Green Box: Kawai K5, K5m Additiver Synthesizer

26. Dezember 2009

Additiver Synth Klassiker

Kawai K5 – Digitaler Synthesizer mit additiver Synthese

Der Kawai K5 ist ein reinrassig additiver Synthesizer, erblickte 1987 gemeinsam mit der Rackversion K5m das Licht der Welt und ist der Vorfahr des bekannteren K5000 aus demselben Haus. Er war nicht der Erste seiner Art, es gab schon vor seiner Geburt Versuche, die Königsdisziplin der Klangerzeugung in Silizium und Elektronen zu inkarnieren. Additive Synthesefunktionen eingebaut hatten z.B. das NED Synclavier, der Fairlight und der Kurzweil K150. Aber sie waren nur mit Computer-Unterstützung zu bedienen und dementsprechend unhandlich, außerdem für normalverdienende Tastendrücker nicht erschwinglich. Der K5 war der erste bezahlbare (Neupreis 4000 DM), leicht transportable und einfach editierbare additive Synthesizer.

Man könnte nun meinen, dadurch wäre er ein Verkaufsschlager gewesen, aber er kam wohl einfach zu spät. Vorher hatten Yamaha und Casio mit DX- und CZ-Synths den Markt aufgerollt, und kurz danach war die Korg M1 Workstation das Maß der Dinge.
Nach meinen Informationen wurden nur ein paar hundert K5 abgesetzt, von der Rackversion K5m noch viel weniger – die beiden sind also Raritäten. Trotzdem werden sie meist nicht zu Wucherpreisen angeboten auf dem Gebrauchtmarkt. Das liegt wohl daran, dass dort auch das leistungsfähigere Nachfolgemodell K5000 recht günstig zu bekommen ist.
Warum der K5 dem K5000 in mancher Hinsicht dennoch vorzuziehen ist, werde ich noch auflisten.

Kawai K5 2

Additive Synthese beruht auf einem Theorem des französischen Mathematikers Jean Baptiste Joseph Fourier, das besagt: Jedes Signal lässt sich in eine Reihe sinusförmiger Schwingungen zerlegen – und umgekehrt auch aus solchen zusammensetzen. Theoretisch kann man also mit einer unendlichen Anzahl von Sinusoszillatoren jeden beliebigen Klang synthetisieren.
In der Praxis verwendet man nicht ganz so viele Oszillatoren, die entsprechend der natürlichen Obertonreihe gestimmt sind, also Grundton, erster Oberton mit der doppelten Frequenz, zweiter mit der dreifachen usw. Man muss dann nur noch für jeden Teilton einen Lautstärkeverlauf definieren, seinen Pegel dynamisch spielbar machen und dergleichen mehr, und hier offenbart sich schon das Problem dieses Klangerzeugungsprinzips: eine enorme Flut an Parametern. Die Funktionsausstattung für ihre effektive Bewältigung ist ein entscheidendes Merkmal eines additiven Synths, und gerade in diesem Punkt hat der K5 seinen wenigen Konkurrenten einiges voraus.

Kawai K5 5

Die Hardware

 Der Kawai K5 kommt im schönsten Digital-Design daher, soll heißen: ein Regler für Lautstärke, ein Datenrad und sonst nur Tipptasten um ein Display. Es ist grafikfähig und beleuchtet, sofern das Backlight nicht hinüber ist. Das hat eine geringe Halbwertszeit und gehört wie der schlechte Rauschabstand zu den technischen Schwachstellen, die aber alle behebbar sind, siehe letztes Kapitel. Die Oberfläche ziert noch ein Slot für eine DC-32 Memory-Card, die schwer zu kriegen ist, Datensicherung muss man also via PC betreiben.

Kawai K5 4

Technische Daten des Kawai K5

  • 16 Stimmen
  • 15-facher Multimode (kein Tippfehler!)
  • 48 Speicherplätze, 48 für Multi-Setups
  • Effekte: keine
  • Gewicht ca. 12 kg,
    solides Stahlblechgehäuse, Seitenteile aus Kunststoff. Nicht anecken beim Transport …

Die 61er Plastiktastatur mit Anschlagsdynamik und Aftertouch ist von ordentlicher Qualität, daneben finden sich wie üblich Pitch- und Mod-Wheel. Erwähnenswert: Sie sendet Release-Velocity! Es stehen mehrere Dynamikkurven zur Verfügung.

Auf der Rückseite des Kawai K5 finden sich folgende Anschlüsse:

  • MIDI In, Out, Thru
  • Hold Pedal
  • Control Pedal
  • Expression Pedal
  • Link, hier kann man einen Fußschalter für Soundwechsel anschließen
    ein Summenausgang
  • vier Einzelausgänge (Klasse. Nicht selbstverständlich in den 80ern!)
  • und der Regler für Display-Kontrast sowie ein Memory-Protect-Schalter
Anschlußfreudig: Vier zusätzliche Einzelausgänge

Anschlußfreudig: Vier zusätzliche Einzelausgänge

  • Auf der Vorderseite ist noch ein 6,3 Klinke Kopfhöreranschluss.

