Hice este post continuando un poco con los sinte.
La idea de este post es explicar un poco el funcionamiento, ya que hay mucha gente que usa sintes VST para producir por soft. Y tambien sirve para los que lo tienen en hard.
Pido disculpas si no es muy bonito visualmente, pero la idea es explicar como funciona cada parte, para poder lograr el sonido que uno quiere, sin andar tocando todos los botones al azar.

MODULOS DE UN SINTETIZADOR SUSTRACTIVO:

1. OSCILADOR
Puede ser controlado por voltaje (VCO) o controlado digitalmente (DCO). Los osciladores analógicos pueden generar una amplia cantidad de formas de onda partiendo generalmente de cuatro o cinco formas de onda básicas. En cambio los osciladores digitales pueden ofrecer una ilimitada variedad de ondas si se digitalizan ondas "reales" por medio de técnicas de sampling. Los DCO pueden presentar cuatro tipos básicos de configuraciones: ondas tradicionales (los mismos timbres que un VCO pero con mayor estabilidad), tabla de ondas (ondas cíclicas producidas por alguna forma de síntesis digital o sampleo de un ciclo de un sonido real), PCM con sostenido (sampleo de sonidos reales con toda su evolución [por ej.: una sección de bronces]), PCM sin sostenido (sampleo de sonidos que decaen y se extinguen [por ej.: percusión]).
A pesar de su inherente estabilidad, los osciladores analógicos siguen manteniendo una sonoridad mas potente y una mayor calidad que los DCO. Los osciladores analógicos, según su diseño, podían ser más o menos estables y más o menos "gruesos". Entre los osciladores mas inestables se encuentran los de EMS (VCS 3 y AKS) y los de Moog primitivos. Entre los más estables están los de ARP, Yamaha y Korg. El oscilador es el generador principal de sonido y se ocupa de dos parámetros básicos: la forma de onda inicial y la frecuencia. Los parámetros de control de un oscilador varían según el instrumento y las características de diseño del mismo oscilador.


a) FORMAS DE ONDAS Y SUS CONTROLES:
En la mayoría de los sintetizadores analógicos se disponen de dos o más formas de onda de fácil generación por medios electrónicos (senoidal, triangular, cuadrada, rectangular y diente de sierra). Según el instrumento se selecciona una de las ondas disponibles o se mezclan prendiendo varias simultáneamente o a través de un mezclador.
Algunos ejemplos de sintetizadores con selector de formas de onda son: Minimoog, Korg MS, Roland JX, Korg Polysix, Kawai 100F, ARP Odissey, etc.. Sintetizadores con posibilidad de elección de formas de onda simultaneas son: Prophet 5, 10, 600, T8, Pro One, y ejemplos de sintetizadores con formas de onda mezclables simultaneas son: Yamaha CS5, 10, 15, Roland SH101, Korg Poly 800 y AKS.
Varios sintetizadores modulares disponen de salidas individuales para varias formas de onda que pueden conectarse juntas a un mezclador, filtro, amplificador u otro módulo.
Sintetizadores - Aprendiendo a usarlos, sus partes ( Ideal V
Contenido armónico de diferentes formas de onda producidas por un oscilador

ANCHO DE PULSO (PULSE WIDTH) Y SIMETRIA DE ONDA (SIMMETRY, WAVE SHAPING):
A partir de una onda cuadrada es posible producir distintas ondas rectangulares variando el "ancho de pulso".
Ancho de pulso (pulse width): mediante esta función se le agregan distintas porciones de armónicos pares que no están presentes originalmente en una onda cuadrada. El ancho de pulso puede ser continuamente variable gracias a un potenciómetro (como en el Roland SH101, ARP 2600, Moog modular, Korg MS20) o mediante la selección de diferentes ondas rectangulares predeterminadas (por ej. en el Minimoog, Roland JX), generalmente llamadas "pulso” o rectangulares (angosta, ancha).
Modulación del ancho de pulso: muchos sintetizadores permiten variar el ancho de pulso de alguno de sus osciladores por medio de la modulación de otros módulos (típicamente el LFO o la envolvente). Esto permite una variación tímbrica cíclica o dinámica muy utilizada y característica de los sintetizadores analógicos. Cuando la profundidad de la modulación es muy grande, el pulso puede llegar a estrecharse tanto que no se puede percibir ninguna onda. Este efecto es muy útil para hacer aparecer y desaparecer un oscilador mediante modulación.
La modulación por medio del LFO provoca aparentes desafinaciones y le da particular grosor a los sonidos polifónicos de cuerdas. La modulación de ancho de pulso es un recurso tímbrico muy poderoso, capaz de añadir "vida" a sonidos muy estáticos y que en instrumentos de pocos osciladores permite la creación de sonidos muy gruesos que aparenten la presencia de más osciladores.

