Synthesizers

Lees Tips&Trucs Synthesizers in PDF

De synthesizer is een enorm belangrijk instrument geworden in de hedendaagse muziek. Hoewel de synthesizer als in 1876 werd uitgevonden werd het gebruik van synthesizers pas populair sinds de de jaren zestig toen Robbert (Bob) Moog de eerste commerciele synthesizers op de markt bracht.
Synthesizers wekken de klanken kunstmatig op. Het geluid dat word opgewekt kan vervolgens via verschillende vormen van modulatie worden aangepast tot een nieuwe klank. Deze klanken zijn vaak erg electronisch maar steeds meer worden synthesizers ook ingezet om natuurlijke klanken als piano’s, orgels en zelfs drums te imiteren. Vanwege deze enorme veelzijdigheid aan klankkleuren is de synthesizer een enorm populair instrument.

In de jaren 60 en begin jaren 70 waren synthesizers nog enorme, haast onbetaalbare, modulaire systemen. Later in de jaren 70 en 80 werden de synthesizers kleiner en goedkoper met als belangrijkste vernieuwing de komst van de Yamaha DX7, een digitale synthesizer. Met de komst van steeds snellere computers kwam er in de jaren 90 nog een type synthesizer bij: De Virtuele Synthesizer. Deze synthesizers zijn softwareplugins die gebruikt worden in muzieksoftware als Cubase en Ableton.  De kosten hiervan zijn vrij laag en de ruimte die ze innemen is vooral wat gigabites op de harde schijf.

synth1Werking van de Synthesizer

Synthesizers produceren geluid door het opwekken van een elektrisch signaal wat door de speakers weer word omgezet in geluid. Dit kan op verschillende manieren gebeuren. De belangrijkste types zijn subtractieve synthese, additieve synthese, wavetable synthese, FM synthese, physical mondeling en sample synthese. Elk van deze manieren van klankopwekking heeft voor en nadelen en daarmee ook zijn eigen sound. Subtractieve synthese is op echter de bekendste en meest gebruikte vorm van synthese. Hierbij word er gebruik gemaakt van een vol en harmonisch rijke klank die waar met behulp van filters delen vanaf gehaald worden om zo tot de gewenste toon te komen. Hieronder zal hier verder op doorgegaan worden.

   Het hart van de synthesizer en het beginpunt voor het opwekken van een klank is de oscillator. De oscillator genereert een elektronische golfvorm op de toonhoogte van de aangeslagen noot. Deze golf kan verschillende vormen hebben, de belangrijkste hiervan zijn de Sine (sinus), de Square (blok), Sawtooth (zaagtand), Triangle (driehoek) en de Noise (ruis) golf. De golfvorm is zeer bepalend voor het geluid. De sinus klinkt bevoordeeld erg rond en is zeer geschikt voor diepe ronde bastonen, terwijl de zaagtand golf een heldere scherpe klank geeft die geschikt is voor het imiteren van violen en strijkers. De ruisvorm geeft zoals de naam al zegt een ruisgolf die handig kan zijn bij het nabootsen van bekkens, hihats en snares.

   Niet elke synthesizer is in staat al deze golfvormen te produceren, velen kunnen slechts enkele van deze golfvormen produceren wat voor een groot deel de klankmogelijkheden bepaald. Veel synthesizers hebben echtere meerdere oscillatoren waarvan de golfvormen met elkaar gemengd kunnen worden zodat er nieuwe klankvormen kunnen worden gemaakt.synth2

    

   Filters

   Het geluid wat door de oscillatoren word opgewekt kan vervolgens weer bewerkt worden met filters. Deze filters laten een deel van het geluid door en filteren de rest van het geluid. Het Lowpass of Highcutfilter is het meest gebruikte filter en laat de lage tonen onder de cut-off frequentie door en snijd de hoge tonen af. Het Highpass of Lowcut filter doet precies het tegenovergestelde en laat dus juist de tonen boven het afsnijpunt door. Het bandpass filter is eigenlijk een combinatie van een Highpass en een Lowpass filter en laat alleen de tonen tussen beide filters door. De laatste, het Notchfilter doet precies het tegenovergesteld en snijd het deel tussen beide filters af.

