BLOCCHI PRINCIPALI IN UN SYNTH

BLOCCHI PRINCIPALI IN UN SYNTH (Appunti per le lezioni di HD Recording estratto da Sintesi del Suono Appunti e approfondimenti per i corsi di Music Technology ) Francesca Ortolani 3.1 Introduzione all utilizzo dei sintetizzatori Prima di iniziare a studiare i blocchi tipici di cui è composto un sintetizzatore, facciamo qualche distinzione riguardo a quali strumenti a noi interessano particolarmente gli strumenti MIDI potremmo avere a disposizione. 3.1.1 Hardware vs. Software Nel corso del Capitolo 2 si è già fatto cenno al caso degli strumenti software e abbiamo visto come questi a loro volta possano essere suddivisi in due classi: standalone e plugins. Questi strumenti vengono fatti girare direttamente sul proprio PC o Mac (o altra architettura hardware) e i collegamenti MIDI e audio vengono effettuati via software e l interazione con le interfacce hardware audio e MIDI viene gestita con specifici driver. Gli strumenti hardware sono invece quelli formati da parti fisiche che colleghiamo al resto del nostro sistema attraverso cavi (doppio collegamento ovviamente: sia audio che MIDI). I vantaggi nell avere uno strumento hardware è quello di non dover gravare sulla CPU del proprio computer, purtroppo però questa scelta ha un costo svantaggioso di fronte alla possibilità di aprire un numero notevole di istanze di uno stesso o diversi plugins in un programma come Cubase o Pro Tools. Tra l altro, un singolo plugin costa almeno un fattore 10 in meno rispetto ad uno strumento hardware. Un altro possibile vantaggio per l hardware rispetto al software può trovarsi nella compattezza di certi synth (dotati anche di tastiera), per cui il musicista non deve portarsi dietro master keyboard, interfaccia audio/midi, computer. 3.1.2 Strumenti diversi per tecnica di Sintesi e tipo di macchina A seconda del tipo di tecnica di sintesi utilizzata si possono avere diversi tipi di macchina: campionatori, drum machine, sintetizzatori, moduli sonori ibridi 3.1.3 Strumenti monotimbrici e multitimbrici Gli strumenti monotimbrici possono utilizzare un suono (timbro) alla volta tra quelli presenti in memoria. Per motivo di dispendio di risorse, gli strumenti hardware monotimbrici sono sconsigliati. Al contrario gli strumenti multitimbrici possono utilizzare più suoni simultaneamente. L utiità nella multitimbricità può riscontrarsi in 3 casi principali: - Volendo creare timbriche ricche e corpose posso utilizzare più timbri su uno stesso canale MIDI. 1

- Su uno stesso canale posso suddidividere l intero range delle note a disposizione in diversi sottointervalli e suonare timbri diversi a seconda dell intervallo di note (split). - Posso utilizzare più suoni su diversi canali MIDI, la qual cosa è molto pratica nell utilizzo con un sequencer. Esistono strumenti che permettono di lavorare in entrambe le modalità. Tipicamente avviene che in modalità monotimbrica sia possibile accedere ai parametri di sintesi della macchina e modificare le timbriche esistenti o crearne delle nuove. Questa modalità si può trovare anche sotto i nomi patch, part, single In modalità multitimbrica invece è possibile gestire più suoni simultaneamente e controllare parametri come program change, volume, pan, transpose solitamente si può trovare anche sotto i nomi multi, combi, performance 3.1.4 Strumenti monofonici e polifonici La polifonia è la capacità di uno strumento di suonare più voci contemporaneamente. Per uno strumento multitimbrico si ha che il numero di voci polifoniche viene ripartito secondo il numero di timbri suonati (ad esempio se ho uno strumento a 64 voci polifoniche e 2 timbri, potrei assegnare 32 voci a ciascun timbro). L allocazione delle voci può avvenire manualmente o dinamicamente: nel primo caso è l utente a stabilire quante voci riservare a ciascun timbro, nel caso dinamico invece la scelta spetta alla macchina stessa e verranno smistate le voci man mano che queste vengono richieste. Può accadere che le capacità polifoniche dello strumento si esauriscano. In questo caso si hanno due possibilità: - Si dà priorità alla prima nota suonata. - Si dà priorità all ultima nota suonata. Attenzione: la versione plugin di alcuni famosi sintetizzatori hardware (tipo Minimoog) è polifonica laddove lo strumento originale era monofonico. 3.2 Blocchi tipici di un synth In questo libro studieremo un architettura di synth molto comune, formata da blocchi suddivisi in 3 categorie principali: sorgenti, modificatori e controlli. Questa struttura deriva dai synth modulari, come si può notare osservandone i blocchi che li compongono e come questi vengono collegati tra loro attaverso cavetti (patchcords). I parametri e gli elementi chiave in ogni caso, sebbene tipici della sintesi sottrativa, sono comuni a diversi tipi di sintesi. La tabella seguente racchiude i blocchi tipici di un synth secondo la loro categoria di appartenenza: Sorgenti Modificatori Controlli VCO, DCO, Noise Generator VCF, VCA, Ring Modulator Tastiera, ADSR, LFO, Gate 2