Simetría de onda (wave shape): es un comando que permite variar la simetría de una onda para producir otra. Este comando se utiliza, generalmente, partiendo de ondas triangulares para transformarlas, al variar su simetría, en ondas diente de sierra ascendentes o descendentes. Los instrumentos que más aprovechan las posibilidades de la simetría de onda son el AKS y el VCS3 ya que permiten variaciones de las ondas triangulares, senoidales o cuadradas.
En el Micromoog y en el Multimoog se hace un uso particular de la función de simetría de onda dado que se va de una onda triangular a una rectangular angosta pasando por mezclas de cuadrada y diente de sierra, así como por todo tipo de ondas rectangulares y por una cuadrada simétrica.
Cuando la simetría de onda es un parámetro modulable se potencia la riqueza tímbrica del instrumento.

b) CONTROLES DE FRECUENCIA DEL OSCILADOR:
Existen varios tipos de control para la frecuencia de los osciladores que se pueden dividir básicamente en dos: el control manual y el control por voltaje.
CONTROL MANUAL:
Estos controles se diferencian por el rango de frecuencia que abarcan y por la existencia o no de un escalonamiento en la misma.
Audio/frecuencia baja (audio/low frecuency): es un interruptor que coloca al oscilador en un rango de frecuencias de audio o en un rango de frecuencias bajas. En algunos casos al trabajar en frecuencias bajas se desconecta automáticamente el control de voltaje del teclado sobre el oscilador (por ej. en el ARP 2600 y en el ARP Oyissey)..
Octavador: divide el rango de frecuencias del oscilador en pasos de octava. Para medir la altura de la octava se utiliza la nomenclatura de las medidas de los tubos de los órganos (octava central 8' ). Lo más agudo que se puede encontrar es 1' y las octavas descendentes son 2', 4', 8', 16', 32' y 64', y en algunos octavadores se llega a una ultima posición en baja frecuencia (low frec.). Según la característica del instrumento, el octavador puede variar.
Frecuencia gruesa (frec. course): es un control que maneja la frecuencia en un rango amplio variable según el instrumento. Este control puede ser continuo o puede estar cuantizado en pasos de semitono. Si el sintetizador tiene octavador y frecuencia gruesa, ésta generalmente tiene un rango de +/- una octava, si no tiene octavador puede llegar a cubrir el rango completo de alcance del oscilador.
Frecuencia fina (frec. fine): controla la frecuencia en un rango pequeño y preciso (según el instrumento +/- una octava o +/- 1/5 o +/- un semitono). Se suele conocer también como "desafinación" ("detune". En muchos instrumentos con un solo oscilador la frecuencia fina se conoce como "fine tune". En otros instrumentos con más de un oscilador, el oscilador uno no tiene el control de frecuencia gruesa o fina (pero si octavador) y su frecuencia se controla con el "fine tune".
CONTROL POR VOLTAJE DE LA FRECUENCIA:
Todos los sintetizadores permiten el control de la frecuencia de sus osciladores mediante el voltaje de otras partes del sintetizador. El caso más frecuente es el control del oscilador mediante el voltaje del teclado. Muchos sintetizadores permiten conectar y desconectar este voltaje (para mantener al oscilador en frecuencia fija) y muchos teclados permiten calibrar su salida de voltaje permitiendo realizar escalas temperadas u otras.
El control por voltaje de los osciladores se puede realizar desde varios módulos, principalmente desde otro oscilador, un LFO, una envolvente, sample & hold, generador de ruido y una rueda de "pitch".
Nota: hay osciladores que responden a las variaciones de voltaje con distinta sensibilidad o diferente curva de respuesta. El sistema mas tradicional es el exponencial con una respuesta 1 volt = 1 octava, utilizada por ARP, Roland, Moog, Oberheim y Sequential. Otros sintetizadores (Yamaha, Korg) tienen respuesta lineal entre volts y Hz.
Comparación:
Volts/octava Volts Hz
Exponencial Lineal

0 volt 50 Hz 0 volt 50 Hz
1 volt 100 Hz 1 volt 100 Hz
2 volt 200 Hz 2 volt 150 Hz
3 volt 400 Hz 3 volt 200 Hz
4 volt 800 Hz 4 volt 250 Hz

SINCRONIA DE OSCILADORES:
Implementada en muchos sintetizadores a partir de los '70, la sincronía implica a un oscilador maestro que obliga en cada ciclo a reiniciar los ciclos de un oscilador esclavo. Esto permite, desde mantener afinados dos osciladores, hasta provocar dramáticos cambios en la forma de onda del oscilador esclavo.
La importancia de la sincronía reside justamente en su potencial tímbrico a partir de trabajar con osciladores en distinta frecuencia. También es muy útil modular al oscilador esclavo variando su frecuencia con una envolvente o un LFO si el sintetizador permite la modulación separada de timbres.




