Test: Flame FM KOSMOS Synthesizer, Eurorack

Flame FM KOSMOS Synthesizer, Eurorack

Der Flame Instruments FM KOSMOS ist ein FM-Synthesizer im Eurorack-Format. Dank MIDI-Anschlüssen lässt er sich aber auch außerhalb des Eurorack-Universums gut einsetzen – den Einbau in ein entsprechendes Gehäuse mit Stromversorgung vorausgesetzt.

Flame FM KOSMOS Synthesizer

Features im Überblick:

• FM-Synthese mit 6 Operatoren und 32 Algorithmen
• 4 Stimmen
• 3 gleichzeitg nutzbare Effekte: Chorus, Delay und Hall
• eine Morph-Funktion erlaubt das Überblenden zwischen zwei Klang- bzw. Effekteinstellungen
• die Echtzeitmanipulation der Hüllkurven über zwei Makros is möglich
• CV-Steuerbarkeit ausgewählter Parameter

Das Erbe

Bei einem FM-Synthesizer mit sechs Operatoren und 32 Algorithmen liegt es natürlich nahe, an den Yamaha DX7 zu denken – jenen kommerziell so erfolgreichen Synthesizer, der das Klangbild der 80er-Jahre-Produktionen maßgeblich mitprägte. In wie vielen Pop-Songs das DX7 E-Piano auftaucht, wage ich nicht einmal zu schätzen. Im Techno- und Dance-Bereich spielten später auch die günstigeren 4-Operator-Modelle von Yamaha wie der TX81Z eine wichtige Rolle.

Die Programmierbarkeit der frühen FM-Geräte war nicht unbedingt ein haptisch erfreuliches oder intuitives Erlebnis. Display-Seiten, Menüs und ein Parameter nach dem anderen mussten editiert werden – gewissermaßen das komplette Gegenteil der Erfahrung an einem analogen Synthesizer mit subtraktiver Synthese.

In den letzten Jahren kamen immer mehr Geräte auf den Markt, die die FM-Synthese etwas intuitiver erfahrbar machen. Ein schöner Trend, da die FM-Synthese doch sehr viel klangliches Potenzial bietet.

Flame legt mit dem FM KOSMOS ein Produkt vor, das sich nicht nur einfach programmieren lässt (etwas Beschäftigung mit FM vorausgesetzt), sondern auch einiges an Möglichkeiten zur Echtzeitmanipulation programmierter Klänge bietet.

Eingebaut, aber (noch ) unbestromt – der Flame FM KOSMOS …

Lieferumfang und Bedienelemente

Der Flame FM KOSMOS erreicht mich in einem einfachen Karton mit Aufkleber. Der beim Öffnen zu beschädigende Aufkleber trägt das Motto: „more fire for your rack“ – nett.
Dieser Aufkleber liegt dem Gerät auch separat bei. Ferner findet sich ein Heftchen mit Fotos und Beschreibungen der aktuellen FLAME-Produkte (sprich: ein Katalog). Und ein Tütchen mit vier Schrauben zum Befestigen des Moduls im Eurorack sowie dazu passende Unterlegscheiben aus Kunststoff, die ein Zerkratzen des Moduls durch die Schrauben verhindern.

Das Modul selbst ist im für neuere FLAME INSTRUMENTS typischen schwarz-weißen Design gehalten, das für die älteren Geräte typische Rot-Weiß verschwindet nach und nach aus der Produktpalette. Die Modultiefe ist mit einer Einbautiefe von 3 cm Skiff-tauglich. Insgesamt macht das Gerät einen schicken und wertigen Eindruck.

Mit den Potis lässt sich editieren, was aktuell im Display angezeigt wird.

Zentrales Element des FM KOSMOS ist das LC-Display. Darunter befinden sich acht Drehregler, die jeweils die im Display angezeigten Parameter ändern. Diese bieten beim Drehen einen angenehmen Widerstand.

Was genau editiert wird, lässt sich über diverse Drucktaster auswählen. Nach dem Drücken ist der jeweilige Taster rot beleuchtet. So findet man sich sehr schnell zurecht und weiß immer, welche Parameter genau im Fokus liegen. Außerdem wird zur Auswahl einiger Parameter ein Encoder mit Druckfunktion verwendet.

