減算合成は、矩形波や三角波などの非正弦波波形、あるいはホワイトノイズやピンクノイズといった倍音を含む音源に依存します。これらの倍音は変調されて音源の音を変化させます。この変調は、電圧制御やローパスフィルターなど、さまざまな方法で行うことができます。[ 1 ]
この技術は、主に電気通信と軍事用途に焦点を当てた実験的な電子スタジオで開発されました。 [ 2 ]初期の例としては、ベル研究所のVoder (1937–8) があります。[ 3 ]作曲家は、録音スタジオを超えてコンサート音楽に減算合成の概念を適用し始めました。アンリ・プッスールのScambi (1957) は、ホワイトノイズをフィルターにかけ、その結果の音を使用してモンタージュを作成します。カールハインツ・シュトックハウゼンのMikrophonie I (1964) は、タムタムとマイクロフォンを主要な音源として使用し、2 人のサウンドプロジェクターによって広範囲にフィルター処理されます。[ 4 ]
デジタルシンセサイザーが登場するまで、減算合成は音を生成するほぼ普遍的な電子方式でした。[ 5 ]その人気は、主にその比較的単純さによるものでした。[ 6 ]減算合成はアナログシンセサイザーで非常に普及していたため、「アナログ合成」と呼ばれることもあります。[ 7 ]これは、Trautonium (1930)、Novachord (1939)、Buchla 100 (1960年代)、EMS VCS 3 (1969)、Minimoog (1970)、ARP 2600 (1971)、Oberheim OB-1 (1978)、Korg MS-20 (1978) などの楽器の音生成方式でした。[ 1 ] : 71-4プログラマブルサウンドジェネレータ(PSG) は減算合成に大きく依存していました。 PSGは、コモドール64、アタリST、マテルのインテレビジョン、セガのマスターシステム、ZXスペクトラムなどの多くのパーソナルコンピュータ、アーケードゲーム、家庭用ゲーム機で使用されました。[ 7 ]
減算合成は、音源音を変調する手法全般を指す言葉として使われるようになり、時には不適切に適用されることもある。[ 8 ] [ 9 ]
以下は、電子楽器において弦を弾いた音を再現するために用いられる減算合成の一例です。これは、アナログ減算シンセサイザーをエミュレートするように設計されたパーソナルコンピュータプログラムを用いて作成されました。
まず、電子発振器は可聴倍音を含む比較的複雑な波形を生成します。発振器は1つで十分であり、その数は大きく変動する可能性があります。この例では、2つの発振器を使用しています。
パルス幅変調を両方の波形に適用することで、ビブラートを伴うより複雑な音色を作り出します。
パルス幅変調された音は、すべて同じ音量で合成されます。異なる音量で合成すると、異なる音色が生成されます。結果として、減算合成に適した2秒間の音源が得られます。
合成された波形は、エンベロープジェネレーターに接続された電圧制御アンプを通過します。音のエンベロープのパラメーター(アタック、ディケイ、サステイン、リリース)を操作することで、音色を変化させます。この場合、ディケイは大幅に増加し、サステインは減少し、リリースは短縮されます。結果として得られる音は、元の音の半分の時間しか聞こえません。
新しいエンベロープでは、音はローパスフィルターを通され、高次の倍音の音量が低減されます。
弦をはじいた音をより忠実に再現するために、フィルターのカットオフ周波数を高くする。