Envolventes de Audio: Dale Forma a tu Sonido con ADSR

La definición básica de una envolvente de un sonido es que es una curva de automatización que se activa con cada nota MIDI. En otras palabras, determina cómo se moverá el [volumen del] sonido cada vez que presionemos una tecla en nuestro teclado (y, como veremos, cuando soltemos esa nota).

La mayoría de las veces este término está relacionado con la amplitud  (envolvente del amplificador), pero el cambio también se puede producir en términos de filtros (el número de frecuencias o armónicos) o tono (la frecuencia fundamental del sonido: ver formas de onda) Sin embargo hay algunos sintetizadores como Serum que permiten controlar prácticamente cualquier parámetro con las envolventes.

Esta automatización es controlada por un generador de envolventes, el cual le dará a la onda de sonido una forma a través del tiempo. La envolvente más común es el ADSR, el cual encontrarás en prácticamente cualquier sintetizador. ADSR significa:

  • Attack
  • Decay
  • Sustain
  • Release
ADSR envelope drawing pink

En algunos sintetizadores, encontrarás que hay más de un generador de envolventes, probablemente con el propósito de modular diferentes parámetros (volumen, tono, etc.) con cada uno de ellos.

La forma de esta curva de automatización es extremadamente importante para definir las características de un sonido. Por ejemplo, los ajustes puntiagudos y rápidos pueden dar lugar a sonidos muy percusivos, mientras que las curvas lentas y largas darán como resultado pads atmosféricos.

Ahora, veamos de qué se trata todo esto y cómo puedes lograr el sonido que deseas usando envolventes.

Attack

sound envelope attack drawing

El ataque define, cuando se presiona una tecla por primera vez, cuánto tiempo le tomará a la señal de audio en ir desde el silencio hasta su nivel más alto. Por lo general, se mide en milisegundos (ms).

Echemos un vistazo a cómo suenan los diferentes tiempos de ataque. Aquí hay un ejemplo de una saw wave (onda de diente de sierra) con un tiempo de ataque corto (cerca de 0 ms) seguido por un sonido con un tiempo de ataque largo

Dicho esto, generalmente en la música es mejor usar tiempos de ataque cortos para crear leads, líneas de bajo, pianos, "plucks" y sonidos de percusión (aunque también hay percusiones con un tiempo de ataque no tan corto, como los shakers; lo mismo se aplica a los leads y las líneas de bajo). Por otro lado, los tiempos de ataque largos son mejores para crear pads ambientales, efectos de sonido (como risers y uplifters) y para algunos instrumentos orgánicos como violines y violonchelos, si quieres que toquen una melodía larga y lenta.

Otro uso del ataque es eliminar cualquier tipo de "clic" que algunos sintetizadores producen cuando se presiona una nota (como veremos más adelante, lo mismo aplica para el release). A si es como suena una onda sinusoidal con un "clic" inicial:

Para este propósito, tendrás que establecer un tiempo de ataque realmente corto que no sea 0 ms. Este es el mismo sonido, pero con el problema solucionado:

Finalmente, como dijimos, las envolventes sirven también para modular los filtros y el pitch. Y esto es especialmente cierto para el ataque porque es el parámetro del ADSR que más comúnmente se utiliza para modular dichas características.

En el caso de los filtros, el ADSR se puede utilizar para crear algunos efectos experimentales. Pero el uso más común es aplicar un ataque corto que module un filtro de paso bajo, que combinado con un poco de resonancia, puede crear este tipo de sonido:

Por otra parte, el pitch no es un parámetro común para ser modulado por el ataque, pero aún así puede lograr algunos resultados interesantes:

Tiempos de ataque de pitch más largos darán lugar a sonidos más extraños que pueden ser buenos para fines experimentales, pero probablemente no lo suficientemente útiles como para crear melodías.

Decay

sound envelope decay drawing

Una vez que el sonido ha pasado por el ataque, el decay entra en juego.

El decay determina cuánto tiempo le llevará al sonido regresar desde su punto máximo hasta el punto de sustain (el cual explicaré en un momento).

Básicamente es la reducción del valor una vez que el tiempo de ataque ha terminado.

Aquí hay un ejemplo de una onda de sierra con un corto o nulo tiempo de ataque y 300 ms de decay, seguida por una onda de sierra con 600 ms de decay.

La diferencia es muy sutil, pero como podrás ver, un corto tiempo de decay combinado con un corto tiempo de ataque (y, además, un bajo nivel de sustain, que explicaré a continuación) es muy útil para crear sonidos de percusión con transitorios muy resaltados.

