A menudo, la síntesis aditiva no se comprende del todo bien, sobre todo si la comparamos con sus parientes más célebres dentro de la síntesis de sonido: la sustractiva y la síntesis FM. Sin embargo, si se utiliza de forma eficaz, puede convertirse en una herramienta potentísima para crear sonidos atrevidos, esculpidos con una precisión milimétrica y difíciles de lograr por otros medios. Pero ¿qué es exactamente la síntesis aditiva y cómo funciona?
En este artículo exploraremos la teoría y la tecnología que hay detrás de la síntesis aditiva, y repasaremos un poco de su historia y de su uso en la producción moderna. Después veremos algunas aplicaciones sencillas de la síntesis aditiva para descubrir cómo crear sonidos impactantes en unos pocos pasos con el sintetizador aditivo de Native Instruments, RAZOR.
Pasa directamente a estas secciones:
- ¿Qué es la síntesis aditiva?
- Historia de la síntesis aditiva
- La síntesis aditiva en la era del software
- Cómo utilizar la síntesis aditiva
Sigue los pasos de este tutorial con RAZOR.
¿Qué es la síntesis aditiva?
Para comprender la síntesis aditiva, comparémosla con su hermana más conocida: la síntesis sustractiva. Un sintetizador sustractivo parte de la generación de una forma de onda rica y completa, como una onda cuadrada o en diente de sierra. A continuación, se usan envolventes, filtros y herramientas similares para esculpir ese sonido, restando las partes que no queremos.
La síntesis aditiva funciona en sentido inverso. En lugar de partir de un sonido complejo y luego esculpirlo, construimos el sonido desde cero, armónico a armónico.
Entender los armónicos
Para entender cómo funciona, primero hay que tener claro el concepto de armónico. Cualquier forma de onda compleja se puede descomponer en una superposición de ondas senoidales con diferentes frecuencias y amplitudes (volúmenes).
Una forma de onda armónica, como una cuadrada o de diente de sierra, contiene una onda senoidal en la “frecuencia fundamental”: es la frecuencia más baja del sonido y la que determina el tono que percibimos. También se le llama primer armónico.
Por encima de ella encontramos una serie de ondas senoidales adicionales, o armónicos, situadas en múltiplos enteros de esa frecuencia inicial. Por ejemplo: una onda de diente de sierra de 100 Hz contendrá una frecuencia fundamental a 100 Hz, y después otras ondas senoidales (o armónicos) a 200 Hz, 300 Hz, 400 Hz, etc., cuyo volumen va descendiendo conforme ascendemos en la serie.
Cuáles de estos armónicos superiores están presentes en un sonido, y qué amplitud tienen, es justo lo que le otorga su timbre o carácter. Una onda cuadrada, por ejemplo, solo contiene armónicos que son múltiplos impares del primer armónico: es decir, 300 Hz, 500 Hz, etc.
Cómo funciona la síntesis aditiva
La síntesis aditiva aprovecha este principio y construye sonidos desde cero controlando la frecuencia y la amplitud (volumen) de los armónicos que los componen.
Lógicamente, este método resulta bastante rebuscado si lo único que buscas es una onda cuadrada o en diente de sierra: para eso siempre recurrimos a un fiel sintetizador sustractivo. Sin embargo, al meternos en las entrañas del sonido para controlar individualmente cada uno de sus armónicos, podemos ir mucho más allá de esos timbres habituales y crear texturas difícilmente accesibles mediante otras formas de síntesis.
Modificando la amplitud relativa de los armónicos a lo largo del tiempo e introduciendo parciales inarmónicos (desafinados), podemos crear sonidos insólitos, con mucho cuerpo y con un control milimétrico.
Historia de la síntesis aditiva
Puede que la síntesis aditiva no esté tan extendida como sus parientes sustractivas o FM, pero los principios en los que se fundamenta se remontan muy atrás en la historia del diseño de instrumentos.
Si lo piensas bien, el órgano de tubos de una iglesia es una especie de sintetizador aditivo. Las distintas hileras de tubos se corresponden con diferentes armónicos: al tirar de los registros, quien toca el órgano combina esos armónicos para generar timbres variados. Este método dio el salto a la era electrónica gracias a órganos electromecánicos como el Hammond. En ellos, cada tirador (drawbar) equivale a un armónico distinto. Al escucharse de forma aislada, un oscilador de Hammond produce un tono puro, casi idéntico a una onda senoidal. Al combinarse con el resto de osciladores, el sonido adquiere cuerpo, riqueza y cierta maleabilidad.
Desde luego, los tonos producidos por los osciladores del Hammond no son ondas senoidales matemáticamente puras. Además, el órgano solo ofrece un control limitado sobre ellos. Las exigencias de una auténtica síntesis aditiva —docenas o cientos de osciladores, cada uno con sus propias envolventes— hacían que resultara inviable en la era analógica.
Con la llegada de los sintetizadores digitales a precios asequibles, modelos como el Kawai K5 (con 63 osciladores) acercaron la síntesis aditiva al gran público. Aun así, su modesta cantidad de osciladores y el control restringido daban lugar a un sonido algo quebradizo (aunque, hay que admitirlo, hoy en día tiene su encanto vintage).
