SYNTHESIZING [1]
|
1930 |
1940 |
1950 |
1960 |
1970 |
1980 |
De technische vooruitgang op ˇˇn rij
HET BEGIN
De synthesizer heeft een lange voorgeschiedenis die rechtstreeks gekoppeld is aan de vooruitgang van de electronica. [2]
Het Telharmonium (1906) is de dinosaurus in de synthesizerwereld. [3]
De klank van de Theremin ontworpen door de Rus Lev Termen (1917) was gebaseerd op de verschilfrequenties van twee oscillators waardoor een glijdende monofone driehoeksgolf (zingende zaag) verwekt werd. De theremin is een houten kastje dat op hoge poten staat en langs de buitenkant twee antennes heeft. De toonhoogte werd bepaald door de afstand tussen de in de lucht bewegende rechterhand en de bovenste antenne. De afstand van de linkerhand tot de tweede antenne (aan de zijkant) bepaalt het volume.
¨ De nieuwe Theremin van R. Moog
In de twintigste eeuw had Edgard Var¸se samen met andere vooruitstrevende componisten jarenlang een onvervulde droom: totale controle over alle parameters van de klank. Var¸se wilde a.h.w. direct met geluid componeren, zeg maar ŌklankbeeldhouwenÕ.
Var¸se en anderen moesten wachten op de technische vooruitgang om muziek elektronisch naar hun hand te zetten.
DE SYNTHESEKLANK
Sinus, blokgolf, zaagtand, driehoek,
absolute sinus, ruis.
De sinustoon is de meest enkelvoudige golfvorm, dus zonder boventonen. De andere golfvormen zijn rudimentair maar complexer (d.i. wel met boventonen).
Klassieke synthesizer golfvormen:
SAW (zaagtand): bevat alle harmonische en klinkt extreem helder. Is de basis van vele analoge sound, i.c. strijkers en blazers.
BELL: de klok-golfvorm bevat zeer veel deelfrequenties (boventonen) die inharmonisch (verstemd) klinkt. Produceert heldere klokkenklank.
SINE (sinus) bevat enkel de basisgolf, geen boventonen. Verwekt een zeer zuivere toon die gebruikt wordt pm fluiten, orgel enz. te imiteren.
SQUARE (blokgolf) bevat de grondgolf en ongelijke boventonen die proportioneel verminderen t.o.v. de basistoon.
PULSE: een zeer heldere golfvorm waarin boventonen en grondtoon even sterk klinken.
NOISE bevat gefilterde ruis die erg bruikbaar is als de oscillator zeer diep gestemd is.
NOISE 2 gelijkt op witte ruis en is een synthesizergeluid zonder toonhoogte dat
met een LFO of een envelope gestuurd wordt.
NOISE 3 is een golfvorm die toevallige frequenties in een klank brengt bv. nuttig om het metalig aanslagmoment van een xylofoon te imiteren.
Gesampelde golfvormen bevatten boventonen die door een synthesizer niet kunnen geproduceerd worden en een uniek timbre (golfpatroon) bevat. Meestal multigesampled precies omdat het geen elektronische klank is.
bijvoorbeeld:
BASS
PIANO
VOICE ŌAHÕ-koor
KICK (bass-drum) Oscillator op OCT -3 zetten.
REED => sax
ORGAN pijporgel
ADDITIVE SYNTH sounds
SYNTH1= grondtoon + boventonen 1, 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26
SYNTH2 = Ņ + Ņ 1,4, 7, 10, 13, 16, 19, 22, 25
FORMANTEN
klinken nasaal en zijn bruikbaar voor stem, strijkers en aanverwante sounds.
worden gemaakt door een bepaalde boventoon te ŌpeakenÕ (door equalizing)
FORM1: frequentiepeak rond 750 Hz
FORM5: Ņ 2.25 kHz
Twee belangrijke methoden van klankopbouw in de
synthesizer zijn de substractieve en
additieve methode.