I segnali elettrici trasportati dai cavi che connettono i diversi blocchi sono di due tipi: SEGNALI AUDIO e SEGNALI DI CONTROLLO. I segnali audio collegano le sorgenti ai modificatori (ingressi e uscite audio), mentre i segnali di controllo collegano i controlli alle sorgenti e ai modificatori (ingressi e uscite CV, Control Voltage). Tipicamente i segnali di controllo sono segnali in continua che variano il valore della continua e grazie a questa variazione è possibile controllare sorgenti e modificatori. Il discorso ovviamente si estende al caso degli strumenti software, in questo caso i segnali audio sono sequenze di campioni (anche le forme d onda generate da funzioni matematiche devono essere campionate) e le tensioni di controllo diventano valori attribuiti a parametri, es. frequenza di cutoff di un filtro 3.2.1 SORGENTI Nel Capitolo 1 abbiamo già incontrato quelle che sono le tipiche forme d onda di partenza su cui costruire il suono applicando opportuni modificatori. Accanto a sinusoidi, onde triangolari, etc., abbiamo parlato anche di rumore. In questo paragrafo studiamo quei dispositivi che hanno il compito di generare questi suoni di base. OSCILLATORI: VCO e DCO Un oscillatore è un dispositivo elettronico designato a produrre un segnale periodico. In particolare un VCO, Voltage Controlled Oscillator (o un DCO, Digitally Controlled Oscillator) è un oscillatore che utilizza tensioni di controllo per variare alcuni dei suoi parametri. Per velocizzare la lettura si rimanda al Capitolo 6 sull Elettronica dei Sintetizzatori Analogici la spiegazione dal punto di vista circuitale. Gli oscillatori presenti sui sintetizzatori tipicamente generano le seguenti forme d onda, di cui riassumiamo qualche utile caratteristica: Figura 3.1 Schema a blocchi valido in generale per un oscillatore, che può essere realizzato nei modi più diversi. Sinusoidale Triangolare Dente di sega Quadra La forma d onda più elementare dal punto di vista spettrale e per questo poco utile alla sintesi sottrattiva. Si utilizza spesso per rafforzare un altra sorgente. Suono morbido e moderatamente aperto (aperto nel senso di ricco di armoniche ), utilizzata anche come rinforzo timbrico. Può essere la base per creare un suono tipo flauto. Suono morbido e aperto (nel senso di ricco di armoniche ), la discesa rapida dal valore massimo al valore minimo la rende più aspra rispetto alla triangolare. Può essere la base per creare un suono tipo archi e ottoni. Timbro forte, aspro, nasale, legnoso, MOLTO ricco di armoniche. Duty cycle del 50 %. Può essere la base per creare un suono tipo clarinetto. 3

