A síntese aditiva

A síntese aditiva


A síntese aditiva é uma técnica em que sonoridades complexas são criadas a partir dos componentes mais puros: as ondas senoidais

Jon Appleton demonstra o Synclavier

Jon Appleton demonstra o Synclavier

Os timbres são formados por quantidades variáveis de harmônicos ou parciais que se alteram ao longo do tempo em relação a um tom ou frequência fundamental. As parciais são ondas que complementam a onda fundamental para criar um timbre. Na síntese aditiva, o sintetizador precisa somar o sinal dos osciladores de onda senoidal. A frequência produzida por cada oscilador pode ser configurada para ser o múltiplo da frequência fundamental, como uma série de parciais. O sintetizador aditivo permite produzir uma variação do espectro em um transcurso de tempo. Cada componente de frequência possui seu próprio envelope de amplitude, sendo que o balanço das intensidades entre os componentes de frequência pode variar durante o curso da duração do som.

Para realizar o processo de síntese aditiva, portanto, é necessário dispor de um banco de osciladores, para que gerem as diferentes ondas que complementem a fundamental, cada uma com amplitudes e frequências diferentes, além de seu próprio envelope de volume, o que torna o resultado dinâmico e realista.

A síntese aditiva é difícil de ser implementada e controlada em hardware por causa da grande quantidade de osciladores que precisam ser utilizados para compor um som. É necessário criar muitas frequências parciais
para uma série completa e satisfatória, incluindo seus respectivos envelopes. Após especificar todos os parâmetros para cada um dos sons, novos valores para frequências e envelopes devem ser informados, gerando um grande volume de informação a ser processada. Com o advento da síntese realizada por computador, é possível programar uma grande quantidade de osciladores e envelopes criados por software para implementar instrumentos virtuais que
trabalham com princípios aditivos.

História

Data de 1897 o mais antigo instrumento musical eletroacústico criado. Conhecido como Dinamofone ou Telharmonium (veja imagem de destaque), a invenção de Thaddeus Cahill consistia em um dínamo elétrico, associado a indutores eletromagnéticos, capaz de somar as amplitudes de 12 ondas senoidais. Na década de 1930, se iniciou a fabricação dos órgãos Hammond, em que são controladas as amplitudes de nove ondas senoidais existentes na escala de frequências de harmônicos. Nos anos 50, já se trabalhava nos laboratórios de música eletrônica com geradores de ondas senoidais para produzir, mediante a adição de sons gravados, diferentes timbres eletrônicos.

RMI Harmonic Synthesizer

RMI Harmonic Synthesizer

O primeiro sintetizador comercial a empregar a síntese aditiva foi o RMI Harmonic Synthesizer, que possuía dois osciladores com 16 harmônicos cada, cujas amplitudes eram controladas por 16 controles deslizantes por oscilador. Depois de criado o espectro  de harmônicos, o resultado era processado por filtros e geradores de envelopes tradicionais de um sintetizador subtrativo. A geração das ondas, no entanto, era digital, o que garantia a estabilidade das frequências. Em alguns sistemas analógicos modulares, como os Moog, o Aries e o E-MU, era possível somar uma quantidade considerável de ondas senoidais, além de colocá-las em fase, mas o caráter analógico desses sistemas não garantia cem por cento de estabilidade na frequência dos osciladores. Como para criar um timbre harmônico é necessária uma relação exata de múltiplos inteiros entre os harmônicos e a fundamental, qualquer pequeno desvio na frequência de algum dos componentes transforma o espectro em não harmônico.

Synclavier II

Synclavier II

No final dos anos 70, foram lançados dois grandes sistemas digitais o Synclavier e o Fairlight, que oferecem síntese aditiva integrada a outras capacidades próprias desse novo tipo de instrumento, como sequenciadores polifônicos com possibilidades de edição, visualização de dados no monitor, sampleamento e ressíntese (no Fairlight) e síntese FM (no Synclavier). Logo o Synclavier incorporou sampleamento e gravação digital em disco rígido.

Em meados dos anos 80, começam a surgir os primeiros sintetizadores digitais economicamente acessíveis com sistemas aditivos rudimentares, como o Kawai K3 e o Korg DSS1. Também surgem softwares para computador, como o Soft Synth, baseado no conceito de síntese aditiva dos samplers Emax SE e Emax II. Esses equipamentos, no entanto, não funcionavam em tempo real. Era necessário especificar os parâmetros e dar um comando para que os dados fossem calculados e, posteriormente, o som reproduzido. Nesse ponto, o Soft Synth levava vantagem por ser mais rápido.

No fim da década de 1980, foi lançado o primeiro sintetizador por síntese aditiva popular: o Kawai K5, com dois osciladores e 64 harmônicos cada um e quatro envelopes designáveis para as diferentes parciais ou grupo de parciais. Trabalhando em tempo real e oferecendo interface gráfica que permitia a visualização de amplitude e frequência, o equipamento também oferecia filtros digitais para aplicar a síntese subtrativa ao timbre criado. Seu sucessor foi o Kawai K5000, que aperfeiçoou a seção aditiva com geradores de envoltória individuais para cada harmônico e agregou as novas tecnologias dos anos 90, como ondas PCM, filtros ressonantes de 12 e 24db por oitava, filtros de 128 bandas, morphing e multiefeitos. (Por Eloy Fritsch para a revista digital Teclas & Afins – www.teclaseafins.com.br)

 


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