Sound des Kawai K5

Da der Kawai K5 im gesamten Signalweg additiv arbeitet, ergibt sich ein spezifischer Grundklang: sehr digital, kühl und gläsern bis silbrig. Seine Stärken sind eindeutig metallische Flächen oder Perkussivklänge, Hauch- und Röchel-Choräle à la PPG, sterile und glatte Sounds. Auch Orgeln kann er ganz passabel imitieren, da sie ja die Urahnen der additiven Synthesizer sind. Hervorragend geeignet ist er für Experimentelles aller Art. Wenn man zufällig einen SciFi vertonen will, ist der K5 eine gute Wahl.

Kawai K5 3

Verschiedene Sounds des Kawai K5 kurz angespielt, natürlich ohne Effekte:

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Sie stammen teilweise aus der Werksbibliothek von Kawai, die wirklich erstklassige Patches enthält und noch immer zum Download bereitsteht, siehe Linksammlung.

Die Klangerzeugung

Pro Stimme gibt es zwei Sources mit je 63 Sinus-Teiltönen in harmonischer Reihe, die am Ende zusammengemischt und gefiltert werden. Man kann sie im Twin-Modus betreiben, wobei man zwei unabhängige Synthesestränge zur Verfügung hat, oder im Full-Modus mit 126 Teiltönen, wobei Source 1 die tiefen übernimmt und Source 2 die hohen.

Nach Betätigung des Edit-Tasters erscheint erstmal die Basic-Page mit den Einstellungen für Controller-Zuweisungen, Twin- oder Full-Modus, Mischverhältnis der Sources, Copy, Patch-Name usw. Die weiteren Edit-Pages sind entsprechend der Modulstruktur auf die Tasten des Zahlenblocks verteilt, das ist recht übersichtlich. Die Parameter wählt man mit den Cursortasten neben dem Datenrad an.

Die Edit-Pages auf dem Zahlenblock

Die Edit-Pages auf dem Zahlenblock

Die Sources können einzeln oder gemeinsam editiert werden. Das steht nicht im Manual! In der Titelzeile der Edit-Pages kann man die Source umschalten oder „Both“ dort eintragen, dann editiert man Source 1, und alle Änderungen werden relativ an Source 2 durchgereicht. Mit „Compare“ kann jederzeit zwischen editiertem Sound und dem ursprünglichen hin- und hergeschaltet werden. Einstellungen können von einem Modul/einer Source zu anderen kopiert werden, leider nur von einem Patch zu einem anderen, nicht innerhalb eines Patches. Arbeitet man aber mit zwei Patch-Speicherplätzen, geht auch das.

Die Modularchitektur ist etwas ungewöhnlich:
DFG-DHG-DDF-DDA-DFT. Klingt ein bisschen nach DNA-Sequenz …

Die Chromosomen des K5

Die Chromosomen des K5

Die Module der Reihe nach:

DFG, Digital Frequency Generator

Am Kawai K5 wird hier die Grundtonhöhe und Pitchbend-Range der Source eingestellt, dann noch Einfluss der Pitch-Envelope, des LFOs und des Aftertouchs. Es gibt einen Fixed-Modus, also Festsetzung auf eine Tonhöhe. Das Key Scaling kommt hier nur linear zum Einsatz, Vierteltonskalen sind leider nicht machbar.

Auf der zweiten Page sind die Parameter der Pitch-Envelope. Sie hat einen Loop-Modus, ist also bei entsprechenden Einstellungen als Vibrato-LFO verwendbar, wobei man mit zwei Levels und Rates dreieckige Wellenformen generieren kann. Die Intensität ist via Velocity modulierbar. Die Auslenkung kann dabei positiv, negativ oder bipolar sein – vom sanften Geeier bis zu wildem Geblubber ist alles machbar. Das ist nicht revolutionär, hält aber den eigentlichen und einzigen LFO für andere Zwecke frei.

Kawai K5 7

DHG, Digital Harmonics Generator

Er ist das Herz der additiven Maschine im Kawai K5: Hier werden die Parameter der 63 Teiltöne (Harmonics) eingestellt. Für jeden einzeln ist der Pegel einstellbar sowie die Nummer und Modulation der Pegel-Envelope, von denen es pro DHG vier gibt. Nur vier? Ja, anders als beim K5000 gibt es nicht für jeden Teilton eine eigene – das ist etwas mager, aber ausreichend. Und es spart Zeit. Jeder, der schon einmal die 64 Envelopes editiert hat, die der K5000 an dieser Stelle vorweisen kann, wird mir wahrscheinlich zustimmen … und wenn es mal nicht reicht, kann man im Twin-Modus die Obertöne auf zwei Sources verteilen und hat dann acht.

