Selezione Radio – DIY Synthesizer (Part 1)

In 1976/1977 a DIY synth project series was published in the Italian electronics magazine Selezione Radio. Of course, other magazines had their projects too in the same years, but this synth is little known.

We are looking for people that built this synth or own(ed) it. We are looking for images and sounds, and some experiences or user stories.

We will set up a series of posts with the separate articles from the original magazine, including the scans of the pages and an OCR’d text in Italian. We also translated the text to English (with help of Google, hopefully). And besides the scans of the pages you can also download the full article as pdf.

The first part is an introduction to the project.

English, translated OCR version of article Part 1


Is certainly not out place, above all thinking to the broad topic that will continue on this r1v1 stands for many numbers , start the talk about the synthesizer fishing out (and who is meant of Pop over that of transistors _ try to say that not true ) the _ sacred Emerson who , look case , it was just him to point out a diswrso already started for some time (the first experiments by Dr. _ RA Moog were made in 1960) but not yet applied in a manner Like this enthralling to the world musical . Maybe . Before to read these lines, or after have them read, fished out that white and mysterious drive from white dove on the cover and follow carefully , not just virtuosity _ piano , but also the complexity of the sounds that Keith  merson, ( thanks also to help of one specialized team ), was able to create with the “Moog” already before 1970. Now we we do n’t want to ap profit of the subject itself new _ for one magazine specialized , to assure you that in four and quat – trot you you will become likewise experts : we can just affirm that , following us until the end, you will find the always speech more enthusiastically , and you will get many satisfactions discovering in you always new sound ideas , and learning to understand , too _ without a thorough knowledge _ of electronics , the operation _ simple and rational of this _ Synthesizer , which we propose to you part on each side . After all you will see immediately that that is that it will come described is not ultra expensive how the « Wardrobes » cha uses the south said Emerson: on the contrary this Synthesizer is within the reach of a vast public , and it will be truly a satisfaction build it .

You we’ll talk widely processes _ synthesizing logics , we will give you all the news useful for understanding of the schemes ; we will supply you circuit drawings  printed _ and we will treat adequately calibrations and tuning for each _ project . And if not that ba stasse , we communicate since d 1 hour that the author ( see the address at the bottom article ) can provide on request _ the mounting box _ of such Synthesizer . After all , the argument in itself it is already so vast that needed of course Do a choice : it was _ so I decide to present a succession of modules both for ease of construction , both to reduce the complexity of the treatment . Let’s go in therefore in the depth of the theme and we do a bit of history , a lot to clarify the ideas. We all know than the range of tools musical to ours provision is vast and that _ each guy has a her versatility . Above all that , there is who believes that the piano, better if it is one Steinway & Sens, is the tool more complete : cd iefTectively you can not blame anyone who supports it :! since the music _ contemporary of most large artists use the piano to express themselves at best . ! \ makes a floor (or even a Organ , which still is one instrument keyboard ) presents _ the big drawback of not being able to give the effect of Glis sato , that is , it is not possible to slide softly from note to note, neither you can to ring a note that be intermediate between _ two successive semitones .

The Jazzmen more shrewd remedy to that. is lacuna , partially , premen do the two keys together : the note that is obtained from the sum of two frequencies , thanks to the beats , gives the impression of that desired . To remedy this , above all on organs , it was resorted to , even before the war , to contraptions electromechanical _ that modified the working frequency of the former or gani electronic , or electromechanical , such as the Hammond . Next mind came applied , for the first time in the field musical , a generator with “Pitch” ( frequency ) variable to one instrument manufactured _ in France which is called va « Ondioline ». Here the wave produced was sawtooth , the _ _ which was already a variant of the common waves sinusoidal produced come on more common generators of time. This is wave came done to pass through _ appropriate – filters R / L, e / L and R / e e applied at the exit . In addition , there is the possibility to vary the «Pitch». It was said that a good musician it could almost make people talk this « Ondioline ». Finally , especially on the initiative of large film companies , which had no need new ones effects , came ro built the first prototypes of Synthesizer ; but · be careful to deception : such first name defines the function , le performance , not the operation of these monsters of 1950, which were indeed very difficult to operate : indeed The practice normal of the Mark II ( today still  valued on 250,000 dollars , about one hundred and sixty millions , and owned of the ReA ) was ed is to : choose _ the note to be created , 2nd predi sporre the various filters at work , 3rd to act the generators, 4th program the internal computer which , in the insertion of a tape pet’forato , would have conscientiously given the away at all phases of the operation . In the end it was possible to record the his no Like this product on tape , and , acting on it way , for others and others Note you could obtain the desired melodic line. True mind monstrous , too for Emerson. For this “Impasse ” of procedure (almost inhumane that yielded the operators of these synthesizers _ almost crazy between knobs and levers ) the music electronic _ did not rise from the enough until the end of 1950s .

To the you begin of 1960, the Dr. _ Ro bert Albert Moog ( you recognize the name ?) had that flash of genius that it would have revolutionized everything : maybe tired of going around knobs and press buttons , he I think of the races all _ synthesizer functions _ _ to the only one presence of two im pulse : one to make it work the Schmitt triggers _ and therefore to give the away to the manufacturing processes wave produced by a generator ; the other to pilot this generator , which _ where you go to produce a ramp (and a wave square ) of frequency linearly proportional to tension control pulse . _ But where to get this tension ? It was the egg of Colombo: it was enough a divider calibrated in. precedence and commanded by a _ keyboard _ with relative contact box . All _ this method came called << V oi tage eontroll » why you you can to drive all with that step of voltage that you get from the divider . Here’s why I am elements _ fundamental in the Synthesizer the VCO ( oscillator voltage controlled ) , the V. _ eA ( amplifier checked in tension ), that then you can understand still  better when will come the presentation of the various modules . Taken from the raptus , after to ver heard the imitations of the battery _ on Brain Salach Surgery (ELP – end of 2nd side ) , you want to give beer to a _ drummer of a complex that sits on it stomach .

