Blue Box: Moog Polymoog, Analogsynthesizer

13. Oktober 2012

Dave Luces Moog

Moog Polymoog

Der große Polymoog ist heute mehr ein Mythos. Das ist doch das Ding, was immer kaputt ist, welches es in zwei Versionen gibt und ist es wirklich ein richtiger Moog? War er nicht mehr als nur polyphon? Was steckt heute hinter einem Synthesizer wie diesem? Außerdem hatte die Firma Moog eine sehr bewegte Geschichte, viele Besitzer, Manager und Ansätze, wie die Firma weiter zu führen sei und mit welchen Instrumenten dies am besten gelänge.

Die Firma war deutlich länger unter verschiedenen Namen mehr oder weniger Namensspender. So ist der Vater des Polymoog auch Dave Luce und weniger Robert Arthur Moog. Das typische Element, nämlich das Moog-Filter, findet in ihm zwar Platz, ist aber nicht prägend für dieses Instrument. Stattdessen musste es enorm viele Korrekturen erfahren, um schließlich 1975 auf den Markt zu kommen. Größen wie Gary Numan machte den typischen Sound in Form des Flächenklanges in „Cars“ zu einem historischen Markstein. Allerdings sei hier speziell auf das Polymoog Keyboard hingewiesen. Die Preset-Version unterscheidet sich durch Abwesenheit der klangformenden Bedienelemente und hat die gleiche Technologie an Bord und sorgt bis heute für Verwechslungen, denn theoretisch könnte auch das „Keyboard“ die Klänge des „richtigen“ Polymoogs erzeugen, wenn es die entsprechenden Stellglieder hätte.

Auch Kraftwerk zeigten sich mit dem Polymoog, vorzugsweise unter den Fingern von Ralf Hütter. Auch Karl Bartos (Electric Music) ist nicht der einzige, der das Herz des Polymoogs später sogar als eigenständiges Gerät einsetzte, die Resonatoren. Diese gab es seinerzeit von Moog nicht als eigenständiges Gerät, weshalb sich die Kraftwerker einen eigenen Resonator bauen ließen. Einige Selbstbau-Projekte und sogar eine Software (Links unten) sowie das C1610 Modul von Club of the Knobs knüpfen daran an, die Resonatorbank als eigenständiges Gerät zur Verfügung zu stellen. Offenbar hatte auch Korg in Form des PS3100/3300 gefallen an der Idee einer, technisch allerdings anders aufgebauten, Resonatorbank gefunden und diese zwei Jahre später in ihre ebenfalls vollpolyphonen fast 44 Kilo schweren Monstersynthesizer eingebaut. Auch von ihnen gibt es einen Versuch eines Clonings von Synthesis Technology (MOTM).

Es sei darauf hingewiesen, dass nur die Eckdaten „hat ein besonderes Filter und Vollpolyphonie“ die Gemeinsamkeiten dieser beiden Synthesizer sind, die technische Umsetzung ist bei beiden durchaus noch sehr verschieden). Monster? Schaut man sich genau um, so sind gerade diese Synthesizer strukturell nicht sehr komplex aufgebaut. Ihre technische Ausführung hingegen ist enorm aufwendig und eine wahre Materialschlacht, die sich innerhalb weniger Jahre als technisch überholt erweisen wird. Service-Techniker, die sich an diese Synthesizer heranwagen, müssen einen großen Aufwand betreiben, weshalb die Liebe zu einem Instrument dieser Art auch heute wohlüberlegt sein sollte und mit entsprechendem finanziellen Aufwand bedacht werden sollte.

