Analoginen syntetisaattori
Analogiset syntetisaattorit olivat ensimmäisiä kosketinsoittimia, jotka sallivat käyttäjän tarkasti muunnella äänen aaltomuotoa ja sävyä. Ensimmäinen syntetisaattorimusiikin läpimurto tapahtui Walter Carlosin "Switched on Bach" -levyn ilmestyessä vuonna 1968. Se on toteutettu kokonaan yksiäänisellä Moogilla päällekkäisäänityksenä. Levyä myytiin enemmän kuin mitään muuta klassista levytystä aikanaan.
Sen sijaan, että käytettäisiin tarkkoja digitaalisia säätöarvoja, analogisissa syntetisaattoreissa käytetään sähköistä jännitettä äänen ohjaamiseen. Jännitteellä voidaan ohjata syntetisaattorin äänigeneraattoreita ja suodattimia. Varhaisissa syntetisaattoreissa nämä olivat erillisiä itsenäisiä yksiköitä, moduuleita. Ensimmäiset syntetisaattorit muistuttivat paljon enemmän käsikäyttöistä puhelinvaihdetta kuin pianoa. Saadakseen aikaan äänen joutui yhdistelemään kymmeniä johtoja eri moduulien välillä, jotka yhdessä sitten muodostivat äänen.
1970-luvun alussa analogiset syntetisaattorit kehittyivät yhä pienemmiksi, kun eri moduulit ja johtimet sijoitettiin soittimen sisään. Enää ei tarvittu sotkuista johtovyyhtiä vaan syntetisaattoria voitiin ohjata kytkimillä ja potentiometreillä.
Analogisissa soittimissa ääni muodostetaan äänigeneraattoreilla, jotka ovat tarkemmin jänniteohjattuja oskillaattoreita, VCO:ita. Niillä tuotetaan erilaiset perusaaltomuodot, joita ovat siniaalto-, kantti- eli suorakulma-aalto ja sahalaita-aalto. Ääniaallon muotoa voidaan muuttaa portaattomasti - tämä on myös nähtävissä oskilloskoopilla. Yksinkertaisesti oskillaattori on laite, joka värähtelee tietyllä taajuudella. Analogisen syntetisaattorin koskettimisto lähettää jännitearvoja painetusta koskettimesta riippuen (mitä pienempi jännite sitä matalampi nuotti), ja VCO tuottaa jännitteestä riippuvan taajuuden.
Seuraavaksi ääni ohjataan jänniteohjattuun suodattimeen VCF:ään - esim. alipäästösuodatin ja ylipäästösuodatin, jotka suodattavat pois tietyn taajuuden ylittävät tai alittavat taajuudet. Näin ne vaikuttavat kertautuviin yläsäveliin eli harmonioihin, jotka antavat esim. huilun äänelle sen tunnistettavuuden. VCF:n toiminta on helpoimmin kuultavissa sahalaita- ja kantti-aaltomuodoilla, jotka sisältävät paljon harmonisia kerrannaisia. Suodattimia voidaan ohjata joko 1.potentiometrillä, 2.koskettimistolta laukaisemalla (ADSR) tai 3.säätää toinen oskillaattori ohjaamaan suodatinta.
Jänniteohjatun vahvistimen eli VCA:n avulla ohjataan muodostettavan äänen voimakkuutta.
Äänen muodostavia oskillaattoreita voidaan ohjata toisilla oskillaattoreilla. Oskillaattorit, suodattimet ja vahvistimet ovat kaikki jänniteohjattavia, mikä antaa musiikin tekijälle paljon tilaa erilaisille kokeiluille. Esimerkiksi matalataajuusoskillaattoria (LFO:ta) voidaan käyttää esim. vibraattoon, tremoloon ja erilaisiin resonanssi- ja suodinefekteihin.
ADSR-generaattorilla (Attack, Decay, Sustain, Release) eli vaippa- tai verhokäyrägeneraattorilla voidaan säätää neljää ääneen vaikuttavaa perustekijää: nousuaikaa, laskuaikaa, pitotasoa ja vapautusaikaa. Ideana on, että kun kosketin painetaan alas, ADSR nostaa jännitteen huippuarvoonsa nousuaikasäädön määräämässä ajassa (A). Tämän ajan kuluttua jännite laskee pitotasolle (S) laskuaikasäädön (D) määräämässä ajassa. Kun kosketin vapautetaan, jännite laskee nollaan vapautusaikasäädön (R) mukaisesti. Vaippageneraattorilla ohjataan yleensä VCF:ää ja VCA:ta.
Miro Lahdenmäki, fysiikan esitelmä, lukio.