Synthesizers, hoe zit dat?

Synthesizers zijn al decennialang een essentieel instrument in de wereld van elektronische muziek. Ze hebben een uniek geluid en bieden eindeloze mogelijkheden voor geluidscreatie. In deze blog duiken we dieper in de verschillende soorten synthesizers, hoe ze werken en hun interessante geschiedenis.

Wanneer we spreken over een analoge synthesizer bedoelen we daarmee dat alle componenten die nodig zijn om geluid te produceren zijn opgebouwd uit analoge elektronische componenten. Ondanks dat al deze componenten heden ten dage digitaal te simuleren zijn heeft de analoge synthesizer nog steeds een grote groep liefhebbers.

Doordat alle componenten analoog zijn, en daarmee sterk afhankelijk zijn van de omgeving waarin ze opereren, is elke analoge synthesizer uniek. Sterker nog, de klank van een analoge synthesizer kan met de dag verschillen afhankelijk van omgevingstemperatuur, luchtvochtigheid, stroom vanaf het stroomnet etc. Simpel gezegd zijn analoge synthesizers het best samen te vatten als: instabiel. En juist die instabiliteit maakt de analoge synth zo charmant.

Ondanks zijn analoge aard hebben deze synthesizers vaak wel een digitaal controlesysteem waardoor het mogelijk is om presets op te slaan.

Op zoek naar een betrouwbare synthesizer met talloze mogelijkheden en een immense hoeveelheid verschillende klanken? Dan zoek je een digitale synthesizer. Doordat het complete geluidsvormingstraject van deze synth’s digitaal is kun je erop rekenen dat wanneer je jouw persoonlijke preset oproept deze exact hetzelfde klinkt als de vorige keer.

Tevens is het mogelijk om in een compacter formaat veel meer mogelijkheden te bieden. Denk hierbij aan meerdere oscillatoren, complexe filterpakketten of ingebouwde effecten. Wat dat allemaal inhoudt? Daar komen we later nog even op terug.

Modulaire synthesizers zijn de ultieme speeltuin voor geluidsexperimenten. Wellicht heb je eerder al eens foto’s gezien van dit type synthesizer. Vaak zijn ze herkenbaar aan een enorme kast met talloze lichtjes, knoppen, schuifjes en kabeltjes. De naam zegt het eigenlijk al. Een modulaire synthesizer is volledig zelf samen te stellen op basis van losstaande modules.

Ondanks dat er honderden fabrikanten zijn van deze modules zijn er wel standaarden die ervoor zorgen dat de modules met elkaar kunnen samenwerken. De meest gebruikte standaard hiervoor heet Eurorack.

Een modulaire synthesizer geeft jou als muzikant (of als sound designer) de volledige vrijheid om een geluid te vormen zoals jij het wilt. Echter, dat vereist wel de nodige kennis. Zolang er geen enkel kabeltje op de voorkant van de synthesizer is aangesloten gebeurt er namelijk niets. Je zult zelf de juiste verbindingen moeten creëren om tot het gewenste geluid te komen.

Op zoek naar flexibiliteit maar ook naar gebruiksgemak? Dan biedt de semi-modulaire synth de oplossing.

Bij een semi-modulaire synth werken we niet met uitwisselbare modules, maar zijn alle componenten wel op zich te bedienen. En, voor jouw gemak, heeft de fabrikant aan de achterkant van deze modules alvast enkele verbindingen gelegd waardoor uit de doos de synthesizer direct werkt.

Wil je toch liever dat de LFO niet aan de filter gekoppeld zit, maar via een envelope invloed heeft op de pitch van oscillator 2? Dat kan! Dit type synthesizer biedt namelijk, net als de grote broer: de modulaire synth, wel de nodige patchpunten om het geluid van de synthesizer naar jouw hand te zetten.

Weinig ruimte, een kleiner budget of een brede smaak? Dan bieden virtuele synthesizers de oplossing. Van alle eerdergenoemde synthesizer types zijn namelijk virtuele varianten te vinden op het internet. Zelfs één op één replica’s van de meest invloedrijke synthesizers van vroeger en nu. En meestal zijn ze tot wel 100x goedkoper dan het origineel.

Zijn er dan ook nadelen? Zeker! Wil je de synthesizer live gebruiken? Dan is een virtuele synthesizer in je laptop simpelweg niet altijd de beste oplossing. Tevens geven gebruikers van hardware matige synthesizers aan dat het draaien aan fysieke knoppen nou eenmaal “inspirerender” is dan met een muis een knopje verzetten. En dan kijken we nog niet eens naar de “instabiele charme” van de analoge synthesizer.

Monofonie verwijst naar een synthesizer die slechts één noot tegelijk kan spelen. Dit betekent dat wanneer je een nieuwe noot speelt, de vorige noot wordt afgekapt of vervangen. Monofone synthesizers waren de vroegste vormen van synthesizers en worden nog steeds gebruikt vanwege hun specifieke karakter en geluid. Ze zijn vaak te vinden in bassynthesizers en leadsynthesizers.

Met een polyfone synthesizer kunnen meerdere tonen worden gespeeld en onafhankelijk worden gemanipuleerd. Dit opent de deur naar het spelen van melodieën met akkoorden, het creëren van gelaagde geluiden en het produceren van rijke harmonische texturen. Polyfonie is vooral nuttig bij het spelen van akkoordprogressies, het creëren van atmosferische pads of het imiteren van traditionele instrumenten zoals piano's en strijkers.

