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9. Dezember 2020

Monolithen mit Apple Logic Sampler, Multisampling in schnell

In diesem Artikel geht es um die Möglichkeit, mit minimalen Aufwand Multisample-Instrumente von Tonquellen zu erzeugen, die nicht mittels MIDI oder CV steuerbar sind. Dafür wird eine einzelne Audioaufnahme verwendet, die von der Anwendung her einem Monolithen ähnelt, dabei aber längst nicht so hohe Anforderungen an den Aufnahmeprozess stellt. Typischerweise ist so ein Samplerinstrument schneller erzeugt, als dieser Artikel gelesen werden kann. Die Beispiele beziehen sich auf den Sampler in Logic Pro – das prinzipielle Verfahren ist aber auch auf anderen Plattformen anwendbar.

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Der Artikel ist wie folgt gegliedert:

  • Grundlagen: Dieser Abschnitt geht auf den technischen Hintergrund und ein paar praktische Hintergründe ein und verweist auf Hintergrundinformationen aus weiteren Artikeln auf Amazona. Wer direkt mit dem Samplen beginnen will kann zum folgenden Abschnitt springen und wird dennoch das gewünschte Ergebnis erreichen. 
  • Ein Sampler-Instrument in fünf Minuten: Die praktische Umsetzung für ein Multisample-Instrument vom Beginn der Aufnahme bis zum spielfertigen Sampler-Programm am Beispiel des Logic Samplers 
  • Ein Sampler-Instrument in zehn Minuten: Fortgeschrittene Techniken wie Layering, Round-Robin und Voicings.
  • Optionale Modifikationen – weitere fünf Minuten: Anwendung der Synth-Funktionen und Effekte, um ein erstelltes Multisample für verschiedenen Klänge zu nutzen. 

Apple Logic Pro X Sampler

Grundlagen

Ein Monolith ist eine Datei, die alle einzelnen Samples beinhaltet, die für einen Klang oder ein Instrument benötigt werden. Durch eine standardisierte Positionierung der Einzelsamples innerhalb der Datei ist es möglich, Klangvariationen effizient umzusetzen, weil die Programmierung eines Instruments so auf unterschiedliches Audiomaterial angewandt werden kann. Mit dem Logic Sampler kann auf die standardisierte Positionierung verzichtet werden, weil die Programmierung, hier das Sample-Mapping, automatisiert erfolgt. In bester Manier wurde diese Funktion auf der Benutzeroberfläche versteckt. Schade, weil die Anwendung so sehr vereinfacht wurde, dass Sampling tatsächlich wieder Spaß macht…

Das klassische Vorgehen beim Sampling ist die Verwendung einzelner Dateien, die jeweils einen Ton repräsentieren. Der Vorteil ist, dass man mit dem geringstmögliche Arbeitsspeicher arbeiten kann. Nachteile wie z.B. eine längere Ladezeit viele kleiner Dateien gegenüber einer großen Datei sind weniger von Bedeutung, seitdem schnelle Massenspeicher wie SSD de-facto Standard bei Computern sind. 

 Beim Einsatz von Samplern sind zwei Anwendungsfälle typisch:

  • Es werden Samples einzelnen Tasten zugeordnet, die in keinem direkten Zusammenhang zueinander stehen. Ein Beispiel hierfür ist das Schlagzeug. 
  • Samples repräsentieren die unterschiedlichen Tonhöhen eines Klangs. Ein Beispiel hierfür ist das Klavier.

Die Anpassung der Tonhöhe ist technisch einfach umsetzbar – das Sample wird schneller oder langsamer abgespielt. Das Problem dabei ist, dass auch alle anderen Klanganteile (z.B. Formanten) in ihrer Tonhöhe verändert werden, sodass sich der Charakter des Tons verschiebt. Im besten Fall klingt es künstlich, im schlechtesten Fall klingt die Sängerin plötzlich wie ein Science-Fiction-Bösewicht. Verwendet man mehrere Samples des gleichen Klangs mit unterschiedlichen Tonhöhen, kann man diese über die Tastatur verteilen und damit vermeiden, dass der Ton in diesem Maße verändert werden muss. Es ist offensichtlich, dass dies Ressourcen bindet – einerseits Speicher, andererseits bedeutet dies viel Arbeit. Samples müssen editiert, innerhalb des Samplers zugewiesen werden, usw. Kurz gefasst: Dazu muss man motiviert sein…

Beim Monolithen werden nicht viele einzelne Samples verwendet, sondern alle benötigten Klänge in einer einzelnen Datei aufgenommen. Anschließend werden Start- und Endpunkt des jeweiligen Abschnitts der Datei einer entsprechenden Taste zugewiesen. Dieses Verfahren ist bei Drumloops populär, die so geschnitten per Tastatur re-arrangiert werden können. Der Logic Sampler bietet Funktionen, mit dem ein Monolith automatisiert für tonale Samples verwendet werden kann. 

