Blocchi principali in un Synth

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Blocchi principali in un synth – Francesca Ortolani 1 BLOCCHI PRINCIPALI IN UN SYNTH (Appunti per le lezioni di HD Recording – estratto da “Sintesi del Suono – Appunti e approfondimenti per i corsi di Music Technology”) Francesca Ortolani 3.1 Introduzione all’utilizzo dei sintetizzatori Prima di iniziare a studiare i blocchi tipici di cui è composto un sintetizzatore, facciamo qualche distinzione riguardo a quali strumenti – a noi interessano particolarmente gli strumenti MIDI potremmo avere a disposizione. 3.1.1 Hardware vs. Software Nel corso del Capitolo 2 si è già fatto cenno al caso degli strumenti software e abbiamo visto come questi a loro volta possano essere suddivisi in due classi: standalone e plugins. Questi strumenti vengono fatti girare direttamente sul proprio PC o Mac (o altra architettura hardware) e i collegamenti MIDI e audio vengono effettuati via software e l’interazione con le interfacce hardware audio e MIDI viene gestita con specifici driver. Gli strumenti hardware sono invece quelli formati da parti fisiche che colleghiamo al resto del nostro sistema attraverso cavi (doppio collegamento ovviamente: sia audio che MIDI). I vantaggi nell’avere uno strumento hardware è quello di non dover gravare sulla CPU del proprio computer, purtroppo però questa scelta ha un costo svantaggioso di fronte alla possibilità di aprire un numero notevole di istanze di uno stesso o diversi plugins in un programma come Cubase o Pro Tools. Tra l’altro, un singolo plugin costa almeno un fattore 10 in meno rispetto ad uno strumento hardware. Un altro possibile vantaggio per l’hardware rispetto al software può trovarsi nella compattezza di certi synth (dotati anche di tastiera), per cui il musicista non deve portarsi dietro master keyboard, interfaccia audio/MIDI, computer. 3.1.2 Strumenti diversi per tecnica di Sintesi e tipo di macchina A seconda del tipo di tecnica di sintesi utilizzata si possono avere diversi tipi di macchina: campionatori, drum machine, sintetizzatori, moduli sonori ibridi… 3.1.3 Strumenti monotimbrici e multitimbrici Gli strumenti monotimbrici possono utilizzare un suono (timbro) alla volta tra quelli presenti in memoria. Per motivo di dispendio di risorse, gli strumenti hardware monotimbrici sono sconsigliati. Al contrario gli strumenti multitimbrici possono utilizzare più suoni simultaneamente. L’utiità nella multitimbricità può riscontrarsi in 3 casi principali: - Volendo creare timbriche ricche e corpose posso utilizzare più timbri su uno stesso canale MIDI.

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Estrattoda “Sintesi del Suono –Appunti e approfondimenti per i corsi di Music Technology”

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  • Blocchi principali in un synth Francesca Ortolani

    1

    BLOCCHI PRINCIPALI IN UN SYNTH

    (Appunti per le lezioni di HD Recording estratto da Sintesi del Suono Appunti e approfondimenti per i corsi di Music Technology)

    Francesca Ortolani

    3.1 Introduzione allutilizzo dei sintetizzatori

    Prima di iniziare a studiare i blocchi tipici di cui composto un sintetizzatore, facciamo qualche

    distinzione riguardo a quali strumenti a noi interessano particolarmente gli strumenti MIDI

    potremmo avere a disposizione.

    3.1.1 Hardware vs. Software

    Nel corso del Capitolo 2 si gi fatto cenno al caso degli strumenti software e abbiamo visto come

    questi a loro volta possano essere suddivisi in due classi: standalone e plugins. Questi strumenti

    vengono fatti girare direttamente sul proprio PC o Mac (o altra architettura hardware) e i

    collegamenti MIDI e audio vengono effettuati via software e linterazione con le interfacce hardware

    audio e MIDI viene gestita con specifici driver.

    Gli strumenti hardware sono invece quelli formati da parti fisiche che colleghiamo al resto del nostro

    sistema attraverso cavi (doppio collegamento ovviamente: sia audio che MIDI).