2. GENERADOR DE RUIDO
Se utiliza para la creación de una onda aperiódica con gran cantidad de componentes que puedan servir como fuente de audio o de modulación. En electrónica, el termino "ruido" define a un sonido que tiene todas las frecuencias audibles en distintas relaciones de amplitud. Cuando se trata de un sonido que tiene todas las frecuencias al máximo de intensidad, la resultante se llama "ruido blanco". Cuando hay una pendiente de disminución en forma constante hacia los tonos agudos, el ruido se llama "rosa". Los distintos tipos de ruidos se pueden obtener filtrando ruido blanco, desde los filtros disponibles en el sintetizador o mediante un diseño simple de filtro incorporado al modulo del generador de ruido (llamado habitualmente también generador de ruido {noise generator}) llamado normalmente "color".
Pasando ruido blanco por un filtro pasa bajos se puede obtener ruido rosa o de baja frecuencia; pasándolo por un filtro pasa banda o por un rechazo de banda se puede obtener ruido en un lugar especifico del espectro (mas aun si se utiliza la resonancia), con un filtro pasa altos se obtiene ruido de alta frecuencia.
El ruido como señal de audio no solo es útil para la recreación de sonidos de agua, tormenta, viento, etc., sino también para simular ataques de instrumentos de viento (por ej. el soplido de una flauta), sonidos percusivos (redoblante) y otros efectos instrumentales. Para la simulación de ataques, si se dispone de mas de un VCA (independientes), se conecta el ruido a la entrada de un VCA, una envolvente corta con un ataque apenas lento y se mezcla con sonidos continuos generados por los osciladores. Esta posibilidad se encuentra en instrumentos como el Korg Poly 800, el Siel DK80, el Korg MS20, el ARP 2600 y la mayoría de los modulares.
El generador de ruido es utilizado también como modulador para la frecuencia de los osciladores o el filtro (como por ej. en el Minimoog) o también en el ancho de pulso (como en el ARP 2600).

3. MEZCLADOR
Es un modulo que puede estar presente de diferentes formas en instrumentos con más de un generador de sonido que pueda ser filtrado. Tradicionalmente el mezclador (mixer) controla la amplitud de entrada de diferentes señales en el filtro (para que este reduzca porciones de su contenido armónico) funcionando como un simple mezclador de audio con controles de nivel. En algunos instrumentos (ARP 2600, Minimoog y Memorymoog) el mezclador tiene un importante nivel de distorsión. Esto hace que, con volumen bajo, la señal de salida del mezclador sea igual a la señal de entrada, pero a niveles altos (40% en adelante para el Minimoog, 90% en adelante para el ARP) la señal sufra una distorsión progresiva, ayudando muchas veces a las características particulares de ese instrumento. Un ejemplo típico de mezclador es el Minimoog, que mezcla con controles independientes las señales generadas por los tres osciladores, el generador de ruido y la entrada externa de audio. En otros instrumentos el mezclador puede estar presente de distintas formas según donde estén ubicados sus controles y cuales sean las señales que el aparato pueda mezclar. Por ejemplo, en el Yamaha CS5 se dispone de un solo oscilador y un generador de ruido; y en el mezclador se controlan los niveles relativos entre las formas de onda diente de sierra, cuadrada y la señal del generador de ruido o de la entrada externa. El Roland SH101 o el Juno se dispone de un oscilador, un sub-oscilador, un generador de ruido y en el mezclador se mezclan las señales de las ondas cuadrada y diente de sierra del VCO, el nivel de la señal del sub-oscilador y la señal del generador de ruido. El ARP 2600 dispone de un mezclador que mezcla independientemente las señales de los tres osciladores, el modulador en anillo y el generador de ruido y la amplitud es controlada con cinco potenciómetros y cualquiera de estas entradas puede ser reemplazada por cualquier señal del sintetizador que se le conecte (reemplazando la pre-conexión interna). Este sintetizador dispone además de mezcladores a la entrada del VCA, a la entrada del amplificador de salida y a la entrada del modulador en anillo. En el Oberheim OB1 hay dos osciladores cuyas señales pueden ser controladas en amplitud por un switch que reside en cada oscilador. Este switch tiene tres posiciones que son: "off" (oscilador sin volumen), "-3 db" (oscilador a volumen medio) y "on" (oscilador al máximo) y dentro del mismo oscilador otro switch con los mismos rangos para el sub-oscilador. En el filtro hay un switch para regular la amplitud del ruido. En el Oberheim OB-X también se trabaja con switch para controlar la amplitud, pero éstos residen todos en el filtro: el oscilador uno se puede prender o apagar, el dos prender, apagar o poner a la mitad y el ruido puede prenderse o apagarse. Esto equivale a decir que en estos modelos no hay un modulo para la mezcla. En el Steiner Syntacom o en el AKS o VCS3 cada modulo tiene su nivel de salida. En el caso del AKS o VCS3 no están configurados internamente e implican niveles de salida para cada oscilador, el generador de ruido, el modulador en anillo, la envolvente, la reverberancia y el filtro, además de niveles independientes para regular las entradas de canales externos y las salidas para módulos conectados en la matriz. El Synthesizers.com tiene mezcladores con algunas entradas de nivel atenuables y otras fijas y algunos módulos, como el generador de ruido, tienen control de nivel de salida.