La síntesis aditiva en la era del software
La síntesis aditiva ha florecido en la era moderna. Y esto se debe a un hecho muy simple: cuantos más osciladores haya —y con mayor detalle se puedan controlar—, más posibilidades ofrecerá el sintetizador aditivo. En un entorno de software, donde el único límite es la CPU del ordenador, las posibilidades se multiplican exponencialmente.
NI ha creado dos sintetizadores software aditivos: LAZER BASS, disponible gratis en KOMPLETE START, y RAZOR, que ha dejado una huella imborrable en la producción musical desde su lanzamiento en 2011. Diseñado por Erik Wiegand (también conocido como Errorsmith), RAZOR es capaz de ejecutar hasta 320 osciladores independientes, al tiempo que su intuitiva interfaz permite realizar complejas modificaciones en cada oscilador con solo girar un dial.
Más allá de estas funciones aditivas “clásicas”, Wiegand llevó el motor aditivo a terrenos inexplorados, utilizando los osciladores de RAZOR para recrear el comportamiento de filtros, efectos de reverb y mucho más. El resultado es un sonido exclusivo y de una precisión milimétrica, que abre posibilidades apasionantes tanto para el diseño sonoro como para la producción musical.
Cómo utilizar la síntesis aditiva
Ahora que ya sabes cómo funciona la síntesis aditiva, ¿cómo deberías usarla? Gracias a su enfoque tan característico, los sintes aditivos destacan especialmente en determinadas aplicaciones. Con la ayuda de RAZOR, aquí tienes algunas ideas para sacarles todo el partido.
Sonidos de campana
La posibilidad de controlar los parciales inarmónicos de un sonido hace que la síntesis aditiva sea idónea para crear timbres desafinados, como los tonos de campana. RAZOR facilita al máximo esta desafinación: en su sección “dissonance effects”, encontrarás un completo arsenal de efectos para generar sonidos inarmónicos y retorcidos.
Aquí te explicamos cómo conseguir un sonido de campana sencillo y contundente en unos pocos pasos.
- Empieza configurando un único oscilador, con un ataque corto, sin sustain y con un decay y un release relativamente largos.
- A continuación, carga un efecto de disonancia: en este caso hemos elegido “stiff string”. Al aumentar el valor amount, los parciales se desalinearán armónicamente con respecto a la frecuencia fundamental, aportando toda la disonancia que queramos.
- Añade el segundo oscilador con una forma de onda diferente y sube el ratio para obtener un sonido desafinado todavía más denso. Configura la amplitud del oscilador para que quede controlada por una segunda envolvente, lo que aportará un ataque conciso y definido a la campana.
- Como toque final, añade algo de reverb en la sección “stereo effects”. (Por cierto: en realidad no es una reverb al uso, sino que las reverbs de RAZOR las sintetiza el propio motor aditivo, lo que les confiere un sonido y un comportamiento únicos).
Así es como suena el tono de campana.
Diseño sonoro extremo
Las posibilidades de desafinación que ofrece la síntesis aditiva van mucho más allá de añadir un matiz sutil.
Al retorcer y deformar cientos de osciladores a la vez, podemos crear pasajes de diseño sonoro alucinantes con un nivel de precisión y claridad que difícilmente se consigue por otros medios.
Aquí te mostramos cómo crear un efecto turbulento de “aterrizaje de nave espacial” con RAZOR.
- Empieza con una forma de onda sencilla: una simple onda de diente de sierra bastará.
- Aplica un efecto de disonancia. Esta vez utilizaremos “frequency shift”, que desplaza la frecuencia de todos los parciales del sonido en la misma proporción. Esto nos permite crear un efecto de glissando muy distinto al que se obtiene con los algoritmos convencionales de cambio de tono (pitch-shifting), y sin la pérdida de fidelidad habitual al forzar esos procesos.
- Por último, añade movimiento. Asigna una envolvente con un ataque muy lento al parámetro “amount” del shift y al corte (cutoff) de un filtro paso bajo, para generar una transición lenta que desemboque progresivamente en las notas tocadas.
Así es como suena el resultado final.
Pads insólitos
La síntesis aditiva nos permite controlar las partes que componen un sonido a lo largo del tiempo, convirtiéndola en una herramienta formidable para crear pads ricos y en constante evolución. En este caso podemos aprovechar una de las funciones más singulares de RAZOR: el filtro “waterbed”, que imita el movimiento de las ondas en el agua. Recuerda: en realidad no es un filtro como tal, sino cientos de osciladores de RAZOR variando su amplitud para simular el comportamiento de un filtro, logrando un resultado inconfundible.
Aquí te explicamos cómo crear un sonido de pad con un efecto ondulante y fascinante.
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- Empieza con la forma de onda que prefieras: de nuevo, una onda de diente de sierra servirá.
- En la segunda sección de filtros, selecciona “waterbed filter”.
- Conecta el control “level” del filtro a un LFO lento y mueve manualmente el control “freq” mientras tocas para crear un efecto ondulante e irregular.
- Por último, añade una pizca de chorus desde la sección “stereo effects” para dar mayor riqueza al sonido.
Así es como suena el pad.
Empieza a explorar la síntesis aditiva
En este tutorial hemos explorado la síntesis aditiva: qué es, de dónde proviene y cómo se utiliza en la producción contemporánea. Descarga RAZOR para adentrarte de lleno en la síntesis aditiva: estarás creando sonidos asombrosos en un abrir y cerrar de ojos.
