Sintetizador digital

Jordan Rudess realizando com um sintetizador digital

Um sintetizador digital é um sintetizador que usa técnicas de processamento de sinal digital (DSP) para produzir sons musicais. Isso contrasta com os sintetizadores analógicos mais antigos, que produzem música usando eletrônica analógica, e os samplers, que reproduzem gravações digitais de instrumentos acústicos, elétricos ou eletrônicos. Alguns sintetizadores digitais emulam sintetizadores analógicos; outros incluem capacidade de amostragem, além de síntese digital.

História

Os primeiros experimentos de síntese digital foram feitos com computadores, como parte da pesquisa acadêmica sobre geração de som. Em 1973, a empresa japonesa Yamaha licenciou os algoritmos para síntese de modulação de frequência (síntese FM) de John Chowning, que o experimentou na Universidade de Stanford desde 1971. Os engenheiros da Yamaha começaram a adaptar o algoritmo de Chowning para uso em um sintetizador digital comercial, adicionando melhorias como o "escalonamento de teclas" método para evitar a introdução de distorção que normalmente ocorria em sistemas analógicos durante a modulação de frequência, embora levasse vários anos até que a Yamaha lançasse seus sintetizadores digitais FM. Na década de 1970, a Yamaha recebeu uma série de patentes, sob o nome anterior da empresa "Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha", evoluindo o trabalho inicial de Chowning na tecnologia de síntese FM. A Yamaha construiu o primeiro protótipo de sintetizador digital em 1974.

Fairlight CMI series II (1982), exibido no NAMM Show

No final de 1977, a New England Digital (NED) lançou o Synclavier, o primeiro sintetizador comercial a usar geração de som puramente digital e também o primeiro sintetizador FM comercial do mundo.

Lançado em 1979, o Casio VL-1 foi o primeiro sintetizador digital de baixo custo, sendo vendido por US$ 69,95. A Yamaha eventualmente comercializou sua tecnologia de síntese FM e lançou o primeiro sintetizador digital FM da empresa em 1980, o Yamaha GS-1, mas a um preço de varejo caro de $ 16.000.

Os primeiros sintetizadores digitais comerciais usavam circuitos digitais simples com fio para implementar técnicas como síntese aditiva e síntese FM. Outras técnicas, como síntese wavetable e modelagem física, só se tornaram possíveis com o advento do microprocessador de alta velocidade e da tecnologia de processamento digital de sinais. Dois outros sintetizadores digitais comerciais iniciais foram o Fairlight CMI, lançado em 1979, e o New England Digital Synclavier II, lançado em 1979 como uma atualização do Synclavier original. O Fairlight CMI foi o primeiro sintetizador de amostragem do mundo, enquanto o Synclavier originalmente usava a tecnologia de síntese FM licenciada pela Yamaha, antes de adicionar o primeiro sampler de streaming de disco rígido em tempo real de 16 bits do mundo no final de 1982. O Fairlight CMI e o Synclavier eram sistemas caros, vendidos por mais de $ 20.000 no início dos anos 80. O custo dos sintetizadores digitais começou a cair rapidamente no início de 1980. A E-mu Systems introduziu o sintetizador de amostragem Emulator em 1982 a um preço de varejo de $ 7.900. Embora não seja tão flexível ou poderoso quanto o Fairlight CMI ou o Synclavier, seu baixo custo e portabilidade o tornaram popular.

A Yamaha DX7 (1983) sinalizou a ascensão de sintetizadores digitais

Introduzido em 1983, o Yamaha DX7 foi o sintetizador digital inovador a ter um grande impacto, inovador e acessível, e assim soletrando o declínio dos sintetizadores analógicos. Usava a síntese FM e, embora fosse incapaz da síntese sampleada do Fairlight CMI, seu preço girava em torno de US$ 2.000, colocando-o ao alcance de um número muito maior de músicos. O DX-7 também era conhecido por sua "dimensão de teclas" para evitar distorções e por sua tonalidade reconhecidamente brilhante, em parte devido à sua alta taxa de amostragem de 57 kHz. Tornou-se indispensável para muitos artistas musicais da década de 1980 e se tornaria um dos sintetizadores mais vendidos de todos os tempos.

Em 1987, a Roland lançou seu próprio e influente sintetizador da época, o D-50. Este sintetizador popular inovou ao combinar amostras curtas e osciladores digitais de forma acessível, bem como a inovação de efeitos digitais integrados (reverb., coro, equalizador). Roland chamou essa síntese de Aritmética Linear (LA). Este instrumento é responsável por alguns dos sons de sintetizador predefinidos muito reconhecíveis do final dos anos 80, como o som Pizzagogo usado em "Orinoco Flow" da Enya.

