La síntesis sustractiva es un método de síntesis de sonido en el que los armónicos de una señal de audio se atenúan mediante un filtro para alterar el timbre del sonido.
La síntesis sustractiva se basa en sonidos fuente que tienen sobretonos, como formas de onda no sinusoidales como ondas cuadradas y triangulares , o ruido blanco y rosa. Estos sobretonos se modulan luego para alterar el sonido fuente. Esta modulación puede ocurrir de una amplia variedad de formas, como filtros controlados por voltaje o de paso bajo . [1]
La tecnología se desarrolló en estudios electrónicos experimentales que se centraban principalmente en las telecomunicaciones y las aplicaciones militares. [2] Los primeros ejemplos incluyen Voder (1937-8) de Bell Labs . [3] Los compositores comenzaron a aplicar el concepto de síntesis sustractiva más allá del estudio de grabación en la música de concierto. Scambi (1957) de Henri Pousseur somete el ruido blanco a filtros y utiliza los sonidos resultantes para crear montajes. Mikrophonie I (1964) de Karlheinz Stockhausen utiliza un tam-tam y un micrófono como fuente de sonido principal que luego es filtrado extensivamente por dos proyeccionistas de sonido. [4]
Hasta la llegada de los sintetizadores digitales , la síntesis sustractiva era el método electrónico casi universal de producción de sonido. [5] Su popularidad se debió en gran medida a su relativa simplicidad. [6] La síntesis sustractiva era tan frecuente en los sintetizadores analógicos que a veces se la llama "síntesis analógica". [7] Fue el método de producción de sonido en instrumentos como el Trautonium (1930), Novachord (1939), Buchla 100 (años 1960), EMS VCS 3 (1969), Minimoog (1970), ARP 2600 (1971), Oberheim OB-1 (1978) y Korg MS-20 (1978). [1] : 71–4 Los generadores de sonido programables (PSG) dependían en gran medida de la síntesis sustractiva. Las PSG se utilizaron en muchas computadoras personales, juegos de arcade y consolas domésticas como Atari ST , Intellivision de Mattel , Master System de Sega y ZX Spectrum . [7]
La síntesis sustractiva se ha convertido en un término genérico para designar un método en el que se modulan los sonidos de origen, y a veces se aplica de forma inapropiada. [8] [9]
El siguiente es un ejemplo de síntesis sustractiva tal como podría ocurrir en un instrumento electrónico para emular el sonido de una cuerda pulsada . Fue creado con un programa de computadora personal diseñado para emular un sintetizador sustractivo analógico.
En primer lugar, un oscilador electrónico produce una forma de onda relativamente compleja con sobretonos audibles . Solo se necesita un oscilador y el número puede variar ampliamente. En este caso, se utilizan dos osciladores:
La modulación de ancho de pulso se aplica a ambas formas de onda para crear un tono más complejo con vibrato :
Los sonidos modulados por ancho de pulso ahora se combinan al mismo volumen. Si se combinan a diferentes volúmenes se crearían timbres diferentes. El resultado es un sonido fuente de 2 segundos , que está listo para la síntesis sustractiva.
La onda combinada pasa a través de un amplificador controlado por voltaje conectado a un generador de envolvente . Los parámetros de la envolvente del sonido (ataque, decaimiento, sostenido y liberación) se manipulan para cambiar su sonido. En este caso, el decaimiento se incrementa enormemente, el sostenido se reduce y la liberación se acorta. El sonido resultante es audible durante la mitad del tiempo que el sonido fuente:
Con su nueva envolvente, el sonido pasa por un filtro paso bajo , que reduce el volumen de los armónicos más altos:
Para emular mejor el sonido de una cuerda pulsada, se reduce la frecuencia de corte del filtro .