Mit dem Encoder lassen sich Klänge anwählen, über Druck werden sie dann geladen

Im oberen Bereich des Gerätes befinden sich die Anschlüsse als Eurorack-übliche 3,5-mm-Mono-Klinken. Ausgenommen davon sind die MIDI-Buchsen (In und Out), die natürlich als Stereoklinke (TRS = Tip, Ring, Sleeve) vorliegen und die entsprechenden Adapter erfordern. Die Belegung der MIDI-Buchsen des FM KOSMOS folgt dem TRS-B-Standard. Ich werde nicht müde, gegen die zwei „Standards“ zu wettern und empfinde sie nicht als Vorteil gegenüber der guten alten, stets passend belegten DIN-Buchse.

Aber bei einem Eurorack-Modul und entsprechendem Platzmangel empfinde ich die TRS-Buchse als völlig okay und nachvollziehbar. Ein Adapter von TRS auf DIN-5-pol-MIDI ist beim FM KOSMOS befindet sich nicht im Lieferumfang und muss bei Bedarf also angeschafft werden.

MIDI-, CV-, Gate- und Audio-Buchsen in trauter Eintracht

Kleine FM-Schule

Bevor ich genauer auf den FM KOSMOS eingehe, ein kleiner Exkurs zur FM-Synthese.
FM-Synthese im Detail zu erklären, würde den Rahmen dieses Artikels sprengen. Ich verweise daher auf diesen Artikel meines Kollegen – in jenem Beitrag wird es aber schon sehr konkret.

Für den Fall, dass Einsteiger diesen Testbericht lesen, nur so viel:

• Bei der FM-Synthese in einfachster Form wird die Tonhöhe eines Oszillators von einem anderen Oszillator moduliert.
• Nur einer der beiden Oszillatoren ist direkt hörbar; dieser Oszillator wird Träger genannt.
• Der andere wirkt lediglich auf die Frequenz des ersten Oszillators – vergleichbar mit einem LFO, der zur Erzeugung eines Vibratos herangezogen wird. Diesen nennt man dann Modulator.
• Schwingt der Modulator im Audiobereich, entsteht beim Träger kein Vibrato mehr, sondern es erklingen mit zunehmender Modulationsstärke mehr und mehr Obertöne.
• Der Standard-FM-Synthesizer arbeitet mit Sinus-Schwingungsformen. So ist bei unmoduliertem Träger ein obertonfreier Klang zu hören. Es gibt aber auch Synthesizer, die andere Schwingungsformen anbieten.
• FM-Synthesizer benötigen für Klangverläufe kein Filter. Um einen zeitlichen Verlauf in die Klangfarbe zu bringen, wird jeder Oszillator mit einem eigenen Verstärker und einer eigenen Hüllkurve versehen. Diese Kombination heißt dann Operator.
• Eine Änderung an der Hüllkurve des Trägers verändert den Lautstärkeverlauf des Klangs; eine Änderung an der Hüllkurve des Modulators verändert die Klangfarbe.
• FM ist schon mit zwei Operatoren möglich, für komplexe Klänge können aber beliebig viele Operatoren miteinander kombiniert werden. Je mehr Operatoren, desto mehr Kombinationen sind möglich. Die Art und Weise, wie die Operatoren miteinander verbunden sind, wird Algorithmus genannt.
• Für extreme Klänge bieten manche FM-Synthesizer die Möglichkeit, einen Oszillator mit sich selbst zu modulieren oder es gibt eine Rückkopplung an anderer Stelle im Algorithmus. Dieser Parameter heißt dann Feedback.

Nur 6 der 32 möglichen Algorithmen des FM KOSMOS

Die Innenwelt des Flame FM KOSMOS

Nach diesem kleinen FM-Basiskurs nun zum FM KOSMOS:

Die Klangerzeugung und das Konzept orientieren sich am Yamaha DX7, weichen aber in einigen Punkten davon ab.

