Sintetizadores

Síntesis práctica: ideas atípicas para uso de los filtros comb

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Hoy quiero comentaros algún truco que aplico habitualmente al crear sonidos con sintetizadores, especialmente cuando se trata de analógicos / VA. No es un truco de principiante, pero tampoco es complejo de llevar adelante. Puede aprovecharse con prácticamente cualquier sonido y usa un filtro peine (comb filter en inglés). Es uno de los tipos de filtro que posiblemente menos uso reciben pero que están cada vez más presentes en muchísimos sintetizadores hard y soft. No pocas veces en la arquitectura de voz y otras como efecto en la salida.

En este vídeo veréis desde una perspectiva práctica a qué me refiero. Escuchadlo sin distracciones, con auriculares si lo veis necesario, porque pretendo mostrar una de esas cosas que apenas se nota por sí misma, que no deja una huella clara, pero cuya ausencia se echa en falta. La mejora que notaréis no es llamativa, pero puede ser clave para ayudar a romper la monotonía de sonidos de origen sintético/analógico. Además si al combinar varios sonidos sintéticos el resultado queda un tanto inanimado y mortecino, con una cierta amalgama que funde en exceso los sonidos, este truco puede ayudaros a darle a cada uno una personalidad ligeramente diferente y que haga que combinen mejor.

Dientes y cuadradas, ondas excesivamente matemáticas

Las formas de onda tradicionales de los osciladores, como los dientes y cuadradas, no fueron realmente definidas pensando en su utilidad musical. Sencillamente eran formas de onda que los osciladores de los laboratorios de electrónica generaban y se usaron tal cual para los primeros sintetizadores. Y desde ahí hasta ahora.

¿No os pasa con sintes analógicos / VA que se acaba notando una sensación muy artificial y demasiado reiterativa en los sonidos generados? No pocas veces son sonidos que agotan pronto al oyente. Y su variedad es escasa, salvo que intervengamos en la forma de onda con PWM, sync, FM/PM, etc.

En un diente de sierra, la intensidad de los armónicos a lo largo de la serie armónica cae unos 6dB por octava. Cada armónico es más fuerte que el siguiente, hay una traza global monótona, de caída continua de nivel. Y eso huele a artificial por los cuatro costados. Su espectro es tan regular que nuestro oído fácilmente descubre esa regularidad y en cierta forma se aburre. No encuentra  la riqueza y contrastes que sí presentan los sonidos ‘reales’ que está acostumbrado a lidiar en el día a día.

Comparad con el aspecto de cualquier sonido real, como esta nota de violín cuyo espectro os muestro, y en la que la curva que sigue el nivel de los sucesivos armónicos es de todo menos monótona, con innumerables realces distribuidos, un sinfín de subidas y bajadas.

Ejemplo de espectro real (violín), alejado de la regularidad de dientes y cuadradas

Filtros peine

Los filtros peine tienen muchos usos. Son la base de los flanger, están presentes en la síntesis Karplus-Strong, los hay para eliminación de zumbido o de los pitidos por realimentación acústica… Pero hoy voy a hablar de su papel dentro de la arquitectura de una voz de un sintetizador. No es extraño actualmente poder disponer dos filtros en serie o en paralelo. Y en el caso de sintes VA uno de los modos que suelen permitirse a esos filtros es el de filtro peine.

En esencia no son muy diferentes de un flanger que mantuviéramos quieto, sin modular con ningún LFO. Como ya hemos visto en alguna otra ocasión, los comb y los flanger se basan en un retardo realimentado. Es una estructura muy simple pero que consigue generar una respuesta en frecuencia compleja con un conjunto numeroso de picos y valles. Eso sí, las posiciones de esos picos y valles forman una serie equiespaciada (armónica) y de ahí el que se hable de una respuesta de tipo ‘peine’ con púas regulares.

Picos y valles regulares alternandose en la respuesta de un filtro peine

Como resultado la aplicación de un filtro comb fácilmente tiene una sonoridad de ‘flange’ que, aunque tiene sus usos, resulta en muchas ocasiones demasiado marcada. Los flanger, especialmente cuando subimos su resonancia, imponen un cierto ‘tono’ (el de su propia serie armónica) sobre cualquier sonido que los atraviese y tiene una cierta sonoridad a tubo resonante, un tanto metalizada, que enseguida agota al oído y resulta excesivamente evidente.