    I vantaggi nellavere uno strumento hardware quello di non dover gravare sulla CPU del proprio

    computer, purtroppo per questa scelta ha un costo svantaggioso di fronte alla possibilit di aprire

    un numero notevole di istanze di uno stesso o diversi plugins in un programma come Cubase o Pro

    Tools. Tra laltro, un singolo plugin costa almeno un fattore 10 in meno rispetto ad uno strumento

    hardware.

    Un altro possibile vantaggio per lhardware rispetto al software pu trovarsi nella compattezza di

    certi synth (dotati anche di tastiera), per cui il musicista non deve portarsi dietro master keyboard,

    interfaccia audio/MIDI, computer.

    3.1.2 Strumenti diversi per tecnica di Sintesi e tipo di macchina

    A seconda del tipo di tecnica di sintesi utilizzata si possono avere diversi tipi di macchina:

    campionatori, drum machine, sintetizzatori, moduli sonori ibridi

    3.1.3 Strumenti monotimbrici e multitimbrici

    Gli strumenti monotimbrici possono utilizzare un suono (timbro) alla volta tra quelli presenti in

    memoria. Per motivo di dispendio di risorse, gli strumenti hardware monotimbrici sono sconsigliati.

    Al contrario gli strumenti multitimbrici possono utilizzare pi suoni simultaneamente. Lutiit nella

    multitimbricit pu riscontrarsi in 3 casi principali:

    - Volendo creare timbriche ricche e corpose posso utilizzare pi timbri su uno stesso canale

    MIDI.

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    - Su uno stesso canale posso suddidividere lintero range delle note a disposizione in diversi

    sottointervalli e suonare timbri diversi a seconda dellintervallo di note (split).

    - Posso utilizzare pi suoni su diversi canali MIDI, la qual cosa molto pratica nellutilizzo con un

    sequencer.

    Esistono strumenti che permettono di lavorare in entrambe le modalit. Tipicamente avviene che in

    modalit monotimbrica sia possibile accedere ai parametri di sintesi della macchina e modificare le

    timbriche esistenti o crearne delle nuove. Questa modalit si pu trovare anche sotto i nomi patch,

    part, single

    In modalit multitimbrica invece possibile gestire pi suoni simultaneamente e controllare

    parametri come program change, volume, pan, transpose solitamente si pu trovare anche sotto i

    nomi multi, combi, performance

    3.1.4 Strumenti monofonici e polifonici

    La polifonia la capacit di uno strumento di suonare pi voci contemporaneamente. Per uno

    strumento multitimbrico si ha che il numero di voci polifoniche viene ripartito secondo il numero di

    timbri suonati (ad esempio se ho uno strumento a 64 voci polifoniche e 2 timbri, potrei assegnare 32

    voci a ciascun timbro).

    Lallocazione delle voci pu avvenire manualmente o dinamicamente: nel primo caso lutente a

    stabilire quante voci riservare a ciascun timbro, nel caso dinamico invece la scelta spetta alla

    macchina stessa e verranno smistate le voci man mano che queste vengono richieste.

    Pu accadere che le capacit polifoniche dello strumento si esauriscano. In questo caso si hanno

    due possibilit:

    - Si d priorit alla prima nota suonata.

    - Si d priorit allultima nota suonata.

    Attenzione: la versione plugin di alcuni famosi sintetizzatori hardware (tipo Minimoog) polifonica

    laddove lo strumento originale era monofonico.

    3.2 Blocchi tipici di un synth

    In questo libro studieremo unarchitettura di synth molto comune, formata da blocchi suddivisi in

    3 categorie principali: sorgenti, modificatori e controlli. Questa struttura deriva dai synth modulari,

    come si pu notare osservandone i blocchi che li compongono e come questi vengono collegati tra

    loro attaverso cavetti (patchcords). I parametri e gli elementi chiave in ogni caso, sebbene tipici della

    sintesi sottrativa, sono comuni a diversi tipi di sintesi.

    La tabella seguente racchiude i blocchi tipici di un synth secondo la loro categoria di

    appartenenza:

    Sorgenti Modificatori Controlli

    VCO, DCO, Noise Generator

    VCF, VCA, Ring Modulator

    Tastiera, ADSR, LFO, Gate

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    Figura 3.1 Schema a blocchi valido in

    generale per un oscillatore, che pu

    essere realizzato nei modi pi diversi.