Gemeinsamkeit ist die Anzahl von sechs Operatoren. Diese Operatoren bieten ausschließlich Sinus als Schwingungsform und lassen sich bei Bedarf von der Tonhöhensteuerung entkoppeln, sodass sie nur mit einer festen Frequenz arbeiten. So lassen sie sich als LFOs nutzen oder schwingen im Audiobereich dauerhaft und tragen zu rauem, an Ringmodulator-Klänge erinnerndem Klangmaterial bei. Die sechs Operatoren lassen sich – wie beim DX7 – in 32 Algorithmen unterschiedlich miteinander verknüpfen.

Ein Unterschied zum DX7 sind unter anderem die Hüllkurven: Statt der eher komplizierten Multistage-Hüllkurven des DX7 bietet der FM KOSMOS klassische ADSR-Hüllkurven.
Das bedeutet zwar eine geringere Flexibilität, führt aber beim Sounddesign zu schnellen Ergebnissen. Die Hüllkurven lassen sich bei Bedarf auch loopen – so lassen sich schnell und unkompliziert wabernde Klänge erzeugen.

Was die Möglichkeiten von Echtzeiteingriffen angeht, ist der Flame FM KOSMOS dem DX7 deutlich überlegen.

Auf der Menüseite eines jeden Operators lassen sich Tonhöhe, Lautstärke, Hüllkurven und auch deren Loop einstellen

Performance und schnelle Eingriffe

Master-Menü des Flame FM KOSMOS

Für die Beeinflussung bereits programmierter Klänge hat sich Flame ein paar clevere Kniffe ausgedacht. Die folgende Auflistung ist von nützlich bis spannend sortiert:

• Nicht unbedingt aufregend, aber nützlich ist der Level-Parameter. Was soll ich sagen: Er ändert die Lautstärke. Da alle hier genannten Parameter mit gespeichert werden, lässt sich so die Lautstärke verschiedener Patches aneinander anpassen.
• Ein Regler für Portamento bewirkt – wie zu erwarten – das Gleiten zwischen Noten unterschiedlicher Tonhöhe.
• Zwei einfache Filter (ohne Resonanz) entfernen tiefe bzw. hohe Frequenzen – sehr praktisch, um den Klang des FM KOSMOS einzubetten, insbesondere da im Eurorack oft nur einfache Mixer ohne EQ zur Verfügung stehen.
• Der Feedback-Parameter ist je nach programmiertem Klang von großer bis extremer Wirkung – oder es passiert auch mal gar nichts. Er kann z. B. eine Überblendung von einem Sinus zu einem Sägezahn bewirken oder auch Unharmonische.
• Anteile bzw. zunehmendes Rauschen im Klang hervorrufen.
• Es lassen sich alle Hüllkurven auf einmal verlängern oder stauchen (Range); ein weiteres Makro (Shape) erlaubt eine Änderung der Kurvenform des Einschwing- bzw. Abklingvorgangs.

Das Highlight des FM KOSMOS ist die Morph-Funktion. Sie erlaubt das Überblenden zwischen zwei komplett unterschiedlichen Klangeinstellungen – dies betrifft auch sämtliche Effekteinstellungen. Lediglich der Algorithmus ist von der Morph-Funktion ausgenommen und somit pro Preset festgelegt.

Das folgende Beispiel demonstriert die beiden einfachen Filter:

In den folgenden zwei Beispielen kommen die beiden Hüllkurven-Makros zum Einsatz:

In diesen zwei Beispielen wird via Morph-Regler zwischen zwei Klängen überblendet:

Die Parameter der Mastersektion erlauben tolle Echtzeiteingriffe

Die Effekte des FM KOSMOS im Detail

Hinter der FM-Klangerzeugung befinden sich drei Effekte:

CHORUS  ->  DELAY ->  REVERB

Diese Reihenfolge ist festgelegt und lässt sich nicht verändern, sie ist so aber durchaus sinnvoll:
Erst etwas aufhübschen mit einem Chorus, dann etwas Weite mit dem Delay schaffen und anschließend alles schön mit Reverb verschmieren oder veredeln.

Die Effektsektion des Flame FM KOSMOS klingt insgesamt in meinen Ohren sehr gut und kommt den FM-Klängen, insbesondere athmosphärischen Sounds, sehr zugute.