Quadra impulsiva Come onda quadra, con la differenza che il duty cycle è diverso dal 50 % ed è uno dei parametri controllabili in tensione. Se il duty cycle è minore del 50 % il suono risulta più nasale, altrimenti è più ricco e aperto. Può essere la base per creare un suono tipo clarinetto, oboe, clavicembalo. Per spiegare il funzionamento dei vari blocchi che compongono un sintetizzatore prenderemo come esempio il Doepfer A-100 [8], un synth modulare molto intuitivo, utile per chi inizia. Figura 3.2 Modulo VCO del Doepfer A-100 Analizziamo il VCO A-110 del Doepfer. Sono subito riconoscibili le quattro uscite audio (simultanee in questo synth) relative alle diverse forme d onda. Per l onda quadra e l onda quadra impulsiva l uscita in questo caso è unica, in quanto il duty cycle può essere controllato in tensione. Posso selezionare l ottava in cui suona la fondamentale dell onda generata attraverso il potenziometro Range e accordare finemente il suono emesso con il potenziometro Tune (molto spesso i synth sono dotati di un potenziometro per l accordatura fine Fine Tune e uno per l accordatura grossolana Coarse Tune). Per controllare la frequenza del suono generato posso collegare un controllo in tensione agli ingressi CV1 o CV2 (Control Voltage). In particolare l ingresso CV1 è pre-attenuato (sistema temperato), mentre il CV2 è a tensione attenuabile grazie al relativo potenziometro omonimo. Per controllare il duty cycle si utilizzano gli ingressi PW CV1 e PW CV2 (Pulse Width Control Voltage) oppure manualmente attraverso il potenziometro PW. Il secondo potenziometro, PW CV2, è un attenuatore per l ingresso PW CV2. La modulazione della larghezza dell impulso restituisce un suono più interessante, in quanto non cambia la frequenza della forma d onda, ma cambia la fase nel tempo rendendo il timbro generato più complesso. L ingresso SYNC permette di utilizzare questo VCO come slave rispetto ad un altro VCO master che lo pilota. Collegando i due VCO, l onda generata dallo slave inizia sempre in fase con quella generata dal master. Il principale controllo applicato al VCO resta comunque sempre la tastiera. In Figura 3.2 non è mostrato come si interfaccia la tastiera (infatti è compito di un altro modulo). Solitamente si ha 1/12 volt per semitono (1 volt per ottava). 4

NOISE GENERATOR Il noise generator, come suggerisce il nome stesso, è una sorgente di rumore ed è ciò che il sound designer cerca quando vuole riprodurre il suono del mare, del vento oppure delle esplosioni o delle percussioni. Come già spiegato nel Capitolo 1, il rumore è dotato di uno spettro continuo. Se il rumore è bianco non si hanno parti dello spettro ad energia maggiore rispetto ad altre, al contrario dei rumori rosso e blu (ad esempio), che ritroviamo anche nel modulo A-118 del sintetizzatore Doepfer. Questo particolare modulo presenta due uscite, una per il rumore bianco, White, e una per il rumore colorato, Colored. Sotto ai potenziometri Blue e Red si trovano in realtà un filtro passa alto e un filtro passa basso (il funzionamento dei filtri sarà più chiaro leggendo più avanti i paragrafi che seguono), i quali agiscono sul rumore bianco e tagliano rispettivamente le basse frequenze e le alte frequenze a partire da una frequenza di taglio, regolabile proprio tramite il relativo potenziometro. L uscita Colored è il mix tra rumore rosso e rumore blu. È da notare come su questo modulo non sia presente alcun ingresso CV. Infatti non c è nulla da controllare, in quanto il rumore non è accordabile! Figura 3.3 Noise Generator del Doepfer A-100 L A-118 può essere utilizzato anche come controllo. L uscita Random Output fornisce una selezione di tensioni casuali per il controllo CV. Il potenziometro Rate permette di aggiustare il periodo del segnale random in uscita. In pratica, selezionando 0, il periodo si accorcia, quindi i cambiamenti di tensione sono più rapidi. Nel caso di questo specifico modulo i settaggi su Red e Blue influiscono sulla tensione random. In alternativa si può usare l uscita White per ottenere dei voltaggi casuali. Infine Level controlla l ampiezza delle tensioni random in uscita. 3.2.2 MODIFICATORI VCF Voltage Controlled Filter I filtri sono alla base della sintesi sottrattiva. Generiamo una forma d onda con una determinata ricchezza spettrale e utilizzando dei filtri andiamo a tagliare parti dello spettro di partenza. Abbiamo quattro tipi di filtri: - Passa Basso (Low Pass Filter, LPF) - Passa Alto (High Pass Filter, HPF) - Passa Banda (Band Pass Filter, BPF) - Elimina Banda (Band Stop Filter, BSF) se il filtro ha un coefficiente di merito molto alto il filtro si chiama Notch. 5