    I segnali elettrici trasportati dai cavi che connettono i diversi blocchi sono di due tipi:

    SEGNALI AUDIO e SEGNALI DI CONTROLLO.

    I segnali audio collegano le sorgenti ai modificatori (ingressi e uscite audio), mentre i segnali di

    controllo collegano i controlli alle sorgenti e ai modificatori (ingressi e uscite CV, Control Voltage).

    Tipicamente i segnali di controllo sono segnali in continua che variano il valore della continua e grazie

    a questa variazione possibile controllare sorgenti e modificatori.

    Il discorso ovviamente si estende al caso degli strumenti software, in questo caso i segnali audio

    sono sequenze di campioni (anche le forme donda generate da funzioni matematiche devono essere

    campionate) e le tensioni di controllo diventano valori attribuiti a parametri, es. frequenza di cutoff

    di un filtro

    3.2.1 SORGENTI

    Nel Capitolo 1 abbiamo gi incontrato quelle che sono le tipiche forme donda di partenza su cui

    costruire il suono applicando opportuni modificatori. Accanto a sinusoidi, onde triangolari, etc.,

    abbiamo parlato anche di rumore.

    In questo paragrafo studiamo quei dispositivi che hanno il compito di generare questi suoni di

    base.

    OSCILLATORI: VCO e DCO

    Un oscillatore un dispositivo elettronico designato a

    produrre un segnale periodico. In particolare un VCO, Voltage

    Controlled Oscillator (o un DCO, Digitally Controlled Oscillator)

    un oscillatore che utilizza tensioni di controllo per variare

    alcuni dei suoi parametri.

    Per velocizzare la lettura si rimanda al Capitolo 6

    sullElettronica dei Sintetizzatori Analogici la spiegazione dal

    punto di vista circuitale.

    Gli oscillatori presenti sui sintetizzatori tipicamente

    generano le seguenti forme donda, di cui riassumiamo

    qualche utile caratteristica:

    Sinusoidale

    La forma donda pi elementare dal punto di vista spettrale e per questo poco utile alla sintesi sottrattiva. Si utilizza spesso per rafforzare unaltra sorgente.

    Triangolare

    Suono morbido e moderatamente aperto (aperto nel senso di ricco di armoniche), utilizzata anche come rinforzo timbrico. Pu essere la base per creare un suono tipo flauto.

    Dente di sega

    Suono morbido e aperto (nel senso di ricco di armoniche), la discesa rapida dal valore massimo al valore minimo la rende pi aspra rispetto alla triangolare. Pu essere la base per creare un suono tipo archi e ottoni.

    Quadra

    Timbro forte, aspro, nasale, legnoso, MOLTO ricco di armoniche. Duty cycle del 50 %. Pu essere la base per creare un suono tipo clarinetto.

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    Figura 3.2 Modulo VCO del

    Doepfer A-100

    Quadra impulsiva

    Come onda quadra, con la differenza che il duty cycle diverso dal 50 % ed uno dei parametri controllabili in tensione. Se il duty cycle minore del 50 % il suono risulta pi nasale, altrimenti pi ricco e aperto. Pu essere la base per creare un suono tipo clarinetto, oboe, clavicembalo.

    Per spiegare il funzionamento dei vari blocchi che compongono un sintetizzatore prenderemo

    come esempio il Doepfer A-100 [8], un synth modulare molto intuitivo, utile per chi inizia.

    Analizziamo il VCO A-110 del Doepfer. Sono subito riconoscibili le

    quattro uscite audio (simultanee in questo synth) relative alle diverse

    forme donda. Per londa quadra e londa quadra impulsiva luscita in

    questo caso unica, in quanto il duty cycle pu essere controllato in

    tensione.

    Posso selezionare lottava in cui suona la fondamentale dellonda

    generata attraverso il potenziometro Range e accordare finemente il

    suono emesso con il potenziometro Tune (molto spesso i synth sono

    dotati di un potenziometro per laccordatura fine Fine Tune e uno per

    laccordatura grossolana Coarse Tune).

