Tipos de síntesis: guía clara para entender sustractiva, FM, granular y más

Abres la ficha de un sinte y aparecen palabras como «FM», «wavetable» o «granular». Parecen specs, pero cada una es una forma distinta de fabricar el sonido, y por eso dos instrumentos con perillas parecidas pueden sonar a mundos distintos. Esta guía explica los tipos de síntesis más comunes: qué hace cada uno, cómo suena y en qué instrumento lo puedes escuchar.

Si todavía no tienes claro qué hacen un oscilador o un filtro, parte por qué es un sintetizador y cómo funciona: son cinco ejercicios cortos y después todo lo de aquí se lee más fácil. Esto es un panorama para decidir por dónde partir, no un tratado.

Qué es un tipo de síntesis

Todo sonido con altura tiene una frecuencia fundamental, que es la nota, y una serie de armónicos encima. La mezcla de esos armónicos es el timbre: lo que hace que un La de guitarra no suene igual que un La de flauta. Un tipo de síntesis es el método que usa un instrumento para decidir qué armónicos aparecen y cómo cambian en el tiempo.

Algunos parten de una onda llena y le quitan armónicos (sustractiva); otros los suman (aditiva), hacen que un oscilador mueva a otro (FM), recorren ondas guardadas (wavetable), trozan audio (granular) o calculan cómo vibraría un objeto real (modelado físico).

Síntesis sustractiva

La síntesis sustractiva parte de una onda rica en armónicos y le quita con un filtro lo que sobra. Es el método más fácil de entender para empezar, porque cada control hace algo que se oye al instante.

Cómo funciona

El oscilador (VCO) es el circuito que genera el sonido: una onda que se repite, y cuyo tono depende del voltaje que recibe. Para esta síntesis se usan formas de onda brillantes, como la sierra o la cuadrada. Después, el filtro (VCF) le quita parte de las frecuencias: el más común, el pasa bajos, deja pasar los graves y corta los agudos sobre la frecuencia de corte (cutoff). La resonancia realza las frecuencias justo alrededor de ese punto.

Al final, el amplificador (VCA) sube y baja el volumen según el voltaje que recibe. Una envolvente, una forma de voltaje que se dispara con cada nota, abre ese amplificador y muchas veces también el filtro.

• Carácter sonoro: directo y fácil de controlar. Los bajos gordos, las melodías que cortan la mezcla y los colchones suaves del sinte clásico vienen de aquí.
• Cuándo elegirla: para empezar, porque suena musical desde el primer minuto. Si ya tienes un rack Eurorack (el formato de módulos más usado, con paneles de 3U de alto y ancho medido en HP), esta misma cadena armada con cables está en el primer patch Eurorack.

Si quieres escucharla antes de seguir leyendo, mueve el filtro en el Playground de síntesis, un sintetizador online gratis.

En hardware

El VONGON Replay es un sustractivo polifónico: toca hasta seis notas a la vez, cada una con su propia voz completa. Trae sierra en sus dos sentidos y cuadrada en el panel (la triangular y el seno están en su menú oculto), un filtro pasa bajos de cuatro polos con resonancia, una envolvente ADSR (attack, decay, sustain y release: cuánto tarda en subir, cuánto tarda en bajar, en qué nivel se queda mientras mantienes la nota y cuánto tarda en apagarse) y un LFO, un oscilador tan lento que no se escucha, que mueve el tono y el filtro. El sonido se calcula de forma digital, pero la cadena es la sustractiva clásica.

Síntesis aditiva

Hace lo contrario de la sustractiva: en vez de partir de una onda llena y quitarle, parte de ondas senoidales puras (tonos sin armónicos) y las va sumando. Cada una de esas ondas es un parcial, con su propia frecuencia y su propio volumen.

Las barras de un órgano Hammond son el ejemplo más claro: la primera barra blanca es la fundamental, y cada barra blanca que sacas suma una octava o un armónico de esa nota, así que el sonido gana brillo a medida que las agregas.

• Cómo funciona: si los parciales son múltiplos enteros de la fundamental (el doble, el triple), el sonido queda afinado. Si no lo son, aparecen campanas y metales. Como controlar decenas de parciales uno por uno no es práctico, los instrumentos aditivos agrupan el control: una sola perilla inclina el brillo de todos o los hace aparecer de a uno.
• Carácter sonoro: tonos limpios y vítreos, órganos y campanas. Se mueve cuando los volúmenes de sus parciales cambian en el tiempo.

