|Liam Mitchell

Iniciación a la síntesis de sonido

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Synthesis 101: Native Instruments

No es ninguna exageración afirmar que los sintetizadores revolucionaron por completo el mundo de la música.

A medida que los sintes ganaron popularidad a lo largo de la segunda mitad del siglo XX, ciertos sonidos se volvieron legendarios, dando origen a multitud de nuevas técnicas de producción musical, géneros rompedores y auténticas obras maestras futuristas.

La producción de música digital depende enormemente de los sonidos sintetizados, tanto hardware como software. Pero ¿cómo funciona este proceso y qué puedes hacer con un sintetizador para añadir una nueva dimensión a tu propia música?

Esta guía explora a fondo qué es un sintetizador, los distintos tipos disponibles y cómo puedes utilizarlos para generar y modelar sonidos. Con esta base, tendrás todo lo necesario para ponerte a los mandos y empezar a ampliar tus horizontes sónicos.

Puedes ponerlo en práctica con los sintetizadores de Native Instruments.

Explora sintetizadores

Músico tocando un teclado sintetizador en un estudio

¿Qué es un sintetizador?

Conviene empezar definiendo algunos conceptos fundamentales que quizá todavía no conozcas.

La “síntesis” es el proceso de combinar elementos para formar un conjunto interconectado.

Un “sintetizador” es una categoría de instrumentos musicales electrónicos que producen sonidos generando y combinando señales eléctricas.

Existen varias formas de tocar un sintetizador. Los teclados son el método de control tradicional, pero también puedes disparar patrones en bucle mediante un secuenciador o un arpegiador.

Ondas sonoras

Los sonidos sintetizados cobran vida como señales de audio básicas generadas por osciladores. Estas señales adoptan diversas formas, denominadas “formas de onda”.

Una curva suave y continua se denomina onda senoidal. Suena limpia y perfecta a nuestros oídos porque representa una única frecuencia pura.

Sin embargo, en el mundo real escuchamos toda clase de sonidos diversos, ya que los diferentes timbres añaden ruido y armónicos (es decir, color) a la frecuencia fundamental, creando formas de onda más complejas e irregulares.

La “frecuencia” de una onda es el tiempo que tarda en completar una oscilación y se mide en hercios (Hz). Esto determina el tono que escuchamos y se puede afinar para tocar las distintas notas de la escala.

A medida que las señales recorren los distintos módulos de un sinte, las formas de onda básicas se moldean y esculpen mediante filtros y envolventes. Los sintetizadores pueden emplearse tanto para emular los matices tímbricos de instrumentos acústicos como para viajar a dimensiones sonoras completamente inéditas y de otro mundo.

Puedes escuchar sintetizadores en un amplísimo abanico de géneros musicales —del pop a la música ambiental—, así como en bandas sonoras para cine, televisión y videojuegos.

Sintetizadores analógicos vs. digitales

Los primeros sintetizadores aparecieron antes de la era moderna de los ordenadores y las herramientas digitales, lo que significa que las primeras incursiones en el universo de la síntesis fueron exclusivamente analógicas.

Los sintes analógicos generan sonido directamente a partir de electricidad. Los diferentes tonos se logran controlando los voltajes eléctricos y la ruta que sigue la señal al atravesar los componentes del instrumento, interconectados en una cadena física de señal.

Los pioneros de la síntesis analógica marcaron el camino, sentando unos precedentes que fabricantes y músicos continúan siguiendo en la actualidad.

Por su parte, la llegada de los ordenadores personales desató una auténtica revolución en todo el mundo, multiplicando la potencia y el potencial de la tecnología digital.

Los primeros sintetizadores digitales permitieron por primera vez almacenar datos en microchips y recrear los módulos de la síntesis analógica en código binario digital, además de brindar la capacidad de guardar y cargar configuraciones de parches.

Dado que los chips informáticos resultan considerablemente más baratos de producir que los complejos componentes físicos de un sinte analógico, los sintetizadores digitales pudieron ofrecer más funciones y sonidos a un precio mucho más accesible.

La evolución exponencial de la tecnología impulsó a innovadores y diseñadores de producto a replantearse por completo la síntesis y crear nuevos tipos de sintes aprovechando las herramientas de una nueva era.

Sintetizadores software vs. hardware

Los sintetizadores analógicos generan sonido haciendo pasar electricidad a través de componentes físicos. Eso es lo que escuchas directamente: la señal nunca se convierte en audio digital.

Esto implica que los sintes analógicos son siempre hardware. Mucha gente dedicada a la producción prefiere lo analógico precisamente por ese carácter físico y tangible, que da lugar a interpretaciones dinámicas y a unos tonos cálidos y llenos de cuerpo.