So take the your Synthesizer ( N. B. il _ Moog is the Robert Moog synthesizer, then eye to use Moog here , Moog there etc. ) and the noise generator white take the signal , then mixes it _ with the wave triangular produced by the V .eo and the everything you slam it into the VeF . Pass Low ed still in the VeF . Pass Band. That that jump out goes into the VCA and from here at the exit . Alt! If you stop here the result is one crap . In fact , you will have to check in voltage is the VCA, that the two VeF .: The first through _ the Generator of Function that gives the sound a very fast Attack and an average fall , thanks to the envelope that produces to adjust the VCA: the two filters through two “Bias” that adjust to taste . After of which you will use two tensions : a impulsive , that serves to start the Generator of Function , and the other to Step that you will get from the divider when you will press a key of the ta stiera , and that will serve to pilot the V. _ eO on the desired note. All here , (NB Emerson that it is slightly more sophisticated , instead of playing him, lazy as it is , it prefers to use the sequenzer , which gives the aforementioned driving voltage _ how the divider , but in one sequence _ pre – programmed by an internal mini computer ). In short , that ‘s all dependent on a or more tensions _ control . You will see , too if it doesn’t seem like it now , how easy it is create connections how that described above , and without fear of breaking in everything or burn something , since every circuit that it will come described is protected versus overloads or short circuits in input or output . ( Of course we ca n’t guarantee a good result if you decide to fly the VCO or other with the mains voltage ) . We continue in the discourse: we think that already you will stay racking your brains on the Braids and on Enci clopedia of Dideret and D’ Alt : mbert to solve yours doubts . on In Tangles , Pitch, Dynamics , Attack , Fall , Wave square etc. _ Don’t worry : we will explain everything we of the sound and of the his features .


In practice I am only three the features that distinguish the sound of one instrument musical : the Pitch, the Envelope and the Tim bro . Of the three the Pitch is probably that that requires the most wide explanation . Pitch and frequency I am two terms used in two different technologies that describe the same what . When a engineer and a technician they speak of 261 Hz mean a vibration of 261 times per second . When a musician also hints at middle C it refers to something that vibrates 261 times per second . If the musician has a clie to do with ‘ tools conventional he refers _ probably to one string or reed , but if it plays a Organ or a Synthesizer _ it is probable that mean the same thing of the technician , that is a waveform _ electric with frequency _ of 261 Hz. The ear human is very sensitive to the change of Pitch most that at each other musical parameter . The intensity of a sound needs to to vary remarkably before the listener surrenders _ _ account of the good musician can   to say when a semitone also varies by only 3 % of the range between the note and the tone higher . The envelope is a term generic that it refers , in this case , to the variation of the intensity of a sound as a function of time, ie with which speed the breadth of a sound leads to a _ determined level and with which decreases to the level initial . them time in which the sound rises to his maximum intensity he comes named Attack Time , this first musical parameter allows us to know _ in which way the tool musical he comes played . If the Attack Time _ the tool is very short musical is probably of the percussion type . If the Attack Time it is quite along the tool belongs probably to the family of the instruments reed _ or arc , where the excitation force – the breath or headband – employs a some time before arousing completely the element vibrant . If we forget the factor Talent the task of the musician is to provide energy to the system . The musician enters power in the system and the system transforms such energy into sound and warmth . The energy dissipated under form of heat does not contribute to the creation of sounds . All this is very interesting, but it does not explain us for example the sound of a bassoon . Own to explain this , another very important feature of one instrument musical is the Fall Time _ indicating how _ the amplitude of the sound decreases in operation weather. The Fall Time _ depends on how much . ta power is put into the system and by how much power he comes dissipated under form of heat . A rope that vibrates disperses little energy and therefore has a Fall Time _ rather long . The membrane of a drum , on the contrary , disperses a lot power and therefore has a very short fall time . there Holding Time _ is the time interval that runs between the Attack time and the Fall time , i.e. the persistence state at a _ Certain level sound of one instrument musical . How it’s easy to imagine the percussion instruments _ they have not Holding time . _ The instruments that they receive a continuous supply of energy by the musician , by means of the bow if a corμe or of the pedals and keys if organs , they have a time of Seal equal to the time which there is the contribution of energy . Anyway Attack , Hold and Fall are the first phenomena of the dynamic musical , but there is another condition that deserves a separate discussion . When one instrument musical percussion _ he comes beaten very hard the element that vibrates deforms _ beyond the point where _ is still possible a fall sweet ; in fact a lot energy was _ fed into the system , energy that riation of the level sonorous , but a can   then manipulate the system same with a _ result overload . _ At day under of such conditions the it stema ( rope , membrane od other ) will be able to break free easily from the excess of energy . After that the I am overloaded it was dissipated the element continues to vibrate and dissipate _ power so _ linear . The result is a quick At heel time _ Follow him immediately from a Download time _ to his time followed from a time of Fall . In one instrument natural everything that is can   happen , but it is impossibih : that to a Download time _ follow a time of day Fall ; on the contrary this is easily obtainable with a Synthesizer .

We can to illustrate graphically the conditions discussed tracing of the graphs that represent the trend signal _ in operation of time. The envelopes I am represented in Fig. I. How long the development of a is important sound it does not explain to us the various differences existing between the sounds of the various instruments musical . For example the trumpet and the horn French I am both brass , with the same Time of Rise , Hold and Fall and with the same tonal excursion , but what despite the sounds from them generated I am well . different the one on the other . This difference derives from the fact that the instruments musical do not generate a sound composed from one alone frequency . _ Every note is made up of a number of frequencies different and it is right the number and the amplitude of the single frequencies that determines _ the rubber stamp of one tool . The concept that a single musical pitch can   to be composed for more than one frequency can   to be reason of confusion . The waveform of marked in Fig. 2 is a sine wave and represents the basis for building every waveform . _ The sinusoid it is the only one waveform _ made up from one alone frequency and, most importantly , any waveform can   to be built employing just mind of the sinusoids . In fig. 3 is illustrated everything what . We have two sinusoids drawn with hatching and initialed A and B. How We can note from same give gra1nma the sine wave B has frequency Double respect to A c then it is the second harmonic . If we drew a third sine wave frequently _ triple with respect to A of remmo that such sine wave is the third harmonic of A. If we add the sinusoids A and B we will get the waveform _ drawn with stroke continue _ We note that , although the new wave have a different form than A, it has the same frequency , and therefore the his same Pitch. If the third , the fourth , the fifth harmonic would come add up to A the forrria wave resulting but the frequency would change _ would remain always that by A. It is not necessary that every harmonic of the frequency basic is included in the wave so long as in themselves instruments musical someone ar moniche I am suppressed . The wave square drawn in Fig. 4 it is one example .