Tornou-se gradualmente possível incluir amostras de instrumentos existentes de alta qualidade, em vez de sintetizá-los. Em 1988, a Korg introduziu o último trio de sintetizadores digitais extremamente popular da década de 1980, depois do DX7 e D50, o M1. Isso anunciou a crescente popularização da síntese baseada em amostras digitais e o surgimento da 'estação de trabalho' sintetizadores. Após esse período, muitos sintetizadores digitais modernos e populares foram descritos como não sendo sintetizadores completos no sentido mais preciso, pois reproduzem amostras armazenadas em sua memória. No entanto, eles ainda incluem opções para moldar os sons por meio do uso de envelopes, LFOs, filtros e efeitos como reverberação. As séries de teclados Yamaha Motif e Roland Fantom são exemplos típicos desse tipo, descritos como 'ROMplers'; ao mesmo tempo, eles também são exemplos de "estação de trabalho" sintetizadores.

O Clavia Nord Lead é um popular sintetizador analógico virtual

Com a adição de sequenciadores sofisticados integrados, agora adicionados a efeitos integrados e outros recursos, a 'estação de trabalho' sintetizador tinha nascido. Eles sempre incluem um sequenciador de várias faixas e geralmente podem gravar e reproduzir amostras e, em anos posteriores, faixas de áudio completas, para serem usadas para gravar uma música inteira. Geralmente também são ROMmplers, reproduzindo amostras, para fornecer uma ampla variedade de instrumentos realistas e outros sons, como bateria, instrumentos de cordas e instrumentos de sopro para sequenciar e compor músicas, junto com sons de instrumentos de teclado populares, como pianos elétricos e órgãos.

Como ainda havia interesse por sintetizadores analógicos, e com o aumento do poder computacional, ao longo da década de 1990 surgiu outro tipo de sintetizador: o de modelagem analógica, ou "analógico virtual" sintetizador. Eles usam poder de computação para simular formas de onda analógicas tradicionais e circuitos, como envelopes e filtros, com os exemplos mais populares desse tipo de instrumento, incluindo o Nord Lead e o Access Virus.

À medida que o custo do poder de processamento e da memória caiu, surgiram novos tipos de sintetizadores, oferecendo uma variedade de novas opções de síntese de som. O Korg Oasys foi um exemplo, reunindo vários sintetizadores digitais em uma única unidade.

Os sintetizadores digitais agora podem ser completamente emulados em software ("softsynth") e executados em hardware de PC convencional. Essas implementações suaves requerem uma programação cuidadosa e uma CPU rápida para obter a mesma resposta de latência que seus equivalentes dedicados. Para reduzir a latência, alguns fabricantes de placas de som profissionais desenvolveram hardware de processamento de sinal digital ([DSP]) especializado. Os sintetizadores digitais dedicados têm a vantagem de uma interface de usuário amigável ao desempenho (controles físicos como botões para selecionar recursos e habilitar funcionalidades e botões para definir parâmetros variáveis). Por outro lado, os sintetizadores de software têm as vantagens oferecidas por uma exibição gráfica rica.

Com foco em teclados orientados ao desempenho e tecnologia de computador digital, os fabricantes de instrumentos eletrônicos comerciais criaram alguns dos primeiros sintetizadores digitais para estúdio e uso experimental com computadores capazes de lidar com algoritmos de síntese de som integrados.

Analógico x digital

Um sintetizador analógico cria som usando circuitos eletrônicos, como osciladores controlados por tensão e filtros controlados por tensão. Em contraste, um sintetizador digital gera um fluxo de números, geralmente usando alguma forma de processador de sinal digital, que é então convertido em som usando um conversor digital-analógico (DAC).

Um sintetizador digital é, em essência, um computador com (muitas vezes) um teclado de piano ou órgão e um LCD como interface de usuário. Como a tecnologia de computador está avançando rapidamente, muitas vezes é possível oferecer mais recursos em um sintetizador digital do que em um sintetizador analógico a um determinado preço. No entanto, ambas as tecnologias têm seu próprio mérito. Algumas formas de síntese, como, por exemplo, amostragem e síntese aditiva não são viáveis em sintetizadores analógicos, enquanto, por outro lado, muitos músicos preferem o caráter de sintetizadores analógicos ao invés de seus equivalentes digitais.

Uso na música popular

A era da nova onda da década de 1980 trouxe pela primeira vez o sintetizador digital ao ouvido público. Bandas como Talking Heads e Duran Duran usaram os sons feitos digitalmente em alguns de seus álbuns mais populares. Outras bandas de inspiração pop como Hall & Oates começou a incorporar o sintetizador digital em seu som na década de 1980. Através de avanços na tecnologia na década de 1990, muitos sintetizadores modernos usam DSP.

Síntese digital

Trabalhando mais ou menos da mesma forma, todo sintetizador digital se parece com um computador. A uma taxa de amostragem constante, a síntese digital produz um fluxo de números. O som dos alto-falantes é então produzido por uma conversão para a forma analógica. A síntese digital direta é a arquitetura típica para sintetizadores digitais. Por meio da geração de sinal, processamento de nível de voz e instrumento, um fluxo de sinal é criado e controlado por recursos MIDI ou controles de nível de instrumento e voz.