La síntesis sustractiva es la gran protagonista de la síntesis sonora. Cuando una persona de a pie piensa en un sintetizador, probablemente se imagina los icónicos sintes sustractivos que definieron el sonido electrónico de la música pop de los años 70 y 80. Hoy en día, existen otros muchos métodos de síntesis bien asentados y al alcance de cualquiera, como la síntesis FM y por tabla de ondas. Sin embargo, la síntesis sustractiva sigue siendo la opción predilecta de infinidad de creadores musicales.
¿Cuál es el secreto de su éxito? ¿Y cómo puedes exprimir al máximo tu sintetizador sustractivo, ya sea hardware o software? En este artículo, nos adentraremos en los entresijos de la síntesis sustractiva. Veremos exactamente qué es la síntesis sustractiva, analizaremos los parámetros habituales de tu sinte de confianza para mostrarte cómo usarlos con creatividad, y compartiremos algunas ideas para diseñar bajos, leads y pads contundentes con ella.
- ¿Qué es la síntesis sustractiva?
- Síntesis aditiva frente a síntesis sustractiva
- ¿Cómo funciona un sintetizador sustractivo?
- Cómo utilizar la síntesis sustractiva
Sigue los pasos de este tutorial con MONARK, un sintetizador sustractivo de Native Instruments.
¿Qué es la síntesis sustractiva?
La síntesis sustractiva es una técnica de síntesis musical en la que unos osciladores generan formas de onda con un rico contenido armónico para después moldearlas mediante componentes como filtros y envolventes.
Las formas de onda como la triangular, la de diente de sierra, la cuadrada y la de pulso son ricas en armónicos y relativamente fáciles de generar con componentes electrónicos. Sin embargo, estos sonidos no resultan especialmente interesantes por sí solos. Al esculpir su frecuencia y amplitud (volumen) a lo largo del tiempo mediante filtros, generadores de envolvente, LFO y otros módulos, estas formas de onda básicas se transforman en sonidos con carácter propio.
En esto consiste la síntesis sustractiva: en el arte de eliminar las partes que no queremos, como si esculpiéramos una delicada figura a golpe de cincel a partir de un bloque de mármol.
Un magnífico ejemplo del clásico sonido sustractivo se escucha en “Billie Jean” de Michael Jackson, con esos característicos acordes de sintetizador que entran pocos compases después del inicio, creados con un Yamaha CS-80.
Síntesis aditiva frente a síntesis sustractiva
Podemos entender mejor la síntesis sustractiva si la comparamos con su opuesto: la síntesis aditiva.
Un sonido complejo puede descomponerse en una superposición de ondas senoidales puras, también llamadas armónicos. Las frecuencias y amplitudes exactas de estas ondas senoidales dan al sonido su carácter o timbre particular. Resulta lógico pensar que, si queremos crear un sonido de forma electrónica, deberíamos construirlo desde los cimientos, sumando armónico a armónico. Esto es exactamente lo que hace la síntesis aditiva: combina múltiples ondas senoidales para obtener una forma de onda compleja.
El inconveniente de este método es que consume muchísimos recursos. Una síntesis aditiva eficaz requiere decenas o cientos de osciladores, uno por cada armónico del sonido deseado. Por ese motivo, la síntesis aditiva no despegó de verdad hasta la llegada de la tecnología digital en los años 80.
A mediados del siglo XX, en los albores de la síntesis, la circuitería analógica no daba para tanto. Así que los investigadores optaron por el camino inverso. Con componentes eléctricos relativamente sencillos, lograron generar un repertorio de formas de onda ricas en armónicos, como las ondas triangulares, cuadradas y de diente de sierra. A partir de ahí, recurrieron a otros elementos como filtros, generadores de envolvente y LFO para moldearlas y obtener timbres interesantes.
La síntesis sustractiva fue una solución brillante ante las limitaciones técnicas de la época. Además, tiene ese sonido cálido y característico tan agradable, sobre todo al trabajar en el terreno analógico. Se mantuvo como el método de síntesis dominante a lo largo de los años 70 y 80 y, hoy en día, incluso con infinidad de alternativas a nuestro alcance, sigue siendo un pilar fundamental en la producción de música electrónica.
¿Cómo funciona un sintetizador sustractivo?
Un sintetizador sustractivo funciona generando una señal de audio para luego esculpirla de diversas maneras. Comprender la síntesis sustractiva consiste precisamente en entender cómo funciona ese proceso de moldeado.
Para ello, debemos familiarizarnos con los distintos componentes de un sinte sustractivo: desde los osciladores que generan la forma de onda hasta los filtros, generadores de envolvente y LFO.
Por lo general, el sonido recorre estos módulos en un orden fijo (a menos que el sintetizador sea modular, en cuyo caso pueden reorganizarse al gusto). Vamos a repasarlos uno por uno.