El truco: mejor peinaditos

En el vídeo veis cómo, tras haber creado un sonido muy elemental con sabor a cuerda, aplico un comb después del tradicional filtro paso bajo.

Imponer una respuesta de tipo ‘peine’ sobre la regularidad extrema de la caída progresiva de los armónicos en un diente filtrado es una forma de recuperar una mayor riqueza y variedad. Sin ser tan agradablemente caótica como la distribución de los realces que veíamos en el violín, la imposición de una respuesta en peine sí nos permite evitar la caída monótona de nivel de los armónicos en el diente. Introduce realcen y valles que, en su justa medida, llegan a resultar agradables.

Izq: espectro de un diente filtrado; Der: diente filtrado y 'peinado'

Lo de la justa medida obliga a ajustar una frecuencia más bien baja en el ‘comb’. Lo apreciaréis en el vídeo. En caso de ser alta el efecto que se escucha es el de una pocas resonancias distantes y en seguida evoca sonoridades vocálicas. Con frecuencias graves la alternancia picos-valles es mucho más densa, como deseamos.

Además tampoco hay que excederse con la resonancia (realimentación del comb) porque si la marcamos mucho empieza todo a teñirse de ‘flanger’ y no es ese nuestro objetivo.

La medida justa dependerá de cada sonido, pero una buena regla es partir de un ajuste medio-bajo de resonancia para desde él ajustar la frecuencia de corte en búsqueda de un ‘color’ atractivo, pasando después a rebajar mucho (muchísimo) la resonancia. Rebajarla hasta el punto de que dejemos de notar el efecto del comb, que ya no sea llamativo. Lo llamativo tiene que ser el que si lo quitamos el sonido pierda una parte interesante del carácter. No queremos que ‘suene a comb’ sino que suene ‘a través de un comb’, apenas teñido del color que este puede aportar.

El comb como ‘caja de resonancia’ de nuestro sonido sintético

Ese guiño que aporta el comb no deja de ser una coloración un tanto ‘boxy’ o nasal. Efectivamente, el efecto ‘comb’, un eco realimentado, equivale a pensar en rebotes del sonido en las dimensiones principales de una caja o cavidad simple. Pero tal como espero que lleguéis a apreciar en el vídeo, al final ayuda, si no nos excedemos con la presencia del filtrado peine que debe ser sólo un matiz.

Un sonido sintético como el del diente, aunque haya pasado por un paso bajo, no deja de ser una fuente ideal, casi como la cuerda suspendida en el vacío. La entrada en acción del comb viene a ser una primera aproximación a dotar a ese sonido de una ‘caja de resonancia’. Ese cuerpo que nunca falta en ningún instrumento y que por tanto agrada reencontrar también en los sintéticos. Ciertamente es un modelo muy burdo. La riqueza de rebotes en el cuerpo de un violín o una guitarra no tiene nada que ver con esta simplicidad del comb, pero es un recurso que tenemos a mano en nuestros sintes actuales.

Por cierto, os recomendaría no usar en el filtro comb el clásico ‘key tracking’ que mueve la frecuencia de corte según tocamos distintas notas. Al menos no de partida. Personalmente me gusta esa sensación de ‘caja de resonancia’ fija que impone unas coloraciones concretas que son idénticas para cualquier nota, como sucede con el cuerpo resonante de los instrumentos reales. No es que no pueda usarse, pero seguramente no al 100% de tracking, sino en dosis mucho más cortas.

A cada instrumento su propio comb

Siguiendo con esa analogía de la caja de resonancia, cuando en un tema mezcléis varios sonidos sintéticos, y especialmente si provienen de un mismo sintetizados, pasar cada uno de ellos por un comb con un ajuste diferente es una ayuda valiosa para dar pistas al oído que ayuden a discriminar los distintos sonidos. Nuestro oído es muy hábil en descubrir resonancias fijas, no en vano es lo que nos ayuda por ejemplo a distinguir las vocales, y estamos muy preparados para ello.

Esas veces en que dos sonidos que funcionaban bien separadamente se confunden en exceso cuando se reúnen, pueden verse superadas aplicando en cada uno un comb con diferentes parámetros. Eso entrega a cada uno su propia 'huella' en forma de realces, dando a cada uno un 'peinado' diferente que mejora las posibilidades de que los oigamos con una mejor separación.