Technische Tricks

Der tatsächlich vollpolyphone Polymoog ist mit zwei Oszillatoren ausgestattet. Die vollständige Polyphonie wird mittels Frequenzteilerschaltung realisiert. In nur sehr wenigen Synthesizern verwendete man dies, jedoch in der Orgeltechnik war es verbreitete Praxis. Die möglichen Schwingungsformen sind Sägezahn, Rechteck oder eine Mischung aus beiden. Im Polymoog gibt es eigentlich nur teilweise Polyphonie bei den nachgeschalteten Elementen. Was jedoch vollständig für jede der 71 Tasten vorhanden ist, sind die VCAs für die Lautstärke. Diese werden über einen Chip erzeugt, welcher zu jener Zeit den neuesten technischen Stand bedeutete.

Ausgehend von 9 Preset-Speichern konnte man ein Grundgerüst eines typischen Genres (z.B. Strings = Streicher) aufrufen. Die Idee war, den gewählten Klang nun anzupassen und nur noch die abweichenden Einstellungen vorzunehmen. Für diesen Zweck gibt es eine Reihe Taster, die die Bezeichnung VAR tragen. Sobald dieser aktiv ist, folgt der Synthesizer wieder den Vorgaben aus dem Speicher für den entsprechenden Baugruppenbereich. Aufgrund hoher Kosten für Speicher, war dies ein ausgefuchstes Prinzip, dieses Dilemma elegant zu umschiffen.

 

Mischung und Oszillatoren

Ungewöhnlich für einen Synthesizer sind die vielen Fader im Mischbereich, sie zeigen deutlich, dass Oszillatoren, Moog-Filter und Resonatorbank getrennt sind und die Resonatoren selbstverständlich für das ganze Instrument gelten und nicht etwa pro Stimme/Taste vorhanden sind.

Aufgrund der Konstruktion, lassen sich Sägezahn und Rechtecksignale getrennt voneinander in ihrer Oktavlage ändern. Die Rechteckschwingungen können auf 8′ oder 16′ arbeiten, während der Sägezahn eine Oktave darüber bereit steht (4′ oder 8′).

Filter

Zwei Filter kommen im Polymoog zum Einsatz. Der Resonantor besteht aus drei unabhängigen „Filtern“, die in ihrer Stärke, in ihrem Frequenzbereich und ihrer Güte in gewissen Grenzen regelbar sind. Da die Anordnung an ein halbparametrisches Filter erinnert sei erwähnt, dass die Pegel nur positiv arbeiten. Es kann daher nur ein Frequenzbereich verstärkt werden, nicht aber entfernt – deshalb handelt es sich eigentlich streng genommen nicht um ein Filter. Die Bezeichnung Resonatorbank ist daher korrekter als Filterbank. Die Frequenzbereiche sind für den Bass mit 60 – 300 Hertz, für den Vokal- und Formantbereich mit 300 – 1,5 kHz sowie für die Höhen bis 7,5 kHz dimensioniert. Deshalb ist die Wirkung des mittleren Filters auch für das menschliche Ohr am besten wahrzunehmen. Die Vokallaute von „U“ bis „I“ befinden sich weitgehend in diesem Frequenzband. Die Resonatoren sind grundsätzlich statisch, folgerichtig auch nicht spannungsgesteuert ausgelegt. Die drei Filterbetriebsarten Tief-, Band- und Hochpass lassen sich für alle drei Einzelresonatoren gemeinsam festlegen. Die Güte wird vom Hersteller Emphasis genannt, was auch für das zweite Filter gilt.

Dabei handelt es sich um das klassische Moog Filter mit 24 dB pro Oktave Flankensteilheit. Ihm zugeordnet ist eine ADS-Hüllkurve sowie ein LFO mit fester Schwingungsform. Der Filter-LFO hat einen Sample and Hold Regler, der die Zufälligkeit stufenlos hinzumischt anstatt mit einer heute üblichen weiteren Schwingungsform zu dienen.

Klangbeispiele
Forum
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    AMAZONA Archiv

    > Resonator: Formantbereich mit 300 – 1500 kHz

    Auf dem Panel steht eigentlich 1,5 kHz, oder?

