Come funziona un sintetizzatore

Come funziona un sintetizzatore analogico: il VCO, VCF, VCA, LFO

Per comprendere come funziona un sintetizzatore analogico, è necessario aver chiari i concetti legati alle sigle: VCO, VCA, VCF ed LFO.

Sia i sintetizzatori analogici vintage che i synth virtuali (emulazioni dei primi), sono suddivisi in sezioni.

Ogni sezione ha una determinata funzione nella catena di sintesi del suono.

In base alla funzione che svolge, ogni sezione viene indicata con una delle sigle sopra citate.

Come funziona un sintetizzatore: Panoramica introduttiva

La sezione VCO

Onde prodotte dal VCO di un sintetizzatore

Onde prodotte dalla sezione VCO di un synth

La sigla VCO sta per: Voltage Controlled Oscillator.

Questa sezione può essere considerata il “cuore” del sintetizzatore.

E’ proprio nella sezione VCO che vengono generate le forme d’onda “primordiali” per la sintesi dei suoni.

Queste ultime possono essere del tipo:

  • Sinusoidale
  • Quadra
  • Triangolare 
  • A dente di sega

La forma d’onda sinusoidale è quella più semplice, ed è considerata la base di partenza del suono.

Una sinusoide corrisponde ad una sola frequenza.

La forma d’onda triangolare è utilizzata per creare sonorità calde, come i tipici “tappeti sonori”.

L’onda quadra ha un suono cupo e marcato, indicata per sintetizzare suoni nasali come l’oboe e il clarinetto.

Attraverso l’onda quadra è possibile sintetizzare anche suoni aggressivi ed incisivi come i synth lead.

La forma d’onda a dente di sega, viene utilizzata per ricreare il suono di strumenti quali: ottoni, lead, bassi e pad.

La sezione VCF

La sezione VCF (Voltage Controlled Filter) ha il compito di filtrare un suono in ingresso, eliminando alcune componenti armoniche (frequenze).

I parametri che consentono di filtrare il suono, sono il cutoff frequency e la resonance.

Il primo parametro (frequenza di taglio) rappresenta una soglia oltre la quale le frequenze vengono attenuate, lasciando inalterate le frequenze inferiori.

Il parametro resonance, enfatizza le frequenze intorno a quella di taglio.

Il filtro appena descritto, è il tipico filtro passa basso.

Altre tipologie di filtri, dei quali abbiamo già parlato nel post relativo all’equalizzazione degli strumenti, sono:

Filtro passa-alto: taglia le frequenze inferiori sotto una certa soglia e lascia passare quelle superiori.
Filtro passa-banda: taglia le frequenze “laterali” (utilizzando due frequenze di taglio).
Filtro a reiezione di banda: esclude un intervallo di frequenze e consente il passaggio delle altre (lavora in maniera contraria al filtro passa banda).

La sezione VCA

Il VCA (Voltage Controlled Amplifier) è la sezione finale di un sintetizzatore.

In essa confluisce il segnale generato prima dal VCO e successivamente filtrato dal VCF.

Il VCA, controlla l’ampiezza del suono in uscita e lavora in simbiosi con la sezione d’Inviluppo

L’inviluppo

L’inviluppo ha il compito di gestire l’andamento nel tempo dell’amplificazione del segnale.

Inviluppo

Inviluppo ADSR

Il classico inviluppo è quello ADRS, e si occupa del tempo e del livello di:

  • A (attacco del segnale)
  • D (decadimento dell’attacco del segnale)
  • S (sostegno del segnale)
  • R (rilascio del segnale)

L’LFO e le modulazioni

Gli LFO (Low Frequency Oscillator) sono oscillatori a bassa frequenza (sotto i 15Hz) che applicati alle sezioni VCF o VCA determinano variazioni periodiche nel tempo.

Attraverso l’LFO è, quindi, possibile creare effetti come il tremolo o il vibrato, ovvero effetti di modulazione.

L’LFO dispone delle stesse forme d’onda di un VCO, più una forma d’onda random, la quale genera una modulazione con andamento discontinuo e casuale nel tempo.