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Cómo funcionan los sintetizadores

Cómo funcionan los sintetizadores David Redfern/Hulton Archive/Getty Images

Cuando pensamos en sintetizadores, es difícil dejar de lado nuestras ideas preconcebidas. Podríamos pensar en bandas sonoras borrosas de videojuegos de 8 bits y canciones pop increíblemente pegadizas de la década de 1980. Podríamos pensar en una exuberante orquesta digital que emana de un teclado. Imaginamos perillas, diales y cables esparcidos por todas partes. Incluso podríamos pensar en un programa de software que controlamos con el teclado de nuestra computadora.

Independientemente de lo que imaginemos, en los casi 50 años transcurridos desde el debut del primer sintetizador comercial, su impacto probablemente ha sido más profundo de lo que cualquiera de nosotros nos damos cuenta. Los sonidos generados por los sintetizadores son parte integral de la música que rebota en nuestros tímpanos:música pop, hip hop, bandas sonoras de películas, incluso rock and roll. Pero el Dr. Tom Rhea, profesor del Departamento de Diseño y Producción Electrónica del Berklee College of Music, dice que los sintetizadores han ofrecido una contribución muy significativa a la forma en que se toca la música más allá de los sonidos que crean:la forma ya no tiene que seguir a la función. . Los instrumentos acústicos como guitarras, platillos y clarinetes deben construirse de cierta manera para obtener un sonido muy particular. "Con los instrumentos electrónicos, es decir, el sintetizador, todo eso está por la ventana", dice Rhea [fuente:Rhea].

En otras palabras, un sintetizador puede producir más de un tipo de sonido. Puede crear tonos que son a la vez familiares y de otro mundo (una flauta, un oleaje del océano o una pistola de rayos marcianos), así como voces que nunca se han imaginado. Los sintetizadores logran estos fines manipulando y combinando las cualidades fundamentales de un sonido para crear algo nuevo. Contrariamente a la idea errónea popular, la palabra "sintetizador" no implica que los sonidos producidos por el dispositivo sean sintéticos. Más bien, se refiere a la síntesis, el proceso de combinar los diversos elementos constituyentes, en este caso, las propiedades fundamentales del sonido, de una manera que forma un nuevo todo.

Mientras estamos en eso, dejemos de lado otro concepto erróneo:los sintetizadores no son cajas de vudú que escupen música sin ninguna entrada. Al fin y al cabo, un sintetizador es solo otro instrumento que requiere que alguien esté a los mandos para hacer música.

¿Cuáles son los componentes básicos de un sonido y cómo los cambia un sintetizador? Echemos un vistazo.

Sintetizando los Elementos del Sonido

Cuando decimos que los sintetizadores manipulan los elementos fundamentales de un sonido, ¿qué queremos decir realmente?

Primero, aquí hay algunos conceptos básicos. Un sonido es el resultado de cambios en la presión del aire a medida que la energía viaja desde la fuente del sonido hasta nuestros oídos. El oído humano puede procesar sonidos en un rango de frecuencia de 20 a 20 000 hercios, y percibimos que cada sonido tiene un tono, timbre (o calidad tonal) y volumen diferentes. Incluso si dos instrumentos tocan la misma nota musical, las características medibles de cada sonido, como la frecuencia (número de repeticiones de la onda en un segundo), amplitud (volumen, o el cambio en la presión del aire), longitud de onda (la distancia entre ciclos de una forma de onda) y período (el tiempo que tarda una forma de onda en repetir un ciclo completo), puede variar drásticamente. Los sonidos también contienen armónicos , o capas de frecuencias que se combinan para crear una voz completa y compleja. Por último, están los cambios de volumen que tienen lugar durante la vida útil de un sonido. Este proceso, que abarca el volumen máximo una vez que se golpea la nota hasta su inevitable disolución, se describe como ataque , deterioro , sostener y liberar (ADSR).

Mencionamos que la palabra sintetizador deriva de "síntesis". Hay muchos tipos de síntesis, pero hablemos del proceso de síntesis sustractiva , una de las formas más utilizadas al crear sonidos con un sintetizador. En resumen, un músico comienza con una forma de onda -- un sonido que contiene todas las características mencionadas anteriormente -- y sustrae componentes hasta lograr el tono deseado. El músico puede ajustar la configuración del sintetizador para eliminar y silenciar ciertas frecuencias, o enfatizar y realzar otras. Al final, la síntesis sustractiva puede cambiar esa forma de onda inicial para convertirse en un sonido muy diferente. Una vez que sale del sintetizador, el sonido puede tener cualidades similares a las de una trompeta, un redoblante, un silbido atmosférico o prácticamente cualquier otra cosa. (Sin embargo, a menos que use un sampler, un instrumento electrónico que graba y procesa piezas de sonido generado acústicamente, ninguna versión sintetizada de un instrumento del mundo real será una copia exacta).

