Synthesizer Know How 3: Subtraktive Synthese in der Praxis

17. Oktober 2001

Subtrakive Synthese in der Praxis

Workshop Synthesen

Die Qualität eines Klangs wird oft durch Kleinigkeiten bestimmt, die aber zusammengenommen eine große Wirkung haben können. Daher reicht es meist nicht einfach nur Oszillator und Filter zu nehmen, die Hüllkurven notdürftig einzustellen und das Ganze vielleicht noch mit einem LFO zu beeinflussen. Zu einem guten Sound gehört schon noch etwas mehr, und darum geht es in dieser Folge.

Lass es Schweben

Nicht nur für Flächen, aber für die ganz besonders, ist die Schwebung interessant.
Dabei werden in der Regel zwei Oszillatoren – meist mit einem speziellen Detune Parameter-
ganz leicht gegeneinander verstimmt (in der Tonhöhe verschoben). Für unser Ohr entsteht
dabei eine so genannte Schwebung, es entstehen Auslöschungen, auch wenn die beiden Oszillatoren nicht direkt miteinander verbunden sind. Je nach der Intensität der Verstimmung
erhöht sich die Frequenz, in der Wellenberge von Tälern abgelöst werden. Zwei überlagerte Sägezahn-Wellenformen mit unterschiedlicher Verstimmung.

 

Man sieht deutlich die Auslöschungen, die beim Verstimmen zweier Oszillatoren
entstehen und wie sich bei zunehmendem Abstand der Oszillator-Frequenzen Berge
und Täler immer schneller abwechseln.

Schweben in Stereo

Bringt man mehr als zwei Oszillatoren in Schwebung, so können diese Auslöschungen zu einem matschigen Sound führen. Deshalb ist es in einigen Fällen recht sinnvoll, die Oszillatoren im Panorama zu verteilen und auf diese Weise die Auslöschungen zu verringern. Interessanterweise schwebt der Sound auch ohne echte Berge und Täler.

Das Gehirn scheint dazu fähig zu sein, die Differenz in der Frequenz, so lange sie nicht
allzu groß ist, zwischen dem im linken und rechten Ohr ankommenden Signale zu erkennen
und intern eine Schwebung auch ohne Auslöschungen wahrzunehmen. Allerdings muss
man unter Umständen darauf achten, dass der Sounds sich auch in Mono halbwegs
gut anhört, um die Mono – Kompatibilität zu gewährleisten. Oszillator 1 und 2 mit steigender Verstimmung im Panorama hart nach links und rechts verteilt (Entschuldigt bitte die Größe, aber mit bestimmten Stereo Sounds scheint das MP3-Format so seine Probleme zu haben).

 

Trotz der im Audio-Beispiel zumindest am Anfang wahrnehmbaren Schwebung sind hier keine Auslöschungen vorhanden. Flächensounds, deren Oszillatoren im Panorama verteilt sind
PanningBesonders Atmos und FX – Sounds klingen dann so richtig gut, wenn sie nicht nur
aus der Mitte kommen, sondern einem so richtig um die Ohren fliegen, aber auch Pads
tut etwas Bewegung gut. Daher macht es durchaus Sinn, darauf zu achten, diese Sounds
per LFO ein wenig in Bewegung zu bringen. Dies klingt besonders dann interessant,
wenn man mehr als nur an einem Block zur Klangerzeugung arbeitet, die sich dann
unterschiedlich im Panorama bewegt. Bei einigen Geräten, bei dem sich das Panning
nicht durch ein LFO steuern lässt, kann man diesen Effekt erreichen, indem man die
Blöcke durch unterschiedlich eingestellte „Panning“ oder „Rotary“ – Effekte schickt. „Panning“ – Effekt – Sound… Lead – Sound mit per Hüllkurve und LFO simuliertem Pseudo- Hall – Effekt.