Un filtro controllato in tensione permette delle automazioni, ovvero è dinamico. Le Figure 3.4, 3.5, 3.6 e 3.7 mostrano i vari tipi di filtro. È stata indicata con fc la frequenza di taglio del filtro (in inglese, frequenza di cutoff). La frequenza di taglio è quella frequenza per cui la risposta in ampiezza del filtro è scesa di 3 db al di sotto del suo valore massimo. Figura 3.4 Risposta in Ampiezza di un filtro passa basso Figura 3.5 Risposta in Ampiezza di un filtro passa alto 6

Figura 3.6 Risposta in Ampiezza di un filtro passa banda Figura 3.7 Risposta in Ampiezza di un filtro notch Solitamente nella sintesi sottrattiva i filtri utilizzati sono dotati di un potenziometro per regolare la risonanza (vedi Figura 3.8). La risonanza è un enfasi della frequenza di taglio regolabille nell entità, come spiegato di seguito. Se è possibile controllare un VCF con una tastiera si parla di KEYBOARD TRACKING. Nei sintetizzatori compatti solitamente il keyboard tracking è già cablato internamente allo strumento oppure è attivabile da un potenziometro chiamato tipicamente Keytrack o Keyboard Tracking, etc. 7

Blocchi principali in un synth Francesca Ortolani In un synth modulare invece si collega l uscita CV della tastiera ad un ingresso CV del filtro del sintetizzatore. Questo tipo di controllo serve mantenere costante l azione di filtraggio su tutto lo spettro udibile. Se il cutoff non venisse controllato, ipotizzando di aver fissato la frequenza di taglio a 4000 Hz ad esempio, suonando una nota con un pitch a 10 khz, non verrebbe udito nulla, perché la frequenza di cutoff è troppo bassa. Figura 3.8 Filtro passa basso con risonanza Vediamo un esempio di modulo VCF, sintetizzatore Doepfer. il modulo A-121 del Si ha un ingresso di segnale Audio In e quattro uscite di segnale Notch, High, Band e Low, le quali, come si intuisce, corrispondono a quattro diversi tipi di filtro (notch, passa alto, passa banda e passa basso). I potenziometri regolano rispettivamente: livello del segnale audio in ingresso; Audio Level Frequ. frequenza di taglio del filtro (High, Low) o frequenza centrale del filtro (Notch, Band) leggi di seguito; Res. valore del fattore di merito Q (leggi di seguito). Maggiore è il Q, più stretta è la campana attorno alla frequenza centrale o alla frequenza di taglio (alzando il parametro Res. aumenta anche l ampiezza della campana, vedi Figura 3.8). Su questo particolare modulo, quando si porta il valore della resonance al massimo, il filtro entra in auto-oscillazione, comportandosi quindi come oscillatore sinusoidale alla frequenza selezionata con Frequ. o dagli ingressi FCV. Figura 3.9 VCF del Doepfer A-100 8

FCV2 QCV2 attenuatore per il CV del cutoff FCV2 attenuatore per il CV della resonance QCV2 Si trovano inoltre i seguenti ingressi di controllo CV: FCV1 FCV2 Ingresso di controllo per la frequenza di cutoff (1V/ottava). Ingresso di controllo per la frequenza di cutoff, regolato dal potenziometro FCV2 QCV1 Ingresso di controllo per la risonanza (1V/ottava). QCV2 Ingresso di controllo per la risonanza, regolato dal potenziometro QCV2 Gli ingressi CV sono due, sia per il filtro che per la risonanza: le tensioni di controllo vengono sommate. Su questo modulo non è possibile modificare la pendenza del filtro, essendo questa fissa a 12 db/ottava. Nel Capitolo 4 si tornerà a parlare di filtri più dettagliatamente e si spiegherà il legame tra la pendenza e i poli/zeri del filtro. Osserva: il parametro regolabile relativo alla frequenza centrale come nel modulo A-121 si riferisce alla frequenza per cui il filtro ha il suo picco massimo (Band) o minimo (Notch). Per regolare anche le due frequenze di taglio (bassa e alta) del bandpass o del bandstop si agisce sul fattore di merito Q del filtro. Maggiore è il Q e più stretta è la campana del filtro. Si definisce FATTORE DI MERITO Q: f Q c c = = f f BW c2 c1 f dove f c è la frequenza centrale del filtro e BW è la banda del filtro (BANDWIDTH). 9