Ahora que sabemos cómo un sintetizador manipula los sonidos, vayamos bajo el capó y echemos un vistazo a los componentes de un sintetizador.

Estamos sumando... y restando

En la otra cara de la síntesis sustractiva, la síntesis aditiva implica superponer tonos uno encima del otro para formar un sonido más complejo.

Componentes del sintetizador

Cómo funcionan los sintetizadores Jay Blakesberg/Workbook Stock/Getty Images

Aunque muchos sintetizadores poseen el teclado de ébano y marfil de un piano, el resto de la máquina, un chasis revestido con perillas, diales e interruptores, parece más como si perteneciera a un garaje que a una sala de conciertos. No obstante, el sintetizador contiene los mismos dos componentes que casi cualquier otro instrumento:un generador y un resonador . Piense en un violín, por ejemplo:las cuerdas y el arco son el generador, y el cuerpo del violín es el resonador [fuente:Rhea]. En un sintetizador, el generador es el oscilador y el resonador es el filtro.

Para empezar, veamos las partes básicas de un sintetizador analógico clásico. (Hablaremos de los sintetizadores digitales más adelante.) Los sintetizadores analógicos generan sus sonidos manipulando voltajes eléctricos. El oscilador da forma al voltaje para producir un tono constante a una frecuencia determinada, lo que determina la forma de onda básica que se procesará en otra parte del sintetizador. El oscilador se puede controlar con las teclas de forma similar a un teclado de piano, una rueda de tono giratoria u otra herramienta en la interfaz del sintetizador. El oscilador envía la señal al filtro , y el músico gira perillas y diales para establecer parámetros en torno a las frecuencias de un sonido, por ejemplo, eliminando y enfatizando frecuencias específicas como mencionamos anteriormente. El sonido pasa del filtro al amplificador , que controla el volumen del sonido. El amplificador generalmente incluye una serie de controles de envolvente , que ayudan a determinar los matices en el nivel de volumen durante la vida útil de una nota.

En un sintetizador analógico, cada una de estas funciones de tono, color de tono y volumen se organiza en un módulo , o una unidad destinada a un propósito especializado. Los primeros módulos estaban encerrados en sus propias carcasas individuales. Cada módulo crea una señal particular, o la procesa de una manera particular, y al conectar estos módulos, el músico puede superponer, procesar y cambiar los sonidos en algo diferente.

Ahora que sabemos cómo funcionan los sintetizadores, echemos un vistazo a su historia.

Historia temprana de los sintetizadores

¿Cuándo se inventó el primer sintetizador? Eso depende de a quién le preguntes.

Muchos apuntan al Telharmonium o al theremin, instrumentos inventados a fines de la década de 1890 y en 1919, respectivamente, pero Rhea cuestiona su inclusión:nada en estos instrumentos otorga al operador un control completo sobre los elementos constituyentes del sonido [fuente:Rhea]. El primer instrumento que cumplió con los criterios fue un híbrido de piano y tecnologías electrónicas inventado en Francia en 1929 por Armand Givelet y Eduard Coupleaux, que usaba un lector de cintas de papel y dispositivos que manipulaban elementos de circuitos electrónicos para crear una orquesta de cuatro voces. [fuente:Rea]. La primera vez que se usó la palabra "sintetizador" para describir un instrumento fue con el lanzamiento en 1956 del sintetizador de música electrónica RCA Mark I, que usaba diapasones e información perforada en un rollo de cinta de papel para reproducir música a través de un conjunto de altavoces [ fuente:Apple].

Roberto Moog es generalmente considerado el padre del sintetizador moderno. Moog, estadounidense, era un ingeniero eléctrico que incursionó en la construcción de instrumentos electrónicos como los theremins. A principios de la década de 1960, después de hacerse amigo del músico Herbert Deutsch, Moog se dispuso a inventar el primer sintetizador comercialmente disponible. Lanzado en 1964, los sistemas modulares de la serie 900 de Moog se asemejaban a enormes computadoras centrales con una telaraña de cables que "parchaban" los diversos módulos para crear un sonido completo. Los sonidos se pueden secuenciar y reproducir en tiempo real.

