Programmare un sintetizzatore – parte 3: filter envelope

filter envelope

La sezione inviluppi del sintetizzatore software Native Instruments Massive

Nella scorsa puntata abbiamo parlato dei vari tipi di filtro su cui possiamo operare, e abbiamo introdotto il concetto di inviluppo. Oggi vedremo cosa succede se proviamo ad applicare un inviluppo al controllo del filtro sul nostro sintetizzatore, e inizieremo a parlare della sezione di modulazione (LFO).

Filter envelope: l’inviluppo del filtro

Come avrete intuito, allo stesso modo dell’amplitude envelope (inviluppo d’ampiezza), il filter envelope serve a creare una variazione nelle impostazioni del filtro che segue una determinata curva.

Il filter envelope, come tutti i modulatori, è una parte fondamentale del sintetizzatore per dare varietà e “muovere” il nostro suono. I suoi parametri sono gli stessi dell’amplitude envelope, ma se parliamo di Filter Envelope non ci riferiamo a variazioni di dinamica ma piuttosto a variazioni sui parametri di cutoff del filtro.

Filter envelope: esempi pratici

Per gli esempi abbiamo usato un ottimo plugin synth freeware prodotto da Togu Audio Line, il TAL Bassline, ispirato allo storico Roland SH-101.

esempio filtro

Filtro senza inviluppo

Prendiamo come primo esempio un filtro senza inviluppo applicato. Abbiamo impostato un mix di forme d’onda quadra e a dente di sega, con una frequenza di cutoff piuttosto alta e parametro resonance impostato su valori medi. Come potete sentire, i parametri cutoff e resonance applicati non subiscono alcuna variazione nel tempo. Finché il tasto resta premuto, il suono rimane uguale. [sc_embed_player fileurl=”https://www.v3recording.com/wp-content/uploads/2013/11/filterenv_noenv.mp3″]

filter envelope

Filter envelope con attacco rapido

Proviamo ora a rendere il suono più “interessante” e “vivo” applicando un inviluppo al filtro. Poichè si tratta di un fraseggio veloce, abbiamo scelto di applicare un inviluppo che agisce sul decadimento. Come potete osservare dalla figura, in questo caso abbiamo abbassato la frequenza di cutoff, poichè il sintetizzatore interpreta tale valore come “punto di arrivo”. In pratica, il valore di cutoff del filtro passerà velocemente dal valore massimo al valore impostato inizialmente, con i risultati che potete ascoltare nell’esempio audio. [sc_embed_player fileurl=”https://www.v3recording.com/wp-content/uploads/2013/11/filterenv_shortattack.mp3″]

Nell’immagine avrete notato un controllo “env” nella sezione filtro. Si tratta di un parametro che ci consente di “dosare” l’azione dell’inviluppo sulla nostra forma d’onda. In pratica, possiamo rendere più o meno drastico l’intervento dell’inviluppo sul nostro suono. Controllando questo parametro in tempo reale mentre stiamo suonando il sintetizzatore ci restituisce una sonorità molto usata nella musica elettronica, con un effetto simile a questo. [sc_embed_player fileurl=”https://www.v3recording.com/wp-content/uploads/2013/11/filter_env_mod.mp3″]

A questo punto vi sarete resi conto delle potenzialità del filter envelope: in questo caso abbiamo agito soltanto sul parametro “decay”, ma operando anche sugli altri parametri possiamo creare effetti tipo “sweep” che si evolvono nel tempo, utilissimi per suoni tipo pad. Ad esempio, utilizzando il plugin “Analog” di Ableton Live, abbiamo creato un semplice pad con un filter envelope ad attacco e rilascio lento e graduale. [sc_embed_player fileurl=”https://www.v3recording.com/wp-content/uploads/2013/11/filterenv_slowatk_pad.mp3″]

E se volessimo applicare questa modulazione in modo ritmico e ripetuto? Ad esempio, per creare un suono pulsante? In questo caso ci dobbiamo affidare ad un altro dispositivo di modulazione, il Low Frequency Oscillator. Nella prossima puntata scopriremo come fare.

Nel frattempo, vi consiglio di scaricarvi un po’ di plug-in gratis dal sito di Togu Audio Line. Buon divertimento.