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    AMAZONA Archiv

    Danke für den super Beitrag. Genau wegen solchen Artikeln lese ich Amazona und natürlich das Synthesizer-Magazin ;-)

    Wann hat man schon selbst Gelegenheit diese Dinosaurier zu sehen und zu hören und dann noch gut darüber informiert zu werden.

    Mehr davon.

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      moogulator  AHU

      Danke, sehr lieb, Daniel.

      Hertzblut,

      so und nun ab zu, Maschinenfest :)
      Ober(heim)hausen. Gestern waren sogar die Diy Synths von Leaf zu hören, fällt richtig auf, wenn mal einer Hardware benutzt..

      so, jetzt los, ab in die Turbinenhalle!

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    moogulator  AHU

    Auch von mir Danke für Ausmerksamkeit, natürlich ist der Formantbereich bei 15k schon lange zuende, für viele hört der gesamte Hörbereich da bereits auf. Buckelwale und Fledermäuse bedanken sich zusammen mit mir, dem Nullen-Erfinder

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    Onkel Sigi  RED

    Sehr schöner Bericht über einen meiner unerfüllbaren Träume, ich war eine zeitlang sogar auf der Suche nach ihm. Nachdem mir Großreparaturmonsignore Rudi Linhard aber klipp und klar gesagt hat, dass er so einen nicht restaurieren will (wenn DER das schon mal sagt….), lasse ich es aber beim träumen.

    So viel ich weiss, hatten ABBA das Teil mal im Setup bzw. bei den Studioaufnahmen. Und Saga in ihren Anfangsjahren auch, oder täusche ich mich da?

    Auf jeden Fall „Merci´“ für den interessanten Bericht dieses meiner Meinung nach weit unterschätzten Synthie-Dinosaurier.

    Onkel Sigi

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      Goofy

      Oh ja – die Jungs von Saga haben die Kiste wirklich lange benutzt. Und meine Lieblingsband ist bald in Hamburg :-)
      Wär auch mal ’ne Story wert – oder?

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        Onkel Sigi  RED

        Das wär echt was, sind einfach eine Spitzentruppe, die Jungens.

        Übrigens ist die neue Scheibe sehr hörenswert, hab mir das Ding schon etliche Mal reingezogen. Und Michael Sadler ist nun auch wieder der Sangesmann, ohne ihn ist Saga wie Gurkensalat ohne Gurken. Wer mir aber nach wie vor abgeht, ist Steve Negus am Schlagfell, der hatte einfach den besten Drive.

        (Okay, war jetzt etwas „off topic“……)

        Musikalische Grüße

        Onkel Sigi

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      studiodragon  

      “ Großreparaturmonsignore Rudi Linhard aber klipp und klar gesagt hat, dass er so einen nicht restaurieren will (wenn DER das schon mal sagt….), lasse ich es aber beim träumen.“

      Lieber Onkel Sigi,
      Man sollte das Träumen nie lassen, mein Freund hatte z.B. auf seinen Polymoog ein totale Überholung ausgeführt, seit dem läuft er wie am Schnürchen.
      Wirklich ein schönes Instrument mit dem man sich sofort in die 70’s versetzt.

      Sonst Merci Mic, wieder ein guter Bericht hier !!!

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      microbug  

      Richtig, SAGA hatte bis ca. 1984/85 gleich zwei Polymoogs im Einsatz, die später durch Memorymoogs ersetzt wurden (ich hab das im Detail mal im sequencer-Forum geschrieben), daneben gabs auch noch einen CS-80, also gleich zwei Pflegefälle auf Tour :)