   Een filter snijd niet direct alle tonen boven de cutoff frequentie af, maar doet dit geleidelijk. Hoe snel het filter de tonen zachter maakt word bepaald door de 'slope' ofwel de helling. Dit word gemeten in decibels per octaaf. Veel voorkomende opties zijn 6dB, 12dB en 24dB filters waarbij de 24dB filter het het sterkst werkt. Naast de cutoff of frequentie knop op een synthesizer is is er nog een andere erg belangrijke knop aanwezig op het filter, Resonance, ofwel Resonantie. Wanneer de Resonance open gedraaid word, word de tonen rond het cutoff point versterkt. Dit zorgt voor een hoge fluittoon. Wanneer de waarde van de Resonance erg hoog is kan het filters zelfs zelf gaan oscilleren.

   Als de klankkleur van het geluid bepaald is word het belangrijk om het volumeverloop te bepalen. Als je op een piano een noot aanslaat en weer loslaat zal deze niet direct op vol volume zijn en ook niet direct ophouden als de toets word losgelaten. Bij strijkers is dit nog sterker. Die komen langzaam op in volume en sterven langzaam uit. Om dit zo natuurlijk mogelijk na te bootsen beschikken synthesizers over Envelopes Generators.
   Deze bestaat meestal uit 4 controllemogelijkheden om het volumeverloop te bepalen, de zogenaamde ADSR Envelope.
   De Attack geeft bepaald de snelheid waarmee het geluid op het maximale volume is vanaf het moment dat de toets word ingedrukt. Bij een korte Attack zal het volume vrijwel meteen op het maximale niveau zijn terwijl bij een lange Attack het volume langzaam zal opzwellen tot vol volume.

   Nadat het volume op maximaal niveau is gekomen zwakt het wat af. Dit word bepaald door de Decay time. Ook hier geld dat bij een korte Decay het volume snel afzwakt naar Sustain niveau en dat bij een lange Decay het volume langzaam afzwakt.

   Het Sustain Level is het niveau waarop het volume blijft zolang de toets ingedrukt blijft nadat het Decay is uitgewerkt. Hoe hoger het Sustain level hoe harder de toon dus blijft doorklinken.

   De Release time is de 4e parameter en deze bepaald hoe lang het duurt voordat volume tot 0 komt nadat de toets word losgelaten. Door de release time lang in te stellen sterft een noot heel langzaam uit.

   Envelope Generators kunnen ook gebruikt worden om de werking van het filter te controleren. Ook hierbij word een ADSR generator gebruikt maar dit keer niet om het volume te bepalen maar om de werking van het filter mee in te stellen. Door de Amplifier Envelope anders in te stellen dan de Filter Envelope kan bijvoorbeeld het filter pas gaan werken als de noot al enige tijd klinkt.

                                   
               

                   LFO
                   De LFO, ofwel Low Frequency Oscilator,  is eigenlijk zelf ook een oscillator, maar word gebruikt om het geluid mee te modificeren. Dit werkt door een een extreem lage toon te genereren, lager dan het menselijk gehoor kan horen, en deze te gebruiken om bijvoord de pitch (toonhoogte) of het cutoff punt van het filter mee te bewerken.

               

                   Het effect van een LFO word vaak omschreven als het geluid van een sirene.
                   De LFO kan zelf vaak ook verschillende golfvormen hebben. Dit bepaald welk effect de LFO op het geluid heeft. Een blokgolf zal meer een “aan-uit” effect hebben, terwijl een sinusgolf een mooi vloeiend effect heeft. Synthesizers kunnen ook meerdere LFO’s hebben die dan verschillende delen van het geluid kunnen moduleren.

               

                   Apeggiator, Vocoder en andere Effecten

               Omdat een geluid zonder effecten soms wat “kaal” kan klinken hebben synthesizerfabrikanten allerlei effecten ingebouwd om het geluid wat aan te dikken. Een voorbeeld hiervan is het chorus.

