سینتیسایزر یک ساز الکترونیکی می باشد که از یک یا چند جنراتور صدا تشکیل شده است .این جنراتور ها بخش اصلی تولید فرمهای مختلف امواج صوتی برای پردازش و ترکیب در مراحل بعدی جهت تولید صدای مورد نظر هستند . تاریخ ساخت نخستین سینتیسایزر به سال 1876 میلادی توسط Elisha Gray باز میگردد. وی سازنده و مخترع اولین نسل تلفن نیز می باشد(1920میلادی).امروزه سینتیسایزرها به دو شکل آنالوگ و دیجیتال وجود دارند.

سینتیسایزرها از نظر ابعاد و توانائی با یکدیگر متفاوت هستند. برای نمونه، میلتن بیت (Milton Babbitt) در خلق کمپوزیسیون برای سینتی‌سایزر (که در مبحث سدهٔ بیستم به آن می‌پردازیم) سینتی‌سایزری عظیم (و بی‌نظیر) را به‌کار گرفت که در ساخت آن از لامپ خلأ استفاده شده است و سراسر یک دیوار از مرکز موسیقی الکترونیک کلمبیا - پرینستن در نیویورک را اشغال می‌کند. در دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ سینتی‌سایزرهای کوچک‌تر و ارزان‌تر ترانزیستوری ساخته شدند که موگ (Moog) و باچلا (Buchla) نمونه‌های آن هستند؛ چنین سینتی سایزرهائی در استودیوهای موسیقی الکترونیک، دانشگاه‌ها و بنگاه‌های تبلیغاتی نصب شد، در کنسرت‌های زندهٔ راک و موسیقی الکترونیک نواخته شد و برای خلق موسیقی فیلم‌های سینمائی و تلویزیونی به‌کار آمد. امروز سینتی‌سایزرهائی بسیار پیشرفته که از توانائی‌های کامپیوتر نیز بهره می‌گیرند ساخته شده است و چندین تکنولوژی گوناگون در آنها به‌کار گرفته می‌شود.

سینتیسایزرها از تکنولوژی ها و الگوریتمهای مختلفی جهت تولید صدا استفاده می کنند که به این ترتیب به چند دسته تقسیم بندی می شوند:

سنترآنالوگ (Analog Synthesis): سنترآنالوگ (Analog Synthesis) قدیمی‌ترین تکنولوژی به‌کار رفته در سینتی‌سایزرها که تا حدود ۱۹۸۰ بر موسیقی الکترونیک سیطره داشت - آمیزه‌ای از صداهای پیچیده را که به کمک فیلترهای صوتی پرداخت شده است به‌کار می‌گیرد. این تکنولوژی نیز، مانند هر تکنولوژی آنالوگ، مبتنی بر ارائه داده‌ها به‌صورت مقادیر سنجش‌پذیر فیزیکی - در این مورد، مشخصه‌های فیزیکی امواج صوتی - است.

سنتز دیجیتال مدولاسیون فرکانس (اف ام - Digital frequency modulation (FM) synthesis) توسط جان چاونینگ (John Chowning) ابداع شد و امتیاز آن را کمپانی یاماها خریداری کرد و از آن پس در سازهای الکترونیک یاماها به‌کار رفته است. این تکنولوژی نیز مانند دیگر تکنولوژی‌های دیجیتال (رقمی) مبتنی بر ارائه مقادیر فیزیکی - در این مورد، مختصات نقاط منحنی‌های صوتی - به‌صورت عدد است.

subtractive synthesis یا سینتیسایزر با الگوریتم کاهنده بر مبنای فیلترینگ هارمونیکهای غنی فرمهای موج صوتی پایه گذاری شده اند. از این نمونه میتوان به Moog synthesizer اشاره نمود .

additive synthesis یا سینتیسایزر با الگوریتم افزاینده برای ساختن صدا از افزودن هارمونیکهای وابسته به فرم موج اولیه استفاده میکند. از معروفترین این نمونه میتوان به ارگ هاموند Hammond organ اشاره نمود. این سینتیسایزرها پایه اصلی سینتیسایزرهای ویوتیبل محسوب می شوند .

wavetable synthesis بر اساس تولید صدا از تکثیر متناوب یک موج مستقل دایره ای عمل می نمایند.

frequency modulation synthesis از وارد کردن دو دسیگنال کوچک جنراتور برای ساخت یک صدا استفاده می نماید.

phase distortion synthesis یک روش تولید صدا در Casio CZ synthesizers می باشد .