En cambio, los sintetizadores digitales pueden presentarse en formato hardware o software. Gracias a la potencia de los ordenadores actuales, es posible crear música íntegramente dentro del ordenador (“in the box”), utilizando software de producción musical e instrumentos virtuales.

Así es como produce música la gran mayoría hoy en día, ejecutando sintetizadores virtuales dentro de una estación de trabajo de audio digital, o DAW.

A un instrumento software se le suele denominar plug-in, VST (Virtual Studio Technology) o AU (Audio Unit). Los sintes software suelen ser más asequibles y versátiles, y se integran con total facilidad en tus proyectos de DAW sin las complicaciones del cableado físico.

Por otra parte, los sintes digitales hardware conservan la interfaz táctil y física de los equipos analógicos. Del mismo modo, a muchos productores que trabajan con software les gusta conectar un teclado o controlador que envíe datos MIDI a los plug-ins de sintetizador.

Sintetizadores monofónicos vs. polifónicos

Los sintes monofónicos solo pueden tocar una nota a la vez, lo que los hace ideales para líneas de bajo o melodías solistas (leads).

Con los sintetizadores polifónicos puedes tocar acordes. Los sintetizadores existen en infinidad de formatos y diseños, por lo que todo depende del tipo de sonido que tengas en mente.

Anatomía de los sintetizadores en la música

Anatomía de un sinte

Ya hemos mencionado la cadena de señal: las distintas etapas de la síntesis por las que pasa una señal para dar forma a diferentes sonidos.

Un oscilador genera la señal, los filtros y envolventes la esculpen, y la modulación procedente de un oscilador de baja frecuencia (LFO) la transforma todavía más.

Osciladores

La ruta de la señal empieza con un oscilador que genera una frecuencia de sonido con una forma de onda determinada.

Antes vimos la curva suave de la onda senoidal, pero existen otras formas de onda que se obtienen al incorporar frecuencias adicionales.

La onda de diente de sierra presenta un trazado triangular y afilado en zigzag: justo lo contrario a una onda senoidal. Tiene un timbre más cortante y brillante, fruto de los numerosos armónicos que enriquecen el sonido.

Una onda cuadrada funciona como un interruptor binario: encendido/apagado. La onda de pulso es similar, pero permite ajustar el tiempo relativo de encendido/apagado para que, en lugar de ser simétrica como un cuadrado, la forma de onda sea asimétrica y genere un sonido más nasal y penetrante.

Muchos sintes incluyen también un generador de ruido. Es el sonido de la estática de una radio: una mezcla aleatoria de frecuencias sin una forma reconocible. El ruido se puede combinar con otras formas de onda para aportarles mayor densidad y carácter.

Filtros

Si las formas de onda son la materia prima del sonido, los filtros y las envolventes son las herramientas con las que se esculpe.

Los dos tipos de filtro más habituales son el paso bajo y el paso alto. Un filtro de paso bajo (LPF) atenúa todo lo que se encuentre por encima de una frecuencia de corte elegida, mientras que un filtro de paso alto (HPF) hace justo lo contrario: conserva los agudos de la mezcla.

Los filtros también pueden realzar frecuencias, además de recortarlas, para lograr efectos mucho más drásticos. Uno de los sintetizadores más reconocibles de la historia es el legendario Roland TB-303, cuyo característico sonido de bajo resonante es el protagonista indiscutible de innumerables himnos de acid house y techno.

El 303 ilustra a la perfección el abanico de matices que se pueden conseguir modulando la “resonancia” de un filtro. Una resonancia alta genera un pico pronunciado en la frecuencia de corte, creando un sonido más estridente o silbante, mientras que una resonancia baja resulta más suave y elástica. Puedes usar la resonancia de forma creativa para potenciar y resaltar armónicos especialmente atractivos.

Envolventes

Las envolventes controlan cómo se comporta un sonido a lo largo del tiempo desde el instante en que se activa.

Una envolvente clásica consta de cuatro etapas: ataque (Attack), decaimiento (Decay), sostenimiento (Sustain) y relajación (Release), conocidas como ADSR. Para entenderlas mejor, comparemos el sonido de una palmada con el de una campana.

Una palmada es un sonido seco y breve que se disipa casi de inmediato. Por el contrario, la forma resonante y el metal de una campana hacen que repique a una frecuencia concreta, la cual se va apagando lentamente a medida que la campana deja de vibrar por completo.

