Cos'è un Sintetizzatore e Come Funzionano i Synth?

Un sintetizzatore è uno strumento musicale elettronico che permette l’elaborazione e manipolazione delle forme d'onda generate dagli oscillatori.

La storia dei sintetizzatori risale alla fine del XIX e all'inizio del XX secolo, periodo in cui furono sviluppati i primi strumenti simili ai sintetizzatori. Tra questi ci sono il Dynamophone di Thaddeus Cahill e il Theremin, chiamato così dal suo inventore russo Leon Theremin. Entrambi gli strumenti furono altamente influenti nello sviluppo dei sintetizzatori, ma erano troppo complessi per ottenere un successo commerciale.

Ci vollero ancora alcuni anni prima che gli inventori e le inventrici sviluppassero il primo strumento elettronico popolare, l'organo Hammond, rilasciato nel 1935. È considerato un prodotto monumentale nel mercato degli strumenti elettronici. Tuttavia, il termine sintetizzatore fu coniato solo nel 1956 per descrivere il Synthesizer RCA Mark I sviluppato da Harry F. Olson e Herbert Belar. Anche se l'organo Hammond era abbastanza compatto, i sintetizzatori RCA Mark I e RCA Mark II erano enormi e costosi, limitando l'accessibilità degli strumenti simili ai synth alla persona comune.

La successiva invenzione cruciale, il sintetizzatore modulare Moog, entrò nel mercato nel 1964 e aprì essenzialmente la strada ai synth moderni. Il suo sviluppatore, Robert Moog, trovò un modo per controllare il pitch attraverso la tensione e manipolarlo tramite altri componenti, inclusi inviluppi, filtri e sequencer.

Gli anni '70 hanno visto la nascita del Minimoog, un sintetizzatore piccolo e conveniente, e di altri synth molto più compatti, come l'ARP 2600. In quel periodo, gli strumenti cominciarono ad attirare l'attenzione di vari artisti e artiste, soprattutto negli Stati Uniti e nel Regno Unito. Sempre più musicisti e musiciste iniziarono a integrarli nel loro processo di produzione, rendendo i synth una parte essenziale della creazione musicale moderna.

Gli anni '80 segnarono il passaggio dall'analogico al digitale, l'introduzione delle tecnologie digitali e nuovi modi per sincronizzare gli strumenti musicali elettronici, comunemente noti come MIDI. Questa transizione portò a una serie di nuove possibilità, culminando con il rilascio dello Yamaha DX7, il primo sintetizzatore a modulazione di frequenza (FM) digitale di successo commerciale. I synth digitali rimasero la preferenza fino agli anni 2000, durante i quali i synth analogici tornarono in auge.

Oggi, la maggior parte dei sintetizzatori esiste in versioni software, mentre molti suoni tradizionali sono stati integrati nei VST. Ma come differiscono i synth analogici da quelli digitali, e qual è la differenza tra sintetizzatori hardware e software?

I sintetizzatori sono ampiamente classificati in due categorie: analogici e digitali. Quelli analogici usano circuiti e segnali analogici per generare e manipolare il suono. Al contrario, quelli digitali utilizzano l'elaborazione del segnale digitale (DSP) per ottenere risultati simili. Alcuni, tuttavia, sono descritti come ibridi. Tutti e tre rientrano nella categoria dei synth hardware.

I synth analogici possono essere monofonici (in grado di suonare solo una nota alla volta) o polifonici (in grado di suonare più note contemporaneamente). Sono comunemente associati a un suono più caldo e permettono una facile modifica. Poiché sono venuti prima dei synth digitali, non sono sempre compatibili con MIDI e altre tecnologie moderne.

I synth digitali sono comunemente polifonici e offrono più opzioni per creare suoni in modi che non possono essere ottenuti con quelli analogici. Permettono diverse forme di sintesi, inclusi campionamento, sintesi FM o sintesi additiva. Infine, sono capaci di memorizzare preset e sono solitamente più convenienti.

Mentre i synth hardware rimangono popolari, l'introduzione delle workstation audio digitali (DAW) e della tecnologia musicale digitalizzata ha permesso lo sviluppo dei synth software e dei plugin per strumenti VST. I primi sono versioni digitali dell'hardware originale, mentre i secondi esistono per generare audio che assomiglia ai suoni dei synth e solitamente contengono vari campioni 'tradizionali'.