4. FILTRO
Dado que las fuentes de sonido de un sintetizador suelen confluir en el filtro para ser procesadas, este modulo es responsable de darle el nombre al tipo de síntesis. Un filtro trabaja sustrayendo porciones de sonido que provienen de fuentes con un contenido armónico complejo; de allí el nombre de síntesis sustractiva utilizado para designar la forma de trabajo de los instrumentos que emplean filtros como fuente principal de procesamiento.
Al filtro pueden confluir las señales provenientes de los osciladores y el generador de ruido así como también el modulador en anillo y la entrada de señales externas. En la mayoría de los instrumentos más complejos, un mezclador mezcla todas las señales unificando la entrada al filtro. El filtro, además de recortar frecuencias, puede llegar a ser utilizado como generador de sonido cuando se lo realimenta, con lo cual se puede trabajar de la misma manera que cuando se trabaja con un oscilador.

PARAMETROS DEL FILTRO:
El filtro tiene dos parámetros básicos: la frecuencia de corte y la resonancia (también llamada [y dependiendo de la marca del instrumento] "Q", emphasis, peak, response).
La frecuencia de corte ("cutoff frequency" es la frecuencia a partir de la cual el filtro comienza a actuar. Esta frecuencia puede cubrir todo el espectro audible, lo que determina que el barrido del filtro puede hacerse entre 20 y 20.000 Hz. Además, este parámetro puede ser modificado por medio de voltajes provenientes de otros módulos (normalmente una envolvente, el teclado, un LFO, el sample & hold, generador de ruido o un oscilador). A partir de la frecuencia de corte, la respuesta del filtro estará determinada por el tipo de filtro que es y por la pendiente de corte.
La resonancia es un énfasis de las señales próximas a la frecuencia de corte. Según el tipo de resonancia, este énfasis se produce disminuyendo la amplitud de los armónicos que no se encuentren entre el punto de corte y la pendiente o, caso contrario, aumentándole la amplitud a los armónicos cercanos a la frecuencia de corte.

musica
a)Tres niveles de filtrado de ondas cuadradas y dientes de sierra
b)Tres aplicaciones de resonancia a las mismas ondas


En la mayoría de los sintetizadores analógicos, llevada la resonancia a un determinado nivel de amplitud, en filtro entra en realimentación produciendo una forma de onda senoidal cuya frecuencia esta controlada por la frecuencia de corte. Esto permite utilizar al filtro como generador, e incluso prescindir de osciladores o ruido para generar sonido.
Cualquier modulación aplicada a la frecuencia de corte variará, consecuentemente, la frecuencia de la onda generada por realimentación.

TIPOS DE FILTROS:
FILTROS PASA BAJOS (LPF): estos filtros remueven frecuencias que se encuentren por encima de la frecuencia de corte. Es el tipo de filtro más común y se encuentran en todos los sintetizadores sustractivos.
FILTROS PASA ALTOS (HPF): recortan los armónicos que se encuentran por debajo de la frecuencia de corte.
FILTRO PASA BANDA (BPF): deja pasar solo los armónicos que se encuentran en una banda determinada por la frecuencia central.
FILTRO RECHAZO DE BANDA (NOTCH): es un filtro "cuña" que rechaza las amplitudes próximas a la frecuencia central en ambos lados del espectro.
FILTROS MULTIMODO: generalmente son filtros resonantes y controlados por voltaje que pueden ser seleccionados para operar en distintos modos (normalmente LPF, HPF y BPF).

