O filtro na síntese subtrativa


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Filtro 1 – Estrutura básica da síntese subtrativa
Figura 1 – Estrutura básica da síntese subtrativa

Neste artigo da edição 65 de Teclas & Afins, vamos começar a analisar o filtro, que é a peça central do processo subtrativo por ser capaz de efetuar as alterações mais significativas à sonoridade produzida pelo sintetizador


O filtro é o elemento que afeta diretamente o timbre da onda que é gerada inicialmente pelo oscilador. Nos sintetizadores dotados de osciladores que geram ondas puramente eletrônicas, sobretudo os analógicos, são poucos os timbres iniciais, basicamente ondas dente-de-serra, pulso e triangular.

Filtro 2 – Formas de onda dente-de-serra e triangular e seus harmônicos:
o gráfico da esquerda mostra o comportamento de um ciclo da onda, no
tempo; o gráfico da direita mostra os harmônicos presentes na onda e
suas intensidades
Figura 2 – Formas de onda dente-de-serra e triangular e seus harmônicos: o gráfico da esquerda mostra o comportamento de um ciclo da onda, no tempo; o gráfico da direita mostra os harmônicos presentes na onda e suas intensidades

Para modificar essas sonoridades, o sinal (forma de onda) gerado pelo oscilador é introduzido ao filtro, onde é possível manipular o conteúdo harmônico do sinal (Figura 1).

Mesmo nos instrumentos de síntese subtrativa que utilizam samples (amostras digitais) e que oferecem uma variedade imensamente maior de formas de onda, o filtro é um elemento igualmente importante.

Vejamos, então, os conceitos envolvidos no funcionamento do filtro e como podemos obter diferentes sonoridades com ele.


Subtraindo harmônicos

Cada forma de onda possui um espectro diferente de harmônicos. Observe duas formas de onda básicas – dente-de-serra (rampa) e triangular – e os harmônicos que existem em cada uma (Figura 2).

Como também já vimos, essas diferenças de harmônicos produzem sensações sonoras diferentes, o que, na verdade, é o que nos permite diferenciar o aspecto “timbre”. Portanto, se quisermos produzir timbres diferentes, precisamos gerar formas de onda diferentes no oscilador, e esta é a abordagem dos sintetizadores digitais que utilizam samples, onde cada sample soa diferente porque seus harmônicos possuem diferentes características de intensidade.

Filtro 3 – Forma de onda e espectro de harmônicos da onda dente-de-serra gerada pelo oscilador 1 do TAL Elek7ro
Figura 3 – Forma de onda e espectro de harmônicos da onda dente-de-
serra gerada pelo oscilador 1 do TAL Elek7ro

Mas, é possível alterar o conjunto de harmônicos de uma onda, depois de gerada, seja ela produzida por um oscilador eletrônico ou por um sample, e obter uma sonoridade diferente da original. Uma das formas mais eficazes de se fazer isso é usando um filtro.

Observe a forma de onda dente-de-serra gerada pelo oscilador OSC1 do TAL Elek7ro (Figura 3) sem qualquer tipo de alteração pelos demais elementos daquele sintetizador. A estrutura do Elek7ro segue o mesmo esquema apresentado na Figura 1, de maneira que o sinal dos osciladores é direcionado para o filtro. Então, para alterar o sinal do OSC1 no filtro, vamos selecionar neste último o tipo passa-baixas (“LP”, “lowpass”), e ajustar o parâmetro CUTOFF para o valor médio.

Os detalhes sobre os tipos de filtro e o funcionamento do gerador de envelope associado ao filtro serão apresentados mais adiante.


Quer saber tudo sobre o filtro na síntese sonora? Leia a coluna completa de Miguel Ratton na Edição 65 da revista digital gratuita Teclas & Afins clicando aqui!


Miguel Ratton

Miguel Ratton

Graduado em engenharia eletrônica pela UFRJ, atua há quase trinta anos em projetos e manutenção de equipamentos de áudio e de MIDI, e em projetos de sistemas de sonorização e acústica de estúdios e auditórios. Atualmente também leciona cursos de síntese sonora, áudio e acústica da Yellow (Curitiba). É autor dos livros “MIDI – Guia Básico de Referência”, “Dicionário de Áudio e Tecnologia Musical”, “Fundamentos de Áudio”, dentre outros. Para saber mais, visite ratton.com.br e facebook.com/m.ratton.eng.tec


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