I sintetizzatori permettono ai produttori e alle produttrici di musica di generare e manipolare una vasta gamma di suoni, inclusi rumori e texture. Di solito, sono collegati a una tastiera (integrata) e contengono diversi controlli che permettono la sintesi audio.

Al centro della maggior parte dei synth c'è l'oscillatore, uno strumento capace di generare suoni grezzi sotto forma di onde sonore (onde a dente di sega, quadre, sinusoidali e triangolari) e rumore. I synth di solito contengono più di un oscillatore, permettendo di combinare e stratificare i suoni, e un LFO (oscillatore a bassa frequenza). Un LFO può ulteriormente manipolare un suono in vari modi e renderlo più ritmico, tra le altre cose. Alcuni synth, tuttavia, usano campioni sonori come suoni grezzi che possono essere ulteriormente elaborati e manipolati.

Il pitch del suono grezzo viene modificato dalla tensione, con livelli più alti che equivalgono a un pitch più alto e viceversa. Nel frattempo, la durata e il volume di un suono sono controllati da un amplificatore, che è collegato a un cosiddetto inviluppo. Gli inviluppi contengono quattro funzioni che determinano l'attacco, il decadimento, il sustain e il rilascio di una nota. L'attacco controlla quanto tempo impiega un suono a raggiungere il suo volume totale. Il sustain determina il livello del suono durante il tempo in cui il tasto è premuto, mentre il decadimento determina quanto tempo impiega il suono a raggiungere la 'fortezza' impostata dal sustain. Il rilascio definisce la lunghezza della dissolvenza, che va da lunga e morbida a breve e acuta. I quattro parametri danno ai sound designer e alle sound designer e ai produttori e alle produttrici molto controllo su un suono.

I suoni possono essere ulteriormente manipolati da filtri, come i filtri passa-alto o passa-basso. Permettono la rimozione di frequenze per, ad esempio, far sembrare un suono posto sott'acqua. Gli arpeggiatori esistono per creare una sequenza ripetitiva di note singole e creare pattern melodici unici e immersivi. I produttori e le produttrici possono determinare la durata, la velocità, l'intervallo di ottave e l'ordine delle note, tra le altre cose.

Molti sintetizzatori virtuali, come il rinomato VST Omnisphere di Spectrasonics, permettono ulteriori manipolazioni tramite effetti integrati, inclusi distorsione, riverberi o delay. Vengono anche con molte altre funzioni, aprendo le porte a sperimentazioni senza limiti.

La sintesi additiva richiede ai sound designer e alle sound designer di partire da zero. Il processo inizia con la generazione di suoni tramite oscillatori che vengono poi combinati, stratificati e ulteriormente modulati da inviluppi e filtri. Alcuni synth permettono una modulazione precisa offrendo il controllo su ogni onda. Al contrario, altri ruotano attorno alla modulazione di gruppi di onde sonore.

La sintesi sottrattiva ruota attorno al filtraggio di parti e frequenze del suono. Vari strumenti e parametri, inclusi inviluppi e LFO, permettono un'ulteriore modulazione. In questo modo, i suoni possono essere modellati secondo le proprie preferenze. La sintesi sottrattiva è popolare per il suo suono distinto, spesso più caldo, e perché consuma meno risorse.

Come suggerisce il nome, la sintesi basata su campioni ruota attorno all'uso e alla modulazione di suoni preesistenti. È una forma di sintesi interessante, poiché qualsiasi suono può essere utilizzato e manipolato. Molti VST ruotano attorno all'uso e alla modulazione di campioni sia analogici che digitali.

FM sta per modulazione di frequenza, una forma complessa di sintesi che ruota attorno alla generazione di suoni con i cosiddetti operatori. I sound designer e le sound designer iniziano creando un segnale base e poi lo modulano con suoni generati da altri operatori. I suoni risultanti possono essere ulteriormente modificati da filtri e inviluppi, creando suoni complessi e multidimensionali.

La sintesi granulare permette ai designer di scomporre i suoni in piccoli granelli. Assomiglia alla sintesi basata su campioni, utilizzando suoni preesistenti per creare texture, paesaggi sonori o suoni in continua evoluzione. Le particelle possono essere stratificate tra loro e sono comunemente modulate da strumenti di time-stretching e pitch-shifting.