Unter der Haube wird die Quellaufnahme analysiert und ohne Anspruch auf Vollständigkeit:

  • Die Tonhöhe jedes einzelnen Abschnitts ermittelt
  • Die Lautstärke
  • Die passende Loop bei geeignetem Audiomaterial berechnet
  • Die Zuweisung der Samples zu den korrekten Tasten erstellt
  • Tonhöhenkorrekturen vorgenommen
  • Lautstärkeunterschiede ausgeglichen

Alle oben genannten Punkte sind Aufgaben, die beliebig wenig Spaß machen und dafür sorgen, dass der Durchschnitts-Musiker höchstens einmal ein eigenes Multisample-Instrument erstellt. Die Automatisierung reduziert den Aufwand derart, dass ich persönlich ein wenig niedergeschlagen war bei dem Gedanken, wieviel Zeit meiner Jugend mit Sample-Bearbeitung verschwendet wurde…

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Wenn man sich fünf Minuten Zeit nimmt…

Der Ausgangspunkt ist die Aufnahme eines Klangs mit möglichst vielen verschiedenen Tonhöhen. Als Beispiel wird ein Stylophone verwendet, da dies einen interessant klingenden VCO hat, dafür kein MIDI, Steuerspannungen ignoriert und die Stiftbedienung bei längeren Sequenzen echtes Können voraussetzt. Außerdem war es gerade zur Hand. Anstelle eines Line-Ausgangs findet man nur einen Kopfhörerausgang vor. Also die Lautstärke reduzieren, bis die Anzeigen nicht mehr übersteuert sind. 

Legt man Wert auf ein zumindest semi-professionelles Vorgehen, lohnt es sich, dass Stylophone zu stimmen. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich, weil die später angewandten Algorithmen die erforderlichen Tonhöhenkorrekturen vornehmen.

Stimmgerät

Jeder Ton wird für ein paar Sekunden gehalten, danach eine kleine Pause und den nächsten Ton aufnehmen. Als Faustformel gilt: Je komplexer der aufgenommene Klang ist, desto länger muss die Aufnahme sein. Für eine einfache Welle reichen zwei, drei Sekunden, bei modulierten Klängen eher zwei, drei Modulations-Perioden. Die Pausen sollten so lang gewählt werden, das man sie in der Editor-Ansicht später gut sieht. Wichtig: Es ist völlig unnötig, sich an ein genaues Zeitraster oder einen Takt zu halten! Wer die Audiodatei hört weiß, was gemeint ist: das sind niemals kontinuierlich zwei – drei Sekunden. Aber das ist wie mit dem Frühstücksei: Dreieinhalb Minuten hat man im Gefühl, da braucht es keine Uhr…

Darstellung eines Monolith Sample in der DAW - Hsuptfenster

Monolith Sample in der DAW

Das Stylophone hat einen Tonumfang von 20 Halbtönen. Die Aufnahme dauert also 20*(3s Aufnahme + 1s Pause) = 80s. Es ist sinnvoll zu Beginn der Aufnahme ein paar Sekunden Stille bzw. das Rauschen aufzunehmen, um später die Möglichkeit zu haben, mit entsprechenden Werkzeugen Störungen herauszurechnen. Dies ist aber nicht Gegenstand des Artikels. Als nächstes wird eine Sampler-Spur benötigt. Beim Öffnen des Samplers die Falle: Man kann auf den ersten Blick nicht sehen, wie man an die Mapping-Funktion herankommt.

Ansicht des Hauptfensters vom Logic Pro Sampler

Sampler – Hauptansicht

Um die Aufnahme korrekt zuzuordnen, zieht man die Aufnahme von der Audio-Spur mit gedrückter Maustaste in den oberen Bereich des Sampler-Fensters. Dort erscheinen dann verschiedene Importmöglichkeiten, von der „Zone per Note“ ausgewählt wird.

