声音合成是指利用声音的基本属性（如正弦音和其他简单波形），以电子方式制作声音。

之所以称为合成器是由于它们可以模拟或合成各种各样的声音，例如其他乐器、嗓音、直升机、汽车或狗叫的声音。合成器也可以制作自然界中没有的声音。这种可生成任何其他方式都无法创造的音调的能力，使合成器成为别具一格的音乐工具。

最简单的合成器就是基本的正弦波发生器，它几乎不能控制音高。除正弦波之外，这样的合成器不能合成任何声音。但是，将多个正弦发生器和音高控制结合起来使用，就可以创造出有趣又实用的音调。

在合成器中，由称为振荡器的组件来执行生成音调的任务。除正弦波之外，大多数合成器振荡器都会生成和声丰富的波形，例如锯齿波、三角波、方波和脉冲波。给这些波形这样命名是因为它们的形状与锯子刀片上的锯齿、三角形、正方形等很相似。有关最常见的合成器波形的信息，请参阅振荡器。

通过在合成器中将信号从某个组件（也称为模块）路由到另一个组件（或模块），可以将基础音调及相关和声塑造成另一种声音。每个模块会执行不同的工作，而这些工作会影响源信号。

在模化合成器中，可以通过将模块相互连线来实现信号路由。在大多数现代合成器中，在模块间路由信号均经过内部预置，通常使用开关、旋钮和其他控制来更改。

有关合成器组件以及它们如何配合工作以控制和形成声音的讨论，请参阅减法合成器的工作原理。

合成器存在的历史比你想象的要长得多。在还没开始使用数码技术的年代，所有电子合成器都是模拟的。在使用电力之前，合成器都是机械的。模拟与数码合成器之间有很大差别：

模拟：模拟合成器结合电压控制电路（例如振荡器、滤音器和放大器），来产生并形成声音。电压通常与波形音高直接相关，电压越高，音高就越高。

数码：数码合成器中的信号流是一种数码信号流。信号的二进制描述（由 0 和 1 组成的字符串）从一种算法馈入另一种算法。

混合模拟和数码合成器一些合成器设计采用数码振荡器来生成信号（使用波形的二进制描述）。然后，数码振荡器信号就发送到模拟滤音器和放大器。这种方法的主要优点在于，数码振荡器不会改变音高，而模拟振荡器经常发生这种问题。

虚拟模拟：虚拟模拟合成器是一种数码合成器，它模仿了模拟合成器的体系结构、功能和特性。电脑算法会模仿模拟合成器中的振荡器、滤音器和其他模块的操作和功能。

ES1 是一个虚拟模拟合成器。其虚拟信号流就是典型的模拟合成器的虚拟信号流，但所有组件和信号处理（虚拟振荡器、滤音器等等）是通过电脑的中央处理器 (CPU) 计算的。

ES1 模拟特定模拟电路的一些值得拥有的特质（在其声音效果有可能很好的情况下），如过度驱动滤音器的高振荡器级别。但是不会模拟其他模拟合成器现象，诸如随着乐器声音提高而发生的脱音现象。请参阅 ES1 概览。

与模拟合成器相比，虚拟模拟合成器还有其他优势。这种合成器可编制，意味着你可以存储声音设置；它们可以实现自动化，因此你可以录制并播放衰减器和旋钮的动作；而且它们通常是多音色的，从而支持你在不同的乐器声道上同时播放不同的声音。大多数虚拟模拟合成器中都有复音（播放多个音符的能力）和力度灵敏度功能，但这在模拟乐器中却鲜有所见。