Kawai K5 9

Praktisch sind hier der Master-Modulation-Switch und die Modulation-Switches für jeden einzelnen Teilton. Mit dem Master werden die Envelopes, mit den anderen die Modulationen der Envelopes an- und abgeschaltet. Erstens kann man mit dem Master sämtliche Modulationen der Teiltöne abschalten und den DHG schnell mal eben in einen „nur-Wellenform-Generator-Modus“ schalten, ihn also wie einen normalen Oszillator verwenden. Zweitens kann man mit den einzelnen Switches eine Envelope unterschiedlich auf verschiedene Teiltöne einwirken lassen, z.B. abhängig von der Velocity oder eben nicht. Verwendet man das Key Scaling, kann sogar eine Modulation unterschiedlich auf verschiedene Teiltöne wirken. So wird die Einschränkung durch die geringe Zahl der Envelopes relativiert.

Für jeden Teilton des Kawai K5 sind also Pegel, Envelope-Zuordnung und Envelope-Modulation On/Off einstellbar. Und damit man nicht jeden von ihnen einzeln verarzten muss, gibt es Makro-Funktionen, man selektiert eine Gruppe von ihnen und editiert sie gemeinsam. Folgende Möglichkeiten gibt es neben der Einzelbehandlung:

Zuerst kann man einen Bereich an Teiltönen vorselektieren, wobei die folgenden 3 Einstellungen gleichzeitig wirksam sind:

  • SELECT: alle, die mit Pegel Null oder umgekehrt (angezeigt als ALL, DIE und LIVE…)
  • RANGE: eine Gruppe aufeinanderfolgender
  • ANGLE: Dadurch können die Pegel entweder der hohen oder der tiefen selektierten Teiltöne mehr beeinflusst werden. So kann man eine Höhen/Tiefen-Dämpfung einstellen.

Dann wechselt man zu einer der folgenden fünf Auswahlmöglichkeiten und ändert im selektierten Bereich die Parameter der entsprechenden Teiltöne. Folgende kann man erfassen:

  • ALL: alle
  • ODD: die ungeradzahligen
  • EVEN: die geradzahligen
  • OCT: die Oktaven
  • 5TH: die Quinten

Das alles wird auf einer Display-Seite übersichtlich grafisch dargestellt, und mit den Makros kann man sehr gezielt arbeiten, so dass eine Editorsoftware nicht nötig ist. Die Zuordnung der Envelopes wird durch Punkte unter den senkrechten Teilton-Pegel-Balken angezeigt, die Mods durch Punkte darüber und der Range durch einen waagerechten Balken am unteren Rand.

Die erste DHG-Page

Die erste DHG-Page

Die Obertöne sind gemäß der Naturtonreihe gestimmt, also harmonisch. Unharmonische Obertöne, wie man sie z.B. für Glockenklänge benötigt, kann man durch zwei gegeneinander verstimmte Sources erhalten. Eine andere Methode ist, die Sources extrem tief herunterzustimmen und nur die hohen Teiltöne zu verwenden bzw. nur Source 2 im Full-Modus. Bei Rauschen muss der K5 passen, das ist mit Bordmitteln nicht herstellbar.

Ein paar auf die schnelle fabrizierte Glöckchen aus der K5-Gießerei:

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Bei dem Versuch, einen einfachen Sägezahn mit dem Kawai K5 zu synthetisieren, musste ich feststellen, dass die Sinus-Teiltöne nicht exakt phasensynchronisiert sind, die Nulldurchgänge sind gegeneinander verschoben. Das ist ein wenig unschön, macht es doch eine Nachbildung klassischer Wellenformen unmöglich, dürfte aber zum speziellen Sound des K5 beitragen. Positiv gesehen: It’s not a bug but a feature …

Der Klang wird unsauber, wenn man es mit den Obertönen übertreibt. Das liegt in der Natur der Sache, die höchsten liegen weniger als einen Halbton auseinander und interferieren kräftig, außerdem ergeben sich bei polyphonem Spiel ebenfalls leicht Dissonanzen. Dazu verweise ich mal auf die Theorie der Stimmungssysteme. Und man muss natürlich darauf achten, die D/A-Wandler nicht zu überfordern (Aliasing). Eine Source umspannt im Twin-Modus sieben Oktaven, im Full-Modus kommt noch knapp eine Oktave durch die High-Source hinzu (aufgeteilt in 63 Teiltöne!).

Kawai K5 8

Man kann leicht ausrechnen, dass selbst in den unteren Lagen die hohen Teiltöne schnell über die Grenze rutschen. Beispiel: Bei einem A mit 220 Hz als Grundton liegt der höchste Oberton bei ca. 28 kHz. Wenn es also nicht mehr gut klingt, muss man die Pegel der hohen Teiltöne verringern und/oder sie etwas ausdünnen. Ich war allerdings überrascht, dass der K5 mühelos Frequenzen von 20 kHz ausgibt – beim K5000 ist knapp hinter 10 kHz Ende im Gelände! Wobei es sich mehr nach 12bit- als nach 16bit-Wandlern anhört (verlässliche Angaben konnte ich nicht finden), und etwa ab 14 kHz der Pegel geringer wird, die Höhen werden also gedämpft.