Oscilador
El oscilador es la fuente primaria de sonido en un sintetizador sustractivo. En él se asientan las bases de tu sonido.
Muchos sintes sustractivos cuentan con varios osciladores cuya señal se puede mezclar. Al combinar osciladores con distintas formas de onda y afinaciones, es posible crear timbres de gran complejidad.
Formas de onda
Las formas de onda son las piezas fundamentales de la síntesis. Un sinte sustractivo suele ofrecer un conjunto estándar de formas de onda que aportan una gran cantidad de armónicos con los que trabajar a la hora de esculpir el sonido.
La más suave de todas es la onda triangular. Es lo más parecido a una onda senoidal “pura” que encontrarás en muchos sintes sustractivos, y resulta perfecta para crear sonidos delicados y sutiles.
Por el contrario, la onda de diente de sierra presenta un perfil afilado y punzante, ideal para sonidos más enérgicos.
La onda cuadrada es igual de brillante, pero con otro matiz sonoro. Prueba a combinar ondas cuadradas y de diente de sierra para obtener capas con mucho cuerpo.
Algunos sintetizadores sustractivos ofrecen una variante de la onda cuadrada llamada onda de pulso. Ciertos modelos permiten variar el ancho del pulso (pulse width), lo que abre un abanico inmenso de opciones tímbricas.
Por último, muchos sintes sustractivos incorporan un generador de ruido blanco o rosa. En este modo, el oscilador fluctúa de manera aleatoria, produciendo un sonido semejante a la estática de la televisión o la radio. Al combinarlo con ondas más uniformes como la triangular, la de diente de sierra o la cuadrada, el ruido se convierte en una herramienta muy práctica para realzar leads o aportar aire a los pads.
Pitch (Tono)
El control Pitch regula la frecuencia del oscilador y permite desviarla de la nota tocada en el teclado o en el piano roll. Por ejemplo, si tocas un La a 440 Hz, puedes ajustar el mando Pitch para que el oscilador emita en realidad una señal a 443 Hz o a 437 Hz.
Este efecto desafinado añade personalidad a cualquier preset. Para sacarle el máximo partido, prueba a superponer varios osciladores con afinaciones ligeramente distintas.
En este ejemplo, escucharás primero tres osciladores afinados al mismo tono. Luego, dos de ellos se desafinan levemente. Por último, se desafinan de forma extrema para crear un caos disonante.
Octave (Octava)
Los controles Pitch y Octave van de la mano. Ambos te permiten dar más cuerpo al sonido superponiendo osciladores con personalidades distintas.
Mientras que Pitch permite desviar el oscilador unos pocos hercios con respecto a la nota, Octave lo desplaza una o más octavas hacia arriba o hacia abajo. En otras palabras: el oscilador genera una frecuencia que equivale a la mitad (una octava abajo) o al doble (una octava arriba) de la frecuencia interpretada en el teclado.
Prueba a superponer osciladores separados por dos o tres octavas para conseguir sonidos con un grosor impresionante.
En este ejemplo, escucharás un único oscilador de diente de sierra, seguido de tres osciladores de diente de sierra ajustados a una octava de distancia entre sí.
Filtro
Una vez generado el sonido en los osciladores, llega el momento de empezar a esculpirlo. Aquí es donde entra en juego la parte “sustractiva”.
El filtro es el elemento más determinante a la hora de transformar una señal cruda en algo expresivo y musical.
La gran mayoría de sintes sustractivos incorporan un filtro paso bajo (o LPF). Este atenúa las frecuencias por encima de un determinado punto de corte (dejando pasar solo las frecuencias más graves). Resulta perfecto para controlar el brillo excesivo de ondas como la de diente de sierra o la cuadrada, logrando sonidos agradables que encajan a la perfección en la mezcla.
La pendiente con la que el filtro atenúa las frecuencias no deseadas varía según su diseño. Muchos sintetizadores ofrecen distintas opciones de pendiente. Por ejemplo, MONARK de Native Instruments dispone de tres filtros paso bajo, desde una pendiente pronunciada de 24 dB por octava hasta una más suave de 6 dB por octava.
En este ejemplo, se reduce poco a poco la frecuencia de corte en un filtro con una pendiente de 12 dB por octava.
Algunos sintes sustractivos incluyen otros tipos de filtro. Por ejemplo, el filtro paso alto (HPF) hace justo lo contrario que el LPF: recorta las frecuencias más graves.
MONARK incluye un filtro paso banda (BPF), que deja pasar solo una franja estrecha de frecuencias y atenúa las que quedan por encima y por debajo. Sirve para crear barridos espectaculares, como este.