Anzeige des versteckten Auswahlfelds "Zone per Note"

Sampler – Zone per Note

Das Sampler-Plugin beginnt mit den Berechnungen, was ein paar Sekunden dauern kann und: fertig! Die Aufnahme wurde passend geschnitten, den Tasten zugewiesen, im Zweifelsfall die Tonhöhen angepasst, wenn möglich wurden Loop-Punkte gesetzt. Das Instrument kann direkt gespielt werden. Speichern nicht vergessen!

Sampler: Mapping-Ansicht Mapping der Aufnahme über einen Layer

Sampler: Ergebnis des Auto-Mappings

Schaut man sich im Mapping-Fenster die Zuweisung genauer an, sieht man das die Samples auf Basis ihrer Tonhöhe zugewiesen wurden und das der Logic Sampler automatisch Loops mit passenden Crossfades gesetzt hat. Überraschenderweise sogar richtig – im Falle des Stylophone sind keine Nacharbeiten notwendig.

Detailansicht: automatisiertes Mapping

Jetzt kann der Klang mittels Sequenzer angesprochen werden:

Wenn man sich zehn Minuten Zeit nimmt…

Wenn man gewillt ist, zehn Minuten zu investieren, kann man sein Sample-Instrument auf ein wesentlich höheres Niveau heben. Zunächst geht es um Multisamples pro Ton, um Anschlagdynamik, Round-Robin oder Multi-Oszillatoren umzusetzen.

Wird der gleiche Ton mehrfach aufgenommen, dann versucht der Sampler, eine Anschlagdynamik abzubilden. Hierbei wird die Lautstärke der Aufnahme berücksichtigt. Sind keine Unterschiede vorhanden, werden die einzelnen Samples dennoch unterschiedlichen Anschlagstärken zugeordnet. 

Das Vorgehen ist wie vorher, als die einzelnen Töne aufgenommen werden. Jetzt wird aber jeder Ton viermal aufgenommen, je nach Geduld können auch wesentlich mehr Wiederholungen durchgeführt werden. Bei 80s je Durchgang bedeutet dies 320s – oder gute fünf Minuten. Die Aufnahme wird genauso wie im ersten Beispiel in den Sampler importiert – dieser rechnet jetzt etwas länger. 

Bei der Kontrolle sieht man, dass das Mapping ähnlich wie im ersten Beispiel erfolgt ist, nur das je Taste vier Samples zugewiesen wurden.

Sampler: Mapping-Ansicht Mapping der Aufnahme über vier Layer

Mapping der Aufnahme über vier Layer

Anschlagstärke ist bei einem Instrument wie dem Stylophone nicht relevant. Viel interessanter ist der Umstand, dass bei jeder Betätigung der Klang leicht variiert. Um dieses Verhalten im Sampler zu simulieren, verwendet man abwechselnd verschiedene Samples für den gleichen Ton – das Round-Robin-Verfahren.

Dies ist das erste mal, dass Hand angelegt werden muss. Als erstes wird die Gruppe dreimal kopiert, sodass insgesamt vier Gruppen vorhanden sind. 

Gruppe – Duplizieren

In der ersten Gruppe wird nur das oberste Sample behalten, die anderen gelöscht und der zugewiesene Lautstärkebereich von 0-127 ausgewählt. Für die weitern Gruppen wir das Vorgehen analog mit den zweiten, dritten und vierten Sample durchgeführt. Drückt man jetzt eine Taste, erklingen alle vier Samples gleichzeitig. Das ist zwar auch schön, aber nicht, was erreicht werden soll. 

 

Im Gruppeneditor wird die Ansicht erweitert und für alle vier Gruppen die Funktion Round Robin aktiviert. Dafür muss in der Ansicht „View“ die Anzeige aller Parameter aktiviert werden.

Anschließend wird die Funktion „Round Robin aktiviert.

Jetzt wird abwechselnd das Sample 1-4 gespielt. Dadurch erhält man eine größere Abwechslung im Grundklang.

Wie würde das Stylophone mit zwei VCO und einem Suboszillator klingen? Dafür werden bei den unteren beiden Gruppen die Funktion Round Robin wieder deaktiviert. Mittels Pan schiebt man die Zweier-Gruppe im Panorama etwas nach rechts, die dritte Gruppe etwas nach links.

