Como já comentamos neste blog, a grande maioria dos modelos de sintetizadores disponíveis (e todos os analógicos), se enquadram dentro de uma arquitetura similar, que se baseia nos princípios da síntese subtrativa, onde fundamentalmente, o fluxo de sinal obedece o seguinte caminho:

oscilador > filtro > amplificador.

Os sintetizadores digitais ou híbridos oferecem também outros métodos de síntese de som, como por exemplo, a Modulação por frequência (FM), a síntese de amostras (sample), ou ainda a síntese aditiva, entre outras abordagens, mas isso é um assunto para artigos futuros. Neste post, vamos apenas nos concentrar nos componentes mais básicos da síntese subtrativa.

Osciladores

Em resumo, o oscilador é o principal gerador do som. Os primeiros sintetizadores tinham osciladores totalmente analógicos (VCO, oscilador controlado por tensão). Mais tarde, sintetizadores ganharam osciladores analógicos, mas controlados digitalmente (DCO, oscilador controlado digitalmente). É o Oscilador que gera o sinal básico neste tipo de sintetizador, ou seja, sem osciladores, um sintetizador subtrativo não produz nenhum som. Em sua grande maioria, os sintetizadores oferecem mais de um oscilador, que oferecem formas de ondas ricas em harmônicos. Os Osciladores de ondas mais comuns são:

Onda em forma de Serra – Onda Quadrada – Onda em forma de Pulso – Onda senoidal

Filtros

Um filtro é utilizado para remover frequências da forma de onda original, de modo a alterar o sinal básico e por consequência o timbre, filtrando (removendo) porções do espectro de frequência. Muitos sintetizadores oferecem um único filtro, que é aplicado a todos os sinais providos pelos osciladores. Sintetizadores Multioscillator podem apresentar também múltiplos filtros, permitindo que cada sinal de oscilador sejam filtrados de maneira diferente. Os modelos analógicos originais possuíam filtros analógicos (VCF, filtro controlado por tensão), e logo apareceram também os filtros controlados por meio digital (DCF, Filtro Controlado Digitalmente)

Existem inúmeros tipos de filtro, mas podemos dizer que os mais comum são:

LOW PASS (LPF), HIGH-PASS (HPF), CUT-OFF, RESPONSE e RESONANCE

Amplificadores e Envelopes

Como o nome já denuncia, este componente amplifica o sinal e é usado para ajustar o sinal filtrado. Os primeiros sintetizadores possuíam amplificadores totalmente analógicos (VCA, amplificador controlado por tensão), e posteriormente foram introduzidos os amplificadores controlados digitalmente (DCA, Amplificador Controlado Digitalmente).

É na secção do Amplificador que se encontram os envelopes, abreviados como EG, ENV ou simplesmente ADSR (acrônimo para: Attack, Decay, Sustain, Release). São utilizados para controlar o nível do sinal ao longo do tempo, fornecendo controles de nível para o ataque, decaimento, sustentação e repouso.
• Ataque – O início do som. O ataque pode ser rápido ou lento (ou algo entre);
• Decaimento – quando o som passa do ataque para a sustentação;
• Sustentação – determina o nível de sustentação do som, enquanto a tecla estiver pressionada;
• Repouso – determina o nível de sustentação do som, após a tecla ser solta.

Modulação e Controles Globais

Além do oscilador, filtro e amplificador, há também outros componentes que atuam na síntese do som e que estão presentes quase que na totalidade dos sintetizadores existentes.
Há, por exemplo, um tipo especial de oscilador que funciona em baixas frequências (até cercade 20 Hz – abaixo do limite da audição do ser humano) denominado LFO (oscilador de baixa frequência). É utilizado para criar vibrato, vibração, etc. O LFO pode, por exemplo, modular o oscilador principal (VCO / DCO), para criar pulsações ou vibrato, ou o amplificador (VCA / DCA), para criar um efeito de tremolo.

É muito comum que o LFO em funcionamento seja controlado por uma roda de modulação presente perto das teclas.

Outros controles típicos de um sintetizador são os chamados controles globais (Global Control), que afetam as características gerais do som, como a reprodução monofônica ou polifônica, portamento ou glide, pitch bend e muito mais.