• Die Chorussektion kann subtil und drastisch, die Chorus-Zeit ist in weiten Grenzen einstellbar, so dass hier auch heftige Flangereffekte möglich sind.
• Das Delay ist in den Möglichkeiten eher rudimentär ausgestattet, aber sehr brauchbar. Es lässt sich bei Bedarf zur MIDI-Clock synchronisieren und im Eurorack-Verbund kann einer der beiden CV Eingänge als Clock-Eingang für das Delay definiert werden – sehr schön! Es handelt sich um ein Stereo-Delay und die Delay-Zeit lässt sich für links und rechts separat einstellen. Dann gibt es einen Feedback- und einen Mix-Regler und das war’s auch schon.
  Aktuell sind die Parameter für die linke und rechte Delay-Zeit noch vertauscht (links drehen ändert rechts und umgekehrt). Das ist aber nicht weiter tragisch, wenn man es weiß und es lässt sich sicher in einem Firmware-Update leicht beheben.
• Der Hall klingt wirklich toll! Auch hier gibt es nicht übermässig viele Parameter, aber sie sind ausreichend, um sehr lebendige Hallwolken oder auch unauffällige Räume zu realisieren.

Die Effekteinstellungen sind immer Teil eines Presets, es lassen sich auch hier zwei unterschiedliche Einstellungen festlegen, zwischen denen dann mit dem Morph-Regler überblendet wird.
Also z. B. sanfter Chorus und fetter Hall morpht zu einem fiesen Flanger in kleinstem Raum mit langem Echo.

Hier beispielhaft die Menüseite der Reverb-Sektion, die gelben Streifen sind dem Foto geschuldet

Flame FM KOSMOS im Eurorack- und MIDI-Verbund

An sich ist der Flame FM KOSMOS als Gerät fürs Eurorack vorgesehen. Hier lässt sich immer nur eine Note auf einmal spielen – das Gerät arbeitet also quasi monophon. Durch die vier Stimmen klingen jedoch beim Notenwechsel und längeren Release-Zeiten die Töne trotzdem nach.

Die Parameter Tonhöhe (1 V/Oct.), Gate, Velocity und Morph lassen sich direkt über Buchsen ansteuern.
Zusätzlich gibt es zwei konfigurierbare CV-Eingangsbuchsen. Allerdings kann über diese nicht jeder Parameter angesteuert werden.

Modulierbar über die CV-Buchsen sind sämtliche Effektparameter (inklusive Synchronisation des Delays), einige Parameter des Master-Menüs (Tiefpassfilter, Hochpassfilter, Level, Feedback, die beiden Hüllkurven-Makros), Detune und Chord.

Die Chord-Funktion lässt sich aktivieren, wenn der Flame FM KOSMOS vom Poly- in den Mono-Mode geschaltet wird. Dann lässt sich ein Akkord aus 44 verschiedenen Kombinationen auswählen.
Das kann z. B. einfach sein:

• Grundton + Quinte
• oder: Grundton + Quinte sowie gleichzeitig erklingend Grundton + Quinte eine Oktave darüber
• oder ein Dur-Akkord in diversen Umkehrungen …
• und, und, und …

Im gut geschriebenen (auch deutschsprachig existierenden) Handbuch auf der Herstellerseite befindet sich eine Liste aller möglichen Kombinationen.

Hier der Flame FM KOSMOS im Chord-Modus, angesteuert via CV/Gate:

Ich verwende Chord-Modi oder auch Chord-Hold-Funktionen nicht übermäßig oft. Ich lasse gern zwei Töne liegen, während sich einer ändert und so der Akkord in einen anderen übergeht. Das geht hiermit nicht – zwischen den Akkorden wird hart umgeschaltet. Fans klassischer House-Tracks oder Dub-Techno haben mit diesem Modus aber sicher eine Menge Spaß.

Im Eurorack ist die Chord-Funktion durchaus eine Bereicherung, so liegen nicht drei der Stimmen brach. Und es lässt sich auch Unisono als Akkord wählen, so können die vier Stimmen via Detune gegeneinander verstimmt werden, um fette monophone Klänge zu erzeugen.

Befindet sich der Flame FM KOSMOS im monophonen Modus, können Akkorde definiert werden

Der Flame FM KOSMOS kann über MIDI polyphon gespielt werden. Auch die Synthesizer-Parameter sind über MIDI-CC-Befehle steuerbar. Eine Automatisierung über einen externen Sequencer oder der Einsatz einer Fader-Bank zur direkteren Programmierbarkeit sind also bei Bedarf möglich.

