ทำความเข้าใจเกี่ยวกับ Synthesizer

Synthesizer เป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างเสียงชนิดหนึ่ง โดย Synthesizer ต่างจากเครื่องดนตรีทั่วไปอย่างกีตาร์หรือเปียโนตรงที่ไม่ใช้สายหรือลมเพื่อสร้างเสียง แต่ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์และชิปคอมพิวเตอร์แทน สามารถสฟร้างเสียงได้หลากหลาย ตั้งแต่การเลียนแบบเปียโนไปจนถึงการสร้างเสียงใหม่ที่ไม่เหมือนใคร

เจาะลึก Synthesizer ทำงานอย่างไร

การสร้างเสียงผ่าน oscillator 

ส่วนประกอบหลักของ Synthesizer คือ oscillator มีหน้าที่สร้างคลื่นอิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นพื้นฐานของการผลิตเสียง คลื่นเหล่านี้อาจมีรูปทรงต่างๆ กัน ซึ่งแต่ละคลื่นมีส่วนทำให้เกิดโทนเสียงที่แตกต่างกัน รูปคลื่นที่พบบ่อยที่สุดที่สร้างโดย oscillator ได้แก่ sine waves ซึ่งให้โทนเสียงที่นุ่มนวลและบริสุทธิ์ นอกจากนี้ยังมี square waves เสียงเหมือนขลุ่ย และ sawtooth waves ซึ่งมีความคมและเสียงที่สว่างกว่า

ด้วยการปรับแต่งรูปคลื่นเหล่านี้  Synthesizer สามารถสร้างเสียงได้หลากหลาย ตั้งแต่เสียงบี๊บธรรมดาไปจนถึงเสียงเลียนแบบเครื่องดนตรีที่ซับซ้อน

Filters การสร้างเสียง

หลังจากที่ oscillator สร้างคลื่นเสียงพื้นฐาน มันจะผ่าน Filters ตัว ใช้เพื่อสร้างเสียงโดยการลบความถี่บางอย่างออก กระบวนการนี้จะเปลี่ยนลักษณะของเสียงอย่างมาก ตัวอย่างเช่น low-pass filter จะกำจัดส่วนประกอบที่มีความถี่สูง ส่งผลให้เสียงมีความกลมกล่อมและอุ่นขึ้น ซึ่งมักใช้ในเสียงเบสหรือเสียงที่นุ่มนวล ในทางกลับกัน High-pass filters จะทำตรงกันข้ามโดยตัดความถี่ต่ำออก ซึ่งสามารถสร้างเสียงที่บาง คม และมีรายละเอียดที่ชัดเจน

Amplifiers และ Sound Envelope Control 

ภายใน Synthesizer แอมพลิฟายเออร์จะควบคุมระดับเสียง ที่สำคัญกว่านั้นคือ Sound Envelope Control ซึ่งจะกำหนดลักษณะการทำงานของเสียงตั้งแต่วินาทีที่เล่นโน้ตจนจบ โดยปกติแล้วจะอธิบายเป็นสี่ขั้นตอน attack, decay, sustain, release ซึ่งเรียกรวมกันว่า ADSR

• attack จะกำหนดความเร็วของเสียงที่ดังถึงระดับสูงสุดหลังจากเริ่มบันทึก
• decay อธิบายถึงเวลาที่เสียงใช้ในการเคลื่อนจากระดับสูงสุดระหว่างระยะการ attack ไปยังระดับ Sustain
• Sustain แสดงถึงระดับที่เสียงยังคงอยู่ในแต่ละโน๊ต
• release คือเวลาที่เสียงค่อย ๆ จางลงจนเงียบลงหลังจากปล่อยโน้ต

Modulation ใน Synthesizer

การมอดูเลตใน Synthesizer ทำให้เกิดความแปรปรวนและการเคลื่อนไหวของเสียง โมดูเลเตอร์ทั่วไปคือ low-frequency oscillator (LFO) ซึ่งทำงานต่ำกว่าช่วงการได้ยินของมนุษย์และปรับแง่มุมต่างๆ ของเสียง เช่น ระดับเสียงสูงต่ำ ระดับเสียง หรือความถี่ต่าง ๆ การมอดูเลตนี้สามารถสร้างเอฟเฟกต์ เช่น เสียงสั่น (ความผันแปรของระดับเสียงเล็กน้อย),หรือเอฟเฟกต์ wah-wah

ฟีเจอร์ Modulation ของเครื่องดนตรีนี้ช่วยเพิ่มชีวิตชีวาให้กับเสียงสังเคราะห์ ทำให้ได้อารมณ์ความรู้สึกมากขึ้นและมีความน่าเบื่อน้อยลง

Synthesizer ประเภทต่างๆ

Analog Synthesizers

Analog Synthesizers ใช้วงจรอิเล็กทรอนิกส์และส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ เพื่อสร้างและแก้ไขเสียง ได้รับความนิยมจากโทนเสียงที่อบอุ่น เข้มข้น และความรู้สึกออร์แกนิก

เสียงใน Synthesizer แอนะล็อกถูกสร้างขึ้นผ่าน oscillator ฟิลเตอร์ และแอมพลิฟายเออร์ที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้า เนื่องจากลักษณะทางกายภาพ Synthesizer แอนะล็อกมักจะมีลักษณะเฉพาะของเสียงที่มีเอกลักษณ์ พร้อมด้วยความอบอุ่นอันละเอียดอ่อนซึ่งนักดนตรีหลายคนมองว่าน่าดึงดูด

Digital Synthesizers 

Digital Synthesizers ใช้ชิปประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) เพื่อสร้างและจัดการเสียง ทำงานโดยการจำลองการผลิตเสียงแบบดิจิทัล ให้ความแม่นยำและความสามารถรอบด้านมากขึ้น Synthesizer แบบดิจิทัลสามารถจำลองเสียงของอะนาล็อกได้อย่างแม่นยำ หรือสร้างเสียงใหม่ทั้งหมดที่ไม่สามารถสร้างขึ้นได้ในแบบอะนาล็อก โดยทั่วไปแล้วจะมีเสถียรภาพและสม่ำเสมอมากกว่า Synthesizer แบบอะนาล็อก และอาจมีคุณสมบัติต่างๆ เช่น พื้นที่เก็บข้อมูลหน่วยความจำสำหรับเสียงและเอฟเฟกต์ดิจิทัลที่ซับซ้อน

Modular Synthesizers

Modular Synthesizers มีลักษณะเฉพาะตรงที่ประกอบด้วยโมดูลที่แยกจากกันและเป็นอิสระ โดยแต่ละโมดูลทำหน้าที่เฉพาะ (เช่น oscillator หรือตัวสร้างเอนเวโลป) ผู้ใช้สามารถปรับแต่งโมดูลเหล่านี้ร่วมกันในการตั้งค่าต่างๆ ช่วยให้สามารถปรับแต่งและทดลองการสร้างเสียงได้อย่างกว้างขวาง

Software Synthesizers 

Software Synthesizers เป็นโปรแกรมซอฟต์แวร์บนคอมพิวเตอร์หรือแท็บเล็ต สามารถจำลองเสียงของ Synthesizer ฮาร์ดแวร์ทั้งแอนะล็อกและดิจิทัล และมักจะมีฟีเจอร์อื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้ยังเข้าถึงได้ง่ายกว่าและราคาไม่แพง ทำให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมในหมู่นักดนตรีและโปรดิวเซอร์สมัยใหม่