It is difficult im maginare that such wave Like this regulate _ can _ obtain combining forms wave sinusoidal , but this is possible as he illustrates the series of Fig. 5 (from A to C). In A the frequency fundamental is added to his third harmonic to obtain the wave drawn with a continuous line . In B it is added to the new one wave the 5 ” harmonic and it results a new waveform to which _ he comes added up in C the 7 ” harmonic . We can note that , adding the various harmonics to the fundamental , the new waveform tents to stretch the sides external , to make them plans and to reduce the ripple to his top . When other harmonics they will come add up to the wave obtained you will have a wave square regular . We note that not all harmonics they come added to the fundamental , but only the odd (3, 5 “, 7”, etc. ).

 HOW TO GET THE VARIES OF WAVE FORMS Now that we know Why the instruments musical they have sounds of verses We can to begin to examine the chance to get these sounds with circuits electrical . The first method to reproduce electronically a determined waveform is named _ Synthesis of Frequency . Different oscillators generate of the sinusoids at frequencies multiple and the combinations of the various exits they come add up between them to obtain the desired waveform . By modifying the breadth of the various sinusoids can _ reproduce easily all _ wave shapes . _ One of the problems of that system is given by the difficulty of construction of oscillators stable that maintain a frequency multiple of that of the other oscillators .

Lot of organs that they employ the it stema of the Frequency synthesis _ solve partially this issue employing a oscillator regulated on the frequency more high and then dividend such frequency to get all _ other ii necessary . The technique engaged in the Sinte tizers is called Synthesis Modeled and can to be considered how ] opposite _ of the Frequency Synthesis . _ Instead of adding up between They the frequencies wish you start from a signal with a particular wave form rich in harmonics and then atlenuano _ or are eliminated the harmonics that are of no interest . This can   to seem a way rather strange to absolve to ours scope but there is a previous one biological : the voice human . Of course there are other reasons that they have pushed to employ the Summary Modeled beyond than to please mother nature . To design a oscillator sinusoidal checked in tension it is difficult how much to design a VCO, design 5 or 6 cbl : mirror the requirements necessary for the Summary of Frequency and that must to have a constant gauge in frequen . za for one determined voltage control is very difficult .

Since the Synthesizers they operate with forms wave rich of harmonics it is not necessary that the oscillator genres a signal sinusoid le . I VCO employees in greatest part of the Synthesizers generate of the forms wave provisions from different structures harmonics . In practice they are used of the oscillators to relaxation to generate a voltage ramp _ that he comes then converted in forms wave triango lare , impulsive , square , ccc. through appropriate circuits electrical . In some cases the waveform triangular _ is converted in sinusoidal . These forms wave and the They harmonics I am listed in Ta beautiful I. To use the Summary Modeled we have to have some details circuits that allow us to eliminate or mitigate the harmonics undesirable ratt :, or of the filters . In Fig. 6 it is represent the frequency response diagram _ _ of a filter Pass Low. This diagram shows us that as it increases of the input frequency _ the signal in u scita decreases in level . We hold present that a filter does not change the frequency of the signal but it mitigates it only . If ìl signal applied to the filter will have a waveform _ complex the filter it will change the structure of the signal , that is will mitigate the frequencies more high . Jn Fig. 7 is represented the frequency response diagram _ _ _ of a filter Pass Alto. In this case the breadth signal _ decreases with decreasing of the frequency applied at the entrance . We keep in mind that in both filters the amplitude of the signal begins to rise or fall at a well determined one frequency which is said Cutoff frequency _ of the filter and comes indicated with the symbol Fc . A important parameter associated with filters is the so-called ” roll of rate “, measured generally in dB per octave. The dB is one level measurement _ electrical and when referring to voltages _ a variation of about 6 dB corresponds to double the liveJlo initial . The octaves I am of the frequencies double to some said reference ; _ so a filter that have a ” roll of rate ” of 6 dB per octave means that whenever frequency _ _ _ double the voltage filter outlet _ it halves or doubles ( depending on the filter : that is , if it passes low or high ). In Fig. 8 is represented the response in frequency of a Filter passes band . How shows us myself _ diagram a filter passes band attenuates all _ frequencies lower and upper to one certain frequency X while such frequency passes without to be attenuated . The frequency X comes _ said center frequency with symbol Fc . You I am parameters _ that allow us to know attenuation of a filter passes band at frequencies other than Fc , but such parameters are not very important and for now we will just talk of the “O” of the filter . More the “Q” of the filter is high and more they will be attenuated the frequencies other than Fc . In Fig. 9 it is represented the response diagram _ in frequency of a filter Notch which is nothing else that the opposite of a filter Band Pass . Instead to leave to pass the frequencies next to Fc the attenuates .


How to check one instrument musical so that get the maximum _ _ surrender is always state the problem of manufacturers _ since since _ _ the first man some caves knocked on a trunk cable . In many instruments musical the system control _ it’s obvious . Let’s check al cuni elements of the dynamic pressing keys or ropes , beating etc. _ And let’s check the frequency I am selling the hand and / or the lip . The stamp is in many cases a particular of the instrument and it is independent from ours control . This is not the case of a Synthesizer so long as we we have the possibility of counterJlaree to vary every sound characteristic . _ Someone features the We can predetermine rotating potentiometers and movendo switches and others the we can make it vary automatically through I use it of automatic function generators . _ Before examining _ some checks available in a Synthesizer let ‘s make sure we are there impressed in mind that the controls in a Synthesizer carry out always and only one determined operation : generate a voltage proportional to some para. meters that can to come changed by the performer . While in many cases the tension check it will come used to check the VCO, but it will not be always true .


The keyboard for playing the plan is one of the more personal inventions , but when _ he comes used to play a Synthesizer is at its best a compromise . The musicians sti usually they know the keyboard and king applied to instruments polyphonic , that is instruments that can to ring more Note at the same time; this does not apply to synthesizers so long as I am instruments monophonic where you can _ to ring a one note at a time. The reason for this it is obvious since the oscillator can   to accept a alone voltage check at a time. Wanting they could use refined switching devices to obtain _ two Note at a time but this did not result of great interest. So long as the organs electronic I am become common we know that you ca n’t control the dynamics of the sound pressing more or less strong sui keys and this is also exact for many Synthesizers . Beyond that signals _ of Triggering, generated when you press a key , the only one voltage check that the normal keyboards provide turns out proportional to the position button _ pressed . The most perfected Synthesizers they have keyboards that provide . in addition to tensions indicated above , allrc two tensions check proportion them at the speed with which a key he comes held down and released . This is a improvement significant Why allows to the king influence musician dircltamcn te three parameters mu sical i by pressing only a key .