Dabei schätze ich, dass bei der Steuerung eines Parameters via MIDI-CC eine kleine Animation im Display anzeigt wird, wohin sich dieser gerade bewegt. Leider fehlt diese Funktion im Betrieb mit CV-Signalen – eventuell lässt sich das aber per Firmware-Update nachreichen?

Die MIDI-Out-Buchse kann bei Programmwechseln Program-Change-Befehle ausgeben und bei Bedarf die MIDI-Clock vom Eingang weiterleiten.
Ansonsten dient sie dem Sichern des Speicherinhalts per SysEx-Dump.

CV- und MIDI-Betrieb können beim FM KOSMOS frei kombiniert werden. Das eröffnet spannende Möglichkeiten – z. B. das polyphone Spiel von Tönen via MIDI-Keyboard oder Sequencer, bei gleichzeitiger Modulation von Effektparametern oder Morph via CV aus dem Eurorack. Ich hatte zu diesem Zweck oft einen Zufallsgenerator oder LFO, aber auch mal einen generativen CV-Sequencer im Einsatz. Die Kombination aus beiden Welten, MIDI und CV, empfinde ich als sehr inspirierend.

Klang

Der Flame FM KOSMOS klingt einfach großartig. Als FM-Fan komme ich hier voll auf meine Kosten. Ich würde den Klang mit den Attributen edel und druckvoll beschreiben. Bei entsprechender Einstellung kann er sehr dreckig klingen – trotzdem bleibt immer noch eine gewisse Portion HiFi erhalten.

Aufpassen sollte man allerdings beim starken Absenken des Pegels über den Level-Regler im Master-Menü, um das Signal-Rausch-Verhältnis nicht zu stark zu verschlechtern.
Da der FM KOSMOS ein sehr lautes Ausgangssignal (Modularpegel) ausgibt, ist man versucht, zur Anpassung an anderes Equipment den Level-Regler am Gerät selbst zu bemühen. Das wäre in diesem Fall nicht ideal: Also nicht den Level-Regler weit nach links drehen und anschließend an anderer Stelle verstärken.
Der FM KOSMOS klingt grundsätzlich sauber bei vollem Pegel, weist aber ein leichtes Rauschen auf, wenn er stark verstärkt wird – eine Eigenschaft, die allerdings auf so ziemlich jedes Audiogerät zutrifft.

Der Klang der Effekte ist ebenfalls edel. Ich finde ihn so ansprechend, dass ich die Effekte auch gern anderen Klängen zugutekommen lassen würde.

In den 128 nicht überschreibbaren Presets finden sich viele Perlen. Manchmal haben sie womöglich einen etwas hohen Effektanteil – aber das lässt sich bei Bedarf ja nachregeln.

Zu sämtlichen Klangbeispielen in diesem Text sei angemerkt, dass es sich nicht um Kompositionen handelt, die der musikalischen Erbauung dienen sollen! Sie sollen lediglich das klangliche Potenzial des Flame FM KOSMOS aufzeigen. In den meisten der Beispiele werden die Morph-Funktion und/oder die beiden Hüllkurven-Makros zur Modulation der Klänge eingesetzt.

Eine Stärke des Flame FM KOSMOS sind klassische und schön klingende Synthesizer-Sounds, die teilweise auch an subtraktive Synthesizer erinnern:

Der Flame FM KOSMOS kann aber auch düstere, harsche Klänge und lebendige Dronen erzeugen. In den folgenden Beispielen ist nichts sequenziert – es wird lediglich ein Ton (bzw. in einem der Beispiele zwei Töne) gehalten und dann über die Regler im Master-Menü moduliert:

Und dann gibt es natürlich auch glockige, geräuschhafte und eben typische FM-Klänge:

Praxis

Das Programmieren von Klängen auf dem Flame FM KOSMOS geht angenehm schnell. Die Entscheidung, statt der klassischen Multistage-Hüllkurven mit ADSR-Hüllkurven zu arbeiten, trägt sicher dazu bei. So finden alle einen Operator betreffenden Parameter auf einer Seite Platz und sind direkt über die acht Drehregler einstellbar – sehr übersichtlich und intuitiv!