El ataque es el tiempo que tarda la señal en alcanzar su nivel máximo de amplitud o volumen: un ataque largo suena como un fundido de entrada lento. Una palmada tiene un ataque extremadamente rápido, mientras que una gran campana de iglesia puede tardar un segundo en alcanzar su volumen máximo mientras las vibraciones se propagan por el metal.

El decaimiento es la rapidez con la que el sonido disminuye tras ese impacto inicial. Una palmada tiene un ataque corto y un decaimiento corto, mientras que una campana tiene un ataque algo más prolongado y un tiempo de decaimiento mucho más largo.

El sostenimiento indica el nivel de volumen al que se mantiene una nota mientras la dejas pulsada. El pedal de resonancia de un piano permite que la frecuencia siga sonando durante varios segundos hasta que la cuerda deja de vibrar. En cambio, los sintetizadores pueden mantener un volumen fijo indefinidamente: o, mejor dicho, todo el tiempo que tú decidas.

La relajación determina cuánto tiempo tarda una nota en desvanecerse por completo hacia el silencio después de que dejes de tocarla.

Gráfico de envolvente ADSR

Gráfico de envolvente ADSR

LFO

Un LFO (oscilador de baja frecuencia) es una variante de oscilador. En lugar de generar una señal audible, emite una frecuencia mucho más baja que se puede enviar a los osciladores principales o a los filtros para añadir modulación.

Los LFO se utilizan para crear efectos envolventes de vibrato o trémolo, o para aportar fluctuaciones rítmicas a lo largo del tiempo que llenen tu música de dinamismo. La onda de un LFO oscila a una velocidad fija, exactamente igual que si estuvieras girando un control con la mano.

Los LFO se pueden configurar para que adopten cualquiera de las formas de onda habituales, ya sea sincronizados al tempo de tu proyecto o moviéndose libremente para conseguir resultados más orgánicos e impredecibles.

Diagrama que muestra una envolvente ADSR con las fases de ataque, decaimiento, sostenimiento y relajación

Tipos de síntesis

“Sintetizador” es en realidad un término genérico que engloba una enorme variedad de métodos para generar y modelar sonidos por medios electrónicos.

Síntesis sustractiva

Los primeros sintetizadores recurrieron a un método denominado “síntesis sustractiva”: es decir, recortar partes del espectro de frecuencias original a medida que la forma de onda base pasa a través de filtros y envolventes.

Puedes imaginarlo como el trabajo de un escultor, donde la obra de arte se crea por sustracción, dando con la figura deseada al retirar el material sobrante.

MONARK de Native es un magnífico ejemplo de síntesis sustractiva, ya que reproduce la disposición clásica del flujo de señal analógico en un compacto monosinte virtual.

Síntesis analógica y analógica virtual

Ya hemos visto que los sintes analógicos generan sonido a partir de señales eléctricas, y que la presencia física de los circuitos añade calidez al tono.

En cambio, los sintetizadores digitales funcionan exactamente como un ordenador, construyendo ondas sonoras a partir de valores numéricos exactos en código binario.

En el plano tímbrico, esta precisión milimétrica es a la vez una ventaja y un inconveniente. La propia imprevisibilidad de los circuitos analógicos genera tonos ricos y a veces irregulares que resultan muy agradables al oído, haciendo que la síntesis digital pueda sonar fría o inerte en comparación.

Los desarrolladores de sintes virtuales han encontrado una solución a este problema, utilizando algoritmos de software para simular el complejo comportamiento de los circuitos físicos en instrumentos de “modelado analógico” o “analógicos virtuales”.

SUPER 8 es una reinterpretación en software de los polisintes analógicos clásicos. Este sintetizador de ocho voces se ha diseñado para ofrecer el carácter y el tacto vintage característicos, siendo capaz de generar desde densas cuerdas y pads hasta contundentes tonos monofónicos.

Las máquinas analógicas clásicas más célebres suelen ser difíciles de encontrar y muy caras hoy en día. Por suerte, muchas de ellas se han recreado fielmente en versiones de software modernas.

Por ejemplo, RETRO MACHINES es una colección de samples de sintetizadores analógicos reales que abarca el apogeo del pop electrónico de los años 70 y 80.

En muchos sentidos, el modelado analógico virtual resulta más práctico y fiable que el hardware original. Aunque siempre será una aproximación a lo analógico auténtico, cada vez resulta más difícil percibir la diferencia.

Síntesis aditiva

En lugar de recortar frecuencias de la onda original, la síntesis aditiva funciona combinando “parciales”, es decir, múltiples ondas senoidales distribuidas en diferentes bandas del espectro de frecuencias.

Los sintes aditivos pueden generar timbres insólitos y complejos, ideales para diseñar pads, paisajes sonoros (soundscapes) y drones.