Subtraktiv mit digitalen Wellenformen und analoger Nachbearbeitung, der OSCar

LFO vs. LFO

Ist der klassische Ansatz beim Programmieren von Flächen die gesamte Tonhöhe so
einfach mal mit ’nem LFO zu modulieren, so lohnt es sich in vielen Fällen jeden Oszillator
mit einem eigenen LFO und (nicht all zu) unterschiedlicher LFO – Frequenz /Auslenkung zu modulieren, besonders wenn der Grundsound der Oszillatoren ein wenig dünn klingt.

Wenn der Synthesizer die entsprechende Architektur besitzt, kann man mit Hilfe der
entsprechenden Filter-, Tonhöhen -, Amplituden – Modulationen den Grundklang durchaus
ein wenig anfetten, selbst wenn es sich dabei nicht unbedingt um „typische LFO – Sounds“
handelt. Auf diese Weise kann man aber auch chorartige Sounds oder „Texturen“ erzeugen.

Dieses Beispiel ist ein Chor-Sound, der einen großen Teil seines Charakters den LFOs zu verdanken hat. Außerdem verwende ich eine Hüllkurve um durch die Beeinflussung der Tonhöhe in der Attack – Phase den stimmenähnlichen Charakter noch ein wenig zu verstärken (siehe dazu auch Pitch – Hüllkurve richtig eingesetzt). Mit Hilfe der LFOs werden Texturen erzeugt, die sich zwischen dem linken und rechten Kanal verschieben und durch Beeinflussung des Filters gleichzeitig auch eine Art „Panning“ erzeugen. Schweben auch ohne VerstimmungWer seinen Sound schön breit haben will, wird immer wieder gerne die Pulsweitenmodulation (kurz PWM) verwenden. In den meisten Fällen handelt es sich dabei um eine Rechteck Wellenform, deren Pulsweite – also der Abstand zwischen den beiden Halbwellen – verändert wird, was eine Sonderform der Phasenmodulation (dazu mehr im FM – Artikel) ist.

Einige Synths bieten die PWM aber auch für andere Wellenform wie z.B. Sägezahn, an der sich durch Ändern des Pulsweite-Parameters meist von einem Fallenden in ein Dreieck
und weiter von in einen ansteigenden Sägezahn verwandelt. In den meisten Fällen verwendet
man einen LFO zum Modulieren der Pulsweite, wobei man es hier – um den typischen Sound zu erreichen – mit der Auslenkung nicht übertreiben und den Pulsweite – Parameter auf etwa 50% bringen sollte.

Die PWM eignet sich besonders gut zum Erzeugen breiter Pad und Lead-Sounds. Besitzer von Romplern sind dabei allerdings meist auf die mitgelieferten PCMs angewiesen
und auch FM – Synthesizer haben mit der PWM ihre Probleme. Wenn der Rompler jedoch
zum eigentlichen Sägezahn noch eine invertierte Version der Wellenform anbietet, kann
man die PWM auch durch Überlagern und Verstimmen der beiden Wellenformen erzeugen.
Was dabei entsteht, ist ein pulsweitenmoduliertes Rechteck, das nach einem
Durchlauf invertiert. Die Geschwindigkeit (vergleichbar mit der LFO Geschwindigkeit)
lässt sich dabei durch das Detune und die Stärke (vergleichbar mit der Auslenkung
des LFOs) durch die Veränderung der Lautstärke eines Oszillators bestimmen.

Leider nimmt die Geschwindigkeit der PWM mit der Tonhöhe zu, wobei man das bei einigen Synthesizer mit dem Keyfollow – Parameter für Tonhöhe der Oszillatoren korrigieren kann. Pulsweitenmodulierter Rechteck WellenformSimulation der Pulsweitenmodulation durch Überlagerung und Verstimmung eines Sägezahns mit seinem invertiertem Gegenstück Filter x 2 Im klassischen Synthesizer Modell werden alle Oszillatoren auf nur einen Filter geschickt.

Klangbeispiele
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