Die nicht löschbaren Werksklänge bieten einen guten Startpunkt für eigene Klangforschungen. Ich habe hier nur einen simplen INIT-Sound vermisst – so etwas wie: nur ein Operator im Pegel aufgedreht, Attack schnell, Decay lang, Sustain voll, Release kurz. Aufgrund des intuitiv beherrschbaren Bedienkonzepts ließ sich das aber schnell selbst programmieren und als Startpunkt für spätere Eskapaden abspeichern.

Die beiden Hüllkurven-Makros sind großartig, um Klänge bei laufenden Sequenzen schnell und effektiv zu modulieren, ohne den Klangcharakter komplett zu verändern – oder aber, um einen Klang von einer Marimba zu einer Fläche zu verbiegen.

Der Morph-Parameter schließlich kann bei Bedarf für komplette Entgleisungen verwendet werden. Oder für einen subtilen Übergang von einem obertonarmen Klang in einen obertonreichen. Oder aber einfach nur, um etwas Hall dazuzuschieben. Hier kann man sich richtig austoben.

Der Flame FM KOSMOS macht im MIDI-Betrieb wie auch im Eurorack-Einsatz eine gute Figur. Die Arbeit mit dem FM KOSMOS im MIDI-/Standalone-Verbund machte mir so viel Spaß, dass ich teilweise vergaß, dass es sich eigentlich um ein Eurorack-Modul handelt. Im MIDI-Betrieb werden andere Parameter wie z. B. die Stimmenanzahl wichtiger. Diese wäre für ein reines Standalone-Gerät nicht üppig, aber ich fand sie für meine Zwecke ausreichend. Für den Einsatz als Eurorack-Modul hingegen sind vier Stimmen üppig – hier geht es ja vor allem um Stimmenklau bei Klängen mit längerer Release-Zeit oder um die Wiedergabe von Akkorden im Chord-Modus.

Interessant fand ich eine „gemischte Konfiguration“: den FM KOSMOS via MIDI zu spielen, dabei aber Parameter wie die Hüllkurven-Makros (Shape und Range) oder den Morph-Parameter über CV von einem LFO zu modulieren – für mich das Beste aus beiden Welten. Auch im Verbund mit einem Elektron-Gerät machte der FM KOSMOS eine sehr gute Figur, zumal sich alle Parameter auch über MIDI-CCs modulieren lassen. So ließen sie sich im Elektron Sequencer pro Step modulieren.

Über die Taster lassen sich die Bedienebenen schnell und komfortabel wechseln

Der Flame FM KOSMOS am Markt

Der FM KOSMOS ist ein Hybrid-Produkt, das sich zwischen der Eurorack-Welt und der Welt der Standalone-Synthesizer bewegt – und in beiden Bereichen überzeugt. Insofern hat er Konkurrenz in beiden Lagern und ist zugleich konkurrenzlos:

Viele Eurorack-Dual-Oszillatoren beherrschen FM-Synthese, aber nur auf einfacher Ebene und ohne eigene Hüllkurven. Damit sind zwar schöne Experimente und Klänge möglich, aber keine komplexe FM-Synthese.

Mit ausgewachsenen Standalone-FM-Synthesizern wie dem Korg OPSIX oder dem Elektron Digitone würde ich den FM KOSMOS nicht vergleichen – das wäre unfair, denn es handelt sich um andere Gerätegattungen.

Vergleichbar ist der FM KOSMOS in seiner hybriden Natur eventuell mit dem Jomox Mod FM, der sogar über acht Stimmen verfügt. Dieser ist allerdings auch doppelt so teuer, deutlich größer und bietet nur vier Operatoren.

Im Lager der Standalone-Geräte fühlte ich mich auch etwas an den KORG Volca FM erinnert, der sich ebenfalls am DX7 orientiert, sehr gut klingt und ebenfalls Makroregler bietet, um Patches schnell und intuitiv zu verändern.

Allerdings lassen die wenigen Speicherplätze und die doch qualvolle Programmierung neuer Klänge innerhalb des Gerätes den Volca FM im Vergleich zum FM KOSMOS eher wie ein Spielzeug wirken – und im Modularsystem ist er auch nicht einsetzbar.