Na primeira parte deste post anotei que os osciladores de sons audíveis, que no minimoog voyager são em número de três (o LFO também é um oscilador, mas produz som não audível), produzem ondas sonoras em formas de triângulos, dentes de serra e pulsos (quadradas ou retangulares). Escrevi também que cada forma de onda produz uma frequência fundamental e outras frequências múltiplas ou componentes harmônicas (com exceção da senoidal) as quais podem ser pares, ímpares ou ambas, a depender da forma de onda.
Faço a seguinte indagação: se o programador não desejar algumas componentes harmônicas, como resolver?
A resposta é óbvia!
Filtramos!
FILTERS
O filtro é justamente o componente que serve para filtrar (isto mesmo) as frequências indesejadas geradas por cada forma de onda (harmônicos), e assume papel de suma relevância no sistema de síntese subtrativa, tanto, que é comum ouvirmos a seguinte assertiva: "a personalidade de um sintetizador é caracterizada pelo filtro".
O minimoog voyager não dispõe de analisador de espectro (alguns sintetizadores digitais, ou VSTI's possuem), assim, a filtragem deve ser feita apenas e tão somente por meio da audição, sem, portanto, auxílio visual. Analisador de espectro é instrumento digital ou mesmo eletrônico utilizado para a análise de sinais alternados no domínio da frequência, permitindo enxergar as componentes harmônicas, indicando geralmente a informação contida no sinal de forma direta, como tensão, potência, período e freqüência.
Os filtros "Lowpass" de quatro polos - "ladder filter" - presentes no minimoog original (modelo D), são os mais emblemáticos de toda a história dos sintetizadores, paradigamas para outros fabricantes e também fontes de estudos acadêmicos. É conhecido como "ladder filter" porque os componentes eletrônicos estão dispostos geograficamente no circuito em forma que lembra uma escada. Famosa é a história envolvendo a ARP Instruments e a Moog Inc. Diz-se que esta acusou aquela de copiar o seu "ladder filter" de quatro polos. ARP e Moog chegaram a acordo, e aquela primeira se comprometeu a parar de fabricar o filtro, pagand uma quantia à esta última em função das unidades já produzidas, que equipavam o seu modelo Odyssey mark II. Após, a A ARP desenvolveu seu próprio filtro "Lowpass" de quatro polos.
Aspecto importante de um filtro é o "Cutoff Slope", isto é, a inclinação de corte, fator que determina a quantidade de atenuação acima da frequência de corte, que é especificada em decibéis por oitava (comumente escrito como "dB/oitava"). No aspecto construtivo, cada um dos pólos de um filtro adiciona 6 dB para a inclinação de corte. Desta forma, um filtro de um pólo só apresenta um declive de corte de 6 dB/oitava; um filtro de 2 pólos tem inclinação de 12 dB/oitava de corte, e assim por diante.
Os tipos de decaimento mais comuns de filtros são:
6 bB por oitava (primeira ordem ou "1-pole filter");
12 dB por oitva (segunda ordem ou "2-pole filter"), e;
24 dB por oitava (quarta ordem ou "4-pole filter")
O filtro do Moog clássico é modelo de 4 pólos, de 24 dB/oitava Lowpass.
Existem filtros de 36 dB/oitava, mas são relativamente raros. Um slope de 6 dB é suave e encontrado principalmente nas mesas de mixagem. Já o filtro de segunda ordem (12 dB/Oct) é mais encontrado em sintetizadores vintages. Os filtros de 4 ordem produzem fortes mudanças no timbre.
O minimoog modelo D era equipado com um filtro "ladder" de quatro pólos, como visto.
E o minimoog voyager?
Está equipado com dois filtros de quatro pólos, cada um com 24 dB/oitava, lowpass e highpass!
Sim, isto mesmo, dois filtros "ladder filter" de quatro pólos com a arquitetura original clássica, com ressonâncias (resonance), afetados pelos envelopes de filtro e pelos moduladores. Qual a razão para se ter dois filtros? A resposta está na possibilidade de alterar modos de utilização, bem como na possibilidade de controlar espaçamento (Spacing) em stéroe, inovações notáveis.
O minimoog voyager não gera originariamente onda senóide (waveform sine) por meio de seus três osciladores. Como esta forma de onda não produz componentes harmônicas não teríamos o que filtrar, a não ser a própria frequência fundamental! Não obstante, esta forma de onda é bastante útil na síntese FM (frequência modulada), e pode ser gerado por um quarto oscilador presente no voyager, que gera ondas não audíveis (LFO).
Assim como no componente de mixagem, o voyager permite que seja conectado um controle de voltagem (CV) ou pedal de expressão externo para regulagem do cutoff (já explico o que é), no jack "filter". Neste caso, ambos os filtros do voyager serão afetados por esta conexão, independentemente da definição do modo. O efetivo intervalo de entrada é de -5 a +5 V, onde um CV positivo adiciona corte do filtro, e o negativo subtrai. Se um pedal de expressão for ligado neste jack, o corte só poderá ser feito para aumentar a partir da definição do ponto de corte, uma vez que pedais produzem apenas tensão positiva.