Programmare un sintetizzatore – parte 1: forme d’onda

Il sintetizzatore è uno strumento relativamente recente, ma dalla diffusione enorme nella musica contemporanea. Non stiamo parlando solo dei classici sintetizzatori a tastiera, ma anche delle loro versioni “virtuali” inserite nei software di produzione audio, o sotto forma di plugin. Oggi inizieremo ad esplorare le componenti principali di un sintetizzatore, partendo dalla sezione oscillatori.

Specifichiamo che stiamo parlando di strumenti basati sulla sintesi sottrattiva: esistono altre forme di sintesi (additiva, FM,  granulare, a modelli fisici) più complesse e meno diffuse, di cui ci occuperemo in futuro.

I moduli di sintesi: oscillatori, filtri, generatori di inviluppo, LFO.

Un sintetizzatore è composto da più blocchi: non a caso i modelli storici erano chiamati “modulari”, proprio per la loro struttura in sezioni separate. I blocchi base sono:

  • OSCILLATORI (Oscillator) – generano una forma d’onda di base, diciamo un suono grezzo che verrà modificato dai blocchi successivi
  • FILTRI (Filter) – simili a quelli incontrati nell’articolo dedicato agli equalizzatori, si occupano di modificare lo spettro di frequenze del suono generato dall’oscillatore.
  • GENERATORE DI INVILUPPO (Envelope Generator) – modifica l’evoluzione del suono nel tempo, definendo il tempo di attacco, rilascio, decadimento e sostegno.
  • LFO (Low Frequency Oscillator) – Simile all’oscillatore. Non produce un suono, ma genera una forma d’onda che servirà a modulare il suono prodotto dagli altri blocchi, ad esempio producendo un vibrato o cambiando ritmicamente le impostazioni del filtro.
  • MIXER – Gestisce i volumi dei vari oscillatori

Programmare un sintetizzatore: gli oscillatori e le forme d’onda base

Partiamo dunque dall’oscillatore. Questo elemento è in grado di generare una serie di forme d’onda (cioè di timbriche) base. Vediamo quelle più utilizzate, fornendo una rappresentazione grafica e un esempio audio.

 

sinusoide

Sinusoide

Gli appassionati di matematica potranno trovare qualche minuto di sano divertimento su questa pagina di Wikipedia. Per tutti gli altri, diciamo che la forma d’onda sinusoidale è completamente priva di armonici, per questo è meno usata nella sintesi sottrattiva. E’ invece la base della sintesi additiva, poiché sommando più sinusoidi possiamo teoricamente creare qualsiasi altro tipo di onda (vedi teorema di fourier). La sinusoide è molto usata negli LFO, in quanto offre un tipo di modulazione che si presta molto bene per effetti di vibrato.

onda quadra

Onda quadra

L’onda quadra si ottiene da una somma di infinite sinusoidi.  Ovviamente questo non è realizzabile fisicamente, e quella che sentiamo è un’approssimazione, come possiamo vedere dal grafico in cui gli “spigoli” della forma d’onda non sono perfettamente squadrati. L’onda quadra è composta da sole armoniche dispari.

Onda triangolare

Onda Triangolare

L’onda triangolare ha un contenuto armonico simile all’onda quadra. Tuttavia in questo caso le armoniche superiori si attenuano più rapidamente, restituendo un timbro molto diverso dall’onda quadra.

dente di sega

Onda a dente di sega

L’onda a dente di sega contiene tutte le armoniche, sia pari sia dispari. Offre il segnale di partenza più ricco per le modifiche successive, e per la sua vaga similitudine con la timbrica degli strumenti ad arco  è il punto di partenza più usato per la programmazione di pad .

rumore

Rumore 

Oltre ai generatori di forma d’onda spesso i sintetizzatori offrono anche un generatore di rumore. Viene usato soprattutto per suoni di tipo percussivo (ad esempio è possibile sintetizzare il suono di un piatto o di un rullante agendo su filtri e inviluppo) oppure, opportunamente dosato e modulato, per dare un carattere più particolare a lead e pad. In teoria il rumore bianco è costituito da uno spettro uniforme su tutte le frequenze: anche in questo caso, il principio non è realizzabile in pratica e quello che riusciamo ad ottenere è un’approssimazione.

Questo è tutto per oggi: nella prossima puntata scopriremo come modificare le forme d’onda con filtri e generatori di inviluppi, e nelle puntate successive ci dedicheremo alla programmazione di alcune timbriche di base.


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