Mal sehen, was das Schiff aushält. Beide Triebwerke im Twin Mode, alle Teiltöne voller Schub, Warp 9 (die Sources lassen sich +/- vier Oktaven transponieren) – Mr. Data, beschleunigen!

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Und das Sonogramm dazu:

Full Range: Der K5 gibt bis 22 kHz aus

Full Range: Der K5 gibt bis 22 kHz aus

Auf der zweiten Page wird der Einfluss von Velocity, Aftertouch, Key Scaling und LFO auf die Pegel der Hüllkurven geregelt, positiv oder negativ. Diese Modulationen wirken also nicht direkt auf die Teiltöne, wie man vermuten könnte. Dann finden sich hier noch On/Off-Switches für die Envelopes. Miit ihnen werden auch die zugeordneten Teiltöne an- und abgeschaltet.

Man kann also einzelne Bereiche des Spektrums isolieren oder ausfiltern – sehr nützlich beim Sounddesign! Und ein unerwartetes Feature: Hinter dem Parameter „Eff“ versteckt sich ein zusätzlicher LFO für jede DHG-Envelope, der ihren Pegel leicht modulieren kann, damit kann man etwas Leben in statische Sounds bringen. Allerdings ist nur die Geschwindigkeit regelbar. Kurze Demonstration, einmal unmoduliert, dann mit 4 DHG-ENV-LFOs auf die Teiltöne verteilt und zum Schluss einen für alle Teiltöne:

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Auf der dritten Page sind die Parameter der vier DHG-Envelopes, zwar nicht grafisch dargestellt, aber alle zusammen in einer Tabelle. Mit Hilfe der „Shadow“-Funktion kann man sie gemeinsam editieren, die Werteänderungen werden dabei relativ ausgeführt. Ein Beispiel: Will man eine längere Attack-Phase, so ändert man mit Shadow=On die Rate 1 bei Envelope 1. Die Rates der folgenden Envelopes erhöhen sich nun um denselben Wert. Macht man dasselbe bei Envelope 2, ändern sich die Rates nur bei den folgenden, nicht aber bei Envelope1. Eine weitere gut durchdachte Makro-Funktion, man muss sie nur von Anfang an im Hinterkopf haben …

Die Teilton-Envelopes sind der wohl komplexeste Bereich der additiven Synthese. Dass es beim K5 nur vier pro DHG gibt, ist eher positiv zu werten. Man kann schnell und gezielt ausgetüftelte Modulationen des Spektrums programmieren, wenn man die Funktionen erst einmal verinnerlicht hat.

DDF, Digital Dynamic Filter

Im Kawai K5 erfolgt hier eine Filterung der vom DHG produzierten Teiltonkomplexe wie in der subtraktiven Synthese. Der Datenstrom bleibt jedoch additiv, es werden also weiterhin die Pegel der Teiltöne moduliert, im Gegensatz zum K5000, der ein herkömmliches Digitalfilter hat. Der Klang wird nicht durch Phasenverschiebungen der Obertöne gefärbt, was seinen sterilen, digitalen Charakter bewahrt – ob das nun besser oder schlechter klingt, ist Geschmackssache, eine Besonderheit ist es auf jeden Fall! Auch hier gibt es einen Mod-Switch, mit dem die Modulationen abgeschaltet werden können und einen Bypass-Switch für das Filter selbst.
Wie üblich hat es einen Cutoff-Parameter, und die Resonanz heißt hier Slope, damit wird aber nur die Flankensteilheit eingestellt. Anders als bei einem normalen Filter unterbleibt die Verstärkung an der Cutoff-Frequenz . Mit Flat kann von Tiefpass bis zu Bandpass gemorpht werden durch Absenkung der Teiltöne unterhalb des Slope-Buckels bis auf Null. Bei Maximalwert ist keine Resonanz hörbar, man muss also etwas umdenken beim Editieren.

Die Filter-Parameter

Die Filter-Parameter

Cutoff und/oder Slope können beide moduliert werden, damit dürfte der K5 der erste digitale Synth mit modulierbarer Resonanz bzw. Flankensteilheit sein. Dafür gibt es wieder eine Envelope und die anderen Modulationsquellen Velocity, Aftertouch, Key Scaling und LFO. Leider werden alle Modulationen zusammengemischt, bevor man sie auf die beiden verteilen kann, auch die Zuweisung eines Controllers (z.B. Wheel) auf der Basic-Page wird durch dieses Nadelöhr gezwängt. Will man Filter-Parameter unabhängig voneinander steuern, bleibt nur der Umweg über SysEx-Daten aus einem Sequenzerprogramm. Dann sind allerdings alle drei, also auch Flat, erreichbar.

Hier ein paar Soundbeispiele mit dem Kawai K5:

Eine Sequenz mit einer Source, die Sägezahnähnliches ausgibt. Das Filter hat mittleren Flat-Level, Cutoff wird moduliert und der Slope-Winkel wird während der Sequenz immer größer.

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Ein paar Sweeps, etwas fetter mit 2

Sources und zweistimmig. Verschiedene Flat- und Slope-Einstellungen.

