Sie entspricht der Funktionsweise eines Synthesizers, da hier auf Kommando die geforderten Töne berechnet werden. Für die Synthese gibt es wiederum drei Möglichkeiten: via Wavetable, durch Acoustic Physical Modeling und per Frequenz-Modulation (FM). Bei der Wavetable-Synthese sind Soundproben, beispielsweise mindestens ein Geigenton im Wavetable-Speicher untergebracht. Diese Samples werden auf die geforderte Tonhöhe transponiert und durch Wiederholung geeigneter Segmente auf die erwünschte Länge gebracht.

Beim Acoustic Physical Modeling wird das Schwingverhalten des Instruments mathematisch näherungsweise berechnet. Die Klangqualität hängt hier also in erster Linie von der Rechenleistung der CPU ab. Trotz dieses Nachteils ist Acoustic Physical Modeling eine interessante Alternative zur Wavetable-Synthese. FM, ebenfalls ein rein rechnerisches Verfahren, kann dagegen höchstens interessante, nicht aber realistische Töne erzeugen.