    Per controllare la frequenza del suono generato posso collegare un

    controllo in tensione agli ingressi CV1 o CV2 (Control Voltage). In

    particolare lingresso CV1 pre-attenuato (sistema temperato),

    mentre il CV2 a tensione attenuabile grazie al relativo

    potenziometro omonimo.

    Per controllare il duty cycle si utilizzano gli ingressi PW CV1 e PW

    CV2 (Pulse Width Control Voltage) oppure manualmente attraverso il

    potenziometro PW. Il secondo potenziometro, PW CV2, un

    attenuatore per lingresso PW CV2. La modulazione della larghezza

    dellimpulso restituisce un suono pi interessante, in quanto non

    cambia la frequenza della forma donda, ma cambia la fase nel tempo

    rendendo il timbro generato pi complesso.

    Lingresso SYNC permette di utilizzare questo VCO come slave rispetto

    ad un altro VCO master che lo pilota. Collegando i due VCO, londa

    generata dallo slave inizia sempre in fase con quella generata dal master.

    Il principale controllo applicato al VCO resta comunque sempre la tastiera. In Figura 3.2 non

    mostrato come si interfaccia la tastiera (infatti compito di un altro modulo). Solitamente si ha 1/12

    volt per semitono (1 volt per ottava).

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    Figura 3.3 Noise Generator

    del Doepfer A-100

    NOISE GENERATOR

    Il noise generator, come suggerisce il nome stesso, una sorgente di

    rumore ed ci che il sound designer cerca quando vuole riprodurre il

    suono del mare, del vento oppure delle esplosioni o delle percussioni.

    Come gi spiegato nel Capitolo 1, il rumore dotato di uno spettro

    continuo. Se il rumore bianco non si hanno parti dello spettro ad energia

    maggiore rispetto ad altre, al contrario dei rumori rosso e blu (ad esempio),

    che ritroviamo anche nel modulo A-118 del sintetizzatore Doepfer.

    Questo particolare modulo presenta due uscite, una per il rumore

    bianco, White, e una per il rumore colorato, Colored.

    Sotto ai potenziometri Blue e Red si trovano in realt un filtro passa alto

    e un filtro passa basso (il funzionamento dei filtri sar pi chiaro leggendo

    pi avanti i paragrafi che seguono), i quali agiscono sul rumore bianco e

    tagliano rispettivamente le basse frequenze e le alte frequenze a partire da

    una frequenza di taglio, regolabile proprio tramite il relativo potenziometro.

    Luscita Colored il mix tra rumore rosso e rumore blu.

    da notare come su questo modulo non sia presente alcun ingresso CV.

    Infatti non c nulla da controllare, in quanto il rumore non accordabile!

    LA-118 pu essere utilizzato anche come controllo. Luscita Random Output

    fornisce una selezione di tensioni casuali per il controllo CV.

    Il potenziometro Rate permette di aggiustare il periodo del segnale random

    in uscita. In pratica, selezionando 0, il periodo si accorcia, quindi i

    cambiamenti di tensione sono pi rapidi. Nel caso di questo specifico

    modulo i settaggi su Red e Blue influiscono sulla tensione random.

    In alternativa si pu usare luscita White per ottenere dei voltaggi casuali.

    Infine Level controlla lampiezza delle tensioni random in uscita.

    3.2.2 MODIFICATORI

    VCF Voltage Controlled Filter

    I filtri sono alla base della sintesi sottrattiva. Generiamo una forma donda con una determinata

    ricchezza spettrale e utilizzando dei filtri andiamo a tagliare parti dello spettro di partenza.

    Abbiamo quattro tipi di filtri:

    - Passa Basso (Low Pass Filter, LPF)

    - Passa Alto (High Pass Filter, HPF)

    - Passa Banda (Band Pass Filter, BPF)

    - Elimina Banda (Band Stop Filter, BSF) se il filtro ha un coefficiente di merito molto alto

    il filtro si chiama Notch.

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    Un filtro controllato in tensione permette delle automazioni, ovvero dinamico.