West Coast: sumar armónicos en vez de filtrarlos

En los años sesenta hubo dos escuelas: la de Moog (East Coast) parte de una onda rica y la filtra, y la de Buchla (West Coast) parte de una onda simple y le suma armónicos. Una herramienta típica de la segunda es el wavefolding, que dobla hacia adentro la parte de la onda que pasa de un umbral; cada pliegue suma armónicos. La otra es el low pass gate (LPG), un filtro y un amplificador en uno: al cerrarse, la nota pierde volumen y brillo al mismo tiempo, como una cuerda que se apaga. El Make Noise XPO es un oscilador analógico con wavefolding estéreo. El 0-Coast de Make Noise toma ideas de las dos escuelas y no se casa con ninguna (Make Noise lo llama «No Coast»): su circuito Multiply suma armónicos y su etapa Dynamics es un low pass gate. La guía completa está en síntesis West Coast.

Síntesis FM

En la síntesis FM, un oscilador cambia muy rápido la frecuencia de otro y aparecen armónicos nuevos; de ahí los timbres de campana y metálicos. Al que mueve se le llama modulador y al que suena, portador. El DX7 de Yamaha, que salió en 1983, fabricaba todo su sonido con FM.

Cómo funciona

Dos controles mandan. El ratio, la relación entre la frecuencia del modulador y la del portador, define qué familia de armónicos aparece: un ratio entero como 1:2 suena afinado, y uno como 1:2,3 suena inarmónico y metálico. El índice de modulación, cuánta profundidad le das al modulador, define cuántos de esos armónicos se escuchan: con índice bajo suena casi como un seno y, al subirlo, el sonido se abre y brilla.

Un pariente cercano es la AM: el modulador mueve el volumen a velocidad de audio, en vez de la frecuencia. Junto a la nota original aparecen dos tonos nuevos, la suma y la resta de las dos frecuencias. El ring modulator hace lo mismo pero se come la nota original y deja solo esos tonos nuevos; de ahí su sonido de campana rota.

• Carácter sonoro: campanas, pianos eléctricos, bajos con ataque metálico y percusión afinada.
• Ojo: la FM es sensible. Un movimiento mínimo del ratio cambia el timbre entero; eso es parte de su gracia, pero pide paciencia.

Cómo suena

En este video, Elektron recorre FM Tone, la máquina FM de cuatro operadores del Digitone II (en FM, a cada oscilador se le llama operador). Fíjate en cómo cambia el timbre cada vez que mueven los controles de los operadores.

En hardware

El Elektron Digitone II tiene cuatro motores de sonido, entre ellos FM Tone y FM Drum, 16 voces y un secuenciador de 16 pistas (el que manda las notas paso a paso, a tempo). En Eurorack, el Make Noise DPO es un oscilador doble analógico con un bus de FM en los dos sentidos, que deja que cada oscilador module al otro.

Síntesis wavetable

Una wavetable es una serie de ciclos de onda guardados en orden, desde un puñado hasta cientos según el instrumento. El oscilador lee uno de esos ciclos y, al mover la posición de lectura, pasa suavemente al siguiente. Si un LFO mueve esa posición, el timbre cambia solo, sin filtro.

• Carácter sonoro: timbres digitales modernos, que mutan con suavidad y se mantienen definidos en la mezcla.
• En Eurorack: mucha variedad de timbres en poco espacio del rack (HP, el ancho de un módulo: 1 HP = 5,08 mm).

Cómo suena

En la presentación del MultiWAVE que hizo Make Noise, el video parte en el minuto 5:53, cuando muestran los osciladores y sus controles de timbre; en el 18:49 cambian de wavetable y el timbre cambia entero.

En hardware

El Modbap Modular Osiris es un oscilador wavetable para Eurorack: trae cuatro bancos de 1.024 ondas que recorres con dos perillas, una para cada eje, y un control de fidelidad que lo acerca al sonido de los computadores Amiga. En sistemas más grandes, el Make Noise MultiWAVE lleva la idea a la polifonía: ocho canales, cada uno con dos osciladores wavetable.

