Sintetizzatori modulari analogici – L’oscillatore

oscillatore

Dovendo assemblare il nostro synth, il primo modulo di cui dobbiamo interessarci è l’oscillatore, il principale generatore sonoro del nostro sistema.

Partiamo con una nuova rubrica dedicata ai moduli analogici di sintesi del suono. In particolare svilupperemo l’argomento simulando l’acquisizione progressiva di un modulo alla volta, come se stessimo costruendo man mano il nostro synth, soffermandoci di volta in volta sulle sue caratteristiche e le possibilità di utilizzo e interazione con gli altri moduli.

Vorremmo anche suggerire agli interessati, qualora già non lo sapessero, di crearsi almeno un’infarinatura generale di fisica acustica (frequenze, forme d’onda, armoniche, ecc.), per una migliore comprensione dei parametri in gioco. Al fine di semplificare la presentazione degli strumenti, proponiamo subito una suddivisione dei moduli in 3 categorie principali: A – moduli di generazione del suono, B – moduli di modifica (o elaborazione) del suono, C – moduli di controllo. Come vedremo dettagliatamente in seguito, alcuni moduli appartengono contemporaneamente a più categorie, ma si tratta di eccezioni circoscritte.

Prima di partire con la pratica, diamo velocemente un’occhiata allo sviluppo storico dello strumento e ad alcuni concetti di base. Quando nei primi anni ’50 Karlheinz Stockhausen iniziò i propri esperimenti di musica elettronica, le apparecchiature di cui disponeva erano enormi e pesanti strumenti valvolari creati per le misurazioni fisiche e sottratti a un laboratorio di ricerca. Un oscillatore (a singola forma d’onda) era delle dimensioni di una valigia e del peso di decine di chili. I controlli di cui disponeva erano totalmente manuali, e l’unico modo per ottenere timbri complessi interessanti era l’utilizzo di un registratore multitraccia (o di più registratori) con cui poter sommare i suoni prodotti. Si trattava dell’alba della ricerca musicale elettronica, e le uniche apparecchiature disponibili per i compositori interessati erano quelle (generalmente autoprodotte) presenti in studi musicali di ricerca presenti a Parigi, Colonia, Darmstadt, ecc., e allo Studio di Fonologia della Rai di Milano, in cui ho avuto la fortuna di poter lavorare negli anni Settanta e Ottanta, e che potete vedere (almeno in parte) esposto al Museo degli Strumenti Musicali del Castello Sforzesco di Milano (che tristezza e che spreco).

Le apparecchiature lì presenti erano in buona parte frutto dell’ingegno e della creatività di Marino Zuccheri, responsabile dello studio negli anni Sessanta, in collaborazione con musicisti quali Berio, Maderna, Nono, Cage, ecc. In particolare erano presenti un Traspositore di frequenza e un Time Stretcher analogico (una specie di registratore a testine rotanti), avanzatissimi per il periodo, banchi di filtri semiparametrici, oltre a numerosi moduli speciali autoprodotti. Fin qui stiamo ancora parlando di apparecchiature a controllo interamente manuale, ma grazie all’introduzione del Control Voltage (CV) all’inizio degli anni Sessanta, le cose cambiarono. In pratica venne escogitato il modo per automatizzare una parte dei controlli applicando una corrente continua variabile (la più diffusa è +/- 5V) al modulo, in modo da modificarne i parametri di riferimento. Nel caso dell’oscillatore per esempio sarà possibile controllare la frequenza generata, tramite un controller (per esempio la tastiera) che fornirà delle tensioni differenti a seconda del tasto premuto, corrispondenti a diverse frequenze. Torneremo ampiamente a parlare di questo e altri concetti legati al CV (gate, trigger) nelle prossime puntate.

Il primo a produrre e commercializzare moduli voltage controlled fu Robert Moog nel 1964, con un noto successo internazionale, seguito poi sulla scia dei sintetizzatori modulari da numerosi produttori inglesi (Ems), americani (Arp, Buchla) e poi giapponesi (Roland, Korg).

Grazie al CV nacque il sintetizzatore come lo conosciamo oggi, dato che fino a quel momento si trattava solo di un raggruppamento eterogeneo di moduli perlopiù autoprodotti dagli studi di ricerca esistenti. La presenza di una tastiera di controllo (fino a qui inesistente), lo rendeva più avvicinabile e gestibile dai musicisti tradizionali, tanto che ci fu chi lo definì uno “strumento a tastiera”, cosa del tutto inesatta trattandosi di uno strumento controllabile a piacere (da una chitarra, un flauto, la voce, le mani, ecc.).

L’oscillatore (VCO)
I moduli cui faremo riferimento saranno simili a quelli Moog, tra i più completi in termini di controlli e connessioni, ma cercheremo di considerare anche moduli alternativi (EMS, Roland, ecc.). La qualità e stabilità di generazione degli oscillatori sonori è fondamentale per la sintesi sonora, trattandosi del motore principale del nostro sistema, così come la quantità disponibile.

L’oscillatore è principalmente un modulo di generazione sonora, ma è anche un modulo di controllo (LFO) in grado di pilotare altri moduli, come vedremo. In genere un synth modulare di base possiede due oscillatori per la generazione sonora e uno per il controllo in tensione (LFO), ma un numero maggiore di oscillatori potrà solo favorire le nostre possibilità creative.

I controlli presenti sul modulo generalmente sono:
Regolazione della frequenza, che può essere realizzata con un potenziometro continuo (EMS), o con un selettore a scatto per le ottave più un potenziometro per il controllo fine. A volte è presente anche uno switch o uno scatto in più sul selettore per portare l’oscillatore a frequenze subsoniche (Low Frequency Oscillator) e utilizzarlo come controller. Il selettore a scatto in genere riporta le indicazioni 32′, 16′, ecc.; si tratta di una suddivisione delle ottave per “piedi” mutuata dall’organo a canne. A valore più alto corrisponde ottava più bassa (32′ = prima ottava comprendente il Do 0). Qui è presente una presa jack CVin per il controllo della frequenza da parte di un altro modulo. Sui moduli più avanzati è possibile selezionare (in genere tramite uno switch) tra CV esponenziale (1V ottava – standard)) e lineare, di solito utilizzato per vibrati e altri effetti di modulazione che prevedano escursioni di frequenza limitate.
Scelta della forma d’onda, che può essere variata con un selettore a scatto (Roland, Korg), o venir prelevata direttamente da uscite dedicate a ciascuna forma d’onda presente (Moog).
Controllo di simmetria dell’onda quadra (Pulse Width), rappresentato da un potenziometro con cui è possibile variare il rapporto di proporzione tra la fase positiva e quella negativa dell’onda, cui corrisponde una variazione delle componenti armoniche dell’onda stessa. Praticamente più si restringe la fase positiva della quadra più il suono si “nasalizza”, aumentando la presenza di armoniche superiori e attenuandosi le inferiori. Anche qui può essere presente un CV per il controllo automatico della simmetria, ma su Korg e Roland per esempio spesso non c’è.

moog921 Il nostro VCO di riferimento (Moog 921) presenta altri due controlli raramente presenti su altri moduli: un potenziometro di Clamping Point che permette di scegliere in quale punto della fase dell’onda far partire il segnale, e una uscita ausiliare del VCO con selettore di forma d’onda e controllo di livello d’uscita; sembra una esagerazione, ma in realtà entrambi si possono rivelare estremamente utili. Fin qui abbiamo visto i controlli e le connessioni presenti sul nostro VCO, nella prossima puntata vedremo come possiamo utilizzare con profitto i nostri oscillatori.

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