VCA Voltage Controlled Amplifier La Figura 3.10 mostra il modulo VCA (Amplificatore Controllato in Tensione) lineare del sintetizzatore Doepfer. In realtà esiste un secondo modulo che differisce da questo per la sua caratteristica tensione di controlloamplificazione di tipo esponenziale (Figura 3.11). Non esiste una regola per utilizzare l uno o l altro tipo di VCA. È consigliato il VCA esponenziale per amplificare segnali audio (dato che la risposta si adatta meglio alla percezione umana del suono) e il VCA lineare per amplificare tensioni di controllo. Il guadagno dell amplificatore è determinato dalla tensione in ingresso ai CV1 e CV2 (range 0/+5V) e dall offset regolabile con il potenziometro Gain come mostrato in Figura 3.11. L offset è semplicemente una tensione continua che viene sommata al segnale amplificato dal VCA. I due ingressi CV agiscono simultaneamente. Le tensioni ai loro ingressi vengono sommate. Questo modulo è dotato di due ingressi audio, Audio In 1 e 2, ciascuno affiancato da un attenuatore (potenziometri In1 e In2). In uscita Audio Out si ha la somma dei due segnali 1 e 2 amplificati e la cui somma è regolata in ampiezza infine con il potenziometro Out. Figura 3.10 VCA del Doepfer A-100 Figura 3.12 Azione del Gain nel VCA A-130/131 Figura 3.12 Caratteristica CV-Amplificazione del VCA A-130/131 Nota: utilizzando come controllo un LFO per modulare il VCA, bisogna ricordarsi di regolare il gain ad un valore maggiore di zero. Infatti quando il segnale di controllo dell LFO ha valore negativo, il segnale audio in ingresso al VCA non viene amplificato. La Figura 3.13 mostra la situazione. 10

Figura 3.13 Effetto di una tensione di controllo negativa al variare del parametro gain Keyboard Tracking: È possibile utilizzare l uscita CV di una tastiera come controllo per modulare un VCA. Il guadagno dell amplificatore viene determinato dal pitch della nota suonata. RING MODULATOR Nel Capitolo 1 si è parlato già di Modulazione AM e della sua versione a portante soppressa chiamata Ring Modulation. Il Ring Modulator rientra quindi nella categoria dei blocchi modificatori in un sintetizzatore, in quanto modifica lo spettro del segnale audio in ingresso. Il modulo A-114 del sintetizzatore Doepfer è un Ring Modulator a due sezioni identiche. Esse sono dotate di due ingressi audio X In e Y In. Come già detto nel Capitolo 1, la Ring Modulation produce in uscita, X*Y Out, uno spettro formato da segnali somma e differenza (senza la frequenza portante che è stata modulata) a partire dai due segnali in ingresso. Questo modulo viene utilizzato per ottenere suoni tipici degli strumenti metallofoni, o suoni di campane o timbri alieni. Figura 3.14 Ring Modulator del Doepfer A-100 11

DIVIDER Generatore di sub-armoniche Esistono diversi tipi di generatori di sub-armoniche. Qui verrà presentato uno dei più semplici, un divisore di frequenza, o divider. Il lavoro di questo modulo consiste nel dividere la frequenza di un segnale in ingresso (per 2, per 4, etc.) e fornire in un uscita una combinazione di tutti i prodotti sommati al segnale che ha originato le sub-armoniche. Nel modulo A-115 del Doepfer è possibile regolare il livello del segnale originale e delle sub-armoniche prodotte (da F/2 a F/16) utilizzando gli omonimi potenziometri. In questo specifico caso bisogna ricordare che i segnali sub-armonici prodotti sono sempre e solo onde quadre, qualsiasi segnale si abbia in ingresso. Figura 3.15 Divider del Doepfer A-100 12