Hierbij word het geluid vermenigvuldigd en op vrijwel gelijke toonhoogte afgespeeld. Dit geeft een vol en breed stereo geluid. Een Flanger is eigenlijk ook een soort chorus effect alleen word er een korte delay (echo), toegevoegd die word gemoduleerd door een LFO. Andere populaire effecten zijn oa de eerder genoemde delay, een soort echo effect; reverb, een effect waarbij ruimtelijke weerkaatsing word gesimuleerd, bijvoorbeeld een grote hal; distortion, een vervorming van het geluid waardoor het ruwer klinkt en EQ, een filter waarbij bepaalde frequenties worden versterkt of afgezwakt.

De vocoder is een effect waarbij een synthesizerklank word gebruikt om een andere bron, vaak de menselijke stem te vervormen. Dit word gedaan door de frequenties uit de bron (menselijke stem), te analyseren en op te splitsen in frequentiebanden. De originele bron, het synthesizer geluid word ook opgesplitst in banden en deze worden dan bij elkaar opgeteld. Het synthesizer geluid krijgt hierdoor dezelfde spectrale eigenschappen als het modulatiegeluid (menselijke stem) Hierdoor kan een stem erg “robotachtig” gaan klinken.

Een arpeggiator breekt een akkoord in stukken en speelt de noten 1 voor 1 in een patroon af.
Bij een “C” akoord zouden de noten C, E en G achter elkaar worden afgepeeld.
De volgorde waarin de noten worden afgespeeld is afhankelijk van de instelling van de arpeggiator. Bij de stand “up” word er C, E, G, C, E, G enzovoort afgespeeld.  Bij Down is dit andersom, dus G, E, C, G, E, C etc. Ook zijn er combinaties mogelijk van Up & Down.
Vaak is ook het aantal octaven dat de arpeggiator kan bereiken in te stellen.
Door de Arpeggiator te gebruiken onstaan dus vrij eenvoudig zichzelf herhalende melodieen.

Inputs, outputs, CV/gate & MIDI

Aangezien synthesizers over het algemeen zelf geen ingebouwde speakers hebben beschikken ze over  in- en outputs waarmee waar het inkomende en uitgaande geluid doorheen gaat.
Mono synthesizers hebben minimaal 1 output nodig en stereo synthesizers minimaal 2 om het geluid uit te sturen. De hoofdtelefoonuitgang geld ook als een output.
Naast de outputs beschikken sommige synthesizers ook over inputs. Het geluid van andere instrumenten kan dan gebruikt worden als oscilator of modulator of kan gefilterd worden door de synthesizer. Zo is bij een vocoder een microfooningang noodzakelijk.

Vrijwel elke (moderne) synthesizer bevat ook MIDImogelijkheden. MIDI is een standaard protocol ontworpen door diverse synthesizerfabrikanten om gemakkelijke communicatie tussen synthesizers mogelijk te maken. Zo kan via een MIDIkeyboard een Module (synthesizer zonder keyboard) worden aagestuurd. Hiervoor dient de MIDI Out van het keyboard verbonden te worden met de MIDI in van de module. Via MIDI Tru, een soort MIDI out met doorgeefmogelijkheden, kan er een ketting van synthesizers worden gemaakt.
Tegenwoordig is het ook gebruikelijk om MIDI via de USB te versturen.
CV/Gate is een methode, vooral gebruikt voor de uitvinding van MIDI, waarmee synthesizers kunnen worden aangestuurd.

 

Waar op te letten bij de aanschaf van een synthesizer?

Monofoon of Polyfoon? Zoek je een synthesizer voor mooie strijkerpartijen en akkoordschemas, neem dan Polyfoon. Wil je vette bassen en scheurende Leads dan is Monofoon een prima optie.

  • Analoog of Digitaal? Digitale synthesizers hebben vaak meer mogelijkheden en vaak presets. (vooraf ingestelde klanken) Analoge synthesizers klinken daarentegen warmer.
  • Keyboard of Module? Heb je al een midicontrollertoetsenboard dan kun je ook voor een module gaan, vaak een goedkopere optie dan een synthesizer met keyboard.
  • Klankkleur en mogelijkheden. Iederen synthesizer heeft zijn eigen geluid en mogelijkheden. Luister dus altijd of de synthesizer wel de geluiden kan maken die jij zoekt!

Geschreven door: The Music Assistant - Maarten

Volg ons op Facebook!

Mis geen enkele aanbieding en abonneer u op onze nieuwsbrief!