    Le Figure 3.4, 3.5, 3.6 e 3.7 mostrano i vari tipi di filtro. stata indicata con fc la frequenza di taglio

    del filtro (in inglese, frequenza di cutoff). La frequenza di taglio quella frequenza per cui la risposta

    in ampiezza del filtro scesa di 3 dB al di sotto del suo valore massimo.

    Figura 3.4 Risposta in Ampiezza di un filtro passa basso

    Figura 3.5 Risposta in Ampiezza di un filtro passa alto

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    Figura 3.6 Risposta in Ampiezza di un filtro passa banda

    Figura 3.7 Risposta in Ampiezza di un filtro notch

    Solitamente nella sintesi sottrattiva i filtri utilizzati sono dotati di un potenziometro per regolare la

    risonanza (vedi Figura 3.8). La risonanza unenfasi della frequenza di taglio regolabille nellentit,

    come spiegato di seguito.

    Se possibile controllare un VCF con una tastiera si parla di KEYBOARD TRACKING. Nei sintetizzatori

    compatti solitamente il keyboard tracking gi cablato internamente allo strumento oppure

    attivabile da un potenziometro chiamato tipicamente Keytrack o Keyboard Tracking, etc.

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    Figura 3.8 Filtro passa basso con risonanza

    Figura 3.9 VCF del Doepfer A-100

    In un synth modulare invece si collega luscita CV della tastiera ad un ingresso CV del filtro del

    sintetizzatore. Questo tipo di controllo serve mantenere costante lazione di filtraggio su tutto lo

    spettro udibile. Se il

    cutoff non venisse

    controllato, ipotizzando

    di aver fissato la

    frequenza di taglio a

    4000 Hz ad esempio,

    suonando una nota con

    un pitch a 10 kHz, non

    verrebbe udito nulla,

    perch la frequenza di

    cutoff troppo bassa.

    Vediamo un esempio di modulo VCF, il modulo A-121 del

    sintetizzatore Doepfer.

    Si ha un ingresso di segnale Audio In e quattro uscite di segnale

    Notch, High, Band e Low, le quali, come si intuisce,

    corrispondono a quattro diversi tipi di filtro (notch, passa alto,

    passa banda e passa basso).

    I potenziometri regolano rispettivamente:

    Audio Level livello del segnale audio in ingresso;

    Frequ. frequenza di taglio del filtro (High, Low) o

    frequenza centrale del filtro (Notch, Band) leggi di seguito;

    Res. valore del fattore di merito Q (leggi di seguito).

    Maggiore il Q, pi stretta la campana attorno alla frequenza

    centrale o alla frequenza di taglio (alzando il parametro Res.

    aumenta anche lampiezza della campana, vedi Figura 3.8). Su

    questo particolare modulo, quando si porta il valore della

    resonance al massimo, il filtro entra in auto-oscillazione,

    comportandosi quindi come oscillatore sinusoidale alla

    frequenza selezionata con Frequ. o dagli ingressi FCV.

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    FCV2 attenuatore per il CV del cutoff FCV2

    QCV2 attenuatore per il CV della resonance QCV2

    Si trovano inoltre i seguenti ingressi di controllo CV:

    FCV1 Ingresso di controllo per la frequenza di cutoff (1V/ottava).

    FCV2 Ingresso di controllo per la frequenza di cutoff, regolato dal potenziometro FCV2

    QCV1 Ingresso di controllo per la risonanza (1V/ottava).

    QCV2 Ingresso di controllo per la risonanza, regolato dal potenziometro QCV2

    Gli ingressi CV sono due, sia per il filtro che per la risonanza: le tensioni di controllo vengono sommate. Su questo modulo non possibile modificare la pendenza del filtro, essendo questa fissa a 12 dB/ottava. Nel Capitolo 4 si torner a parlare di filtri pi dettagliatamente e si spiegher il legame tra la pendenza e i poli/zeri del filtro.

    Osserva: il parametro regolabile relativo alla frequenza centrale come nel modulo A-121 si

    riferisce alla frequenza per cui il filtro ha il suo picco massimo (Band) o minimo (Notch). Per regolare

    anche le due frequenze di taglio (bassa e alta) del bandpass o del bandstop si agisce sul fattore di

    merito Q del filtro.