Síntesis granular

Trabaja con fragmentos de audio muy cortos, llamados granos, de entre 1 y 100 ms. Disparando cientos o miles de granos por segundo, superpuestos y con cambios de posición, altura y duración, se arman nubes, drones y texturas que evolucionan de formas que un oscilador común no logra. La fuente puede ser una grabación, un sample como los que guarda un sampler, o tu propia guitarra en vivo; cómo se graba y se corta un sample está en qué es un sampler.

• Los controles que más mandan: el tamaño del grano, la densidad (cuántos granos suenan), la posición de lectura dentro del audio y la variación de altura.
• Carácter sonoro: nubes, texturas congeladas, drones y transformaciones graduales del audio que no suenan a ningún instrumento conocido.

Cómo suena

En el tutorial oficial de Qu-Bit Electronix, fíjate en el minuto 3:36, cuando cambian el tamaño de los granos, y en el 5:39, cuando eligen de qué parte del audio grabado salen.

En hardware

El Qu-Bit Mojave es un procesador granular estéreo que trabaja sobre audio en vivo, y trae un micrófono incorporado para granular el sonido de la sala sin otra fuente.

Modelado físico

En vez de generar una onda y filtrarla, el modelado físico calcula cómo vibraría un objeto real: una cuerda, un tubo, una membrana. Sus controles hablan de tensión, material, golpe y amortiguación (damping).

El modelo más conocido es Karplus-Strong: una cuerda simulada con un retardo corto que se realimenta. Cada vez que el sonido da la vuelta pierde un poco de agudos, igual que una cuerda real que se apaga.

• Carácter sonoro: timbres orgánicos y acústicos que responden a la dinámica, con comportamientos imposibles fuera del sinte: una cuerda de metal que no se acaba o un tubo que cambia de material mientras suena.

Cómo suena

Este video de Qu-Bit dura un minuto: fíjate en cómo el Surface pasa de cuerdas pulsadas a piano preparado y a percusión afinada sin cambiar de módulo.

En hardware

El Qu-Bit Surface es una voz de modelado físico que puede tocar sonidos distintos a la vez: cuerdas pulsadas, piano preparado y percusión afinada, con hasta ocho voces, en 10 HP. El 2hp Pluck usa Karplus-Strong para sonar como una cuerda pulsada, con cuatro voces, en 2 HP.

Tipos de síntesis en uso: varios métodos en un solo instrumento

Muchos sintes actuales no se casan con un método. El Arturia MicroFreak lo muestra bien: su oscilador digital tiene una veintena de modos, entre ellos wavetable, Karplus-Strong y tres motores granulares, y después pasa por un filtro analógico pasa bajos, pasa banda o pasa altos. Es decir, puedes partir de un grano o de una cuerda modelada y terminar esculpiendo el resultado como en un sustractivo clásico.

En la práctica, muchos sistemas mezclan métodos: una voz sustractiva (oscilador más filtro) como base, FM para la percusión y un granular para las texturas de fondo. No necesitas elegir uno solo, pero sí conviene dominar uno antes de sumar otro.

Cuál te conviene para empezar

Si buscas…	Empieza con
Entender cómo funciona un sinte y sonar rápido	Sustractiva
Órganos, campanas y timbres que se abren armónico por armónico	Aditiva
Timbres que nacen en el oscilador y notas que se apagan como una cuerda	West Coast
Campanas, metales, pianos eléctricos y percusión afinada	FM
Movimiento de timbre en poco espacio	Wavetable
Ambient, texturas y audio reciclado	Granular
Cuerdas y percusiones «acústicas» imposibles	Modelado físico

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre la síntesis sustractiva y la aditiva?

Van en direcciones opuestas. La sustractiva parte de una onda con muchos armónicos y le quita los que sobran con un filtro; la aditiva parte de senos puros y suma los armónicos que quiere, uno por uno.

¿Analógico es lo mismo que sustractivo?

No. Analógico o digital habla de cómo se genera la señal; sustractivo, FM o granular, de qué método se usa para darle forma. El Replay es un sustractivo que se calcula de forma digital. El 0-Coast es analógico, pero no se queda en lo sustractivo: le suma armónicos a la onda con Multiply y después cierra cada nota con un low pass gate.

Si quieres entender la síntesis desde la base, parte por la sustractiva. Si ya sabes qué sonido buscas, la tabla de arriba te dice qué método perseguir, y la guía de cómo elegir un sintetizador te ayuda a pasar de ese método a un instrumento concreto.