PENDIENTES DEL FILTRO:
Determinan al ángulo de corte del filtro a partir de una frecuencia (frecuencia de corte) en la dirección indicada por el tipo de filtro. La pendiente del filtro se mide según la cantidad de decibeles que se recorten de las frecuencias en la distancia de una octava.
Electrónicamente, las pendientes del filtro se construyen con cadenas de resistencias, determinándose luego la polaridad. Cada polo genera una pendiente de 6 db. de corte por octava. Los filtros típicos se configuran con uno, dos, tres y cuatro polos (6 db. por octava, 12 db. por octava, 18 y 24 db. por octava).
El filtro más clásico por su abrupta pendiente y drástica variación tímbrica es el de cuatro polos, siendo el patentado por Moog el más imitado.

MODULACIONES AL FILTRO:
Cuando un filtro es controlado por voltaje (VCF) se entiende que su frecuencia de corte puede ser modificada por cualquier salida de tensión. Normalmente la frecuencia de corte del filtro es controlada por la tensión de una envolvente, el teclado o un LFO. Normalmente, la amplitud de modulación sobre el filtro alcanza a cubrir todo su rango.
Cuando el filtro puede entrar en oscilación es particularmente interesante la posibilidad de modularlo con un VCO (para efectos de FM), LFO, Simple & Hold, etc.

FILTRO COMO PROCESADOR DE SEÑALES EXTERNAS:
Muchos sintetizadores presentan una entrada para señales externas que habilita el ingreso al procesamiento dentro del instrumento, como una entrada más que se suma al flujo de señal que entra al filtro.

5. AMPLIFICADOR
En la mayoría de los sintetizadores analógicos el VCA es el ultimo paso en la cadena principal de audio. Esta asociado siempre a algún tipo de generador de envolventes con cuyo voltaje el amplificador determina su curva de amplitud. Las envolventes son normalmente disparadas por una señal (de gate o trigger) proveniente de un teclado, un secuenciador, un LFO, etc., por lo tanto, el amplificador suele utilizarse de forma controlada. En el caso que se quiera utilizar en forma permanente (amplificando constantemente las señales que genere el sintetizador o que estén entrando al mismo) se utiliza la ganancia inicial determinando un nivel en el cual el amplificador se mantiene abierto. Se puede combinar la ganancia inicial en forma proporcional a un control de voltaje del amplificador. Un amplificador recibe normalmente como entrada de audio la señal del filtro. Además del control de voltaje por medio de una envolvente, la amplitud puede ser modulada también por un LFO, controlada por el teclado, etc.
En muchos sintetizadores se puede anular el control de la envolvente y utilizar la señal de gate generada por el teclado (0 / + / 0) como un control de voltaje del VCA que solamente va a amplificar al mantener una tecla apretada.

6. GENERADORES DE ENVOLVENTES
Es un generador programable que permite unir diferentes puntos de voltaje controlando los tiempos entre un punto y otro. Permite generar una "forma de onda" cuyo ciclo se inicia mediante una señal de disparo que, si bien normalmente es generada desde el teclado, también puede enviarse desde un secuenciador o un LFO. Los primeros sintetizadores analógicos impusieron un tipo de envolvente de cuatro pasos (ADSR {attack, decay, sustain, release}) pero a pesar de este estándar, hay muchos tipos de envolventes programables o semi-programables que permiten diferentes posibilidades de articulación.
ENVOLVENTE TRADICIONAL - ADSR - :
Se pueden controlar cuatro parámetros:
A (tiempo de ataque {attack}): es el tiempo que tarda el sonido en ir de voltaje 0 a voltaje máximo.
D (tiempo de decaimiento {decay}): es el tiempo que tarda la envolvente en unir el punto máximo con el nivel de sostenido (sustain).
S (nivel de sostenido {sustain}): nivel en el que se mantiene la envolvente mientras dura la señal de disparo (o se mantiene la tecla apretada) después que se haya superado la etapa de ataque (A) y la de decaimiento (D).
R (tiempo de relajación o etapa de liberación {release}): es el tiempo que tarda en unirse el nivel de voltaje en que se encuentra la envolvente con el nivel 0. Normalmente este paso viene después que la envolvente alcanzó el nivel de sostenido (S).