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Auf der zweiten Edit-Page des Filters sind die Parameter der zugehörigen Envelope.

DDA, Digital Dynamic Amplifier

Der Amplifier. Endlich mal was einfaches? Nein, nicht ganz …
Im DHG können ja schon Lautstärkeverläufe erzeugt werden, konsequenterweise besitzt der DDA einen Bypass-Switch – erstens nützlich, um herauszuhören, was der DHG mit aktivierten Envelopes ausgibt, und zweitens braucht man ihn ja nicht zwingend. Andersherum, wenn man nur den Einfluss des DDAs hören möchte, kann man auf der DHG-Page den Master-Mod-Switch auf Off stellen.

Hier wird ein zweiter Lautstärkeverlauf übergestülpt, man muss also nicht alles schon im DHG regeln. Zu beachten ist: Wenn aus dem DHG aufgrund des dort eingestellten Lautstärkeverlaufs nichts mehr herauskommt, bleibt der aktivierte DDA stumm, und wenn beim DHG der Master-Mod auf Off steht und der DDA deaktiviert ist, bleibt jede angeschlagene Note stehen.

Sowohl der Pegel der Hüllkurve als auch ihre Rates sind modulierbar:
der Pegel durch Velocity, Aftertouch, Key Scaling und LFO,
die Rates durch Velocity, Release Velocity und Key Scaling.
Wieder sehr durchdacht und vielseitig, der Sound lässt sich prima an Tonhöhe und Dynamik anpassen. Hier kommt auch endlich die Release-Velocity zum Einsatz.

Auf der zweiten Edit-Page sind die Envelope-Parameter.

Kawai K5 6

DFT, Digital Formant Filter

Es müßte logischerweise eigentlich DFF heißen, aber nobody is perfect … es fungiert als Equalizer mit 11 Oktav-Bändern, wieder mit Bypass-Switch. Hier werden die beiden Sources gemeinsam gefiltert, immer noch als additiver Datenstrom, also phasenlinear. Hinter der tollen Bezeichnung erwartet man doch etwas mehr, und beim K5000 ist das viel besser umgesetzt. Aber brauchbar ist es trotzdem, z.B. bei Multi-Patches für Überblendungen.

Danach schließt sich die Schar von Teiltönen zu einem einzigen Signal zusammen strebt analog gewandelt zu den Ausgängen.

LFO

Er hat die Wellen Dreieck, Sägezahn und Rechteck sowie ihre invertierten Formen. Modulierbar ist hier nichts, aber es gibt eine Verzögerung und eine Einschwingphase (die allerdings nicht beim Rechteck wirkt). Der Frequenzbereich ist ca. 0,1 – 12 Hz. Es gibt nur einen LFO für beide Sources, aber in der Pitch- und den DHG-Envelopes sind wie erwähnt weitere versteckt.

ENV, Envelopes

Es handelt sich um 6-stufige Level/Rate Envelopes mit 2 Release-Phasen, die des DDAs ist sogar 7-stufig mit drei Release-Phasen. Es sei nicht verschwiegen, dass sie teilweise etwas träge sind, vor allem beim DDF, und bei bestimmten Einstellungen zu Artefakten neigen.

Allgemein sind Level/Rate-Envelopes ein wenig knifflig: Eigentlich sind die Rates für die Zeiten der Envelope-Phasen zuständig. Ändert man jedoch einen Level, verändert sich die dazugehörige Zeit ebenfalls. Viel nachjustieren ist nötig, bis alles stimmt. Aber das hat der K5 mit einigen anderen digitalen Synths gemeinsam, auch mit dem K5000. Und der hat 64 Envelopes pro DHG … auch wenn sie nur 4-stufig sind, kann einen das zur Verzweiflung treiben. Ein User hat mal ein Programm für die exakte Berechnung ihrer Zeiten geschrieben, ist aber nur zu Näherungswerten gekommen, da dort nicht nur die Zeiten von den Rates und Levels, sondern auch die Rates von den Levels beeinflusst werden, was wiederum die Zeiten … alles klar?

Die Rackversion Kawai K5M

KS, Key Scaling

Das Key Scaling (= Tonhöhe als Modulationsquelle) kann nicht nur 1:1 betrieben werden, sondern man kann mit drei Parametern ganz andere Verläufe einstellen, für beide Sources getrennt. Dafür gibt es eine eigene Edit-Page mit Grafik. Die Modulationsintensitäten sind wie üblich bei den Zielparametern einstellbar, mit dem KS kann man alle gleichzeitig ändern.

Sowohl innerhalb eines Patches als auch bei Multi-Patches lassen sich damit unter anderem weiche Sound-Überblendungen über die Tastatur programmieren (positional crossfade), es sei denn, man braucht es für andere Zwecke. Dann kann man aber immer noch das DFT für Überblendungen nutzen, allerdings nur im Multimode, da es ja nur einmal pro Stimme vorhanden ist.

