При создании электронной музыки используются два фундаментальных принципа: это синтез звука (создание звука с помощью специальной аппаратуры или программного обеспечения) и запись звуков внешного мира (сэмлирование; sampling), с целью дальнейшего применения фрагментов (сэмплов) в музыкальной композиции. И то и другое широко используется, так как и у синтеза и у сэмплирования есть свои неоспоримые преимущества. Если для синтезированного звука есть гораздо больше возможностей настройки, модификации для достижения желаемого результата, то сэмплы имеют более интересный, «живой» тембр, как не удивительно, но именно в силу несовершенства, большого количества различных призвуков и мелких деталей. Самый яркий пример использования сэмплов это создание партии ударных, где их используют, как совместно с синтезированными барабанами, так и отдельно. И мы обязательно ещё коснемся, темы сэмплирования, однако сегодня нас интересует исключительно то, как происходит процесс звукового синтеза и какими способами это всё осуществляется.
Все методы появились не одновременно, поэтому постараемся соблюсти хронологию и пойти от простого к сложному:

Субтрактивный (subtractive; разностный или аналоговый) синтез основан на использовании звукового сигнала с изначально богатым, насыщенным тембром (множеством частотных составляющих, проще говоря гармоник) с последующей фильтpацией (filtering; вычитанием определённого количества гармоник). Субтрактивный синтезатор имеет два или более генераторов звука(осцилляторов), которые помимо синусоидальной, могут выдавать прямоугольную, треугольную, пилообразную, а так же многие другие более сложные волновые формы. Эти сигналы складываются, суммарный сигнал определённым образом модулируется(EG, LFO) и посредством фильтра, срезаются «лишние» гармоники, придавая сигналу окончательный вид.

Рисунок 1. Субтрактивный синтез
Субтрактивные синтезаторы:

• Аппаратные – Minimoog, Korg Polysix.
• Программные – NI Massive, Novation V-Station, Rob Papen Predator, Image-Line Poizone.

Аддитивный (additive) синтез повторяет принцип, по которому звуки формируются в окружающем нас мире. Аддитивный синтезатор имеет несколько независимых друг от друга осцилляторов, каждый из которых выдаёт простую синусоидальную волну(то есть отдельную гармонику). В результате сложения волн, различной амплитуды и частоты, можно получить любой по сложности тембр (звук).

Рисунок 2. Аддитивный синтез
Аддитивные синтезаторы:

• Аппаратные – Kawai K5000.
• Программные – Cameleon 5000, VirSyn Cube 2.

Частотно-модуляционный (frequency modulation; FM) синтез отличается от аддитивного тем, что вместо того чтобы складывать все сигналы вместе, осцилляторы (для осциллятора в FM синтезе так же часто применяется термин «оператор») выстроены в цепи таким образом, что один модулирует(воздействует на) сигнал другого определённым образом, в то время как другой модулирует сигнал третьего и так далее, следуя схеме соединения называемую алгоритмом. Причём алгоритмы могут быть всевозможные. Осцилляторы могут быть соединены последовательно, параллельно, а так же использовать обратную связь. В частотно-модуляционном, как и в аддитивном синтезе, чем больше осцилляторов, тем сложнее, «богаче» будет полученный тембр.

Рисунок 3. Частотно-модуляционный синтез
FM синтезаторы:

• Аппаратные – Yamaha DX7.
• Программные – NI FM8, Sytrus.

Таблично-волновой (wavetable), секвенсорно-волновой(wave sequencing) и векторный(vector) методы синтеза идеально подходят для плавных пэдов, медленно раскрывающихся и развивающихся во времени звуков, а так же ритмических заготовок. Основной принцип заключается в воспроизведении определённым образом выстроенной последовательности волновых форм (секвенсорно-волновой синтез) или плавном переходе(морфинге; morphing) из одной волновой формы в другую (векторный синтез). Таблично-волновой синтез это более общее название приведённых выше двух, волновыми формами в этом случае могут быть и сэмплы, и волновые «модели» любой сложности, хранящиеся в памяти аналогового синтезатора или компьютера(если речь идёт о виртуальных синтезаторах), отсюда и такое название метода.
Wavetable синтезаторы:

• Аппаратные – Korg Wavestation.
• Программные – Cakewalk Dimension Pro, Cableguys Curve.

Метод фазовых искажений (phase distortion) был решением вопроса реализации «дешёвого» и при этом качественного синтезатора. Метод этот основан на принципе формирования синусоидальной волны и искажения фазы сигнала для создания совершенно новой волновой формы. К примеру, если в обычной практике увеличивать громкость синусоидального сигнала до тех пор, пока канал не будет перегружен и сигнал не начнёт искажаться, появится эффект называемый клиппинг(clipping). Синусоидальная волна будет обрезаться, фактически принимая прямоугольную форму. При этом возникают дополнительные гармоники, которых не искажённый сигнал не имел. В синтезаторах конечно применяются совершенно другие алгоритмы фазовых искажений, реализуя посредством эффекта «дисторшн» появление новых гармоник, более интересного тембра звука.
PD синтезаторы:

• Аппаратные – Casio CZ101.
• Программные – FrettedSynth.

Физическое моделирование (physical modeling) это принцип имитации реальных физических процессов, происходящих в музыкальном инструменте. Уже более полувека назад встал вопрос о возможности создания компактного синтезатора, воссоздающего звучание таких, к примеру музыкальных инструментов, как пианино и орган, ничем не уступающего им по качеству и глубине звучания. Но надо понимать, что при нажатии клавиши пианино, колебания струны, по которой бьёт молоточек, передаются другим струнам, а так же корпусу инструмента. Все они в свою очередь вибрируют, создавая дополнительные гармоники и призвуки, делая звук менее идеальным, но более интересным для слуха. Физическое моделирование при синтезе звука учитывает немалое множество таких эффектов, имеет наиболее приближенное к оригиналу звучание, но нуждается в быстрой и мощной аппаратуре, компьютерах. Эмуляция звучания реальных инструментов главное, но не единственное возможное применение данного метода. И по сей день он активно развивается и имеет много разновидностей.
Physical modeling синтезаторы:

• Аппаратные – Yamaha VL1, Korg Prophecy.
• Программные – Modartt Pianoteq, AAS String Studio, Arturia BRASS.

Гранулярный (granular) синтез начал активно развиваться с появлением мощных, современных компьютеров. Достаточно тяжело будет найти аппаратный синтезатор, использующий данный метод. В основе гранулярного синтеза лежит создание серий коротких звуковых отрывков, называемых «гранулами»(grain). Этот процесс можно сравнить с тем, как создаются кинофильмы, где каждую секунду проигрывается 25 кадров, слегка отличающихся друг от друга, создавая иллюзию плавного, непрерывного движения. Так и в нашем случае, поскольку человеческое ухо не может физически различать звуки, отстоящие менее чем 30-50 миллисекунд друг относительно друга, для сознания «непрерывного» звука каждая гранула должна длится не более 30 миллисекунд. При этом воспроизводится от 200 до 1000 гранул в секунду.
Гранулярные синтезаторы: Программные – Sknote Grainz, ChaosSynth, Granulator.

Этим список существующих методов синтеза звука не ограничивается(многие синтезаторы используют и несколько методов совместно), однако рассматривать абсолютно все варианты смысла не имеет. Вся эта информация носит исключительно ознакомительный характер и в то же время знать это нужно. Чем лучше вы будете понимать принципы создания звука, тем проще вам будет управляться с синтезатором, тем осмысленнее становятся ваши действия и соответственно, тем быстрее вы будете добиваться желаемого результата.