We weten nu wat voor verschillende soorten synthesizers er zijn. Maar in de basis vinden we in elke synthesizer dezelfde bouwblokken. Laten we eens dieper duiken in de werking van een synthesizer en de basiselementen uitlichten.

Oscillatoren zijn de bron van geluid in een synthesizer. Ze creëren een golfvorm die ervoor zorgt dat we aan het einde van het traject deze golf hoorbaar kunnen maken. De vorm van deze golf bepaalt in de basis de klank die de synthesizer creëert.

In een muzikale synthesizer vind je overigens vaak de term VCO terug. Dit staat voor Voltage Controlled Oscillator en wil zeggen dat de frequentie van de oscillator te bedienen is met een voltage. Dit zorgt ervoor dat de oscillator gestemd kan worden en dus verschillende toonhoogtes kan produceren.

Filters zijn een essentieel onderdeel van een synthesizer en spelen een cruciale rol bij het vormgeven van het geluid. Ze zijn verantwoordelijk voor het selectief versterken of verzwakken van specifieke frequentiegebieden.

Een filter kan worden gezien als een soort 'poort' die bepaalde frequenties doorlaat en andere tegenhoudt. In de basis zijn er drie verschillende soorten filters.

Filters hebben vaak parameters zoals cutoff-frequentie en resonantie. De cutoff-frequentie bepaalt op welk punt in het frequentiespectrum het filter begint te werken, terwijl resonantie de mate van versterking rond de cutoff-frequentie regelt.

Door het combineren van verschillende filters en het toepassen van modulatie-effecten kunnen complexe en evoluerende geluiden worden gecreëerd.

Een envelope wordt gebruikt om een parameter van je synthesizer te beïnvloeden over tijd in een niet repeterende vorm. Wanneer de envelope wordt getriggerd creëert hij op basis van de instellingen een vast patroon wat kan worden gebruikt om een parameter te bedienen.

Ondanks dat er envelopes in vele vormen en maten zijn, is voor een muzikale synthesizer de AR vorm het absolute minimum. AR staat hierbij voor Attack en Release. In combinatie met een keyboard zou je kunnen zeggen dat wanneer de toets wordt ingedrukt de Attack begint en oploopt tot het maximum. Wanneer de toets wordt losgelaten start de release periode en zakt het signaal van maximum weer naar minimum.

Envelopes werken vaak samen met VCA’s (of wel Voltage Controlled Amplifier). De VCA zorgt ervoor dat het geluid dat je hebt gecreëerd in volume kan variëren. In combinatie met een envelope kun je er dus voor zorgen dat het geluid bijvoorbeeld langzaam opzwelt (Attack) of langzaam uitsterft (Release).

LFO's (Low-Frequency Oscillators) zorgen voor modulatie-effecten en daarmee beweging in je geluid. In de basis zijn ze hetzelfde als de standaard oscillator, echter opereren ze op een veel lagere frequentie. In de meeste gevallen zelfs op een niet hoorbare frequentie.

Deze golfvorm kun je vervolgens gebruiken om andere parameters van je synthesizer te bedienen en daarmee dus het geluid te moduleren. Koppel je een LFO bijvoorbeeld aan je audio oscillator, dan zal deze over tijd automatisch in toonhoogte veranderen. Koppel je hem aan je filter? Dan gaat deze automatisch open en dicht. Je zou de LFO dus kunnen zien als een extra handje bij het bedienen van je synthesizer.

Door de opkomst van de geïntegreerde schakelingen (IC’s) werden er in de jaren 80 ook steeds meer digitale synthesizers geïntroduceerd. Door de digitale in plaats van analoge techniek werden synthesizers steeds kleiner en goedkoper waardoor deze voor steeds meer mensen bereikbaar werden.

De eerste succesvolle digitale synthesizer, de Yamaha DX7, is dan ook te horen op talloze albums uit die tijd. Buiten zijn digitale aard was de DX7 tevens de eerste synthesizer die gebruik maakte van frequentie modulatie (FM synthese). In diezelfde periode bracht Roland de D-50 op de markt. Zij waren met deze synthesizer de eerste die samples combineerden met synthese wat later evolueerde tot de wavetable-synthese.

Sinds de jaren 90 is de grootste verandering in de synthesizer technologie terug te brengen tot de ontwikkeling van virtuele instrumenten. En dan met name het virtueel simuleren van de analoge synthesizers (en de daarbij horende charmes).

Waar hier in de jaren 90 nog gespecialiseerde apparaten voor nodig waren, is vandaag de dag de computer in staat om tientallen synthesizers gelijktijdig te simuleren. De grote merken van weleer (Korg, Moog, Roland) produceren tegenwoordig zelfs apps die instaat zijn om replica’s van hun synthesizers uit de jaren 70 en 80 te simuleren die haast niet van echt te onderscheiden zijn.

Synthesizers hebben een immense invloed gehad op de muziekwereld en blijven een bron van innovatie en creativiteit. Van analoge pioniers tot moderne technologieën, de wereld van synthesizers biedt eindeloze mogelijkheden om unieke geluiden te creëren en muzikale grenzen te verleggen. Nieuwsgierig geworden naar de wereld van Synthese? Check dan snel ons aanbod en duik in de wereld van de synthesizers.