RAZOR es un sintetizador software que condensa toda la complejidad de la síntesis aditiva en una interfaz clara y familiar, para que puedas centrarte en crear sonidos vanguardistas.

Síntesis FM

La teoría en la que se fundamenta la síntesis FM (frecuencia modulada) es bastante compleja. Utiliza dos osciladores: uno para generar una frecuencia base denominada “portadora” (carrier) y una segunda señal que modula a la primera introduciendo armónicos adicionales a lo largo del tiempo.

Los sintetizadores FM son famosos sobre todo por sus campanas cristalinas y pianos eléctricos, que aprovechan al máximo el sonido limpio y perfecto de la síntesis digital.

FM8 es un popular sintetizador FM por software enfocado en la facilidad de uso: toda la potencia de la síntesis digital en una interfaz accesible e intuitiva. Empieza a experimentar con FM8 y aprenderás la teoría de la síntesis FM sin necesidad de descifrar complejas ecuaciones científicas.

Síntesis por tabla de ondas

La síntesis por tabla de ondas lleva el sonido a cotas increíbles. En vez de partir de una forma de onda básica, utiliza un sample de un solo golpe o nota. Puede ser cualquier cosa: desde la grabación de un instrumento acústico hasta un sonido generado por otro sintetizador. A partir de ahí, genera sonidos completamente distintos basados en la forma de ese sample.

Los sintetizadores de tabla de ondas pueden reproducir sonidos y texturas acústicas reales. Aquí las posibilidades son prácticamente infinitas: con tanto potencial más allá de las formas de onda básicas, dispones de cientos de fuentes de sonido donde elegir. La diferencia principal está en la generación de la onda inicial; las etapas posteriores de síntesis son idénticas.

MASSIVE y MASSIVE X son los grandes referentes modernos de la síntesis por tabla de ondas, famosos por las agresivas y oscilantes líneas de bajo presentes en innumerables éxitos de dubstep y EDM.

Síntesis modular

La síntesis modular es la vertiente más amplia y personalizable de la síntesis. Mientras que la mayoría de los sintetizadores hardware integran todos los componentes interconectados dentro de una misma carcasa, los sintetizadores modulares están completamente divididos en “módulos” independientes.

Quizá resulte más fácil concebir un sintetizador modular como una red de pequeños sintetizadores. Puedes reorganizar físicamente la cadena de señal conectando cables como prefieras, una técnica conocida como “patching”. El formato modular te ofrece una libertad total y sin límites para el diseño sonoro.

Se trata de un nivel de síntesis más avanzado, pero REAKTOR Blocks ofrece un paquete muy completo para iniciarte en el mundo modular y crear tu propio sintetizador personalizado desde cero.

Síntesis granular

La síntesis granular funciona dividiendo un sample de audio en fragmentos brevísimos llamados “granos”. Estos fragmentos se pueden modular y superponer para crear atmósferas etéreas y únicas que se transforman y evolucionan con el tiempo.

STRAYLIGHT es un sintetizador granular por software que ofrece un abanico inmenso de posibilidades para diseñar y modular sonidos. PHARLIGHT está orientado a efectos granulares para voces, mientras que ASHLIGHT se centra en texturas y paisajes sonoros oscuros.

Modelado físico

Los sintetizadores han intentado recrear el sonido de instrumentos acústicos desde sus inicios, pero resulta muy complicado lograr un timbre convincente utilizando solo osciladores de ondas básicas.

Aquí es donde la síntesis por modelado físico resulta tan útil. No solo permite controlar la forma de la onda, sino también simular la manera en que se hace vibrar, por ejemplo con una maza o un arco. Esto aporta unos matices asombrosamente realistas que capturan la espontaneidad de una interpretación real en vivo.

REAKTOR PRISM es un sintetizador polifónico por software basado en la síntesis por modelado físico que produce una amplia gama de sonidos puros y poco convencionales.

Interfaz del sintetizador Native Instruments Reaktor Prism

Sumérgete en la síntesis

En esta guía hemos presentado el funcionamiento de un sintetizador, explicado los distintos tipos disponibles y recopilado algunos recursos útiles para que sigas explorando.

La ciencia detrás de la síntesis sonora es profunda y compleja, pero al principio no hace falta perderse en la teoría. La clave está en experimentar: confía en tu oído, mueve diales y parámetros, y descubre cómo influye todo en el sonido.

¿Listo para empezar? Explora el catálogo de sintetizadores de Native Instruments para encontrar tu próximo sonido y echa un vistazo a la lista completa de software y VST para EDM, incluidos sintetizadores que te ayudarán a lograr justo lo que buscas.

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