    Maggiore il Q e pi stretta la campana del filtro. Si definisce FATTORE DI MERITO Q:

    2 1

    c c

    c c

    f fQ f f BW= =

    dove cf la frequenza centrale del filtro e BW la banda del filtro (BANDWIDTH).

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    Figura 3.10 VCA del

    Doepfer A-100

    VCA Voltage Controlled Amplifier

    La Figura 3.10 mostra il modulo VCA (Amplificatore Controllato in Tensione)

    lineare del sintetizzatore Doepfer. In realt esiste un secondo modulo che

    differisce da questo per la sua caratteristica tensione di controllo-

    amplificazione di tipo esponenziale (Figura 3.11).

    Non esiste una regola per utilizzare luno o laltro tipo di VCA. consigliato il

    VCA esponenziale per amplificare segnali audio (dato che la risposta si

    adatta meglio alla percezione umana del suono) e il VCA lineare per

    amplificare tensioni di controllo.

    Il guadagno dellamplificatore determinato dalla tensione in ingresso ai

    CV1 e CV2 (range 0/+5V) e dall offset regolabile con il potenziometro Gain

    come mostrato in Figura 3.11. Loffset semplicemente una tensione

    continua che viene sommata al segnale amplificato dal VCA.

    I due ingressi CV agiscono simultaneamente. Le tensioni ai loro ingressi vengono sommate.

    Questo modulo dotato di due ingressi audio, Audio In 1 e 2, ciascuno

    affiancato da un attenuatore (potenziometri In1 e In2).

    In uscita Audio Out si ha la somma dei due segnali 1 e 2 amplificati e la cui somma regolata in ampiezza infine con il potenziometro Out.

    Nota: utilizzando come controllo un LFO per modulare il VCA, bisogna ricordarsi di regolare il gain ad

    un valore maggiore di zero. Infatti quando il segnale di controllo dellLFO ha valore negativo, il

    segnale audio in ingresso al VCA non viene amplificato. La Figura 3.13 mostra la situazione.

    Figura 3.12 Caratteristica CV-Amplificazione

    del VCA A-130/131

    Figura 3.12 Azione del Gain nel VCA

    A-130/131

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    Figura 3.14 Ring

    Modulator del

    Doepfer A-100

    Keyboard Tracking:

    possibile utilizzare luscita CV di una tastiera come controllo per modulare un VCA. Il guadagno

    dellamplificatore viene determinato dal pitch della nota suonata.

    RING MODULATOR

    Nel Capitolo 1 si parlato gi di Modulazione AM e della sua versione a portante

    soppressa chiamata Ring Modulation. Il Ring Modulator rientra quindi nella categoria

    dei blocchi modificatori in un sintetizzatore, in quanto modifica lo spettro del segnale

    audio in ingresso.

    Il modulo A-114 del sintetizzatore Doepfer un Ring Modulator a due sezioni

    identiche. Esse sono dotate di due ingressi audio X In e Y In. Come gi detto nel

    Capitolo 1, la Ring Modulation produce in uscita, X*Y Out, uno spettro formato da

    segnali somma e differenza (senza la frequenza portante che stata modulata) a

    partire dai due segnali in ingresso.

    Questo modulo viene utilizzato per ottenere suoni tipici degli strumenti metallofoni,

    o suoni di campane o timbri alieni.

    Figura 3.13 Effetto di una tensione di controllo negativa al variare del

    parametro gain

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    Figura 3.15 Divider del

    Doepfer A-100

    DIVIDER Generatore di sub-armoniche

    Esistono diversi tipi di generatori di sub-armoniche. Qui verr presentato

    uno dei pi semplici, un divisore di frequenza, o divider.

    Il lavoro di questo modulo consiste nel dividere la frequenza di un segnale in

    ingresso (per 2, per 4, etc.) e fornire in unuscita una combinazione di tutti i

    prodotti sommati al segnale che ha originato le sub-armoniche.

    Nel modulo A-115 del Doepfer possibile regolare il livello del segnale

    originale e delle sub-armoniche prodotte (da F/2 a F/16) utilizzando gli

    omonimi potenziometri.

    In questo specifico caso bisogna ricordare che i segnali sub-armonici

    prodotti sono sempre e solo onde quadre, qualsiasi segnale si abbia in

    ingresso.