Granular synthesis یک گونه از سینتیسایزر است که پایه آن دستکاری  نمونه های اسلایس خیلی کوچک می باشد.

physical modeling synthesis سینتیسایزری است تشکیل شده از یک گروه معادل و هم الگوریتم بر ایجاد صداهایی معادل سازهای واقعی.

sample-based synthesis . سورس این نوع سینتیسایزر همان صدای ضبط شده از یک ساز واقعی است که به صورت دیجیتال کدگذاری شده با سرعت و فرمهای مختلفی برای ایجاد صداهای گوناگون مورد استفاده واقع می شود.

قرار گرفتن نمونه‌هائی کوچک از صداهای واقعی ضبط‌ شده با روش دیجیتال در مهار شستی‌های سینتیسایزر، نمونه‌سازی (Sampling) را که نیز به‌عنوان یکی از تکنولوژی‌های کاربردی در سینتی‌سایزر درآورده است؛ با آنکه چنین صداهائی را می‌توان هنگام بخش به‌دلخواه دچار تغییر و تبدیل ساخت، اما در نمونه‌سازی، سنتز به معنای حقیقی وجود ندارد. نمونه‌سازی را می‌توان شکلی پیشرفته از پیوند صداها بر نوار استودیوئی دانست: تکنیکی‌ که به آهنگساز امکان می‌دهد تا به ضبط دیجیتال تکه‌های کوچک صوتی (با همان 'نمونه‌ها' ) بپردازد و سپس آنها را بپروراند. نمونه‌سازی بخشی جدائی‌ناپذیر از کار سینتی‌سایزرهای نه چندان گران‌قیمت متصل به کامپیوتر و نیز یکی از مهم‌ترین جنبه‌های ساخت موسیقی الکترونیک امروزی است.

یکی از پیشرفت‌های چشمگیر در تکنولوژی سنتز صدا با عنوان رابط دیجیتال سازهای موسیقی (میدی - Musical (instrument diital interface (MIDI). شناخته می‌شود: استانداردی سخت‌افزاری که توسط سازندگان تجهیزات موسیقی الکترونیک برای اتصال وسایل الکترونیک اجراء موسیقی به سینتی سایزر اختیار شده است. میدی امکان آن را فراهم آورده تا مکانیسم نواختن و ایجاد موسیقی به واقع از یکدیگر جدا شوند؛ امروزه شستی‌هائی مشابه شستی‌های پیانو، مهارکننده‌های (Controllers) سازهای بادی چوبی و مهارکننده‌های زهی که هر سه مانند سازهای اصلی به‌کار می‌روند، از وسایلی هستند که برای نواختن موسیقی الکترونیک به سینتی‌سایزر متصل می‌شوند. همچنین با هر کدام از سازهای میدی که به کامپیوتر شخصی (PC) متصل باشند می‌توان سیگنال‌هائی را وارد کامپیوتر کرد یا به آنها از کامپیوتر سیگنال‌هائی فرستاد و استفاده‌کننده می‌تواند به ذخیره و ویرایش موسیقی بپردازد، نت‌هائی را که نگاشته به موسیقی بدل کند یا نت‌هائی را که نواخته است بر نمایشگر دیده یا از چاپگر دریافت کند.

- کامپیوتر: کامپیوتر سومین و متأخیرترین رده از وسایل الکترونیک است که برای پدید آوردن و نیز ضبط موسیقی به‌کار گرفته شد؛ پس از استودیوی صوتی و سینتی‌سایزر بود که کامپیوتر برای خلق، اجراء و ضبط موسیقی تکامل یافت و به‌کار گرفته شد. از آنجاکه امواج نوسانی سازندهٔ صدا را می‌توان به‌صورت مجموعه‌ای از اعداد (مشخصه‌های فیزیکی) نشان داد، کامپیوتر را می‌توان چنان برنامه‌ریزی کرد که مشخصه‌های صوت را از آهنگساز دریافت کند و سپس آنها را به اعداد متناظر با این مشخصه‌ها تبدیل نماید. سرانجام، اعداد از طریق یک مبدل کامپیوتری به صداهائی قابل شنیدن و قابل ضبط بر نوار صوتی بدل می‌شوند.

دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ دههٔ پیشرفت تکنولوژی در ساخت کامپیوترهای کوچک بود، کامپیوترهائی که آهنگساز را قدر می‌ساخت تا موسیقی برنامه‌نویسی شده را در همان لحظه بشنود؛ کامپیوترها از آن پس باز هم پیشرفته‌تر شده‌اند. سنتز موسیقی (به‌طور عمده، ایجاد صداهائی که با هیچ شیوهٔ دیگری قابل دستیابی نیستند)، کمک به آهنگساز در نُت‌نگاری (مطابق قواعد منتخب آهنگساز)، ذخیره‌سازی نمونهٔ سیگنال‌های صوتی و مهار مکانیسم سنتز صدا، برخی از کاربردهای کامپیوتر در موسیقی است.