      Bei Abba kann man den Polymoog gleich zu Anfang von „Eagle“ an diesem typischen, hohl klingenden Sägezahn-Sound erkennen, den man auch bei SAGAs „Mouse in a Maze“ hört.
      ELO hatten einen, Steve Winwood ebenfalls (zu hören auf einigen Stücken des Soloalbums „Arc of a diver, neben einem Multimoog), der hat damit auch die Synth-Parts von Marianne Failtfulls „Ballad of Lucy Jordan“ eingespielt, was man gegen Ende des Songs an der Melodielinie auch erkennen kann. Gut zu hören ist der Polymoog auch bei Jona Lewie „Kitchen at parties“ (obwohl man auf den Videos u.A. einen Fourvoice sieht) und „Desire“ des Holländers „Future World Orchestra“. Einen der Hauptnutzer des Polymoog, der sogar den Prototypen „Apollo“ zum Testen bekam (es gibt ein Bild im Netz damit) ist Rick Wakeman, man hört ihn auf etlichen Soloalben (z.B. Rhapsodies und Criminal Record) und auf „Tormato“ von Yes sehr deutlich raus.

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    Theo M

    Moogulator schreibt: „… Was jedoch vollständig für jede der 71 Tasten vorhanden ist, sind die VCAs für die Lautstärke. Diese werden über einen Chip erzeugt, welcher zu jener Zeit den neuesten technischen Stand bedeutete.“

    Matthias Becker schrieb in seiner Artikel-Serie „Synthesizer von Gestern“ über diesen Chip:

    „… der die Funktionen eines Hüllkurvengenerators, eines Doppel-VCAs und eines 12-dB-Filters in sich vereinigte und außerdem für die Generierung der jeweiligen Wellenform (Sägezahn oder Pulswelle) zuständig war. JEDER TASTE des Polymoog war auf einer separaten Modulator-Board-Platine ein solcher IC zugeordnet, der den KLANG FÜR JEDE TASTE INDIVIDUELL FORMTE, wobei sowohl ATTACK-ZEIT als auch LAUTSTÄRKE und OBERONANTEIL von der Geschwindigkeit des Tastenanschlags abhängig waren.“ (Quelle: KEYBOARDS Heft 6/1988 oder KEYBOARDS-Archiv auf http://www.keyboards.de, Suchbegriff „Polymoog“)

    Was hat es damit auf sich?

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      AMAZONA Archiv

      Etwas ausführlicher wird es in „Synthesizer von gestern“ beschrieben. Da der Polymoog lt. Spezifikation mit Frequenzteilern arbeitet, wurde von Dr. David Luce ein Chip entworfen, der allen 71 Tasten eigene VCAs zuordnet und damit die sonst üblichen Einschränkungen verhindern soll, speziell hinsichtlich der von den Musikern gewünschten Klangverschwebungen. Der Entwickler wollte sich mit dieser Methode ausdrücklich von den Orgeln distanzieren, die ebenfalls mit Frequenzteilern arbeiten.

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        Theo M

        Das mit dem VCA ist klar. Mein Zitat stammt ja aus dem „Synthesizer von gestern“-Artikel. In besagtem Spezial-IC sollen außer einem Doppel-VCA noch ein Hüllkurvengenerator und ein 12-dB-Filter stecken (für jede der 71 Tasten!). Davon ist in Moogulators Artikel aber nichts zu lesen. Das Service-Manual zum Polymoog belegt o.g. Zitat, ebenso die Website http://www.....story3.htm

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          AMAZONA Archiv

          Deshalb hatte ich ja bestätigend aus dem Buch zitiert, nicht aus dem Artikel. Dort wird, insgesamt deutlich ausführlicher inklusive langem Zitat aus US Keyboards Interview mit Dr. Luce, neben den Doppel-VCAs auch die Integration 12 dB Filter beschrieben. Bei Peter Forrest und Julian Colbeck Publikationen steht darüber nichts drin, auch nicht bei Mark Vail, ich wollte ja noch querrecherchieren. Mehr ist also nicht rauszufinden, zumindest aus meinem Archiv.