Der Multimode

Der Kawai K5 ist 15-fach multitimbral, man kann also bei 15 monophonen Sounds immer noch mit einem Finger auf der Tastatur spielen. Die Stimmenzuordnung kann wahlweise dynamisch erfolgen oder fest eingestellt werden. Für jeden Multimode-Part kann man wählen, ob das Keyboard mitmischen darf. Es lassen sich Key- und Velocity-Zones programmieren, so dass man einen Multisound auch auf die Tastatur legen kann.
Die Parts können den vier Einzel-Ausgängen zugewiesen werden.

MIDI

Die MIDI-Implementation ist gut, neben dem üblichen beherrscht der K5 Release-Velocity. Sämtliche Parameteränderungen können als SysEx-Daten gesendet und empfangen werden, und zwar in Echtzeit ohne Unterbrechung gehaltener Noten. Im Single-Mode funktioniert es recht gut, solange man es nicht übertreibt mit der Datenmenge. Dass es überhaupt geht, ist den Konstrukteuren hoch anzurechnen – die meisten Synthesizer der 80er kommen dabei ins Stottern. Im Multimode könnte es auch möglich sein, wenn man herausfindet wie die Part-Adressierung läuft … da überlasse ich anderen SysEx-perten noch etwas Forschungsarbeit. Single- und Multi-Patches können natürlich via Dump an den PC geschickt und dort gesichert werden.

Bei Controllern sieht es etwas sparsam aus, nur Aftertouch, Wheel und Foot Pedal stehen als zuweisbare zur Verfügung, die letzten beiden mit den Zielen Vibratointensität, Cutoff, Slope und DHG (Höhendämpfung). Fest zugeordnet sind Pitchbend, Portamento, Expression, Volume und Hold, Pitchbend-Range und Tuning. Da wünscht man sich doch etwas mehr, aber in den 80ern hat noch keiner an Controller-Breitseiten gedacht, wie sie heutzutage z.B. im Technobereich abgefeuert werden. Immerhin kann man mit Aftertouch die meisten wichtigen Parameter erreichen, und zusammen mit Wheel/Foot-Controller und etwas SysEx kann durchaus abwechslungsreiche Modulations-Achterbahnfahrten starten.

Editor-Software gibt es z.B. von SoundQuest, ein Freeware-Librarian ist auf der Kfuenf-Page zu finden.

Kawai K5 1

Kawai K5 und K5000 im Vergleich

K5:

  • Alle Parameter können via SysEx in Echtzeit gesendet und empfangen werden.
  • Man kann beide Sources gemeinsam editieren.
  • bessere Macros im DHG
  • einfacheres DHG-Envelope-Management
  • Jede DHG-Envelope besitzt einen LFO, wenn auch einen abgespeckten.
  • mehr Mute/Bypassfunktionen
  • additiv arbeitendes Subtraktiv-Filter mit sehr speziellem Klang

K5000:

  • Realtime-Controller für viele Parameter, SysEx ist nicht bei allen in Echtzeit möglich.
  • bis zu 32 Stimmen, bei 2 Sources aber auch nur 16
  • bis zu 6 Sources
  • zusätzlich ROM-Samples, Rauschen
  • Effekte
  • separate Hüllkurve für jeden Oberton mit Loop-Funktion
  • weiterentwickeltes Formant-Filter mit 128 Bändern für jede Source, modulierbar
  • Amplituden/Ringmodulation mit 2 Sources

Für den K5 spricht also hauptsächlich die Bedienbarkeit, für den K5000 die Ausstattung. Aber nicht alle guten Ideen sind übernommen worden. Als Besitzer des letzteren habe ich im Laufe des Tests so manches Feature des ersteren schätzen gelernt!

Bei Effekten ist man beim K5 auf externes Equipment angewiesen, aber da er vier Einzelausgänge hat, lassen sich auch im Multimode komplexe und vor allem zeitgemäße Klangveredelungen durchführen.

Die technischen Schwachstellen

20 Jahre sind eine lange Zeit, auch für Elektronik. Daher wird man meistens nicht darum herumkommen, bei Erwerb eines Kawai K5ein paar Wartungsarbeiten und/oder Reparaturen durchzuführen. Eine gute Gelegenheit, gleich ein paar andere Dinge mitzuerledigen, z.B. sind die Ausgänge zu leise und rauschen ziemlich stark. Anleitungen und Bezugsquellen siehe Linksammlung. Und immer schön den Stecker ziehen, die Netzsicherungen sind ungeschützt!

Das Innenleben des K5. Bei meinem Testgerät war einiges zu tun…

  1. die Platinen mit den Tastern
  2. die Platine mit dem Display
  3. der Inverter für die Stromversorgung des Displays (der hellgraue Klotz)
  4. der EPROM-Chip mit dem Betriebssystem
  5. die Speicherbatterie – auch sie hält nicht ewig …

Der K5 wurde mit verschiedenen Betriebssystemen ausgeliefert, zumindest v1.0 ist instabil bei SysEx-Übertragung. Es ist in einem gesockelten Chip (ein EPROM) untergebracht und lässt sich leicht austauschen. Die Versionsnummer wird beim Einschalten kurz angezeigt, für den K5 ist v1.3 und für den K5m v1.2 aktuell. Materialkosten: ca. 20 Euro.