Bij de substractieve methode
wordt de wave ontdaan van enkele
of meerdere boventonen. Het oervoorbeeld van analoge synthese en subtractieve
methode is de Minimoog van synthesizerpionier Robert Moog.
Bij de additieve methode start men van de basistoon en voegt daar harmonischen aan toe (=
harmonische methode).
De EMS
Synthi A is een draagbare
synthesizer
die vooral in (hoge)scholen voor muziek opgemerkt werd
als klassynthesizer.
Zo was de ARP 2600 (in de jaren tachtig) in eerste instantie ontworpen voor de
didactische introductie van soundsynthese in het Engels en Amerikaans
muziekonderwijs.
HET BASISSCHEMA VAN DE
SYNTHESIZER[4]
Eenvoudige vergelijking: bij de menselijke stem produceren de stembanden (de oscillatoren) een complexe basisgolf die gefilterd wordt door te vari‘ren in grootte en vorm van de neus en de keelholte. Het volume wordt bepaald door de sterkte van de luchtstroom die de longen door het strottenhoofd blazen.
In de unplugged muziek is het moduleren van de klankkleur mechanisch in handen van de muzikant zoals Toots Thielemans met zijn handpalm bewegend tegen de achterkant van zijn mondharmonica de klankkleur varieert.
Wat klanken van elkaar onderscheidt, is op de EERSTE plaats het timbre (de kleur van de klank), en in ˇˇn adem te noemen: het ruimtelijk aspect (het effect).
Op de tweede plaats komt toonhoogte en op de derde plaats is er volume. Deze laatste twee parameters in de tijd geplaatst leveren het specifieke verloop (sequens van klanken), i.c. melodie, ritme, akkoorden in proces en expressie.
Een synthesizer is opgebouwd uit een aantal onderdelen (modules): oscillatoren, filters, volumeversterking en een envelope generator ( = ADSR). In het begin ging het om een monofone synthesizer. Pas in het begin van de jaren tachtig kwamen er polyfone synthesizers op de markt. Momenteel is de norm 128 noten mogelijk tegelijk. Vanaf de jaren negentig begint de opmars van digitale klanksynthese (verweven met sampling + editing).
Zo maakt men nu een onderscheid tussen de oorspronkelijk analoge synthesizer en de digitale synthesizer (later).
Bij de analoge synthesizer
(VCO => VCF => VCA) wordt de oscillator onder elektrische spanning gezet en deze trilling levert geluid op).
___________________________________________________________________________________________
Bij de digitale synthesizer (DCO => DCF => DCA) vertrekt men van alle mogelijke digitale waveforms = oscillator + ROM samples + ingeladen sample waveforms (RAM). Hier kan de oscillator meerdere samplewaveforms oproepen en van hieruit gaat de ŌsounddesignerÕ zijn sounds cre‘ren of naar eigen smaak of behoefte aanpassen (editen).
Meerdere oscillatoren kunnen aan elkaar gekoppeld worden. Daardoor wordt het geluid complexer, dus rijker van timbre. In het jargon spreekt men van ŌvetterÕ.
De WASP was in 1979 de eerste moderne monofone
synthesizer
met twee digitale VCOÕs en ˇˇn analoge VCF in een
zwarte plastic behuizing en
met een geel drukgevoelige strook van getekende toetsen,.
DE ONT-WIKKELING VAN DE SYNTHKLANK
Het verloop be•nvloeden
De Envelope Generator is een functie op de synthesizer waarmee de muzikant het geluidsverloop controleert (verhoogt of verlaagt):
attack (aanslag van de klank), decay (uitsterven van de klank), sustain (het blijven doorklinken van de klank) en de release (na het loslaten van de toets).
Met de decayfunctie bepaal je wanneer bij het loslaten van de toetsen het uitklinken van de klank begint (sustain). De release-parameter legt op, hoelang het duurt voor de klank helemaal uitgestorven is. Het klankverloop refereert hier aan het natuurlijk (akoestische) klankverloop.