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      Martin Andersson  RED

      Aus eigener Erfahrung kann ich das bestätigen: der Polymoog hat nicht nur pro Taste einen VCA, sondern auch für jede Stimme einen (blöderweise nicht editierbaren) 12dB Filter. Jedes der acht „Presets“ hat eine eigene Filtereinstellung; z.B. klingt das Cembalo (Harpsichord) stark nach Hochpassfilter, das Piano hingegen hat ein Tiefpassfilter etc. Wie gesagt, editieren lassen sich diese Filter nicht, auch finden sich nirgends genauere Infos über ihre Charakteristik, auch nicht im Original Manual.

      Klangliche Wunder darf man sich von diesen Filtern nicht erhoffen: Sie klingen extrem dünn und unterbelichtet. Einfach mal das „Mode“ Signal anhöre… bei Weitem keine klangliche Offenbarung. Und so wird man in der Klangsynthese nur ungern auf die beiden nachgeschalteten Module „Resonators“ und 24db Filter verzichten.

      Selbst habe ich übrigens meinen gebrauchten Polymoog auch auf der Bühne gespielt, was am Anfang auch wunderbar funktionierte (wenn man mal von seinem äusserst starken Rauschen absieht). Irgendwann war aber schluss mit lustig, und die Rechteck Oszillatoren haben sich beim Spielen stumm geschaltet, um tags darauf wieder wie gewohnt zu klingen. Nein, roadtauglich war dieses Instrument leider nicht, was ja äusserst schade ist, da es (gerade in Kombination mit dem Polypedal) geradezu für den Livebetrieb konzipiert ist.

      Und eine Sache möchte ich noch loswerden: die Tastatur des Polymoog spielt sich wunderbar, die Anschlagsdynamik ist erstaunlich sensibel.

      Ein tolles Instrument, leider etwas störungsanfällig…

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        Theo M

        Danke für Deinen ausführlichen Kommentar. Das Internet macht einem heutzutage die Recherche ja relativ leicht. Man lädt sich einfach das Service-Manual (175 MB) zum Polymoog herunter, das früher nur den Service-Technikern vorbehalten war, und verfügt damit über detaillierte Informationen aus erster Hand. Ich habe mir mal die Arbeit gemacht und aus den insgesamt fast 300 Seiten (!) die besprochenen Abschnitte in einer kleinen 4-seitigen PDF-Datei (280 kB) aufbereitet, die nun jeder von meiner Website herunterladen kann:

        http://www.....ecrets.pdf

        Wie man daraus ersehen kann, verfügen die 8 Presets über eigene Filterboards. Inwieweit sich da manipulierend eingreifen lässt, müsste ein versierter Techniker herausfinden. Jedenfalls dürfte insgesamt jetzt jedem klar sein, wie die Polymoog-Klangerzeugung tatsächlich aufgebaut ist. Das Fachmagazin Sound-On-Sound brachte es bereits 1998 in seinem Polymoog-Test auf den Punkt:

        „The character of each Mode was defined by dedicated chips containing 142 circuits, that Moog described as „Articulators“. These were the 71 amplifiers and 71 filters that shaped the sound generated by the oscillators and thus defined the fundamental timbre of the sound. As a result, the Polymoog offered independent velocity sensitivities, amplitude articulations, and timbral responses for every key, making it genuinely polyphonic in its Preset mode. You had no control over the filter Articulators, but you could bypass them by reducing the gain of the Mode output to zero, and raising the gain of the ‚Direct‘ output. This allowed you to discover — for example — the nature of the high-pass filter in the Harpsichord mode, or the low-pass filtering of the Piano mode.“

  6. Profilbild
    moogulator  AHU

    Im Sequencer Forum gab es von Nordcore Lötkurse, den Resonator zu bauen. Hat vielen Spaß bereitet.

    Suchparameter: Nerdlich der Mitte

    *Wo kommt dieser Artikel her? Der ist doch alt.

    ps2: Sind Freunde elektrisch?

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