Für die Speicherbatterie ist eventuell ein Austausch fällig, das Datum ist bei der Originalbatterie aufgedruckt. Ersatztypen kosten ca. 5 Euro. Nicht vergessen: Vorher die Sounds sichern!

Die Netzkabelbuchse hat ein seltenes Format. Falls das mitgelieferte Netzkabel verloren geht, lässt sie sich ohne großen Aufwand gegen eine normale Kaltgerätebuchse austauschen.

Die Pegel der Ausgänge sind etwas niedrig, sie lassen sich mit einer relativ einfachen Modifikation anheben. Dazu benötigt man einen Lötkolben und ein paar Widerstände aus dem Elektronikladen für ca. 1 Euro. Das verbessert auch den schlechten Rauschabstand.

Das Display wird im Lauf der Zeit dunkler, das liegt an der langsam dahinsiechenden Leuchtfolie (Backlight) dahinter. Die Reparatur ist etwas für versierte Bastler, besondere Kenntnisse sind aber nicht erforderlich. Dazu gibt es eine reichlich bebilderte Anleitung im Netz. Materialkosten: ca. 30 Euro. Wenn das Display gar nicht mehr leuchtet, dann kann der Inverter (anfälliges Spezialbauteil) für die Stromversorgung kaputt sein. Hört man ein leises Summen auf der rechten Seite des K5, ist er in Ordnung und nur das Backlight tot. Man muss kein Originalteil (angeblich 45 Euro) verwenden, bei Ersatztypen ist aber darauf zu achten, dass sie mit 5V Eingangsspannung arbeiten. Ich konnte einen für 5 Euro auftreiben, bei dem ich allerdings die Anschlüsse passend machen musste. Ein angenehmer Nebeneffekt: Es war kein Summen mehr zu hören.

Wenn die Taster nicht funktionieren, muss man die Kontakte reinigen. Das ist relativ simpel, aber mühsam und schmerzhaft für sensible Finger, wie ich am eigenen Leib erfahren musste. Was tut man nicht alles für einen Amazona-Artike l… ich betrachte es mal als Dienst an der Menschheit. Auf keinen Fall eine Zange benutzen, die Dinger sind sehr filigran!

YouTube Demos zum Kawai K5

Fazit

Aditive Synthese zum anfassen! Den Konstrukteuren ist das Kunststück gelungen, die vielen Parameter übersichtlich anzuordnen und ohne Software-Unterstützung bedienbar zu machen, obwohl der Kawai K5 nur ein einsames Datenrad hat. Man kommt nach etwas Einarbeitung relativ schnell zu guten Sounds. Und da die virtuellen Instrumente so langsam die Macht übernehmen, könnte der K5 der einzige ohne Maus bedienbare additive Synthesizer „aller Zeiten“ sein…
Der Nachfolger K5000 ist in allen Punkten leistungsfähiger, aber eben auch ein Monster mit Tausenden von Parametern, die man selbst mit Hilfe eines Computers nur schwer in den Griff kriegt. Mal ganz davon abgesehen, dass er eine Menge Stolpersteine hat. Additive Software-Synths gibt es nur wenige, zu nennen wären Virsyn Cube, Disco DSP Vertigo und Camel Audio Cameleon/Alchemy. Sie haben andere Bedienkonzepte und Architekturen, sind aber nicht weniger komplex …
Außerdem hat der Kawai K5 hat seinen eigenen, sehr speziellen Sound. Er ist also trotz seines Alters und seiner kleinen Schwächen immer noch ein interessantes Gerät. Das Fehlen von Effekten ist kein Minus, so muss man wenigstens keine 80er-Jahre-FX von zweifelhafter Qualität mitbezahlen. Wer eines der seltenen Exemplare erwerben kann, sollte nicht zögern. Nur die technischen Problemzonen muss man vor dem Kauf checken.

Abschließend Dank an Tom Anklam für das Ausleihen seines K5 sowie an Felix Andriessens für die wunderbaren Fotos des Synthesizers.

Plus

  • sehr eigener Klangcharakter durch additiv arbeitende Filter
  • Bedienbarkeit
  • Klangvielfalt
  • vier Einzel-Ausgänge
  • Release-Velocity

Minus

  • diverse technische Schwachstellen (s.o.), altersbedingte Defekte
  • Seitenteile aus Kunststoff bei hohem Gewicht
  • Filter-Hüllkurve ist etwas träge

Preis

  • 200-300 Euro muss man zur Zeit anlegen für so ein altes Schätzchen. Die oben erwähnten Reparaturen und Modifikationen sind selbst durchführbar, wenn man mit Schraubenzieher und Lötkolben umgehen kann.
Klangbeispiele
Forum
  1. Profilbild
    Schorsch