El último parámetro clave del filtro es la resonancia (o factor Q). Al subir la resonancia se produce un realce alrededor de la frecuencia de corte que acentúa la respuesta del filtro. Los valores extremos generan picos muy agresivos en el sonido: piensa en el característico chillido del Roland TB-303.
Aquí tienes de nuevo nuestro filtro paso bajo, esta vez con un ajuste de resonancia muy elevado.
Amplificador
En un sintetizador sustractivo analógico, el amplificador eleva (o amplifica) el nivel de la señal eléctrica procedente del oscilador para que tenga suficiente volumen de cara a interpretaciones y grabaciones.
En un sintetizador digital, este aumento de nivel no es necesario, pero el amplificador sigue siendo importante. Esto se debe a que podemos controlar, o modular, el amplificador mediante otros componentes para crear variaciones expresivas en el volumen del sonido a lo largo del tiempo.
La forma más habitual de modular un amplificador es con un generador de envolvente. Veamos cómo funciona.
Envolventes
Las envolventes controlan el comportamiento del sonido a lo largo del tiempo. Lo hacen modulando otros componentes del sintetizador, haciendo que sus parámetros varíen al principio, en el centro y al final de una nota reproducida.
La mayoría de los sintetizadores sustractivos cuentan con envolventes para controlar tanto la amplitud (modulando el amplificador) como el corte del filtro (cutoff). A continuación nos centraremos en la envolvente de amplitud, pero los mismos principios se aplican a la del filtro. (En los ejemplos siguientes se modifican tanto la envolvente de amplitud como la de filtro para que los efectos de la envolvente se aprecien con total claridad).
Las envolventes suelen dividirse en cuatro fases. Estas se corresponden con el principio (Attack y Decay), el centro (Sustain) y el final (Release) de una nota tocada. Ajustando estos parámetros puedes controlar si el sonido de un sintetizador tiene un inicio corto y definido o una entrada lenta y suave, y si el sonido se desvanece de inmediato al terminar una nota o si se prolonga.
Attack
El ajuste Attack controla el tiempo que tarda una nota en pasar del silencio a su pico inicial. Un ataque corto genera un impacto brusco, mientras que un ataque largo produce una entrada gradual (fade-in). En este ejemplo escucharás primero un ataque corto.
Decay
El Decay define la rapidez con la que el sonido decae tras el pico inicial del ataque. Un decay corto crea una caída drástica después del ataque, logrando un efecto de punteo (“plucking”). Los decays más largos dan una sensación más suave.
Sustain
El Sustain controla lo que ocurre durante el cuerpo de una nota. A diferencia de los otros parámetros de una envolvente ADSR, no se mide en tiempo, sino en volumen (dB). Con niveles de sustain más altos, la nota mantiene toda su intensidad tras el ataque inicial: piensa en el tono sostenido de un órgano. Los niveles de sustain más bajos crean contraste entre el ataque y un cuerpo de nota más atenuado. Cuando el sustain está a cero, el sonido no se prolongará en absoluto una vez transcurrido el tiempo de decay.
Release
El Release controla cuánto tiempo permanece una nota tras levantar el dedo de la tecla. Un tiempo de release más corto hace que la nota se desvanezca rápidamente hacia el silencio. Un tiempo de release más largo aportará al patch una sensación más envolvente y flotante.
LFO
LFO son las siglas en inglés de oscilador de baja frecuencia (low frequency oscillator). A diferencia de los demás osciladores que hemos visto, el LFO oscila tan despacio que no lo percibimos como un sonido. En su lugar, esta señal ondulante se puede usar para modular otros componentes de un sintetizador sustractivo, del mismo modo que los generadores de envolvente pueden modificar la amplitud o el corte del filtro a lo largo del tiempo.
La mayoría de los sintetizadores sustractivos permiten asignar LFO a distintos componentes para modularlos. Cada asignación produce un efecto diferente. Por ejemplo, conectar un LFO al tono del oscilador creará un efecto de vibrato. Conectarlo a la amplitud generará un trémolo (donde el volumen de la señal sube y baja). Conectar un LFO al corte del filtro creará un barrido de filtro.
Aquí tienes un vibrato (LFO modulando el tono del oscilador), seguido de un barrido de filtro (LFO modulando el corte del filtro).
Cómo usar la síntesis sustractiva
Ahora que entiendes cómo funciona la síntesis sustractiva, es hora de empezar a crear sonidos. Siguiendo los pasos descritos arriba —comenzando por los ajustes del oscilador para pasar luego al filtro, las envolventes y los LFO—, estarás programando potentes patches de sintetizador sustractivo en un abrir y cerrar de ojos. Aquí tienes algunos ejemplos para empezar.