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Ejemplo de evolución de una envolvente ADSR disparada por el GATE de un teclado


OTROS TIPOS DE ENVOLVENTES
ENVOLVENTES DE DOS Y TRES PASOS:
AR: es una envolvente en que se programan el tiempo de ataque y el tiempo de relajación, manteniéndose el sostenido al máximo nivel (como por ej. en el ARP 2600).
Varios instrumentos presentan envolventes de dos controles y la elección mediante un switch de que la envolvente carezca de sostenido y el decaimiento tenga el mismo tiempo que el de relajación. En algunos casos, también se puede elegir controlar el ataque y el decaimiento anulando el tiempo de relajación (como en los Micromoog y Multimoog, Kawai 100F, RMI, Firstman, etc.).
ENVOLVENTES DE TRES PASOS:
En estas envolventes se programa el tiempo de ataque, el tiempo de decaimiento y/o release y el nivel de sostenido (Minimoog y Moog Prodigy).
Otro tipo de envolvente de tres pasos es la presente en el Korg MS20, formada por un tiempo de retardo (delay), un tiempo de ataque y un tiempo de relajación.
GENERADOR DE TENSION TRAPEZOIDAL:
Es un tipo de modulador de envolvente (env. shaper) utilizado por EMS en los que se controlan los tiempos de unión entre nivel 0 y nivel máximo: se programan el tiempo que tarda la envolvente en llegar al voltaje máximo, el tiempo en que se mantiene en ese nivel, el tiempo que tarda en bajar a nivel 0 y el tiempo que se mantiene en ese nivel (attack, on, decay, off). El tiempo de "off" puede ser llevado a modo manual, en el cual la envolvente se mantiene en nivel 0 hasta tanto no reciba una señal de disparo. Dado que se articulan las pendientes entre 0 y máximo se obtiene una tensión trapezoidal.
Utilizando tiempos muy cortos para los pasos se puede generar una onda en la gama de audio, pudiendo utilizarse esa tensión como señal de control para FM o incluso como generador de sonido. Otra ventaja importante de estas envolventes es que el tiempo de decaimiento puede ser controlado por voltaje.
ENVOLVENTES DE CINCO PASOS:
Agrega a los cuatro pasos tradicionales un tiempo de mantenimiento (hold) que permite que la envolvente evolucione después que se haya acabado la señal de disparo. Esta envolvente se encuentra en la línea MS de Korg.
En el Emax y Proteus de E-MU, el tiempo de mantenimiento esta ubicado después del tiempo de ataque y mantiene a la envolvente en el punto máximo durante un determinado tiempo antes que el decaimiento comience a unir este nivel máximo con el nivel programado de sostenido.
Otros sintetizadores utilizan un tiempo de retardo antes de la envolvente ADSR o de otro tipo de envolvente de más pasos.
ENVOLVENTES DE SEIS PASOS:
Implementadas inicialmente por Korg para la línea DW y por Siel para la línea DK, agregan un punto de quiebre (breakpoint) y una pendiente (slope) antes del sostenido.
ENVOLVENTES DE TIEMPO - NIVEL Y DE VELOCIDAD - NIVEL:
A diferencia de todas las envolventes de pasos fijos, las envolventes que se manejan programando niveles y tiempos o velocidades permiten elegir cual de los niveles será el máximo (o incluso ninguno al máximo) y cuantos pasos se van a usar. Este tipo de envolventes implementadas en instrumentos digitales e híbridos tuvo sus primeras apariciones en instrumentos como el Yamaha DX7 y ha adoptado distintas formas según los instrumentos en los que se la implementó.
Una de las envolventes más versátiles presentes en los primeros instrumentos digitales es la de los Casio de la línea CZ, que utilizaba ocho pasos y la posibilidad de elegir cuál de esos pasos era el sostenido y cuál era el paso final. Esto significa que esos ocho pasos se podían distribuir en, por ej., tres pasos de ataque, un cuarto paso de sostenido y los restantes para la liberación del sonido. Incluso, si se necesitaban menos pasos de liberación, se coloca el final en el paso deseado (esto también es útil cuando se quiere envolvente sin sostenido).
Normalmente, en las envolventes digitales se va desde un "nivel 0" hasta el "nivel 1" en un tiempo programado por el "tiempo 1", del "nivel 1" al "nivel 2" en un tiempo programado por el "tiempo 2", y así sucesivamente hasta cubrir todos los pasos de los que dispone la envolvente. Muchos instrumentos indican en cuál de los pasos se encuentra el sostenido y a partir de ahí cuantos pasos hay de liberación del sonido.
La diferencia entre una envolvente que maneja tiempos y una que maneja niveles es que en la primera se tarda un tiempo fijo en unir dos niveles, sin importar la proximidad entre las estos niveles, en cambio, en las envolventes que manejan velocidades (rate), dicha velocidad de unión entre los niveles es determinada por la proximidad entre éstos.
Las envolventes de Yamaha de la línea DX, y sucesores, utilizan una numeración invertida para el manejo de las velocidades: 0 es la velocidad más lenta y 99 la más rápida.
Algunas envolventes, generalmente las dedicadas al tono (de la nota) y a la frecuencia de corte, permiten combinar niveles positivos y negativos en los distintos pasos (por ej. en los Kawai y los Korg).
Algunas envolventes digitales también pueden presentar un tiempo de mantenido (hold) utilizado como sostenido inicial. Varias envolventes permiten modificar tiempos y/o niveles determinados mediante parámetros como la velocidad de pulsación de la tecla (velocity), la escala del teclado o el LFO.
CONTROLES Y MODULACIONES A LA ENVOLVENTE:
Mediante distintas formas de control se puede variar el tiempo o velocidad y/o el nivel en algunas envolventes. Cuando se trata de envolventes que actuarán sobre filtros, altura de la nota o ancho de pulso de la onda hay un control (generalmente en el modulo de VCF o VCO correspondiente) de amplitud de modulación de la envolvente sobre dicho modulo. Esto controlaría la amplitud general de la envolvente (hasta que el nivel llega en su ataque o cuánto significa el nivel de sostenido, etc.). Este control de amplitud puede variar en forma manual o mediante modulación a partir de controlar la amplitud de la envolvente con, por ej., diferentes niveles de velocidad de pulsación de la tecla (esto es común en la envolvente del amplificador).
Es posible controlar los tiempos de la envolvente (todos los tiempos o alguno en particular {ataque, liberación}) por medio de la posición del teclado ("key follow" o "key scaling", la velocidad de pulsación de la tecla, el LFO u otra envolvente y los niveles (de la envolvente), generalmente por los mismos generadores o también la presión post-pulsación ("aftertouch".