Pos :; or not to be mechanical and electronic and are the most _ simple with : rolli of a Synthesizer . Some I am of potentiometers to which leaders is applied a tension . The difference _ of potential between _ check mobile and one fixed is proportional to the position contact _ on the strisciu of material resistive . The controls They are not linear generally _ understood how substitutes of the keyboard so long as many reasons I give them back inadequate . First, it is technically hard to produce electronically a im trigger pulse when _ a check he comes pressed . This fonzione is performed manually with a contact separate that needs to to be Closed whenever _ _ you play a Note. Second , using a check li ning for pitch is like _ to ring a violin, the that it requires remarkable experience before knowing the note that he comes gcnernt.i pressing in a determined point a rope . All that is is rendered automatic employing a keyboard . In this application is possible _ provide for a check auxiliary for many para meters how the Pitch, moving quickly the Fc of a filter or checking the level mixing _ of noise White with sound . The tension check general.i from these checks can   also to be applied to one of the inputs check of the Veo . to produne tlll Glis sando manual, a vibrato, or can to be used in conjunction with a V .CA for otlcni;: re effects of tremolo.


The pedals allow you to check some parameters musical without detach the hands from the keyboard . Que sti pedals are similar u those of expression of organs with the only one dilicrcnza that the latter affect only on the volume of the signal , while the pedals apply them to a Synthesizer can serve to check Filters , oscillators or amplifiers . CONTROL LEVERS The control levers I constitute no the controls more quick and are similar to the Cloche of the airplanes . The look more important than that type is contemporaneity _ control _ of four sound parameters . _ A parameter can be checked moving forward and indie . I find the lever , another moving it to the left and to the right , a third with trol can   to be obtained proportionally _ to the movement vertical of the toggle and a fourth in proportion to his rotation . If you want , you can to apply of the limit switches _ to cancel determine them functions


Function Generators I am checks automatic that generate electrically a voltage , in operation of the fixed term come on various checks . Usually the Run Generators start on a trigger pulse _ generating a signal electric that rises to a particular level in a predetermined time, which nrnntirne thuja 1 i fleece as long as it is present at the entrance the trigger pulse and which , therefore , goes back down to the value initial in a predetermined time . In some Function Generators _ you can to check the times of / \ ttm: co , Sca rica , Hold and fall . The exit of Function Generators _ can   be used how every other source of voltage checked , but usually _ _ these generators find application in control _ of the dynamics and timbres of sounds . Also a low oscillator _ frequency can   to serve from generator of voltage check to get effects vibrato , tremolo or alignment of filters


I seq uenzer can to be de fines as versatile _ Function generators _ with the difference which , instead to provide a voltage with trol that runs out after have concluded the his cycle ( attack , hold , fall ) , provide a sequence of tensions _ check programmable _ and therefore redeemable in any moment . ( continue )

Kit availability

The kit comph: to of this synthesizer ( excluding mobile ) can to be requested to: Federico Cancarini – Via Gr11zi11 ‘, I 25100 Bri: ski at the price of L. 210,000 ( shipping costs including ). · They accelerate , ol orders . accompanied by a advance of L. 100,000. The remaining LI 10,000 will be pay per place on the reception desk of the kit.

Italian (OCR’d version)