Cutoff
Trata-se de controle de frequência de corte, que permite determinar o ponto a partir do qual as frequências do sinal de áudio começam a ser rejeitadas. É o principal controle de filtro, porque os demais (spacing, resonance e kb. cont. amount) são dele dependentes. Existem dois modos: "Dual Lowpass" e "Highpass/Lowpass".
No modo "Dual Lowpass", as freqüências à direita do knob são excluídas (altas frequências), e as frequências à esquerda (baixas) são autorizados a passar adiante, a seguir caminho rumo ao VCA (amplificação). É responsável, portanto, por subtrair as frequências altas. Em casos extremos, com o filtro quase 100% fechado, ouvir-se-á apenas as frequências sub-graves. O motivo de ser amplamente usado se dá pelo fato de ser capaz de remover as frequências geradas acima da fundamental sem alternar, no entanto, a frequência fundamental.
No modo "Highpass/Lowpass", o controle cutoff altera a freqüência central da banda. Pode-se dizer que sua utilização é mais restrita, porque retira também a frequência fundamental, permitindo a passagem dos harmônicos agudos. É muito útil para criação de efeitos.
No modo "Bandpass", que é acionado mediante combinação de ambos os modos anteriores, remove-se os extremos das frequências, permitindo geralmente que as frequências médias passem - banda média.
Enfim, no modo "Dual Lowpass", são dois filtros de 24dB (4 polos) à disposição, mas, porque eles estão em paralelo e não em série, não se pode combiná-los para obtenção de uma resposta de 48dB. Em vez disso, as suas saídas aparecer individualmente nos canais esquerdo e direito. Daí porque o controle de espaçamento ("Spacing") é crucial, permitindo até um máximo de aproximadamente ± 3 oitavas - entre freqüências de corte dos dois filtros. Isto significa que, para um dado conjunto de parâmetros, tem-se dois sinais, um filtrado mais (ou menos) do que o outro, imprimindo caráter de som stéreo, garantindo resultados importantes.
Spacing
O controle "Spacing" (espaçamento), um dos meus favoritos, já foi basicamente explicado, isto é, sua utilização é possível porque o minimoog voyager dispõe de dois filtros, permitindo, assim, determinar-se a diferença nos pontos de cortes em ambos, passando-os aos canais direito e esquerdo de saída do áudio. Os números sobre a legenda (-3 a 3) em torno do knob é referente às oitavas. Quando o controle de espaçamento é centrado, as freqüências de corte dos modos são idênticas, exatamente como ocorre no filtro do minimoog clássico modelo D, com 24 dB, pois os filtros foram dispostos em série, e não em paralelo, razão pela qual não é possível somar suas potencialidades.
Resonance
O controle de ressonância produz realimentação (feedback), adicionando ênfase harmônica (pico de frequência realimentada) no ponto do corte de freqüência. Este controle afeta os filtros "Lowpass" em ambos os modos, mas não atua no filtro "Highpass".
Quando o controle de ressonância é posicionado no máximo, os filtros "Lowpass" atuam como controle de tom. À medida que o nível de ressonância aumenta, o filtro começa a formarpico na freqüência de corte, cujo conteúdo harmônicos da gama de frequência é enfatizado.
A ressonância cria um pico no ponto de corte (cutoff), enfatizando as frequências próximas. Desta forma, é a quantidade da saída do filtro que é realimentada na entrada no filtro (feedback). No voyager, ao enfatizar a ressonância a partir do grau 8, (girando o knob para a direita), o filtro se transforma em um oscilador (fenomeno denominado "self-oscilation" ou alto-oscilação), produzindo ondas senoidais na mesma frequêncida do ponto de corte, criando interessante artifício.
No Minimoog clássico, a resonância chama-se "Emphasis".
Keyboard Control Amount
Este controle permite que o corte do filtro seja comandado pelas teclas do voyager (ou pelo teclado controlador no Voyager RME). Assim, quanto mais altas as teclas tocadas, mais cortes nos harmônicos agudos. Não costumo utilizar este controle, mas nas poucas oportunidades em que testei ao vivo, pareceu-me interessante principalmente para a emulação de instrumentos de sopro, que possuem notas mais "escuras" nos registros mais altos do que nos mais baixos (Key Following Negativo).
Portanto, se o kb. cont. amount está desligado, ao utilizar no filtro "Lowpass", a mesma quantidade de harmônicos mais agudos serão retidas em mesma quantidade para os acionamentos das teclas graves e agudas. Diversamente, ao ligar o filtro kb. cont. amount., quanto mais aguda a tecla tocada, maior a frequência de corte, fazendo com que as notas mais agudas continuem com o brilho. Se o parâmetro for negativo, temos o oposto: as notas agudas soarão ainda mais "escuras" em comparação ao modo original de ponto neutro.