7. LFO
Es un oscilador dedicado principalmente a producir frecuencias bajas (típicamente 0,3 a 50 Hz) destinadas para modulación y/o control.
La función principal del LFO es la de variar la frecuencia del oscilador (para vibratos, sirenas o trinos), su ancho de pulso (para imitaciones de phasers o batimentos suaves), la frecuencia de corte del filtro (para barridos lentos o simulaciones de wha-wha) o al amplificador (para trémolos o sensaciones de acercamiento y alejamiento del sonido).
La posibilidad de la mayoría de los LFO de trabajar con frecuencias un poco mayores a los 20 Hz permite que además de los efectos mencionados (en donde se percibe la variación cíclica de un oscilador modulando en baja frecuencia a un determinado parámetro) se pueden producir efectos de cambio tonal cercanos a la FM, la AM o a la modulación en anillo.
Otros destinos posibles de la modulación del LFO pueden ser los tiempos o niveles de una envolvente, el nivel de resonancia, la amplitud de entrada de un oscilador u otra fuente de audio a un mezclador o a un filtro, el ancho de banda de un filtro, la coloratura de un generador de ruidos o la simetría de una onda en un "wave-shape". Por otra parte, un LFO puede modular a otro LFO en amplitud, frecuencia o forma de onda. Muchos LFO's tienen rangos de frecuencia más amplios (por ej. entre 0,01 y 100 Hz o más), lo cual permite desde modulaciones extremadamente lentas hasta modulaciones en frecuencia de audio de gran utilidad para la creación de sonidos inarmónicos, de FM o de AM. Un ejemplo de ello es el tercer oscilador del VCS3 o el Synthy A, que va de 0,05 a 500 Hz y en muchos sintetizadores (Prophet, Júpiter, algunos Moog, ARP) se pueden utilizar VCO's en bajas frecuencias para modular a otros VCO's, al filtro o a otros módulos, en caso de un instrumento modular.
La principal diferencia entre un LFO trabajando en frecuencia de audio y un VCO de audio que pueda bajar hasta el rango de un LFO es que el VCO esta incorporado a la cadena de audio (pudiendo elegir si escucharlo o no) y el LFO no (salvo en instrumentos modulares).
Uno de los destinos más interesantes para LFO's que puedan subir a frecuencias de audio o para VCO's es la frecuencia de corte de un filtro resonante que puede entrar en oscilación ya que permite, dados los amplios márgenes de modulación de un filtro, cambios muy drásticos en la frecuencia de corte (que actúa como frecuencia del sonido generado por realimentación) y que puede ser combinado con otras modulaciones a dicha frecuencia como la de la envolvente.
Otra diferencia importante entre trabajar con un LFO o un VCO en baja frecuencia es que todas las modulaciones standard sobre un VCO se pueden utilizar como modulaciones a un modulador y que puede haber seguimiento con el teclado (salvo en un LFO controlado por voltaje, la opción que la modulación varíe su frecuencia o velocidad según la nota del teclado no es posible).
Otra función del LFO es la de poder ser utilizado como disparador del generador de envolvente, como fuente reloj (clock) para un sample & hold, para un secuenciador o como control espacial de un paneador controlado por voltaje.
Los parámetros programables de un LFO son, normalmente, su frecuencia o velocidad y su forma de onda (senoidal, triangular, diente de sierra, cuadrada o ancho de pulso). Muchas veces puede presentar un inversor para sus formas de onda o la misma forma de onda en su versión normal o invertida (por ej. diente de sierra ascendente y descendente, triangular de 0 a rangos positivos y negativos o de 0 a positivo o de 0 a negativo).
También puede aparecer como disponible entre las formas de onda de un LFO una función aleatoria ("random", sample & hold o ruido. En el caso de la función aleatoria o sample & hold la onda resultante es producto de un circuito de sample & hold que toma muestras del generador de ruido a una velocidad determinada por la frecuencia del LFO (que actúa como reloj del sample & hold). La resultante es una sucesión de voltajes aleatorios y en el caso que el reloj del LFO también sirva como disparador de las envolventes se pueden producir patrones rítmicos muy interesantes (sample & hold sobre la frecuencia de corte del filtro aplicado a un generador de ruido, sample & hold sobre la frecuencia del VCO para crear melodías aleatorias, etc.).
La modulación con ruido es simplemente el ruteo del generador de ruido en reemplazo de los puntos donde actúa el LFO.