Blocchi principali in un synth Francesca Ortolani VOLTAGE CONTROLLED MIXER Il VC-Mixer, nella sua realizzazione più semplice, è composto da un certo numero di VCA, le cui uscite vengono sommate. In particolare il VC-MIX del Doepfer è dotato di 4 VCA aventi ciascuno un potenziometro per la regolazione del segnale in ingresso, un offset di guadagno e un attenuatore per il corrispodente ingresso di controllo CV. Al CV può essere collegato ad esempio un LFO, un ADSR o qualsiasi altro segnale di controllo. Figura 3.16 VC-Mixer del Doepfer A-100 3.2.3 CONTROLLI ADSR/AHDSR Generatore di Inviluppo A(H)DSR è un acronimo che sta per Attack (Hold) Decay Sustain Release (Hold non è sempre presente). Come già anticipato nel Capitolo 1 è possibile disegnare un inviluppo con cui si può far variare l ampiezza di un segnale audio controllando un VCA. Essendo questo blocco un generatore di segnali di controllo è possibile automatizzare il comportamento di un qualsiasi modulo controllabile in tensione (es. VCF) collegando l uscita CV dell AHDSR all ingresso CV del modulo da controllare. Le cinque fasi (o stadi) tipicamente regolabili in un generatore di inviluppo sono: - Attack: intervallo di tempo in cui l ampiezza del suono passa da zero al valore massimo; Hold: intervallo di tempo in cui l ampiezza del suono rimane su un livello costante (tra Attack e Decay) Decay: intervallo di tempo in cui l ampiezza del suono scende dal suo picco massimo al livello del sustain; Sustain: intervallo di tempo in cui l ampiezza del suono rimane su un livello costante (es. tenendo premuto un tasto di un organo, il livello del suono rimane costante finché il tasto rimane premuto); 13

- Release: intervallo di tempo in cui l ampiezza del suono cade dal livello del sustain a zero quando il suono è terminato (es. quando viene rilasciato il tasto della nota suonata) Figura 3.18 ADSR Figura 3.18 AHDSR La Figura 3.19 mostra il modulo ADSR del sintetizzatore Doepfer A-100. L ADSR genera un inviluppo a partire dal momento in cui si supera una certa tensione di soglia al gate. L ingresso di gate è normalizzato al circuito interno di gate del modulo (collegamento fisso). Un segnale di gate (ad esempio da una tastiera) attiverà l ADSR anche senza alcun collegamento all ingresso denominato Gate. È comunque possibile, tramite questo ingresso, connettere un diverso segnale di gate e utilizzarlo per far funzionare l ADSR. Il gate corrisponde quindi allo stato di: tasto premuto gate on tasto rilasciato gate off Figura 3.19 ADSR del Doepfer A-100 Figura 3.20 Azione del Gate sull ADSR [Doepfer] 14

L inviluppo può anche essere re-triggerato, ovvero ogni volta che in ingresso a Retrig. si trova un segnale di trigger di ampiezza maggiore o uguale alla soglia di attivazione del re-trigger, l inviluppo ricomincia da Attack nonostante il gate sia ancora aperto. Questo serve per far ripartire da capo l inviluppo quando suoniamo più note di seguito, ad esempio, e vogliamo lo stesso risultato di inviluppo per tutte le note. Figura 3.21 Azione del Retrigger sull ADSR I tempi di attacco, decay, sustain e release sono regolabili dai rispettivi potenziometri (A, D, S, R) e il LED fornisce un indicazione visuale della tensione prodotta in uscita al modulo. Lo switch a tre posizioni Time Range permette di cambiare la scala dei tempi dell ADSR. Essa è regolabile su: H (High) M (Medium) L (Low) fino a minuti durata media fino a meno di 100 μsec Questo modulo ha due uscite Output identiche e un uscita invertita di polarità il cui inviluppo è mostrato in Figura 3.22. Figura 3.22 Confronto tra l uscita dritta e l uscita invertita nell ADSR [Doepfer] 15

