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Workshop: Synthesizer, Teil 3 – Modularsysteme

Freiheit und Filterloses

Es gibt Synthesizer, die verzichten auf den üblichen Aufbau. Modular-Systeme etwa und sogenannte FM-Synthesizer. Diese bringe ich dir in dieser Workshop-Folge näher.


Freiheit und ...

Ohne Frage, die meisten Synthesizer folgen dem Aufbau aus Oszillatoren, Filter und Verstärker. Dabei wurde dieser Aufbau erst im Minimoog festgelegt. Davor waren Synthesizer große Schränke aus Modulen, die frei verkabelt wurden. Solche Modularsysteme ermöglichen Verknüpfungen, die sogar ohne Filter aufregende Klänge erzeugen. Zum Beispiel im Bereich der Frequenzmodulation, die durch Yamahas DX-Serie berühmt geworden ist.

Neben den Geräten, die den klassischen Minimoog-Aufbau nachahmen, konntest du ab Mitte der 1980er-Jahre FM-Synthesizer bestaunen. Besonders die DX-Reihe von Yamaha brachte es zu sehr großer Beliebtheit. Die Besonderheit bei FM-Synthesizern (Frequenz-Modulation) ist ihr ursprünglich filterloser Aufbau. Stattdessen modulieren sich die Oszillatoren, die dabei Operatoren genannt werden, gegenseitig. Erste FM-Klänge wurden, wie bei der subtraktiven „analogen“ Synthese auch, mit modularen Systemen erzeugt. Welche Vorteile modulare Synthesizer haben und wie FM-Klänge entstehen, sehen wir uns am Besten direkt an einigen Beispielen an.

Modulare Synthesizer sind seit Mitte der 1990er-Jahre wieder im Kommen. Nachdem über ein Jahrzehnt lang keine neuen auf dem Markt erschienen sind, überraschten 1996 die Firmen Doepfer und Native Instruments mit neuen Modular-Synthesizern. Während die einen (Doepfer) auf analoge Hardware setzen, zeigten die anderen (Native Instruments), dass ein Standard-PC für digitale Synthesizer ausreicht.

Doepfers A-100 begründete (zusammen mit denen von Analog Systems und Analog Solutions) das sogenannte Eurorack-System. Dieses hat sich zum Standard für modulare Hardware-Synthesizer entwickelt. Mittlerweile haben sogar Roland, Waldorf und Moog Eurorack-kompatible Geräte angekündigt. Haptisch ist ein Hardware-System im Vorteil, da du die meisten Parameter und Verbindungen im Handumdrehen ein- beziehungsweise erstellst. Feine Einstellungen sind stufenlos möglich und Probleme mit Treibern oder andere typische Computerprobleme gibt es nicht. Dagegen sind Software-Lösungen wie Native Instruments Reaktor 6 oder Applied Accoustics Systems Tassman 4 flexibler.

Gerade die neue Version von Reaktor bietet Möglichkeiten, die du mit Hardware nur für sehr viel Geld erreichen kannst. Denn mit den Blocks sind Module eingeführt worden, wie sie bisher vor allem von Hardware bekannt waren. Gleichzeitig stehen die Bauelemente der Core-Ebene (einer Art virtuellem Elektrobaukasten) weiterhin findigen Bastlern zur Verfügung. Daher wächst täglich die Zahl der Reaktor-Blöcke.

Hardwareseitig wird die Eurorack-Welt ebenfalls immer größer. Neben bekannteren Firmen wie Doepfer tummeln sich hier viele Kleinstfirmen, die nur wenige, dafür sehr spezialisierte Module anbieten. Daher haben sowohl Reaktor 6 wie die Eurorack-Systeme eine Gemeinsamkeit: Für jeden Klangzauberer gibt es die passenden Werkzeuge. Man muss sie nur in sein (virtuelles) Rack schrauben, verkabeln und loslegen.