جداسازی کامل وسایل و روش‌های گوناگون مورد استفاده در موسیقی الکترونیک مدرن از یکدیگر آشکارا نه ممکن است و نه فایده‌ای دارد: تمایز میان تکنولوژی سینتی‌ سایزر و تکنولوژی کامپیوتر تمایزی روشن و مشخص نیست. استودیوهای موسیقی الکترونیک برای دسترسی به صداهائی هر چه متنوع‌تر و نیز مهار بیشتر آهنگساز بر آنها، امروزه گستره‌ای متنوع از دستگاه‌های همبستهٔ الکترونیک مانند دستگاه‌های ضبط، سینتی سایزر، کامپیوتر و دستگاه‌های میکس و فیلترهای صوتی را در خود جا داده‌اند.

تمام این دستگاه‌ها، امکان بهره‌برداری آهنگساز را سراسر طیف صوتی به‌گونه‌ای بی‌سابقه فراهم می‌آورند. با این همه، کیفیت موسیقی خلق شده هنوز نیز به تخیل و نیروی سازمان‌بخش ذهن انسان بستگی دارد.

در تعریفی علمی سینتیسایزر به سیستم الکترونیکی گفته می شود که نوسانات الکترومغناطیسی با فرکانس انتخابی را به صورت دقیق تولید می کند. سینتیسایزر برای تولید نوسان دلخواه از یک نوسانساز (اسیلاتور) دقیق (معمولا کریستالی) و یا یک سیگنال زمانبندی مرجع به عنوان ورودی استفاده می کند و در یک بازه فرکانسی می تواند نوسانهایی با فرکانس مطلوب را بر اساس سیگنال مرجع به صورت دقیق و قفل شده تولید کند.

سینتیسایزرها برای تولید نوسانات تک فرکانس قابل تنظیم (در سیستم های رادیویی) یا مجموعه ای از نوسانات ترکیب شده (سینتی سایزهای چندکاناله در سیستم های صوتی) به کار می روند. این مدارات امروزه در وسایل الکترونیکی زیادی از قبیل انواع گیرنده‌ها و فرستنده های رادیویی، سیستم های رادیویی ماهواره ای و جی پی اس، لوازم موسیقی الکترونیکی و تجهیزات صوتی دیجیتال مانند کارت های صوتی کامپیوترها استفاده می‌شوند.

اصول سینتیسایزرهای PLL

یک حلقه فاز قفل شده کاری را برای فرکانس می‌کند که کنترل گین خودکار (AGC) برای ولتاژ انجام می‌دهد ، حلقه فاز قفل شده فرکانس دو سیگنال را مقایسه می‌کند و یک سیگنال خطا متناسب با تفاضل فرکانس دو ورودی ، می‌سازد. سیگنال خطا برای راه اندازی یک ولتاژ کنترل اسیلاتور (VCO) که یک خروجی فرکانس دارد استفاده می‌شود . خروجی فرکانس VCO از تقسیم کننده فرکانس عبور داده شده و به ورودی سیستم باز می‌گردد که یک حلقه فیدبک منفی می‌سازد . اگر خروجی VCO از فرکانس خود خارج شد سیگنال خطا افزایش خواهد یافت در نتیجه PLL فرکانس را در معکوس آن فرکانس تغییر می‌دهد تا سیگنا خطا را کاهش دهد ، بنابراین خروجی در فرکانس ورودی دیگر قفل می‌شود . این ورودی را مرجع (Reference) می‌نامند و توسط اسیلاتور بسیار باثبات کریستالی تامین می‌گردد .

مسئله اساسی و کلیدی به جهت تولید فرکانس‌های مختلف در سینتی سایزر تقسیم کننده بین ورودی و خروجی فیدبک است ، این تقسیم کننده معمولاً کانترهای دیجیتالی می‌باشد که خروجی سیگنال سینتی سایزر نقش کلاک را برای کانتر ایفا می‌کند .کانتر با قرار دادن مقدار اولیه و کلاک ورودی ، به سمت پایین می‌شمارد ، وقتی کانتر به صفر رسید ، خروجی کانتر تغییر وضعیت داده و مقدار کانتر دوباره بار گذاری می‌شود . این مدار واضح است که توسط فلیپ فلاپ‌ها اجرا می‌شود ، زیرا طبیعت این مدار دیجیتالی است و ارتباط دهی آن با دیگر قطعات دیجیتالی و میکروپروسسورها ، آسان می‌باشد . توسط سینتی سایزر ، فرکانس خروجی ، توسط سیستم دیجیتالی ، کنترل می‌شود .