Otro truco con combs

Veréis también al final del vídeo otro truco posible con los comb. Generalmente cuando ya tengo creada la base de un sonido, dedico un tiempo a añadirle sal y pimienta. A buscar elementos de segundo orden que lo animen. Por supuesto los ajustes de velocidad, como lo clásico de abrir/cerrar un paso bajo para tener más o menos brillo en función de la fuerza del toque. Cómo no algunos LFOs lentos y aleatorios que hagan que el sonido esté en movimiento.

Pero también, cuando hay filtros comb, una posibilidad interesante y muy diferente a lo habitual es modificar la frecuencia del comb. Me suele gustar controlar la frecuencia del comb de forma aleatoria pero no con un LFO sino disparada en el ataque de cada nota. Que cada nota capture un valor aleatorio que se use para ajustar la frecuencia del comb.

Al igual que en técnicas de sampling usamos varias muestras diferentes reproducidas en sucesión ('rond robin') para evitar la reiteración de un mismo sonido, esta otra aplicación de los comb permite a cada nota sonar estable en sí misma, pero diferente de las demás y, sobre todo, diferente aunque repitamos una misma nota.

Pablo Fernández-Cid
EL AUTOR

Pablo no puede callar cuando se habla de tecnologías audio/música. Doctor en teleco. Ha creado diversos dispositivos hard y soft y realizado programaciones para músicos y audiovisuales. Toca ocasionalmente en grupo por Madrid (teclados, claro).

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Comentarios
  • #1 por ElektroNoiser el 15/06/2016
    Excelente uso del filtro de peine! me ha gustado mucho los resultados!
    Gracias por compartir!
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  • #2 por JLC el 15/06/2016
    muchas gracias Pablo
  • #3 por lastsystem el 15/06/2016
    :plasplas: :plasplas: :plasplas:
  • #4 por SG-Bass el 16/06/2016
    Yo tengo una pregunta sobre el último texto en negrita:
    pablofcid escribió:
    Me suele gustar controlar la frecuencia del comb de forma aleatoria pero no con un LFO sino disparada en el ataque de cada nota.

    Imagino que el filtro no se reconfigura al instante, sino que lo hace de forma progresiva. Dado que la orden de cambiar la frecuencia de corte se da al inicio de la nota, el filtro pasará de un estado al otro (quizás en pocos ms) al inicio de cada nota. Esto imagino que afecta al transitiorio, ¿verdad?
  • #5 por pablofcid el 16/06/2016
    #4
    Son muy pocas las ocasiones en las que he visto en un filtro problemas importantes (audibles) del tipo que dices. Es cierto que un filtro analógico que tenga resonancia muy alta y la frec. de corte muy baja (extremadamente baja, en plan subaudio casi, en plan sonidos de bombo por autooscilación del filtro, etc.) puede a veces tardar un cierto tiempo en reconfigurarse a otros ajustes, porque algunas topologías de filtro para frecuencias muy bajas reaccionan muy lentamente a cualquier cambio.
    En el hilo del Analog Four recuerdo que tratamos un caso de ese tipo, que a algunos les llevaba a pensar que algo no funcionaba bien (un mismo 'track' del A4 usado para bombo no podía reconfigurarse a sonido caja salvo dejando pasar unos cuantos segundos 'de recuperación' :->).

    Pero para lo que estamos hablando se trata de frecuencias algo más altas y normalmente de sistemas digitales / VA que no suelen esos comportamientos tan profundamente condicionados por lo 'analógico'. Incluso en sistemas 100% analógicos (en los que los comb no suelen verse mucho que digamos) no es frecuente que haya ese tipo de situaciones como la que describía para el A4. Depende mucho de cómo esté realizado el filtro, los caminos de carga/descarga de los condensadores que le sirven de memoria, etc.
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  • #6 por SG-Bass el 16/06/2016
    #5 realmente no lo planteaba tanto como un "problema", al contrario, más bien como otro posible matiz curioso, otra característica de valor añadido al usar filtros comb de esta manera cambiante en función de los trigger de las notas.