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    Figura 3.16 VC-Mixer del Doepfer A-100

    VOLTAGE CONTROLLED MIXER

    Il VC-Mixer, nella sua realizzazione

    pi semplice, composto da un

    certo numero di VCA, le cui uscite

    vengono sommate.

    In particolare il VC-MIX del Doepfer

    dotato di 4 VCA aventi ciascuno

    un potenziometro per la

    regolazione del segnale in ingresso,

    un offset di guadagno e un

    attenuatore per il corrispodente

    ingresso di controllo CV.

    Al CV pu essere collegato ad

    esempio un LFO, un ADSR o

    qualsiasi altro segnale di controllo.

    3.2.3 CONTROLLI

    ADSR/AHDSR Generatore di Inviluppo

    A(H)DSR un acronimo che sta per Attack (Hold) Decay Sustain Release (Hold non sempre

    presente). Come gi anticipato nel Capitolo 1 possibile disegnare un inviluppo con cui si pu far

    variare lampiezza di un segnale audio controllando un VCA. Essendo questo blocco un generatore di

    segnali di controllo possibile automatizzare il comportamento di un qualsiasi modulo controllabile

    in tensione (es. VCF) collegando luscita CV dellAHDSR allingresso CV del modulo da controllare.

    Le cinque fasi (o stadi) tipicamente regolabili in un generatore di inviluppo sono:

    - Attack: intervallo di tempo in cui lampiezza del suono passa da zero al valore massimo;

    - Hold: intervallo di tempo in cui lampiezza del suono rimane su un livello costante (tra

    Attack e Decay)

    - Decay: intervallo di tempo in cui lampiezza del suono scende dal suo picco massimo al

    livello del sustain;

    - Sustain: intervallo di tempo in cui lampiezza del suono rimane su un livello costante (es.

    tenendo premuto un tasto di un organo, il livello del suono rimane costante finch il tasto

    rimane premuto);

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    Figura 3.19 ADSR del

    Doepfer A-100

    Figura 3.20 Azione del Gate sullADSR [Doepfer]

    - Release: intervallo di tempo in cui lampiezza del suono cade dal livello del sustain a zero

    quando il suono terminato (es. quando viene rilasciato il tasto della nota suonata)

    La Figura 3.19 mostra il modulo ADSR del sintetizzatore Doepfer A-100.

    LADSR genera un inviluppo a partire dal momento in cui si supera una certa

    tensione di soglia al gate. Lingresso di gate normalizzato al circuito

    interno di gate del modulo (collegamento fisso). Un segnale di gate (ad

    esempio da una tastiera) attiver lADSR anche senza alcun collegamento

    allingresso denominato Gate. comunque possibile, tramite questo

    ingresso, connettere un diverso segnale di gate e utilizzarlo per far

    funzionare lADSR.

    Il gate corrisponde quindi allo stato di:

    tasto premuto gate on

    tasto rilasciato gate off

    Figura 3.18 ADSR Figura 3.18 AHDSR

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    Linviluppo pu anche essere re-triggerato, ovvero ogni volta che in ingresso a Retrig. si trova un

    segnale di trigger di ampiezza maggiore o uguale alla soglia di attivazione del re-trigger, linviluppo

    ricomincia da Attack nonostante il gate sia ancora aperto. Questo serve per far ripartire da capo

    linviluppo quando suoniamo pi note di seguito, ad esempio, e vogliamo lo stesso risultato di

    inviluppo per tutte le note.

    I tempi di attacco, decay, sustain e release sono regolabili dai rispettivi potenziometri (A, D, S, R) e il

    LED fornisce unindicazione visuale della tensione prodotta in uscita al modulo.

    Lo switch a tre posizioni Time Range permette di cambiare la scala dei tempi dellADSR. Essa

    regolabile su:

    H (High) fino a minuti

    M (Medium) durata media

    L (Low) fino a meno di 100 sec

    Questo modulo ha due uscite Output identiche e unuscita invertita di polarit il cui inviluppo mostrato in Figura 3.22.

