Lo normal es que los sintetizadores tengan una polifonia de X notas determinada. La polifonia en este caso determina la cantidad maxima de notas que pueden sonar simultaneamente.
Para aplicaciones musicales serias es comun encontrar polifonias de 16 notas o mas. Posiblemente te preguntaras quien toca con 16 dedos ? .... bueno... si presionas rapidamente un acorde de 8 notas por ejemplo.. y luego otro... en un breve tiempo sonaran 16 notas. ( mientras se apaga el primer acorde y esta comenzando el segundo ).
Si la polifonia fuera de 8 notas, al momento de presionar el segundo acorde con 8 notas, el primer acorde se "apagaria" de golpe, creando un defecto sonoro algo desagradable.
Entonces la polifonia determina la cantidad de modulos independientes que se van a implementar.
Usualmente se consideran los sgtes modulos: VCO, VCF, VCA ( oscilador, filtro, modulador de envolvente ).
Para fines de experimentacion una polifonia de 4 notas podria ser un buen comienzo.
Los terminos VCO, VCF, VCA se refieren a las versiones analogicas ( historicas ) de esos modulos. Se puede haacer que el control sea digital y serian entonces DCO, DCF, DCA.
Logicamente entre el teclado en si ( las 24 teclas o mas ) y los grupos de modulos generadores de sonidos se debe intercalar un circuito digital que permitira "seleccionar" un maximo de X teclas presionadas y en funcion de eso enviar las señales adecuadas a los bloques VCO, VCF, VCA ( o los respectivos equivalente digitales ).
Las salidas de estos X bloques de VCO, VCF, VCA se mezclarian. Los efectos se suelen aplicar a la salida mezclada, de modo que suele ser un solo efecto para todo el teclado. De hecho para teclado un chorus es muy recomendable.
Por ultimo.... otras solucion podria ser implementar todo en uP , software y terminar con un D/A. Cuestion de gustos y de si te gusta mas el software o la electronica pienso.
Con respecto a usar grupos de 555 como oscilador no se que tan estable sea. ( posiblemente no mucho ).
Mas practico me parece un oscilador de alta frecuencia basado en cristal de quarzo ( uno solo ) y divisores de frecuencia programables , uno para cada DCO ( oscilador controlado digitalmente ).