Die Blocks in Reaktor 6 lassen sich ganz einfach wie Hardware-Module verbinden.

Modulare Klänge

Im Video zum Workshop zeige ich dir anhand von Reaktor, wie ein einfacher FM-Synthesizer erstellt wird. Dabei siehst du gleich eine Reihe von Vorteilen, die ein modulares System hat. Du bist beispielsweise zu keiner Zeit auf einen vorgegebenen Signalweg festgelegt. Im Prinzip kann jedes Modul für verschiedene Aufgaben eingesetzt werden. Es gibt sogar einige, wie etwa das Doepfer A-171-2 oder Make Noise Math, die sowohl als Audio- wie Modulationsquelle dienen. Es kommt dabei nur auf die Verkabelung an.

Trotzdem solltest du zu Beginn erst mal von dem klassischen Aufbau aus Osziallatoren-Sektion, Filter und Verstärker ausgehen. Trenne die Verbindung an einer Stelle auf, ändere sie dort und höre, was passiert. Ein einfacher Ansatz wäre es, das Signal der Oszillatoren anstatt nur durch einen Filter, gleich in mehrere zu schicken und die bearbeiteten Signale dann in einem Mixer zusammenzuführen. Du könntest aber ebenso jedes dabei entstandene Signal einzeln in einen Verstärker leiten und erst danach die unterschiedlich verstärkten Signale zusammenmischen. Wenn du dabei jedem Verstärker eine eigene Hüllkurve zuweist, erzielst du einen sehr lebendigen Klang.

Du kannst natürlich auch sehr viel mit den Modulationsquellen ändern. Fast schon klassisch wäre es, ein LFO-Signal durch einen (linearen) VCA zu schicken, bevor es beispielsweise das Filter moduliert. Wird dieser VCA durch eine Hüllkurve gesteuert, blendet der LFO bei jedem Ton immer etwas verzögert ein. Ebenfalls denkbar ist es, die Hüllkurve vom Filter statt durch Noten durch einen LFO auszulösen. Beim LFO die Rechteckwelle auswählen, mit dem Gate-Eingang der Filterhüllkurve verbinden und schon entstehen sehr lebendige Filterverläufe. Je langsamer du die LFO-Frequenz einstellst, desto seltener wird die Hüllkurve gestartet.

Auch Effekte können sehr gut eingebunden werden. Viele Filter-Module bieten die Möglichkeit, in den Feedback-Weg zur Erzeugung der Resonanz Module einzubinden. Neben einem VCA zur Steuerung des Resonanzverhaltens können hier Phaser, Hall oder Verzerrer zu einem sehr eigenständigen Klang verhelfen. Wie gesagt, die Grenze des Möglichen setzen nur die vorhandenen Module und die eigene Fantasie. Damit das Ganze am Ende immer noch nach Bass oder Pad klingt, reicht ein VCA ganz am Ende der Signalkette(n) mit den Hüllkurven-Einstellungen aus dem vorangegangenen Workshops.

Tools wie modulargrid.net helfen beim Zusammenstellen individueller Modular-Synthesizer.

Frequenz-Modulation

Wie oben schon erwähnt, kannst du mit einem Modular-System schon einen einfachen FM-Synthesizer bauen. Im Prinzip handelt es sich dabei um Oszillatoren, die so miteinander verschaltet sind, dass sie sich gegenseitig modulieren. Dabei werden die Intensität und der Modulationsverlauf durch Modulationsquellen gesteuert. Das heißt, zu jedem Operator gehört mindestens ein Verstärker. Besonders gut geeignet sind dafür sogenannte Thru-Zero-Oszillatoren, da sie ein etwas anderes Verhalten haben als „normale“.