En estos ejemplos utilizaremos MONARK, el formidable sintetizador sustractivo de Native Instruments. Modelado a partir de un emblemático monosinte analógico, MONARK recrea la clásica estructura de flujo de señal sustractivo analógico en un formato virtual y compacto.
Bajo contundente
El sonido redondeado de la síntesis sustractiva lo hace ideal para bajos. Vamos a crear un sonido de bajo denso y desafinado para llenar los graves de un tema.
Necesitaremos dos osciladores para crear un sonido con cuerpo. Asegúrate de que los osciladores 1 y 2 estén activados en la sección del mezclador y selecciona una forma de onda distinta en cada uno: por ejemplo, una onda cuadrada para el oscilador 1 y una de diente de sierra para el oscilador 2.
Ajústalos en octavas diferentes para lograr un efecto potente: el oscilador 1 a 32' y el oscilador 2 a 16'.
Desafina uno de los osciladores para darle más grosor. Gira el dial Pitch del oscilador 2 apenas un poco hacia la izquierda del centro.
Ahora, el filtro. Usando el filtro paso bajo LP2, sube la resonancia aproximadamente a las 9 en punto. Luego baja el dial de corte (cutoff) hasta situarlo justo por encima de las 12 en punto para suavizar las frecuencias más agudas.
Listo. Así es como suena.
Lead con pegada
Esta vez utilizaremos los generadores de envolvente y algo de ruido para conseguir un sonido de lead con pegada.
De nuevo, utiliza los osciladores 1 y 2, configurados con diferentes formas de onda, separados por una octava y con uno de ellos ligeramente desafinado.
Este lead necesita un contorno definido, así que usemos los generadores de envolvente para moldear cómo se comporta el sonido a lo largo del tiempo.
Primero, la envolvente de amplitud. Para obtener un sonido compacto y con pegada, mantén el attack totalmente a la izquierda. Baja el sustain un poco desde el máximo para que el ataque resalte ligeramente.
Ahora ajusta el filtro. Con el pronunciado filtro paso bajo MM y la resonancia sobre las 10 en punto, baja bastante el cutoff hasta que apenas se oiga la señal.
A continuación, sube el control de contorno (contour). Esto pondrá en juego la envolvente del filtro.
Vamos a ajustar la envolvente del filtro. Igual que con la de amplitud, mantén el attack al mínimo y el decay hacia la mitad para conseguir un inicio contundente, pero esta vez baja bastante el sustain para que el corte del filtro se mantenga en una posición baja mientras se sostiene una tecla.
Ahora activa el ruido. Pulsa el botón situado junto al generador de ruido y súbelo un poco para darle más garra.
Aquí lo tienes: un lead con pegada y carácter analógico.
Pad lo-fi
Como muchos sintetizadores sustractivos analógicos clásicos, MONARK es monofónico. Esto significa que solo puede reproducir una nota a la vez (a diferencia de un sintetizador “polifónico”, en el que puedes pulsar cinco teclas y escuchar cinco notas distintas a la vez).
Esto resulta ideal para partes que tocan una sola línea, como líneas de bajo y leads. Pero es posible usar los múltiples osciladores de MONARK para crear efectos inusuales similares a acordes. Vamos a crear un pad lo-fi con esta técnica.
Activa los tres osciladores y asigna a cada uno una forma de onda distinta. Configúralos todos para que suenen en la misma octava: por ejemplo, 16'.
Nota: asegúrate de que el conmutador K.T. (keytracking) situado sobre el oscilador 3 esté activado (en amarillo), de modo que funcione como un oscilador normal y no como una señal moduladora.
Desafina dos de los osciladores para crear un efecto de acorde. Baja el dial de afinación del oscilador 2 hasta -7 y sube el del oscilador 3 hasta alrededor de 5.
Aporta al sonido un contorno suave tipo pad con la envolvente de amplitud. Configura el attack y el decay a un valor medio-largo —por ejemplo, alrededor de 1 segundo—, pero baja el sustain a cero.
Pasemos ahora al filtro. Un filtro paso banda aportará al sonido una textura ligera y flotante. Selecciona “BP” y gira el cutoff hasta situarlo alrededor de las 10 en punto.
El filtro necesita movimiento. Sube el dial de contorno (contour) y configura la envolvente del filtro con los mismos ajustes que la de amplitud: attack y decay medio-largos y sustain a cero.
Por último, sube bastante el dial de glide para crear transiciones fluidas de glissando entre notas.
Así es como suena.
Empieza a usar la síntesis sustractiva
En este artículo hemos profundizado en la síntesis sustractiva: qué es, cómo funciona y el abanico de posibilidades que ofrece para esculpir el sonido. Ahora que conoces la síntesis sustractiva al dedillo, es hora de empezar a usarla en tus propias producciones.
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