Sintesi e Sintetizzatori

Come variare nel tempo il suono del tuo synth modulare con LFO ed Envelope Generator

Pubblicato il 18/07/2022

La musica è un veicolo per trasmettere e generare emozioni. In questo senso uno dei modi che si usano per attivare il meccanismo tensione-risoluzione (che serve a tenere alta l’attenzione) è la variazione nel tempo degli eventi.

Nel mondo dei synth modulari ci sono vari metodi per arrivarci. Tra questi l’utilizzo di segnali di controllo dedicati è uno dei più utilizzati.

Questi segnali vengono generati con varie tipologie di circuiti che rientrano nella categoria dei generatori di funzioni.

Se le variazioni sono periodiche si ricorre agli Oscillatori a Bassa Frequenza (in inglese Low Frequency Oscillator - LFO).

Nel caso, invece, di evoluzioni legate all’emissione della nota e alla relativa evoluzione nel tempo dei parametri del suono si ricorre ai Generatori di Inviluppo (in inglese Envelope Generator - EG).

Low Frequency Oscillator - LFO

Questi circuiti rientrano nella categoria degli oscillatori e pertanto rispondono ai principi di funzionamento a cui abbiamo fatto riferimento quando abbiamo parlato dei VCO (Voltage Controlled Oscillator)

La differenza fondamentale tra LFO e VCO è la gamma di frequenza in cui operano. I VCO lavorano in banda audio per generare i suoni. Gli LFO operano a frequenze molto basse (anche sotto 1 Hz). 

Può succedere che, per aumentare la versatilità del modulo, gli LFO possano essere pilotati anche per generare frequenze audio dando la possibilità all’utente di avere una ulteriore sorgente nel proprio arsenale. 

Gli LFO possono generare, comunque, varie tipologie di segnale. Tipicamente si trovano segnali triangolari, onde quadre, segnali sinusoidali. Può capitare di trovare anche segnali a dente di sega. 

La maggior parte delle volte gli LFO generano segnali periodici con parametri (frequenza, ampiezza, fase) eventualmente controllabili da segnali CV.

Utilizzo degli LFO

Tutte le volte che si vuole imporre una variazione periodica a un parametro si chiama in causa un LFO. 

Ampiezza o frequenza dei VCO, frequenza o risonanza del Filtro, guadagno del VCA sono gli esempi più tipici ma il concetto è applicabile a tutti i parametri controllabili da CV. 

Anche le modulazioni associate agli effetti sono ovviamente da attribuire agli LFO. 

Tremolo, Vibrato, Phaser, Flanger e Chorus su tutti (in questi casi la modulazione è la parte principale dell’effetto) ma anche delay e riverberi per introdurre imprecisioni sui ritardi o variazioni sulle code.

Come accennato, può essere utile, a volte, controllare con segnali CV anche i parametri degli LFO. Citiamo qualche esempio senza alcuna pretesa di essere esaustivi: 

  • avviare lentamente la modulazione di ampiezza per fare in modo che questa diventi più evidente con il passare del tempo dall’attacco della nota
  • aumentare la variazione di pitch nel tempo per ottenere suoni percussivi particolari (o anche kick efficaci)
  • accelerare (o rallentare) gli intervalli di apertura e chiusura di un VCA

Per tutte queste applicazioni tornano utili proprio gli Envelope Generator di cui parliamo nei paragrafi che seguono.

Envelope Generator

Il nome di questa tipologia di generatori deriva dal fatto che questi furono originariamente pensati per controllare l’andamento nel tempo del volume delle forme d’onda (la curva che ne risulta si chiama, appunto, inviluppo).

inviluppo a quattro segmenti - Ph. by Audio Mulch
inviluppo a quattro segmenti - Ph. by Audio Mulch

La versione più tipica è quella a quattro segmenti denominati:

  • Attack - A
  • Decay - D
  • Sustain - S
  • Release - R

da cui il famoso acronimo ADSR. Si noti come A, D, e R siano tempi. S è invece un livello e rappresenta, appunto, il livello a cui la nota si assesta dopo il transitorio di attacco (rappresentato dalle fasi di attacco e rilascio) e prima della coda del segnale la cui lunghezza è determinata dal tempo di rilascio.

Il segnale ADSR, per avere coerenza con la nota suonata, deve essere sincronizzato con il segnale di Gate come evidenziato nella figura.

Esistono versioni semplificate (famoso è il generatore ADS del Moog Model D) o più complesse (nel caso dei synth digitali dedicati alla generazione di pad) del classico inviluppo a quattro segmenti.

Utilizzo degli Envelope Generator

A parte l’utilizzo per il controllo del VCA che determina l’evoluzione nel tempo del volume della nota suonata, è possibile utilizzare l’Envelope Generator per molti altri scopi.

Quello che viene in mente per primo è il controllo dei parametri del filtro per implementare una evoluzione temporale anche del contenuto armonico del suono.

In questo caso si può controllare la frequenza di cutoff o la risonanza (o entrambe!) e, magari, invertire la fase del generatore.

Anche in questo caso, comunque, i limiti sono rappresentati solo dalla fantasia e dall’obiettivo che si vuole realizzare.

Alcuni esempi

Diamo, per chiudere, alcuni esempi di LFO ed Envelope Generator solo per mostrare come in pratica vengono realizzati questi circuiti.

Le possibilità sono innumerevoli e ogni costruttore le interpreta in modo originale. Vi consigliamo un giro nelle sezioni LFO ed Envelope del Milk Audio Store per avere una panoramica completa.

Doepfer A-143-3 Quad LFO

A-143-3 Quad LFO è un semplicissimo modulo che contiene quattro LFO con uscite separate per le forme d’onda (triangolare, quadra e dente di sega) che possono essere controllate solo manualmente.

Doepfer Quad LFO
Doepfer Quad LFO

Make Noise Maths

Make Noise Maths è un modulo di una certa complessità (in effetti un generatore di funzioni) che può funzionare da Envelope Generator, LFO e molto altro.

Make Noise Maths
Make Noise Maths

Rappresenta un ottimo esempio di come la creatività dei designer possa essere messa al servizio di quella dei musicisti e producer.

E’ in grado di generare varie funzioni di tipo lineare, logaritmico o esponenziale che possono eventualmente entrare in ciclo.

In modalità LFO l’intervallo di tempo può andare da 25 min a 1msec (che corrisponde a 1 Khz) per applicazioni che vanno dalla Drone Music alla generazione di segnali audio (con il limite di 1 KHz).

Cre8audio Function Junction

Cre8audio Function Junction è un altro modulo di una certa complessità in grado di supportare varie necessità di controllo.

Cre8audio Function Junction
Cre8audio Function Junction

Include sezioni di ADSR, di generatore di funzioni, LFO e mixer.

Il circuito ADSR a 4 stadi è completamente analogico con controlli indipendenti per attacco, decadimento, sostegno e rilascio. Ha la funzione loop per il ciclo dell’inviluppo e doppio LFO (onda quadra e triangolare). Molto comodo il mixer a 3 canali.

Non vi resta che scegliere i vostri moduli per i segnali di controllo e dare sfogo alla vostra creatività. Buon lavoro!

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