelope ADSR, agindo em função do tempo.

 

 

  Attack é o instante que define quando o conteúdo sonoro varia de sua amplitude mínima ao seu pico máximo de volume, e logo em seguida diminui gradualmente no período conhecido como Decay. Após atingir certa frequência, a amplitude se mantém constante durante o Sustain, que conservará o volume do som até o Release, onde o conteúdo sonoro passa pelo procedimento contrário ao Attack, caracterizando o fade out do som executado.

  Estes parâmetros podem ser modulados de diferentes maneiras, podendo determinar o tempo de ação em diferentes combinações de envelopes de acordo com o objetivo do produtor musical. Os envelopes atuam diretamente na modulação dos recursos dos sintetizadores, desde a criação à manipulação de sons sintetizados, e possibilitam atingir timbres complexos de instrumentos reais ou eletrônicos.

É Hora de Praticar!

  Para entender de fato como se desenvolve qualquer trabalho de produção musical, conhecer conceitos básicos de síntese sonora e funcionalidades é fundamental para basear toda a construção do projeto. Agora que conhecemos alguns parâmetros da síntese subtrativa, é hora de coloca-los em prática nos VSTs e sintetizadores! E claro, não deixe de acompanhar as matérias do Planeta Música e fique por dentro de tudo que precisa saber para dominar a produção musical. Até a próxima!  

 

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