El tiempo de caída tiene un efecto muy interesante cuando estamos modulando el pitch del sonido. Si estamos tratando de crear un sonido con fuertes transitorios, la modulación del pitch con un corto ataque y tiempo de caída ayudará a conseguir eso. Así es como suena:

Esta última técnica también es muy útil para crear kicks (bombos) cuando se toca una nota mucho más baja (los kicks son, esencialmente, ondas que descienden muy rápidamente).

Sustain

sound envelope sustain drawing

El sustain es el único parámetro de ADSR que no controla el tiempo, sino el nivel.

Es el nivel al que caerá el decay. Y permanecerá allí mientras mantengamos presionada la tecla.

Aquí hay un ejemplo de una onda de sierra con un nivel de sustain máximo, medio y nulo respectivamente:

Ten en cuenta que el primer sonido no tiene transitorios porque pasa de 0 a 100 instantáneamente y permanece allí.

Por un lado, el sonido sin sustain suena muy percusivo. Por lo tanto, podemos decir que podemos usar niveles bajos de sustain para crear sonidos de percusión (las percusiones reales no tienen nada de sustain). Esto, combinado con tiempos de attack y decay cortos creará sonidos percusivos realmente buenos.

Por otro lado, los leads, bajos y pads generalmente tienen un nivel de sustain muy alto (a veces incluso 100). Esto depende de qué tan marcados quieras que estén los transitorios, pero generalmente querrás usar un alto nivel de sustain.

Nota: si el nivel de sustain es 100, no habrá decaimiento. Esto se debe a que, una vez que el sonido ha pasado por el ataque y ha alcanzado su valor más alto, no tendrá a dónde caer: permanecerá en 100 hasta el momento del release.

Release

sound envelope release drawing

Una vez que liberamos la nota en nuestro teclado, el sonido sale del nivel de sustain y entra en la fase de release.

Este segmento final determina cuánto tiempo le llevará al sonido pasar desde el nivel de sustain hasta 0.

Este es un ejemplo de una onda de sierra con un tiempo de release de 0 ms, seguida por una onda de sierra con 600 ms de release:

Simplemente agrega una pequeña (o no tan pequeña) cola al sonido para que sea más suave.

Los tiempos de release cortos se usan comúnmente para líneas de bajo e instrumentos principales porque generalmente tocan melodías más rápidas. Por otro lado, los pads ambientales generalmente tienen tiempos de release más largos, ya que esto ayuda a crear más atmósfera y profundidad.

Nota: si sueltas la tecla (o nota MIDI) antes de que el sonido haya alcanzado el punto de sustain, no habrá sustain. Lo mismo se aplica al decay: si sueltas la nota antes de que llegue, no habrá decay. Simplemente irá desde el punto en que se soltó directamente hacia el release.

Otros parámetros

Entonces, estos son los parámetros más comunes que encontrarás en las envolventes de casi cualquier sintetizador.

Sin embargo, hay algunos sintetizadores que incluyen otros controles. Estos no son tan comunes, pero es importante saber que existen.

Primero tenemos el control de "hold". Este parámetro se encuentra entre el attack y el decay, y controla cuánto tiempo permanecerá el sonido en su valor máximo antes de decaer, y seguirá reproduciéndose incluso si soltamos la nota.

Esto se encuentra principalmente en sintetizadores más antiguos como el Korg MS-20, pero algunos softwares VST modernos como Serum también lo incluyen. Las envolvemtes que incluyen esta opción de "hold" o "mantener" se denominan AHDSR

Además, aunque esto es aún menos común, algunos sintetizadores tienen un parámetro de "delay" dentro de la envolvente. Éste va antes del ataque y determina la duración del silencio entre presionar una nota y el ataque.

Las envolventes que incluyen esta opción de retraso (como la del Prophet '08) se llaman DADSR. Algunos sintetizadores incluso van incluso más allá e incluyen tanto control de "hold" como de "delay" y tienen un envelope llamado DAHDSR (como 3xOsc incluido en FL Studio, lo cual es sorprendente debido a su simplicidad general)

Conclusión

Comprender e implementar ADSR es crucial para dar forma a tus sonidos con el fin de lograr la textura exacta que desees.

Lo que recomiendo es experimentar con él y ver cómo suena cada parámetro. Además, intenta cargar algunos presets en tu sintetizador favorito y fíjate cómo son sus envolventes, y trata de pensar por qué los creadores eligieron esa forma particular.

Además, cargar un preset y ajustar el ADSR puede ser trabajo suficiente como para que el sonido se ajuste perfectamente a tu producción musical.

Entonces, esto es todo sobre envelopes. Si quieres obtener más información sobre la síntesis y el diseño de sonido, puedes leer nuestro artículo sobre sus fundamentos donde analizamos los conceptos más importantes, e incluso tenemos un artículo dedicado para cada uno de ellos.