In der Regel besteht ein FM-Synthesizer aus vier, manchmal (DX 7) aus sechs Operatoren. Dazu kommt noch eine Anzahl festgelegter Verschaltungen der Operatoren (als Algorithmen bezeichnet). Moderne FM-Synthsizer wie Yamahas Reface DX, Operator von Ableton oder Native Instruments FM 8 bieten eine grafische Darstellung der Algorithmen. Dadurch wird es dir leicht fallen zu verstehen, welche Operatoren Modulatoren und Träger sind. Grundsätzlich hörst du nur die frequenz-modulierten Träger.

Um einen FM-Klang zu erzeugen, muss daher ein oder mehrere Modulatoren einen Träger beeinflussen. In der Regel werden dafür Sinuswellen verwendet, es geht aber jede Wellenform eines Synthesizers. Sogar Samples können eingesetzt werden, das Ergebnis ist dabei aber sehr schwer vorhersehbar. Den Klangverlauf bestimmt die Hüllkurve des Trägers. Hat diese einen perkussiven Verlauf, wird der Klang entsprechend, bei einem langsamen Verlauf entsteht hingegen ein Pad. Die Hüllkurven der Modulatoren hingegen beeinflussen das Obertonspektrum des Klangs.

FM 8 ist ein leistungsfähiger FM-Synthesizer.

Schwer, aber schön

Die FM-Synthese und modulare Synthesizer sind anspruchsvoller als bei dem üblichen Oszillatoren-Filter-Verstärker-Aufbau. Beschäftigst du dich aber ein wenig mit den Möglichkeiten, erschaffst du Klänge, die bei deiner Musik für eine sehr persönliche Note sorgen. Und im Gegensatz zu den 1960ern bis 1990ern sind entsprechende Instrumente weder teuer noch schwer zu bedienen, wie du hoffentlich im Workshop gemerkt hast. Wer auf das haptische Erlebnis echter Regler verzichten kann, findet in diesen Klangwelten eine Auswahl guter Software-Synthesizer.

Bei den modularen Synthesizern ist Reaktor 6 der vielseitigste Software-Modular-Synthesizer. Dadurch, dass jeder neue Module erstellen kann, wächst die Anzahl der Möglichkeiten täglich. Wer es dagegen überschaubarer mag oder gerne den Klang eines Moog-, Roland- oder ARP-Systems haben möchte, wird unter anderem bei Arturia (Modular V, ARP 2600 V) sowie Roland fündig. Diese Programme sind wie ihre Vorbilder auf bestimmte Module festgelegt, dadurch erhöht sich allerdings die Übersichtlichkeit der Möglichkeiten.

Modulare Hardware-Synthesizer sind für Einsteiger vor allem im Eurorack-Format zu finden. Einige Hersteller (Doepfer, Pittsburgh) und Händler (Schneidersladen, Thomann) bieten schon fertige günstige Modul-Zusammenstellungen für den Einstieg an oder helfen bei der Zusammenstellung. Wer lieber auf eigene Faust einsteigen möchte, findet unter modulargrid.net eine sehr hilfreiche Plattform, bei der die meisten Module (darunter auch Sonderanfertigungen und nicht mehr erhältliche) gezeigt und erklärt werden.

Als aktuelle FM-Synthesizer sind vor allem Native Instruments FM 8 und Yamahas Reface DX zu nennen. Nutzer von Ableton Live können zudem den Operator erwerben beziehungsweise haben diesen als Bestandteil der Suite. Eine weitere Synthesizer-Gattung habe ich hier übrigens mit Absicht nicht vorgestellt: die additive Synthese. Deren Ansatz, aus einer Vielzahl von Teiltönen Klänge zu erstellen, ist zwar interessant, aber sehr komplex. Zudem setzen die wenigen additiven Synthesizer, die es gibt, diesen Ansatz sehr unterschiedlich um. Wenn du dich dafür interessierst, solltest du dir viel Zeit zum Experimentieren nehmen. Dafür wirst du mit Klängen belohnt, die nochmals ganz anders sind.

Video zum Workshop



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