    Exzellenter Bericht, vielen Dank dafür! Hatte mal einen K5 vor etlichen Jahren, kann mich an den Sound noch gut erinnern. Die Möglichkeiten (klanglich als auch von der Ausstattung her) haben mich damals fasziniert. Hatte aber noch nicht so viele Klangerzeuger und brauchte eher was universelles, also habe ich ihn wieder verkauft. Ist wirklich sehr speziell, aber man kann einiges aus ihm herausholen. Übrigens, wenn man mit gedrücktem Haltepedal die Tastatur einmal komplett durchrutscht, kann man am Ende entspannt einen Kaffee trinken, bevor der K5 die letzten Töne spielt… ;)

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      h.gerdes  AHU

      Ja, der Prozessor ist ein wenig leistungsschwach. Aber berücksichtigt man das Baujahr, finde ich schon erstaunlich, was die Kawaianer da rausgeholt haben – es werden immerhin 16×126=2016 Sinustöne generiert…! Plus Hüllkurven, LFOs etc.

  2. Profilbild
    AMAZONA Archiv

    Mich wundert warum noch kein Hersteller den K5000 als VST-Plugin veröffentlicht hat

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      h.gerdes  AHU

      Hm, eventuell patentrechtliche Gründe… aber die vorhandenen additiven Software-Synths haben durchaus die eine oder andere Idee übernommen, zB das Formantfilter.
      Und so richtig populär ist additive Synthese nie geworden, trotz der beinahe-Omnipotenz. Ist halt sehr arbeitsintensiv und Sounds „from scratch“ erstellen führt nicht zu schnellen Ergebnissen wie bei virtuell-analog oä.
      Man braucht gute Templates oder eine Resynthesefunktion wie in Vertigo oder Cameleon, dann erhält man prima Material mit ein paar Klicks.

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    microbug  

    Nicht zu vergessen: Der Filter des K5. Einer der Besten Digitalen seinerzeit, kam später auch im K4 zum Einsatz.

    Das mit dem Backlight ist eine Macke am Netzteil, da bekommt einer der Spannungsregler, der den Inverter versorgt nimmer richtig Kontakt zum Kühlkörper (ist schon wieder so ewig her wo ich das Ding hatte, daher aus dem Gedächtnis), ließ sich einfach beheben. Das Netzteil ist, wie zu dieser Zeit noch üblich, konventionell längsgeregelt mit Trafo.

    Was dem Ding fehlte waren grafische Hüllkurven, aber trotzdem kann man da auch einiges mit anstellen. Habe damals eine Adaption für Sounddiver gebaut dafür, die dann zum Lieferumfang der Software gehörte.

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      h.gerdes  AHU

      Hat der K4 nicht ein „normales“ Digitalfilter? Das des K5 ist ja ganz anders und funktioniert additiv, wobei man versucht hat, eine normale Parametrisierung nachzubilden (was erfreulicherweise nicht so ganz gelungen ist).

      Der Inverter selbst war bei meinem Testgerät hinüber, fiel immer nach ein paar Minuten aus. Aber Ersatz ist nicht so schwierig, man muß nur wie gesagt einen mit 5V-Versorgung finden.

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        microbug  

        Apropos Backlight: Das Gefrickel kann man sich sparen, den Inverter auch, denn der K5 verwendet mehr oder weniger das gleiche Display wie SY77/99, TG77 und auch der K5000(!) bzw die Sampler aus der EIV-Familie von Emu: 240*64 mit Controller T6961 /6963. Da hats eine Menge Austauschtypen auf dem Markt, entweder als OLED oder auch mit LED-Hintergrundbeleuchtung. Ich hab meinem SY99 gerade ein blaues LED-Display verpaßt, das hat den neueren T6963 Controller, während auf dem Original ein 6961 sitzt. Zum K5 würde ein rotes OLED gut passen.
        Was da für ein Prozessor drinsteckt, weiß ich garnimmer genau, irgendwas von Intel jedenfalls, soviel ist sicher, diese Dinger mag ich nicht disassemblieren :)

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          nightflyer3x

          Lese gerade, daß Du Deinen SY-99 mit einem neuen blauen Display ausgestattet hast. Was hast Du für ein Display benutzt? Meines ist durchaus auch reif für ein Neues. Muß ich dazu noch andere Teile ändern, oder funktioniert das einfach per Tausch.
          Habe auch gelesen man kann die Leuchtfolie tauschen, was mir aber zu frickelig erscheint.
          Für eine Antwort wäre ich dankbar.
          Viele Grüße

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    gaffer  AHU

    Guter Test, besonders gefallen hat mir der Tip zu den Modifikationen. Dass der Prozessor bei 15-facher Multitimbralität in die Knie geht, wundert mich nicht, damals war 8-fach das Mass aller Dinge und das ohne die aufwendige Synthese dahinter.

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      h.gerdes  AHU

      Tja man übersieht leicht, daß die Leistung der Prozessoren seitdem etwa um den Faktor 1000 gewachsen ist. Mit den damaligen Chips würde man heutzutage nicht mal mehr eine Espressomaschine bauen ;-)

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