Senz’altro non è fuori luogo, soprattutto pensando all’ampio argomento che proseguirà su questa r1v1sta per molti numeri, iniziare il discorso sul Sintetizzatore ripescando (e chi si intende di Pop oltre che di transistori provi a dire che non è vero) il sacro Emerson che, guarda caso, è stato proprio lui a puntualizzare un diswrso già iniziato da tempo (i primi esperimenti del Dott. R.A. Moog furono fatti nel 1960) ma non ancora applicato in maniera così trascinante al mondo musicale. Magari. prima di leggere queste righe, o dopo averle lette, ripescate quel candido e misterioso disco dalla bianca colomba sulla copertina e seguite attentamente, non solo i virtuosismi pianistici, ma anche la complessità dei suoni che Keith Emerson, (grazie anche all’aiuto di una equipe spiecializzata), riusciva a creare col «Moog» già prima del 1970. Ora noi non vogliamo approfittare dell’argomento, in sè nuovo per una rivista specializzata, per assicurarvi che in quattro e quat- trotto voi diventerete altrettanto esperti: possiamo solo affermare che, seguendoci fino alla fine, troverete il discorso sempre più entusiasmante, e ricaverete molte soddisfazioni scoprendo in voi sempre nuove idee sonore, e imparando a capire, anche senza una approfondita conoscenza dell’elettronica, il funzionamento semplice e razionale di questo Sintetizzatore, che vi proponiamo parte per parte. Del resto vedrete subito che ciò che verrà descritto non è ultra costoso come gli « armadi» cha adopera il suddetto Emerson: al contrario questo Sintetizzatore è alla portata di un vasto pubblico, e sarà veramente una soddisfazione costruirlo. Vi parleremo ampiamente dei processi logici di sintetizzazione, vi daremo tutte le notizie utili alla comprensione degli schemi; vi forniremo i disegni dei circuiti stampati e tratteremo adeguatamente tarature e messa a punto per ogni progetto. E qualora non ciò bastasse, vi comunichiamo sin d1ora che l’Autore (vedi l’indirizzo in fondo all’articolo) può fornire a richiesta la scatola di montaggio di talè Sintetizzatore. Del resto, l’argomento in sè è già talmente vasto che occorreva per forza fare una scelta: è stato quindi decisto di presentare una successione di moduli sia per la facilità di costruzione, sia per ridurre la complessità della trattazione. Entriamo quindi nel profondo del tema e facciamo un po’ di storiél, tanto per chiarire le idee. Tutti sappiamo che la gamma di strumenti musicali a nostra disposizione è vastissima e che ciascun tipo ha una sua versatilità. Al di sopra di tutto ciò, c’è chi ritiene che il pianoforte, meglio se è uno Steinway & Sens, è lo strumento più completo: cd iefTettivamente non si può dar torto a chi lo sostieni:!, dato che la musica contemporanea dei più grandi artisti si serve proprio del pianoforte per esprimersi al meglio. !\fa un piano (o anche un Organo, che è pur sempre uno strumento a tastiera) presenta il grande svantaggio di non poter dare l’effetto del Glissato, cioè non si può scivolare dolcemente da nota a nota, nè si può suonare una nota che sia intermedia fra due semitoni successivi. I Jazzisti più scaltri rimediano a que. sta lacuna, parzialmente, premendo i due tasti insieme: la nota che si ottiene dalla somma delle due frequenze, grazie ai battimenti, dà l’impressione di quella voluta. Per rimediare a ciò, soprattutto sugli organi, si era ricorso, ancora prima della guerra, ad aggeggi elettromeccanici che modificavano la frequenza di lavoro dei primi organi elettronici, o olettromeccanici, come l’Hammond. Successivamente venne applicato, per la prima volta nel campo musicale, un generatore con « Pitch» (frequenza) variabile ad uno strumento fabbricato in Francia che si chiamava «Ondioline». Qui l’onda prodotta era a dente di sega, il che era già una variante delle comuni onde sinusoidali prodotte dai più comuni generatori del tempo. Questa onda veniva fatta passare attraverso opportuni -filtri R/L, e/L e R/e e applicata all’uscita. In più, c’er!,I la possibilità di variare il «Pitch». Si diceva che un bravo musicista poteva far quasi parlare questo «Ondioline». Finalmente, soprattutto per iniziativa di grosse ditte cinematografiche, che avevano bisogno di nuovi effetti, vennero costruiti i primi prototipi di Sintetizzatore; ma· attenzione allo inganno: tale nome definisce la funzione, le prestazioni, non il funzionamento di questi mostri del 1950, che erano invero molto difficili da azionare: difatti La prassi normale del Mark II (oggi ancora valutato sui 250.000 dollari, circa centosessanta milioni, e di proprietà della ReA) era ed è di: l O scegliere la nota da creare, 2° predisporre i vari filtri al lavoro, 3° azionare i generatori, 4° programmare il computer interno che, all’inserzione di un nastro pet’forato, avrebbe coscienziosamente dato il via a tutte le fasi dell’operazione. Alla fine si poteva registrare il suono così prodotto su nastro, e, agendo allo stesso modo, per altre e altre note si poteva ottenere la linea melodica desiderata. Veramente mostruoso, anche per Emerson. Per questo «impasse» di procedimento (quasi disumano che rendeva gli operatori di questi sintetizzatori quasi pazzi fra manopole e levette) la musica elettronica non si elevò dalla sufficienza fino alla fine degli anni ’50. Agli inizi del 1960, il Dott. Robert Albert Moog (riconoscete il nome?) ebbe quel lampo di genio che avrebbe rivoluzionato tutto: forse stanco di girare manopole e premere bottoni, egli pensò di legare tutte le funzioni del sintetizzatore alla sola presenza di due impulsi: uno per far funzionare i trigger di Schmitt e quindi per dare il via ai processi di lavorazione dell’onda prodotta da un generatore; l’altro per pilotare questo generatore, che doveva produrre una • rampa (e una onda quadra) di frequenza linearmente proporzionale alla tensione dell’impulso di controllo. Ma dove prendere questa tensione? Era l’uovo di Colombo: bastava un partitore tarato in .precedenza e comandato da una tastiera con relativa contattiera. Tutto questo procedimento venne chiamato <<V oi tage eontroll» perché voi potete pilotare tutto con quel gradino di tensione che ottenete dal partitore. Ecco perché sono elementi fondamentali nel Sintetizzatore il V.C.O. (oscillatore controllato in tensione), il V .e.A. (amplificatore controllato in tensione), che poi potrete capire ancora meglio quando verrà la presentazione dei vari moduli. Presi dal raptus, dopo aver sentito le imitazioni della batteria su Brain Salach Surgery (ELP – fine II facciata) , volete dare la birra a un batterista di un complesso che vi sta sullo stomaco. Allora prendete il vostro Sintetizzatore (N .B. il Moog è il sintetizzatore di Robert Moog, quindi occhio ad usare Moog qui, Moog là ecc.) e dal generatore di rumore bianco prendete il segnale, poi lo miscelate con l’onda