Sintetizadores analógicos modulares

Sintetizadores analógicos modulares


Embora as primeiras pesquisas de síntese sonora tenham começado há mais de cem anos, a produção comercial de sintetizadores só deslanchou de verdade há cerca de 50, quando os módulos de síntese passaram a implementar um  conceito de controle  por tensão (voltage control). Isso facilitou bastante o processo e, sobretudo, permitiu a interligação dos módulos, uma vez que suas entradas e saídas operavam com sinais  de tensão elétrica (“voltagem”).

O aprimoramento do sintetizador e sua consequente viabilização comercial teve como principal protagonista o engenheiro norte-americano Robert A. Moog, que, no início da década de 1960, construía e vendia Teremins e outros aparelhos de áudio. Com a colaboração de alguns compositores de  vanguarda, Moog começou a desenvolver circuitos eletrônicos para síntese e modificação sonora. E, para controlar o funcionamento desses circuitos, usava  sinais externos de tensão, de maneira que podia aplicar o sinal da saída de um módulo à entrada de controle de outro, tornando o processo muito mais interessante. Mas Robert Moog não foi o único a pesquisar este tipo de controle. Don Buchla, também norte-americano, desenvolveu na mesma época módulos controlados por tensão. Possivelmente, outras pessoas, inclusive fora dos EUA, também tenham trabalhado nesse sentido, mas foi Moog o primeiro a obter sucesso, técnica e comercialmente.

É bom destacar que, na ocasião, eles não cogitavam o uso de teclados para acionar o sintetizador, que mais parecia um amontoado de equipamentos de bancada de laboratório de eletrônica que um instrumento. Baseandose no conceito de controle por tensão, Moog começou a desenvolver um conjunto de módulos que podiam ser interligados de maneiras diferentes, permitindo uma variedade de resultados distintos. Esses módulos são usados  até hoje em sistemas analógicos para síntese sonora, e os essenciais são descritos a seguir.

03_vco

 

Oscilador controlado por tensão (voltage controlled oscillator – VCO)
É o elemento que gera o sinal inicial para ser usado em todo o processo. A frequência do sinal do oscilador é proporcional à tensão aplicada à sua entrada de controle (pitch CV). Moog e outros fabricantes adotaram o padrão “1  volt/oitava”, pelo qual o aumento de 1 volt na tensão de controle faz dobrar a frequência do oscilador (ou seja, subir uma oitava).

 

04_vcfFiltro controlado por tensão (voltage controlled filter – VCF)
É o elemento que altera a composição harmônica (timbre) do sinal, suprimindo harmônicos e/ou realçando por ressonância determinada região do espectro. O VCF geralmente é acoplado à saída do VCO, e o tipo mais usual é   filtro passa-baixas (low-pass; LP), que corta as frequências acima de determinado ponto do espectro. Mas há também os tipos passa-altas (high-pass; HP) e passa-banda (band-pass; BP). Para ajustar a frequência de atuação do filtro (cutoff frequency), é aplicada uma tensão CV na entrada de controle do módulo. Da mesma maneira que no VCO, Moog também adotou o padrão “1 volt/ oitava”, de maneira que cada aumento de 1 volt na entrada de controle faz a frequência de corte do filtro dobrar (subir uma oitava).

05_vcaAmplificador controlado por tensão (voltage-controlled amplifier – VCA)
É o elemento que altera a amplitude (intensidade) do sinal, e que permite manipular o comportamento dinâmico do volume. O VCA em geral é acoplado à saída do VCF, e para controlar a amplitude do sinal de áudio é aplicada uma tensão CV na entrada de controle do VCA, que geralmente vem do módulo gerador de envelope (EG). Dependendo do VCA, a resposta do ganho à variação da tensão de controle pode ser linear ou exponencial.

06_egGerador de envelope (envelope generator – EG)
É um circuito que produz um sinal de tensão de controle com características variáveis, que podem ser ajustadas pelo músico. Seu funcionamento é disparado a partir de um sinal de tensão chamado de gate ou trigger, produzido ao se acionar uma nota (no teclado). O sinal gerado pelo EG pode ser aplicado no VCA, no VCF ou mesmo no VCO. A maioria dos EGs possui quatro estágios ou etapas: attack (ataque; que determina o transiente inicial do parâmetro controlado); decay (decaimento; define o tempo que leva até a sustentação); sustain (o nível em que o parâmetro que está sendo controlado ficará estabilizado enquanto a nota estiver soando); e release (o tempo que o parâmetro leva para voltar ao estado inicial depois que cessa a execução da nota).

07_lfoLFO (low frequency oscillator)
É outro circuito oscilador, só que sua faixa de frequências geralmente está abaixo do espectro do áudio (daí seu nome: oscilador de baixa frequência), porque sua função não é gerar sons, mas atuar como modulador de outros parâmetros. Quando aplicado à entrada do oscilador principal, o sinal do LFO produz modulação de frequência (FM), resultando no efeito de vibrato. O sinal do LFO também pode ser aplicado na entrada de controle  o VCA para produzir modulação de amplitude (AM), e também na entrada de controle do filtro, modulando a sua frequência de corte e produzindo efeitos bastante interessantes. Moog usava para o LFO o mesmo circuito do VCO, já  que este também podia gerar frequências muito baixas (sub-áudio), controlado pelo mesmo tipo de CV (1 volt/oitava).

Além dos módulos básicos mencionados acima, existem ainda outros que também podem ser encontrados em sintetizadores analógicos, como unidade de reverberação, ring modulator, mixers de sinal etc. (Miguel Ratton)

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