Sintetizzatori modulari analogici – L’oscillatore (seconda parte)

moog 902
moog 902

Ora che conosciamo le caratteristiche del nostro modulo oscillatore (leggi qui la prima parte dell’articolo), cominciamo ad usarlo proficuamente.

Nello sviluppo del nostro sintetizzatore virtuale supponiamo di aver acquisito tre oscillatori. Ovviamente perché possano funzionare è necessaria la presenza di un modulo di amplificazione in uscita. È quindi giocoforza che ci sia anche un modulo VCA (Moog 902), ossia un amplificatore controllato in tensione, e un modulo di moltiplicazione dei nostri connettori (Moog 994), in modo da poter indirizzare il nostro segnale moltiplicandolo e/o un modulo di mix (Moog 984), per poter mixare più segnali sul VCA in uscita.

Il VCA differisce da un normale amplificatore per il fatto di essere controllabile in tensione, permettendo così di modulare l’ampiezza, ossia il volume del nostro suono, tramite un altro modulo, mentre gli altri due moduli sono solamente manuali. Esistono comunque dei moduli di mix con controllo in tensione che permettono di automatizzare anche questa funzione.

A questo punto iniziamo a fare dei collegamenti. I moduli Moog classici (e molti altri) utilizzano per i collegamenti dei cavi con jack da 6,3 mm, mentre oggigiorno i nuovi standard Eurorack prevedono l’utilizzo di minijack da 3,5 mm. Altri sistemi in passato hanno utilizzato un sistema di collegamento a matrice che troviamo più pulito e funzionale. Pur essendo meno “libero”, in quanto prevede la preconnessione di tutti i moduli alla suddetta matrice, questo sistema risulta semplice e intuitivo e, evitando la selva di cavi di un sistema a jack, più funzionale per un sistema compatto (EMS).

Ma prima di iniziare a creare i nostri primi suoni, è necessario chiarire il concetto di modulazione in ambito elettroacustico. Con questo termine si intende il controllo ciclico mediante una tensione variabile di un apparato da parte di un altro. Semplificando, se noi utilizziamo un segnale d’onda triangolare, proveniente da un oscillatore a 0,5 Herz (LFO), come controllo in frequenza di un oscillatore a onda quadra con frequenza di 500 Hz, otterremo un suono con forma d’onda quadra la cui frequenza varia seguendo l’andamento della forma d’onda di controllo (triangolare, quindi sale fino a un punto massimo per ridiscendere a un punto minimo) avendo come centro di riferimento i 500 Hz.

In pratica un suono che sale e scende ciclicamente tipo vecchia sirena d’ambulanza, il cui intervallo tra frequenza massima e minima sarà determinato dalla quantità di tensione di controllo (voltaggio) applicato e la cui velocità di modulazione (in questo caso un ciclo completo ogni 2 secondi) dipenderà dalla frequenza dell’oscillatore di controllo (LFO). Questa è una classica modulazione in frequenza, ma se lo stesso tipo di controllo lo applichiamo ad altri moduli/parametri, otterremo modulazione d’ampiezza (variazione ciclica di volume) e modulazione timbrica (variazione ciclica del punto di taglio del filtro e quindi delle armoniche).

fig 1
fig 1

Il primo e più semplice sistema per la realizzazione di timbri complessi che possiamo utilizzare ora (non avendo ancora il filtro per la sintesi sottrattiva) è una sintesi additiva “sporca”. Ossia possiamo sommare forme d’onda differenti provenienti dai nostri oscillatori su frequenze diverse e con volumi diversi, onde ottenere suoni timbricamente più densi e complessi (fig. 1). In realtà la sintesi additiva pura prevede la somma di sole sinusoidi, in modo da poter controllare con precisione la composizione armonica del nostro timbro, ma per poter fare una sintesi significativa in questo modo sono necessari almeno 16 oscillatori sinusoidali (poco praticabile analogicamente). Con questo sistema sporco di somma di onde complesse, otterremo dei timbri teoricamente meno prevedibili, ma sicuramente efficaci e interessanti. Un altro sistema di sintesi utilizzabile proficuamente è la modulazione in frequenza (audio). Abbiamo appena spiegato la modulazione in frequenza con modulazione a frequenza sub audio, tramite un LFO; ma cosa succede se la stessa modulazione la facciamo non a 0,5 Hz ma a 700Hz? Ovviamente a quella frequenza la modulazione non è più percepibile come variazione di altezza, ma quello che si ottiene è un timbro complesso, carico di armoniche.

fig 2
fig 2

Stiamo parlando della Sintesi per Modulazione di Frequenza (FM), un sistema che ha avuto largo successo negli anni Ottanta grazie allo Yamaha DX7 e successivi. Nella FM classica si utilizzano solo oscillatori con forma d’onda sinusoidale, per poter controllare con precisione i risultati della sintesi; infatti con l’FM possiamo prevedere lo spettro di un timbro in base al rapporto di frequenza esistente tra gli oscillatori. Il sistema più semplice prevede la presenza di due oscillatori sinusoidali: uno portante e uno modulante (fig 2). Il portante è quello che determina la frequenza del segnale in uscita, mentre il modulante determinerà la qualità del timbro in base al rapporto aritmetico tra i due e alla quantità di modulazione applicata. Genericamente, se utilizzerò un rapporto intero pari (es. 4/1, ossia se l’oscillatore portante è a 100 Hz, il modulante è a 400 Hz), otterrò un timbro armonico, mentre se il rapporto sarà dispari e con decimali (es. 3,7/1) otterrò un timbro fortemente inarmonico, infatti la FM è particolarmente adatta alla creazione di suoni metallici e taglienti. Si può realizzare della FM “sporca” anche utilizzando onde complesse (ad es. una triangolare che modula una sinusoide), solo che a quel punto i risultati saranno poco prevedibili e i timbri risultanti saranno piuttosto rumorosi e molto carichi di armoniche, anche indesiderate.

fig 3
fig 3

Applicando la modulazione alla simmetria dell’onda quadra (Pulse Width) a frequenza sub audio (fig 3) otterremo un suono che varia lentamente il proprio contenuto armonico similmente a un filtro modulato, mentre se la moduleremo a frequenza audio otterremo nuovamente dei timbri complessi molto “rugosi”. Qualcuno potrà obiettare che così comunque otterremo solo suoni tenuti continui, non disponendo ancora di un generatore d’inviluppo. In realtà possiamo ovviare a questa momentanea carenza applicando una modulazione lenta al VCA, per esempio con un’onda triangolare, ottenendo un suono il cui volume varia ciclicamente da 0 a un volume massimo e ritorno.

fig 4
fig 4

Ma se questo tipo di modulazione la applichiamo a frequenza audio, ancora una volta otteniamo un sistema di sintesi: la Modulazione d’Ampiezza (fig.4). Anche in questo caso, operando analogicamente, non avremo tutte le caratteristiche precise di una sintesi AM, ma il risultato è comunque interessante quindi… sperimentate e sperimentate senza riserve.

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