    Figura 3.21 Azione del Retrigger sullADSR

    Figura 3.22 Confronto tra luscita dritta e luscita invertita nellADSR [Doepfer]

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    16

    Figura 3.23 VCADSR del Doepfer A-100

    Figura 3.24 LFO del

    Doepfer A-100

    Possono esistere ovviamente numerose varianti per un

    modulo ADSR. La prima, come gi detto, quella di includere

    un altro stadio (tipo Hold) o pi stadi.

    Tra i moduli del sintetizzatore Doepfer A-100 possibile

    trovare il VCADSR, il quale, come suggerisce il nome, un

    generatore di inviluppo controllato in tensione.

    Lunica differenza con il semplice ADSR visto prima che il

    VCADSR ha quattro ingressi CV con relativi attenuatori

    omonimi a cui si collegano segnali di controllo per pilotare i

    singoli stadi del modulo.

    LFO

    Un modulo di controllo molto diffuso sui sintetizzatori loscillatore in bassa

    frequenza (LFO, Low Frequency Oscillator). Quando si parla di bassa

    frequenza, si intende un intervallo di frequenze al di sotto del range udibile.

    In realt alcuni LFO possono generare frequenze anche in banda audio.

    In uscita a questo tipo di modulo si hanno dei segnali di controllo a tensioni

    variabili che seguono landamento delle forme donda selezionate.

    Il modulo LFO del sintetizzatore Doepfer permette di utilizzare cinque diverse

    forme donda (sawtooth, sawtooth invertita di polarit, sinusoidale,

    triangolare e quadra).

    La frequenza di oscillazione regolabile attraverso il potenziometro Frequ. e il

    range in cui cade la frequenza di oscillazione selezionabile dallo switch

    Frequ. Range:

    H (High) range audio

    M (Medium) range intermedio

    L (Low) fino a diversi minuti per ciclo

    Con un LFO solitamente si producono effetti tipo Tremolo (se controlla un

    VCA) e Vibrato (se controlla un VCO). Si usa spesso anche per agire sullo

    spettro collegando il modulo ad un VCF.

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    17

    Figura 3.26 S&H

    del Doepfer A-100

    Lingresso CV Reset In permette di sincronizzare lo start dellLFO ogni volta che viene premuto un

    tasto sulla tastiera (simile al re-trigger dellADSR gi incontrato in questo paragrafo). Lazione del

    reset particolarmente apprezzabile se si lavora con una frequenza dellLFO bassa.

    SAMPLE & HOLD

    I termini Sample & Hold non dovrebbero sembrare nuovi, dato che li abbiamo gi

    incontrati parlando di campionamento. Collegando un segnale continuo nel tempo in

    ingresso, possibile con questo modulo campionarne la tensione con un periodo di

    campionamento scandito dal trigger e trattenere il livello di tensione (hold) fino

    allimpulso di trigger successivo.

    In uscita si avranno quindi le tensioni campionate, utilizzabili come controllo verso altri

    moduli.

    Il modulo S&H del Doepfer presenta due sezioni identiche.

    Allingresso Smp. In si collega un segnale da campionare, possibilmente un segnale

    continuo nel tempo per un utile funzionamento del S&H: Noise, VCO (no onda quadra),

    LFO (no onda quadra).

    Allingresso Trig. In si collega un segnale di trigger (segnale impulsivo: onda quadra o

    gate della tastiera).

    Figura 3.25 Funzionamento dellLFO (a) senza

    sincronizzazione, (b) con sincronizzazione

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    Il Sample & Hold viene utilizzato spesso per controllare la frequenza del VCO ottenendo cos un

    arpeggio, la cui natura dipende dal segnale in ingresso al Sample In. Un NOISE o qualsiasi segnale

    RANDOM produrr in uscita una sequenza casuale di tensioni. Un LFO invece produrr delle scale che

    scendono e salgono.

    I due LED sul modulo del Doepfer indicano se la tensione del segnale campionato positiva o

    negativa per ciascun istante.

    Se invece il S&H viene utilizzato su un VCF, si ottengono delle modulazioni spettrali ritmiche.

    Figura 3.27 Funzionamento del Sample & Hold. Il

    campionamento avviene sui fronti di salita del segnale di trigger

    [Doepfer]