Op de volgende bladzijde kan je zien hoe je op de Casio VL-1 een primitieve vorm van instrumentale klanksynthese doet ontstaan.
De kleur van de synthsound (filtering van de frequentie en
de golfvorm /klankkleur) kan men
be•nvloeden (wijzigen):
- laagdoorlaatfilter
(Low pass filter);
- hoogdoorlaatfilter (High pass filter);
- bandbreedte doorlaatfilter (band pass filter); formant filter (piek filter om bepaalde harmonischen te versterken)
Heel belangrijk is de LFO (low frequency oscillator) die zelf geen geluid produceert maar tijdens het klankverloop (de envelope) trage (= lage) golfvormen beneden het geluidsspectrum (20 Hz) op de drie volgende gebieden klankverandering kan teweegbrengen.
De LFO - snelheid en LFO- diepte kunnen de frequentie be•nvloeden (=> vibrato), het volume (=> tremolo), en/of de filter (=> filtermodulatie).
(zie de ervaring met het
Atari computerprogramma GIST
hieronder).
Frequentie modulatie (FM) is uitgevonden door Prof. John Chowning van de Stanford University in de jaren
zeventig. De Yamaha- directie is
daar op bezoek geweest en zo is deze uitvinding gecommercialiseerd.
De FM syntheseklank wordt verwekt door een hoogfrequente operator (= oscillator)
in interactie te plaatsen met andere operatoren. Deze interactie verwekt dan
een gemoduleerde klank of
produceert een nieuwe toon. De DX7 bezat 6 sinusoperatoren, elk met een
eigen envelope, operatoren die in
32 settings (algoritmen) kunnen functioneren. De sounds die men zo cre‘ert kan
men aanspreken via het keyboard en desgewenst vastleggen (saven). Deze
geluidsconstructies kunnen dan nog door andere parameters be•nvloed worden in een complexe envelope. De
oorspronkelijke operators bevatten sinustonen.
Casio zal voor het eerst complexere golfvormen in fase zetten (Phase distortion).
Yamaha deed dat ook.
De wavetable-methode
(ingevoerd op de PPG door Waldorf en veralgemeend toegepast) komt neer op het gemoduleerd afspelen en samenvoegen van
waveforms van analoge en/ of digitale origine.
De wavetables zijn in de IC van de digitale synthesizer
ingevroren (= statisch) en moeten dus tot leven gewekt worden
(dynamiseren).
BewerkingsprogrammaÕs op computer
De digitale ROM-sample player in de synthesizer herbergt samples, golfvormen van
piano, strijkinstrumenten, blaasinstrumenten, drums, percussie en alle
mogelijke exotische instrumenten. Daarmee kan de sounddesigner eindeloos zijn
geluidsbeeld vormgeven, vari‘ren, van de ene waveform naar de andere overgaan
(morphing) ...
Sinds de jaren negentig maken elektronisch effecten (SFX) deel uit van de klank als geheel. Er zijn tientallen
geluidseffecten die kunnen ingezet worden om de klank een aparte identiteit te
geven.
|
De XioSynth (van Novation) is een modern voorbeeld van een
compact klavier dat een MIDI-controller is (in verbinding met een
sequencerprogramma op PC of Mac). De XioSynth is anderzijds een volwaardige
synthesizer om klanken te sculpteren. |
Naast analoge golfvormen bevat voor het eerst de Fairlight digitale waveforms (van ingevoerde samples en ter
beschikking in het intern computergeheugen). De Fairlight (zie hieronder) bracht voor het eerst
sampling en synthesizing tesamen in ˇˇn apparaat. Dat gebeurt in de jaren
tachtig. De meest geavanceerde synthesizer is eigenlijk een
volwaardige computer geworden en beschikt over een open architectuur (OS) waardoor niet alleen de muzikale
inhoud maar ook de methoden om klanken te beeldhouwen gepersonaliseerd
en geactualiseerd kunnen worden
(bv. Korg OASYS, Open Labs Neko 64).
|
