O controle de um sintetizador analógico depende de dois sinais de tensão gerados pelo teclado ou sequenciador: o gate, que define o início e o fim da nota, e o CV (control voltage), que define a altura da nota. Esses sinais, somados ao envelope ADSR, determinam como o som se comporta ao longo do tempo.

Como o teclado ou sequenciador aciona as notas do sintetizador?

O primeiro elemento no processo de síntese é o oscilador. Para executar as notas musicais no sintetizador analógico, geralmente é usado um teclado ou um sequenciador. Em ambos os casos, para efetuar o acionamento de cada nota são gerados dois sinais de tensão: o gate, um pulso de tensão que determina o início e o fim da nota; e o CV, um valor de tensão que determina a altura (afinação) da nota.

O que é o sinal de Gate?

O sinal de disparo da nota – chamado de gate – é um pulso cuja duração equivale à duração da nota, isto é, o pulso inicia quando se pressiona a nota no teclado (note on) e cessa quando a tecla é solta (note off). O sinal do gate geralmente é injetado ao gerador de envelope (EG), disparando o primeiro estágio (attack), sucedido pelos estágios de decay e sustain. Quando o sinal de gate termina, cessa o estágio de sustain e acontece o último estágio, release.

As características do sinal de gate podem variar conforme o fabricante do sintetizador. A tabela a seguir mostra as implementações mais usadas, sendo que alguns modelos podem apresentar variações destas.

O que é o sinal de CV (Control Voltage)?

O sinal que controla a altura (pitch) da nota é uma tensão fixa, aplicada à entrada de controle do módulo do oscilador (VCO ou LFO), sendo o valor dessa tensão o que determina a frequência do oscilador. O padrão mais utilizado é a escala de “1 volt/oitava”.

Padrão 1 volt/oitava

Esse padrão é adotado nos sintetizadores analógicos Moog, ARP, Sequential, Oberheim, Roland e outros. Nele, cada variação de 1 volt no CV faz o oscilador dobrar sua frequência, subindo uma oitava. Portanto, a distância de um intervalo de semitom é sempre de 83,3 mV. Um teclado com extensão de cinco oitavas, por exemplo, pode produzir sinais de CV desde 0 até +5V. A precisão e a estabilidade do sinal de CV são fundamentais para a boa afinação das notas.

CV somado a outros sinais: vibrato e pitchbend

No oscilador, o sinal de CV vindo do teclado pode ser somado a outro sinal de CV vindo de outro módulo, como um sinal oscilante de um LFO para produzir vibrato, ou um sinal fixo para efetuar transposição (pitchbend).

Padrão Hertz/volts (escala linear)

Existe também outro padrão de escala, adotado nos sintetizadores analógicos Yamaha CS, Korg MS e alguns modelos de outros fabricantes, que utiliza uma relação linear de Hertz/volts: para dobrar a frequência do oscilador, é necessário dobrar a tensão de controle (CV). Nessa escala, a primeira oitava é controlada por tensões que vão de 125 mV a 250 mV, a segunda oitava de 250 mV a 1V, a terceira de 1V a 2V, e assim por diante. Nessa escala, o intervalo de tensão entre semitons não é constante.

O que é o envelope ADSR e como ele controla o som?

O sinal produzido pelo EG (gerador de envelope), também conhecido por ADSR, geralmente contém quatro estágios e é disparado quando o módulo do EG recebe o pulso do gate, no instante em que a tecla é acionada (note on).

1. Attack: a tensão sai de 0V e sobe gradualmente até o nível máximo (+5V na maioria dos sintetizadores), no tempo definido pelo ajuste de attack.
2. Decay: a tensão cai de +5V até o nível de sustain, em um intervalo que depende dos ajustes de nível de sustain e tempo de decay.
3. Sustain: o EG permanece nesse estágio enquanto a tecla continuar pressionada.
4. Release: quando a tecla é solta (note off), o pulso do gate volta ao repouso e a tensão cai do nível de sustain até zero, conforme o ajuste do tempo de release.

O sinal de tensão gerado pelo EG pode ser aplicado em qualquer módulo. O mais comum é usá-lo na entrada de controle do VCA, criando uma variação de amplitude que caracteriza o som como percussivo ou lento, por exemplo. O EG também é muito usado para controlar o VCF, criando variações dinâmicas no timbre por meio do ajuste da frequência de corte do filtro. Em alguns sintetizadores existe ainda uma saída invertida do envelope ADSR, que possibilita controlar o VCF “ao contrário”. O sinal ADSR também pode ser injetado no VCO, somado ao CV que vem do teclado, permitindo produzir transientes interessantes de pitch. (Miguel Ratton)

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Perguntas frequentes sobre gate, CV e ADSR

O que é o sinal de gate em um sintetizador analógico?

É um pulso de tensão que determina o início e o fim da nota: o pulso começa quando a tecla é pressionada (note on) e termina quando ela é solta (note off). Na maioria dos sintetizadores, é um pulso positivo com intensidade maior que +5 Vcc.

O que é o sinal de CV (control voltage)?

É um valor de tensão aplicado à entrada de controle do oscilador (VCO ou LFO) que determina a altura (afinação) da nota. O padrão mais usado é a escala de 1 volt/oitava.

Quanto vale um semitom na escala de 1 volt/oitava?

Nessa escala, cada variação de 1 volt faz o oscilador dobrar a frequência, subindo uma oitava. A distância de um intervalo de semitom corresponde a 83,3 mV.

O que é o padrão Hertz/volts?

É outra escala de CV, usada em sintetizadores como o Yamaha CS e o Korg MS, na qual a frequência do oscilador dobra quando a tensão de controle dobra, em vez de seguir a relação de 1 volt por oitava.

O que é switched-trigger (S-trig)?

É um tipo de acionamento usado em alguns sintetizadores que utiliza apenas a transição do sinal de gate, em vez do pulso completo.

Para que serve o envelope ADSR (EG)?

O EG gera um sinal de tensão com quatro estágios — attack, decay, sustain e release — que pode ser aplicado ao VCA, ao VCF ou ao VCO, controlando amplitude, timbre ou pitch do som ao longo do tempo.