    Gracias como siempre por tus tutos pablo ;)
  • #7 por pablofcid el 16/06/2016
    Si quieres conseguir algo de ese tipo, un cambio 'gradual' en lugar de a saltos, hay que invocar alguna de esas funciones de tipo 'lag' o 'slew rate' que son la base por ejemplo para crear los glide/portamento. En modulares hay a manudo módulos 'lag' o 'slew', y también en varios sintes digitales soft y hard potentes hay posibilidad de que los cambios 'a saltos' lleven asociado un cambio suavizado con una duración o velocidad de cambio regulable.
  • #8 por JLC el 16/06/2016
    Pablo, el plugin que usas parece un jp8000. ¿puedes decir cuál es?
    muchas gracias
  • #9 por pablofcid el 16/06/2016
    Efectivamente, es una simulación del Roland JP8000. Ya lo he usado muchas otras veces, y lo aplico mucho en los cursos (tanto aquí en hispa como en mi academia) porque permite enseñar muchas cosas sin dejar de ser sencillo. Además está disponible para mac, pc y para iPad

    Hice una presentación hace un año:
    http://www.hispasonic.com/reviews/sunrizer-beepstreet-todo-multiplataforma/40627

    Me habrás visto usarlo en muchas entregas sobre síntesis, por ejemplo en la de crear bajo electrónico y en la reciente de cómo hacer unas primeras cuerdas y metales.
  • #10 por microchyps el 16/06/2016
    :amor: =D>

    ¡Gracias!
  • #11 por Sr_Velasco el 16/06/2016
    Muchas gracias Pablo, como siempre por tus vídeos.

    Tengo una duda (un poco chorra) y me gustaría hacerte una consulta. Siempre que se habla se los filtros comb se suele hacer mención a su similitud con el efecto flanger, sobre todo bajo determinadas circunstancias como las que comentas en el vídeo, pero nunca se suelen comparar con un phaser. Así que me gustaría hacerte una consulta al respecto. ¿Se podría considerar un phaser como un tipo de filtro comb? Teóricamente (corrígeme si me equivoco) estaríamos hablando de un "peine de pocas púas" separadas de forma no equidistante. ¿Has encontrado alguna utilidad a los phaser, más allá se simular el efecto rotatorio tipo Leslie? Gracias y un saludo.
  • #12 por Raygun el 16/06/2016
    estos tutos de pablo son de lo mejorcito de hispasonic, tienen un gran valor para mi, estas utiidades del filtro COM son mas utiles de lo que pensamos y gracias a ¨pablo cid¨ podemos gozar y aprender de manera muy interesante y creativa.

    1000 gracias pablo cid, siempre me alegras los dias con estos minitutos de la sintesis :ook:
  • #13 por pablofcid el 16/06/2016
    #11
    El flanger y el phaser tienen principios de funcionamiento diferentes. Me has recordado que os debo un artículo sobre los phasers, de los que soy muy fan.
    Pero no te falta razón en parte. Yo jamás mezclaría un phaser con los comb. Pero sí es cierto que un phaser, en función de el número de etapas que use, introduce unos 'valles' o 'agujeros' en el espectro, y efectivamente buena parte de su gracia está en colocar esos agujeros en posiciones que no sean armónicas/equidistantes para así evitar que se introduzca un carácter tonal tan marcado como con los flanger. El resultado es mucho más dulce y evocador, menos 'definido' que esa tonalidad impuesta que subyace a los flanger y que para mi gusto muchas veces se usa tan forzada que compite y choca con las propias notas que se están tocando.
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  • #14 por pablofcid el 16/06/2016
    #12
    Gracias. Intento ir dando un poco para todos. Cosas básicas para los que se inician y alguna como esta con más enjundia para quien quiera profundizar un poquito. Tenía cierto miedo con esta de que no gustara especialmente o no tuviera acogida, pero si os gusta yo encantado.
  • #15 por Sr_Velasco el 16/06/2016
    #13
    Gracias por la aclaración .
    Me alegro de que seas muy tan de los phasers. Eso va a ser bueno para todos. Impaciente por ver el video sobre el tema.
    Un saludo
  • #16 por carlosi104 el 17/06/2016
    Ha gustado, Pablo, ha gustado y mucho :plasplas:
  • #17 por Raygun el 17/06/2016
    #14

    estas cosas gustan, son necesarias para saber como dominar mejor otros aspectos de la sintesis y cada detalle es siempre bienvenido, una vez mas gracias pablo. :ook: :campeon:
  • #18 por Fernando Monreal el 18/06/2016
    Mejor con Comb sin duda.
  • #19 por Lorp Q el 24/06/2016
    Muchas gracias, Pablo