Inicialmente comercializados para académicos y músicos experimentales, estos sintetizadores fueron instrumentos polarizadores desde el principio. "Como vendedor, fui a las tiendas de música donde prácticamente me echaron a la basura y me dijeron que [el sintetizador] no sería un instrumento musical", dice Rhea, quien pasó muchos años trabajando junto a Moog en muchas capacidades diferentes [ fuente:Rea]. Pero en 1968, el álbum ganador del Grammy "Switched-On Bach" de Wendy Carlos expuso las posibilidades musicales de los sintetizadores a una audiencia más amplia. En los años siguientes, grupos como Parliament-Funkadelic, Mahavishnu Orchestra y Emerson, Lake y Palmer comenzaron a incorporar sintetizadores en su música. El advenimiento del Minimoog, que consolidó elementos de los grandes dispositivos en un único instrumento portátil que era menos costoso, puso 13.000 sintetizadores en manos de músicos durante su vida útil de producción. Incluso después de la llegada de los sintetizadores digitales, los músicos continúan honrando a Moog y sus creaciones en el Moogfest anual en Asheville, N.C. [fuente:Pareles].

Pase la página para descubrir por qué los sintetizadores digitales reemplazaron en gran medida a sus contrapartes analógicas.

Pioneros del sintetizador

Además de Robert Moog, Don Buchla y Alan R. Pearlman fueron pioneros del sintetizador moderno. Los sintetizadores de la serie 100 de Buchla, que se lanzaron justo en la época de los primeros sintetizadores de Moog, usaban placas táctiles sensibles a la presión para controlar sus módulos. Los ARP2500 y 2600 de Pearlman, que parecían sintetizadores modulares reducidos, llegaron a principios de la década de 1970. El instrumento de Buchla encontró su audiencia entre los músicos de vanguardia y en los círculos académicos, mientras que la máquina de Pearlman fue utilizada por actos de rock. Aún así, ninguna de estas creaciones se acercó a la popularidad de los sintetizadores de Moog.

Haciéndose Digital

Cómo funcionan los sintetizadores Photodisc/Getty Images

No es casualidad que la mayoría de los sintetizadores del mercado actual sean digitales. Tampoco se debe a que su tecnología sea necesariamente superior al sonido analógico, dice Rhea (aunque reconoce que los sintetizadores digitales pueden producir un tono más estable). En cambio, se trataba de economía simple:los instrumentos digitales podían fabricarse y venderse a un precio más bajo. "El músico promedio que toca en un Ramada Inn no va a comprar algo que cueste $ 15,000", dice Rhea [fuente:[fuente:Rhea].

La tecnología en la placa de circuito de un sintetizador digital es una desviación significativa de sus predecesores analógicos. Los sintetizadores digitales usan procesadores y algoritmos que han sido programados en los dispositivos para interpretar cadenas de números binarios, que luego se traducen en ondas de sonido. La investigación y la experimentación en música digital se habían llevado a cabo desde 1957, cuando Max Mathews de los Laboratorios Bell de AT&T escribió Music I, el primer programa de computadora para reproducir una pieza musical [fuente:Schofield]. La primera ola de sintetizadores digitales comerciales llegó en la década de 1980, con el Yamaha DX7, lanzado en 1983, que se convirtió en uno de los primeros éxitos de ventas. Las generaciones posteriores de sintetizadores digitales se volvieron indispensables para los productores y músicos que crean hip-hop, pop, rock y música electrónica. Los compositores suelen utilizar sintetizadores para componer películas, ya sea un boceto auditivo destinado a ser completado con instrumentos en vivo más adelante o un paisaje sonoro renderizado completamente por sintetizador.

Con el tiempo, los sintetizadores digitales también se han ramificado en diferentes formas:algunos son dispositivos complementarios que se conectarían físicamente a las computadoras de escritorio, por ejemplo, mientras que otros son programas de software que dependían del hardware de una computadora para realizar todas sus funciones. (Un llamado sintetizador analógico virtual incorpora las perillas, los diales y el teclado de un sintetizador analógico en su interfaz mientras usa tecnología digital para impulsar todas sus operaciones). Muy pronto, los sintetizadores digitales tenían otros dispositivos para hacerles compañía:MIDI (musical instrument digital interface), un protocolo introducido en 1983, vincula sintetizadores con secuenciadores, samplers, estaciones de trabajo de audio digital como Pro Tools de Avid y Logic de Apple, cajas de ritmos y todo tipo de dispositivos y software de música electrónica.

Los sintetizadores han ayudado a poner la capacidad de hacer música en manos de cualquier persona con la inclinación. Eso significa que hay menos barreras que nunca para hacer música, pero también significa que su vecino con una voz que suena como un cristal roto puede crear canciones tan fácilmente como un vocalista entrenado en Julliard. Y ese es el resultado de los sintetizadores, dice Rhea:"la democratización de la música, con los horrores y maravillas concomitantes" [fuente:Rhea].

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Fuentes

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