Die vierte Gruppe bleibt in der Panorama-Mitte und wird um 12 Halbtöne nach unten gestimmt.

Jede dieser Änderungen sollte als eigenes Sample-Instrument gespeichert werden. Da immer auf die gleiche Aufnahme zurückgegriffen wird, wird hierdurch nicht wesentlich Speicher belegt.

Wenn man noch weitere fünf Minuten hat: Synthesizer-Funktionen…

Alle bisherigen Ergebnisse beruhen auf den Samples allein. Bei einem Synth wäre dies vergleichbar, wenn auf alle Filter- und Modulationsfähigkeiten verzichtet wird. Im Workshop Sampling 4 von Klaus-Peter Rausch wurde sehr detailliert aufgezeigt, wie man mit den Synth-Funktionen die Ausdrucksfähigkeit eines Sampler-Instruments verändern kann. Deshalb wird hier nicht weiter auf diese Inhalte eingegangen, aber ein paar Beispiele bereitgestellt, welche die Möglichkeiten zeigen. 

Bass Sound: Bei diesem Sound wird eine 24db-Filter verwendet, der über LFO, Tastenanschlag und durch eine Zufallsspannung moduliert wird. Der VCO des Stylophones ist vom Klang her so eigenständig, dass lediglich eine geringe Verwechslungsgefahr zu anderen Synth besteht:

Beim Pad-Sound wird eine langsame Hüllkurve verwendet und ohne jede Hemmung auf Chorus, Delay und Hall zurückgegriffen. Hier gilt als Regel: Die Obergrenze bestimmt die CPU…

Im musikalischen Kontext klingen die Stylophone-basierten Klänge wie folgt (die kompositorische Leistung ist an dieser Stelle nicht von Belang, die Drums stammen vom Logic Drummer):

Zusammenfassung

Durch den intuitiven Umgang mit aufgenommenen Audiomaterial wird der Einsatz eigens erstellter Multisamples wesentlich vereinfacht. Dies erlaubt, auch während des Komponierens/Arrangierens Instrumente zu berücksichtigen, welche normalerweise nur schwierig in den Arbeitsprozess eingebunden werden können. Das Vorgehen ersetzt nicht eine sorgfältig durchgeführte Aufnahmen, speziell dann, wenn der Charakter eines Instruments durch die Spieltechniken bestimmt wird. Ist man sich dessen bewusst, kann man sein Repertoire an eigenen Klängen effizient erweitern. 

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Fazit
Die automatisierten Funktionen zur Sample-Zuweisung am Beispiel des Logic Samplers erlauben einen wesentlich direkteren Umgang mit Audiomaterial, als dass klassische Vorgehensweisen ermöglichen. Gerade für den Musiker, der eine Idee festhalten möchte, ist der schnelle Zugang hilfreich.
Die Verwendung sauber editierter Einzelsamples wird damit nicht hinfällig - aber häufig ist es einfach nicht notwendig. An professionelle Sound-Libraries werden andere Anforderungen gestellt, als an einen speziellen Sound, der individuell im Kontext eines Arrangements benötigt wird.

Wer als Musiker Freude an Klangexperimenten hat, sollte sich die Möglichkeiten aktueller Sampler-Plugins näher ansehen.
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Klangbeispiele
Forum
  1. Profilbild
    Morphoder

    Großartiger Beitrag und eine wirkliche Hilfe ! Kann man das auch z.B. mit voice samples machen ? Z.B mit einem Acapella

    • Profilbild
      Django07

      Hallo und vielen Dank! Das funktioniert genauso mit Stimmaufnahmen. Wenn man den Ton nicht gut hält, kann der Sampler aber unter Umständen keinen Loop-Punkt finden. Dann hat man einen Mellotron-Effekt. Der Ton wird also so lange gehalten, wie die Aufnahme ist.

      Zum Ausprobieren einfach mal „lalala“ mit Pausen in die Sprachnotizen-App singen und das Ergebnis in Logic importieren. Wenn es den Vorstellungen entspricht nochmal vernünftig aufnehmen. Oder es als LoFi definieren…

  2. Profilbild
    AMAZONA Archiv

    Großartiger Artikel, danke! Die Monolith-Transformation war mir noch gar nicht geläufig. Freu mich schon auf die nächste Samplingsession.

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