triangolare prodotta dal V .e.o. e il tutto lo sbattete nel V.e.F. Passa Basso ed ancora nel V.e.F. Passa Banda. Quello che salta fuori va nel V.C.A. e da qui all’uscita. Alt! Se vi fermate qui il risultato è una schifezza. Infatti, dovrete controllare in tensione sia il V.C.A., che i due V.e.F.: il primo tramite il Generatore di Funzione che conferisce al suono un rapidissimo Attacco ed una media Caduta, grazie all’inviluppo che produce per regolare il V.C.A.: i due filtri tramite due « Bias» che regolate a piacere. Dopo di che userete due tensioni: una impulsiva, che serve a far partire il Generatore di Funzione, e l’altra a Gradino che otterrete dal partitore quando premerete un tasto della tastiera, e che servirà a pilotare il V .e.O. sulla nota desiderata. Tutto qui, (N.B. Emerson che è leggermente più sofisticato, al posto di suonare lui, pigro com’è, preferisce usare il sequenzer, che dà la suddetta tensione di pilotaggio come il partitore, però in una sequenza pre-programmata da un mi- ni computer interno). Insomma, è tutto dipendente da una o più tensioni controllo. Vedrete, anche se ora non vi sembrerà, come è facile creare connessioni come quella sopradescritta, e senza paura di scassare tutto o bruciare qualcosa, dato che ogni circuito che verrà descritto è protetto contro sovraccarichi o cortocircuiti in ingresso o in uscita. (Certo non vi possiamo garantire un buon risultato se deciderete di pilotare il V.C.O. o altro con la tensione di rete) . Continuiamo nel discorso: pensiamo che già starete arrovellandovi sulla Treccani e sulla Enciclopedia di Dideret e D’Alt:mbert per risolvere i vostri dubbi. su Inviluppi, Pitch, dinamica, Attacco, Caduta, onda quadra ecc. Niente paura: vi spiegheremo tutto noi del suono e delle sue caratteristiche. PITCH, INVILUPPO, TIMBRO In pratica sono solamente tre le caratteristiche che distinguono il suono di uno strumento musicale: il Pitch, l’Inviluppo e il Timbro. Delle tre il Pitch è probabilmente quello che richiede la più ampia spiegazione. Pitch e frequenza sono due termini usati in due differenti tecnologie che descrivono la stessa cosa. Quando un ingegnere e un tecnico parlano di 261 Hz intendono una vibrazione di 261 volte al secondo. Quando un musicista accenna al DO centrale anch’esso si riferisce a qualcosa che vibra 261 volte al secondo. Se il musicista ha a clie fare con•’strumenti convenzionali egli si riferisce probabilmente a una corda o a un’ancia, ma se suona un Organo o un Sintetizzatore è probabile che intenda la stessa cosa del tecnico, ossia una forma d’onda elettrica con frequenza di 261 Hz. L’orecchio umano è molto sensibile al cambiamento di Pitch più che ad ogni altro parametro musicale. L’intensità di un suono deve variare notevolmente prima che lo ascoltatore si renda conto della vabuon musicista può dire quando un semitono varia anche del solo 3 % dell’intervallo fra la nota e il tono più alto. L’inviluppo è un termine generico che si riferisce, in questo caso, alla variazione dell’intensità di un suono in funzione del tempo, cioè con quale velocità l’ampiezza di un suono si porta ad un determinato livello e con quale decresce al livello iniziale. li tempo in cui il suono sale alla sua massima intensità viene denominato Tempo di Attacco, questo primo parametro musicale ci permette di conoscere in quale modo lo strumento musicale viene suonato. Se il Tempo di Attacco è molto breve lo strumento musicale è probabilmente del tipo a percussione. Se il Tempo di Attacco è piuttosto lungo lo strumento appartiene probabilmente alla famiglia degli strumenti ad ancia od a arco, dove la forza di eccitazione – il fiato o l’archetto – impiega un certo tempo prima di eccitare completamente l’elemento vibrante. Se dimentichiamo il fattore Talento il compito del musicista è di fornire energia al sistema. Il musicista immette energia nel sistema e il sistema trasforma tale energia in suono e calore. L’energia dissipata sotto forma di calore non contribuisce alla creazione di suoni. Tutto ciò è molto interessante, ma non ci spiega ad esempio il suono di un fagotto. Proprio per spiegare ciò, un’altra caratteristica molto importante di uno strumento musicale è il Tempo di Caduta che indica come l’ampiezza del suono decresce in funzione del tempo. Il Tempo di Caduta dipende da quan. ta energia viene messa nel sistema e da quanta energia viene dissipata sotto forma di calore. Una corda che vibra disperde poca energia e quindi ha un Tempo di Caduta piuttosto lungo. La membrana di un tamburo, al contrario, disperde molta energia e quindi ha un tempo di caduta molto breve. li Tempo di Tenuta è l’intervallo di tempo che decorre tra il tempo di Attacco e quello di Caduta, cioè lo stato di persistenza ad un certo livello sonoro di uno strumento musicale. Come è facile immaginare gli strumenti a percussione non hanno Tempo di Tenuta. Gli strumenti che ricevono un continuo apporto di energia da parte del musicista, per mezzo dell’archetto se a corμe o dei pedali e dei tasti se organi, hanno un tempo di Tenuta pari al tempo cui vi è l’apporto di energia. Comunque Attacco, Tenuta e Caduta sono i primi fenomeni della dinamica musicale, ma vi è un’altra condizione che merita un discorso a parte. Quando uno strumento musicale a percussione viene percosso molto duramente l’elemento che vibra si deforma oltre il punto in cui è ancora possibile una caduta dolce; in effetti molta energia è stata immessa nel sistema, energia che riazione del livello sonoro, ma un  può poi manipolare il sistema stesso con un risultato di sovraccarico. Al dì sotto di tali condizioni il sistema (corda, membrana od altro) potrà liberarsi facilmente dall’eccesso di energia. Dopo che il sovraccarico è stato dissipato l’elemento continua a vibrare e a dissipare energia in modo lineare. Il risultato è un rapido Tempo di Attacco seguilo immediatamente da un tempo di Scarica a sua volta seguito da un tempo di Caduta. In uno strumento naturale tutto ciò può accadere, ma è impossibih: che a un Tempo di Scarica segua un Tempo dì Caduta; al contrario ciò è facilmente ottenibile con un Sintetizzatore. Possiamo illustrare graficamente le co,ndizioni discusse tracciando dei grafici che rappresentano l’andamento del segnale in funzione del tempo. Gli inviluppi sono rappresentati in Fig. I. Per quanto sia importante l’inviluppo di un suono esso non ci spiega le varie differenze esistenti fra i suoni dei vari strumenti musicali. Per esempio la tromba e il corno francese sono ambedue ottoni, con lo stesso Tempo di Salita, Tenuta e Caduta e con la stessa escursione tonale, ma ciò nonostante i suoni da essi generati sono ben . diversi l’uno dall’altro. Questa differenza deriva dal fatto che gli strumenti musicali non generano un suono composto da una sola frequenza. Ogni nota è