Blocchi principali in un synth Francesca Ortolani Possono esistere ovviamente numerose varianti per un modulo ADSR. La prima, come già detto, è quella di includere un altro stadio (tipo Hold) o più stadi. Tra i moduli del sintetizzatore Doepfer A-100 è possibile trovare il VCADSR, il quale, come suggerisce il nome, è un generatore di inviluppo controllato in tensione. L unica differenza con il semplice ADSR visto prima è che il VCADSR ha quattro ingressi CV con relativi attenuatori omonimi a cui si collegano segnali di controllo per pilotare i singoli stadi del modulo. Figura 3.23 VCADSR del Doepfer A-100 LFO Un modulo di controllo molto diffuso sui sintetizzatori è l oscillatore in bassa frequenza (LFO, Low Frequency Oscillator). Quando si parla di bassa frequenza, si intende un intervallo di frequenze al di sotto del range udibile. In realtà alcuni LFO possono generare frequenze anche in banda audio. In uscita a questo tipo di modulo si hanno dei segnali di controllo a tensioni variabili che seguono l andamento delle forme d onda selezionate. Il modulo LFO del sintetizzatore Doepfer permette di utilizzare cinque diverse forme d onda (sawtooth, sawtooth invertita di polarità, sinusoidale, triangolare e quadra). La frequenza di oscillazione è regolabile attraverso il potenziometro Frequ. e il range in cui cade la frequenza di oscillazione è selezionabile dallo switch Frequ. Range: H (High) M (Medium) L (Low) Figura 3.24 LFO del Doepfer A-100 range audio range intermedio fino a diversi minuti per ciclo Con un LFO solitamente si producono effetti tipo Tremolo (se controlla un VCA) e Vibrato (se controlla un VCO). Si usa spesso anche per agire sullo spettro collegando il modulo ad un VCF. 16

L ingresso CV Reset In permette di sincronizzare lo start dell LFO ogni volta che viene premuto un tasto sulla tastiera (simile al re-trigger dell ADSR già incontrato in questo paragrafo). L azione del reset è particolarmente apprezzabile se si lavora con una frequenza dell LFO bassa. Figura 3.25 Funzionamento dell LFO (a) senza sincronizzazione, (b) con sincronizzazione SAMPLE & HOLD I termini Sample & Hold non dovrebbero sembrare nuovi, dato che li abbiamo già incontrati parlando di campionamento. Collegando un segnale continuo nel tempo in ingresso, è possibile con questo modulo campionarne la tensione con un periodo di campionamento scandito dal trigger e trattenere il livello di tensione (hold) fino all impulso di trigger successivo. In uscita si avranno quindi le tensioni campionate, utilizzabili come controllo verso altri moduli. Il modulo S&H del Doepfer presenta due sezioni identiche. All ingresso Smp. In si collega un segnale da campionare, possibilmente un segnale continuo nel tempo per un utile funzionamento del S&H: Noise, VCO (no onda quadra), LFO (no onda quadra). All ingresso Trig. In si collega un segnale di trigger (segnale impulsivo: onda quadra o gate della tastiera). Figura 3.26 S&H del Doepfer A-100 17

Figura 3.27 Funzionamento del Sample & Hold. Il campionamento avviene sui fronti di salita del segnale di trigger [Doepfer] Il Sample & Hold viene utilizzato spesso per controllare la frequenza del VCO ottenendo così un arpeggio, la cui natura dipende dal segnale in ingresso al Sample In. Un NOISE o qualsiasi segnale RANDOM produrrà in uscita una sequenza casuale di tensioni. Un LFO invece produrrà delle scale che scendono e salgono. I due LED sul modulo del Doepfer indicano se la tensione del segnale campionato è positiva o negativa per ciascun istante. Se invece il S&H viene utilizzato su un VCF, si ottengono delle modulazioni spettrali ritmiche. 18