SAMPLE & HOLD:
Como su nombre lo indica, es un circuito que toma de un determinado periodo muestras de un voltaje de entrada y mantiene ese voltaje hasta la próxima muestra.
La ventaja de disponer de un circuito abierto de sample & hold en el que se pueden decidir, además de los destinos, cuál es la fuente de "clock" y cuál la señal muestreada, permite crear patrones semi - aleatorios, sincronías con secuenciadores o cajas de ritmo, timbres con variaciones tonales cada vez que se presiona una tecla.

8. MODULADOR EN ANILLO
El modulador en anillo es, esencialmente, un multiplicador de voltaje de dos entradas. Básicamente, la función del modulador en anillo es crear una tercer señal a partir de la suma y la resta de las frecuencias presentes en las dos señales de entrada. Por sus características, potencia en la resultante cualquier diferencia de frecuencia que pueda haber en las ondas de entrada, permitiendo la creación de timbres marcadamente inarmónicos o metálicos como campanas, tubos golpeados, platillos, etc.

9. PROCESADOR LAG
Este procesador actúa solamente cuando ocurren cambios muy abruptos en el voltaje, retrasando la unión abrupta de dos puntos, uniéndola por una pendiente de velocidad variable. Por ej. en el ARP 2600 con el procesador LAG al máximo, el tiempo requerido para ir de un punto a otro será de 0,5 seg. mientras que el mínimo será de 5/10.000 de un seg., siendo por lo tanto inaudible el efecto. Este procesador se utiliza para que los voltajes variables de un teclado (donde cada semitono crece a una proporción de 1/12 de voltio) se unan de una manera ligada produciendo el efecto de portamento. Pasando ondas, en baja frecuencia, con variaciones muy grandes entre sus picos (como por ej. ondas cuadradas o diente de sierra) se pueden modelar suavizando la respuesta.
Utilizado para procesar señales en frecuencia de audio, puede servir como un filtro pasa bajos.

10. INVERSOR
Invierte cualquier voltaje colocado en su entrada convirtiendo flancos positivos en flancos negativos. La utilidad de este modulo reside en que se pueden procesar señales como una envolvente (para obtener envolventes negativas que produzcan por ej. a más voltaje, menos frecuencia de corte), ondas de un LFO (para obtener ondas diente de sierra descendentes o formas de onda que a más voltaje produzcan menos voltaje de modulación), convertir señales de disparo (trigger) positivas en negativas (para generar disparos de envolventes cuando no hay señal de disparo y viceversa), voltajes generados por el teclado para que a medida que se tocan notas más agudas suenen más graves.

11. MULTIPLE
Es un dispositivo con, generalmente, cuatro conexiones unidas entre sí que pueden funcionar como tres entradas y una salida, una entrada y tres salidas, dos entradas y dos salidas mezcladas de ambas o cualquier combinación menor. Es muy útil para mezclar señales de audio o de control que deban ir luego a una sola entrada o una entrada de control que pueda ir a tres destinos diferentes.

Fuente: apuntes de la facu


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