composta da un numero di frequenze diverso ed è proprio il numero e l’ampiezza delle singole frequenze che determina il timbro di uno strumento. Il concetto che un singolo Pitch musicale può essere composto da più di una frequenza può essere motivo di confusione. La forma d’onda disegnata in Fig. 2 è una sinusoide e rappresenta la base per costruire ogni fom1a d’onda. La sinusoide è l’unica forma d’onda costituita da una sola frequenza e, molto importante, ogni forma d’onda può essere costruita impiegando solamente delle sinusoidi. In fig. 3 è illustrato tutto ciò. Abbiamo due sinusoidi disegnate con tratteggio e siglate A e B. Come possiamo notare dallo stesso diagra1nma la sinusoide B ha frequenza doppia rispetto alla A c quindi ne è la seconda armonica. Se disegnassimo una terza sinusoide con frequenza tripla rispetto ad A diremmo che tale sinusoide è la terza armonica di A. Se sommiamo le sinusoidi A e B otterremo la forma d’onda disegnata con tratto continuo. Notiamo che, benché la nuova onda abbia una diversa forma rispetto ad A, essa ha la stessa frequenza, e quindi il suo stesso Pitch. Se la terza, la quarta, la quinta armonica venissero sommate ad A la forrria dell’onda risultante cambie- rebbe ma la frequenza rimarrebbe sempre quella di A. Non è necessario che ogni armonica della frequenza fondamentale sia inclusa nell’onda poiché negli stessi strumenti musicali alcune armoniche sono soppresse. L’onda quadra disegnata in Fig. 4 ne è un esempio. E’ difficile immaginare che tale onda così regolare si possa ottenere combinando forme d’onda sinusoidali, ma ciò è possibile come ci illustra la serie di Fig. 5 (da A a C). In A la frequenza fondamentale è sommata alla sua terza armonica per ottenere l’onda disegnata con tratto continuo. In B è aggiunta alla nuova onda la 5″ armonica e ne risulta una nuova forma d’onda a cui viene sommata in C la 7″ armonica. Possiamo notare che, aggiungendo le varie armoniche alla fondamentale, la nuova forma di onda tende ad allungare i lati esterni, a renderli piani e a ridurre il ripple alle sue sommità. Quando altre armoniche verranno sommate all’onda ottenuta si avrà un’onda quadra regolare. Notiamo che non tutte le armoniche vengono sommate alla fondamentale, ma solamente le dispari (3•, 5″, 7″, ecc.).  COME OTTENERE LE V ARIE FORME D’ONDA Ora che sappiamo perché gli strumenti musicali hanno suoni diversi possiamo incominciare ad esaminare le possibilità di ottenere questi suoni con circuiti elettrici. Il primo metodo per riprodurre elettronicamente una determinata forma d’onda è denominato Sintesi di Frequenza. Diversi oscillatori generano delle sinusoidi a frequenze multiple e le combinazioni delle varie uscite vengono sommate fra di loro per ottenere la forma d’onda desiderata. Modificando l’ampiezza delle varie sinusoidi si possono riprodurre facilmente tutte le forme di onda. Uno dei problemi di tale sistema è dato dalla difficoltà di costruzione di oscillatori stabili che mantengano una frequenza multipla di quella degli altri oscillatori. Molti organi che impiegano il sistema della Sintesi di Frequenza risolvono parzialmente questo pro- DICEMBRE – 1975 blema impiegando un oscillatore regolato sulla frequenza più alta e poi dividendo tale frequenza per ottenere tutte le altre iiecessarie. La tecnica impiegata nei Sintetizzatori è denominata Sintesi Modellata e può essere considerata come ] ‘opposto della Sintesi Di Frequenza. Invece di sommare fra loro le frequenze desiderate si parte da un segnale con una particolare forma d’onda ricca di armoniche e poi si atlenuano o si eliminano le armoniche che non interessano. Questo può sembrare un modo piuttosto strano per assolvere al nostro scopo ma c’é un precedente biologico: la voce umana. Ovviamente vi sono altre ragioni che ci hanno spinti ad impiegare la Sintesi Modellata oltre che per far piacere a madre natura. Progettare un oscillatore sinusoidale controllato in tensione è difficile quanto progettare un V.C.O., progettarne 5 o 6 cbl: rispecchino i requisiti necessari per la Sintesi di Frequenza e che devono avere un costante scartamento in frequen. za per una determinata tension·e controllo è assai difficile. Poiché i Sintetizzatori operano con forme d’onda ricche di armoniche non è necessario che l’oscillatore generi un segnale sinusoidale. I V.C.O. impiegati nella maggior parte dei Sintetizzatori generano delle forme d’onda provviste dì differenti strutture armoniche. In pratica si usano degli oscillatori a rilassamento per generare una rampa di tensione che viene poi convertita in forme d’onda triangolare, impulsiva, quadra, ccc. tramite opportuni circuiti elettrici. In alcuni casi la forma d’onda triangolare è convertita in sinusoidale. Queste forme d’onda e le loro armoniche sono elencate nella Tabella I. Per usare la Sintesi Modellata dobbiamo avere dei particolari circuiti che ci permettano di eliminare o attenuare le armoniche indesideratt:, ossia dei fìltri. In Fig. 6 è rappresentano il diagramma del responso in frequenza di un filtro Passa Basso. Questo diagramma ci mostra che all’aumentare della frequenza in ingresso il segnale in uscita diminuisce di livello. Teniamo presente che un filtro non mo- difica la frequenza del segnale ma la attenua solamente. Se ìl segnale applicato al filtro avrà una forma d’onda complessa il filtro cambierà la struttura del segnale, cioè attenuerà le frequenze più alte. Jn Fig. 7 è rappresentato il diagramma del responso in frequenza di un filtro Passa Alto. In questo caso l’ampiezza del segnale decresce al diminuire della frequenza applicata all’ingresso. Teniamo ben presente che in ambedue i filtri l’ampiezza del segnale incomincia a salire o a scendere ad una ben determinata frequenza che è detta Frequenza di Taglio del filtro e viene indicata col simbolo Fc. Un parametro importante associato ai filtri è il cosiddetto «roll of rate», misurato generalmente in dB per ottava. Il dB è una misura del livello elettrico e quando ci si riferisce a tensioni una variazione di circa 6 dB corrisponde al doppio del liveJlo iniziale. Le ottave sono delle frequenze doppie ad alcune dette di riferimento; quindi un filtro che abbia un «roll of rate» di 6 dB per ottava significa che ogni volta che la frequenza raddoppia la tensione d’uscita del filtro si dimezza o raddoppia (a seconda del filtro: cioè se passa basso o passa alto) . In Fig. 8 è rappresentato il responso in frequenza di un Filtro passa banda. Come ci mostra Io stesso diagramma un filtro passa banda attenua tutte le frequenze inferiori e superiori ad una certa frequenza X mentre tale frequenza passa senza essere attenuata. La frequenza X viene detta frequenza centrale con simbolo Fc. Vi sono dei parametri che ci permettono di conoscere l’attenuazione di un filtro passa banda alle frequenze diverse dalla Fc, ma tali parametri non sono molto importanti e per ora ci limiteremo a parlare del «O» del filtro. Più è alto il «Q» del filtro e maggiormente saranno attenuate le frequenze diverse dalla Fc. In Fig. 9 è rappresentato il diagramma del responso in frequenza di un filtro Notch che non è altro che l’opposto di un filtro Passa Banda. Invece di lasciare passare le frequenze prossime alla Fc le attenua.  I CONTROLLI Come controllare uno strumento musicale affinché se ne ottenga la massima resa è sempre stato il problema dei costruttori sin da quando il primo uomo delle caverne batté su un tronco cavo. In molti strumenti musicali il sistema di controllo è ovvio. Controlliamo alcuni elementi della dinamica premendo tasti o corde, battendo ecc. e controlliamo la frequenza muovendo la mano e/o il labbro. Il timbro è in molti casi un particolare dello strumento ed è indipendente dal nostro controllo. Questo non è il caso di un Sintetizzatore poiché noi abbiamo la possibilità di controJlaree variare ogni caratteristica del suono. Alcune caratteristiche le possiamo predeterminare rotando potenziometri e movendo interruttori e altre le possiamo far variare automaticamente tramite lo impiego di generatori automatici di funzione. Prima di esaminare alcuni controlli disponibili in un Sintetizzatore assicuriamoci di esserci impressi nella mente che i controlli in un Sintetizzatore svolgono sempre e solo una determinata operazione: generano una tensione proporzionale ad alcuni para. metri che possono venire cambiati dall’esecutore. Mentre in molti casi la tensione controllo verrà impiegata per controllare il V.C.O., ma ciò non sarà sempre vero.  LA TASTIERA La tastiera per suonare il piano è una delle più personali invenzioni, ma quando viene adoperata per suonare un Sintetizzatore è al massimo un compromesso. I musicisti solitamente conoscono le tastiere applicate a strumenti polifonici, cioè strumenti che possono suonare più note allo stesso tempo; ciò non vale per i sintetizzatotri poiché sono strumenti monofonici in cui si può suonare una sola nota per volta. La ragione di ciò è ovvia dato che l’oscillatore può accettare una sola tensione controllo alla volta. Volendo si potrebbero impiegare raffinati congegni di commutazione per ottenere due note alla volta ma ciò non è risultato di grande interesse. Poiché gli organi elettronici sono divenuti comuni sappiamo che non si può controllare la dinamica del suono premendo più o meno forte sui tasti e ciò è anche esatto per molti Sintetizzatori. Oltre che i segnali di Triggering, generati quando si preme un tasto, l’unica tensione controllo che le normali tastiere forniscono risulta proporzionale alla posizione del tasto premuto. I più perfezionati Sintetizzatori hanno tastiere che forniscono. oltre alle tensioni sopraindicate, allrc due tensioni controllo proporzionali alla velocità con cui un tasto viene premuto e rilasciato. Ciò è un miglioramento significativo perché permette al musicista di influenzare dircltamcn te tre parametri musical i premendo solamente un tasto. CONTROLLI LINEARI Pos:;ono essere meccanici e elettronici e sono i più semplici con: rolli di un Sintetizzatore. Alcuni sono di potenziometri ai cui capi è applicata una tensione. La differenza di potenziale tra il controllo mobile e uno fisso è proporzionale alla posizione del contatto sulla strisciu di materiale resistivo. I controlli Lineari non sono generalmente intesi come sostituti della tastiera poiché molte ragioni li rendono inadeguati. Primo, è tecnicamente difficile produrre elettronicamente un impulso di trigger quando un controllo viene premuto. Questa fonzione è eseguita manualmente con un contatto separato che deve essere chiuso ogni volta che si suona una nota. Secondo, usando un controllo linare per il Pitch è come suonare un violino, il che richi_ede notevole esperienza prima di conoscere la nota che viene gcnernt.i premendo in un determinato punto una corda. Tutto ciò è reso automatico impiegando una tastiera. In questa applicuzione si può provvedere ad un controllo ausiliario per molti parametri come il Pitch, movendo rapidamente la Fc di un filtro o controllando il livello di mixaggio del rumore Bianco col suono. La tensione controllo general.i da questi controlli può anche essere applicata ad uno degli ingressi controllo del V.e.o. per produne tlll Glissando manuale, un vibrato, o può essere usato in abbinamento a un V .C.A. per otlcni;:re effetti di tremolo. I PEDALI I pedali permettono di controllare alcuni parametri musicali senza staccare le mani dalla tastiera. Que. sti pedali sono simili u quelli di espressione degli organi con la sola dilicrcnza che quest’ultimi influiscono solamente sul volume del segnale, mentre i pedali applicali a un Sintetizzatore possono servire per controllare Filtri, oscillatori o amplificatori. LEVE DI COMANDO Le leve di comando costituiscono i controlli più rapidi e sono simili alle Cloche degli aercoplani. L’aspetto più importante di questo tipo è la contemporaneità del controllo di quattro parametri del suono. Un parametro pu6 essere controllato movendo avanti e indie. tro la leva, un’altro movendola a sinistrn e a destra, un terzo controllo può essere ottenuto proporzionalmente al movimento verticale della levetta ed un quarto proporzionalmente alla sua rotazione. Se si vuole, si possono applicare degli interruttori fine corsa per annullare determinale funzioni_ GENERATORI DI FUNZIONE I Generatori di Funzione sono controlli automatici che generano elettricamente una tensione, in funzione del tempo determinato dai vari controlli. Solitamente i Generatori di runzionc si avviano ad un impuls~> di triggcr generando un segnale elettrico che sale ad un particolare livello in un predeterminato tempo, che nrnntirne tuie 1 i vello finché è presente ali ‘ingresso l’impulso di trigger e che, quindi, ridiscende al valore iniziale in un tempo predeterminato. In alcuni Generatori di Funzione si possono controllare i tempi di /\ ttm:co, Scarica, Tenuta e caduta. L’uscita dei Generatori di Funzione può ssere adoperata come ogni altra sorgente di tensione controllo, ma di solito questi generatori trovano applicazione nel controllo delle dinamiche e dei timbri dei suoni. Anche un oscillatore a bassa frequenza può servire da generatore di tensione controllo per ottenere effetti di vibrato, tremolo o di allineamente di filtri. SEQUENZER I seq uenzer possono essere de fini ti come dei versatili generatori di Funzione con la differenza che, invece di fornire una tensione controllo che si esaurisce dopo aver concluso il suo ciclo (attacco, tenuta, caduta), forniscono una sequenza di tensioni controllo programmabili e quindi ricscguibili in qualsiasi momento. (continua) 

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