Test: 4ms Ensemble Oscillator, Eurorack Oszillator

Test: 4ms Ensemble Oscillator, Eurorack Oszillator

Der 4ms Ensemble Oscillator gehört zu den beliebtesten Oszillator-Modulen für das Eurorack überhaupt – auch in der Thomann-Verkaufshitliste. Das liegt an seiner besonderen Klangerzeugung und den Fähigkeiten, Akkorde anders zu erzeugen, als man es z. B. via Keyboard gewohnt ist. Skalen sind ebenfalls selbst definierbar. Auch (aus heimischer Sicht) exotischere musikalische Ästhetiken anderer Kulturen können aufgegriffen werden.

4ms Ensemble Oscillator für das Eurorack

Einleitung

Die amerikanische Firma 4ms ist für innovative Module bekannt und veröffentlichte jüngst das sogenannte „Meta“-Modul, mit dem sich VCV-Rack-Patches in ein Modul laden lassen. Beim Ensemble-Oszillator arbeitete man, wie auch beim Tapographic Delay, mit dem französischen Experten und Musiker Mathias Püech zusammen, der auch am INA GRM (die zum Beispiel hinter den GRM-Tools-Plug-ins stecken) in Paris tätig ist.

Wenn ich Studenten additive Synthese und die Obertonreiche erkläre, staunen sie, wenn aus Obertönen ein Dur-Akkord entsteht (die in Synth-Schwingungsformen ebenso wie in akustischen Instrumenten mitschwingen). Mathias Püech greift das Thema im Ensemble-Oszillator auf, will ein Bewusstsein dafür entwickeln, macht die Grenzen zwischen Akkorden und Obertönen fließend und löst dabei auch Konventionen westlicher Musik auf.

4ms Ensemble Oscillator, Vollansicht

Funktionsprinzip

Ganze 16 Oszillatoren können im 4ms Ensemble Oscillator gleichzeitig spielen, sich gegenseitig modulieren, zu fetten Unison-Sounds mutieren oder verschieden gestimmte Töne generieren. Solche „Akkorde“ können mit Tönen aus 30 integrierten Skalen erzeugt werden. Hierfür gibt es drei Bänke mit je zehn Speicherplätzen. Ob man das Ergebnis dann als Akkord oder als eine Reihe von Obertönen bzw. obertonreiches Timbre bezeichnen sollte, ist nicht immer klar.

Die Klangerzeugung ist vielseitig (siehe unten), doch oft ist es hilfreich, dass sie auf einem Sinuston ohne Obertöne basiert und leicht auf diesen zurückgeführt sowie vereinfacht werden kann. So kann man den Klang von Scale-Presets bzw. Skalen in reiner Form – ohne Obertöne via Sounddesign – zur Probe anhören. Das klappt, indem der Root-Note-Regler durchfahren wird. Sind Spread, Root, Crossfading und Balance ganz nach links gedreht, bewirkt ein Ändern des Root-Reglers von links nach rechts, dass man die Töne einer Skala nacheinander hört – zu hören im folgenden Beispiel mit einer Moll-Akkord-Skala. Am Ende drehe ich noch „Detune“ und andere Regler auf.

Die Nähe zur nächsten zulässigen Tonhöhe beeinflusst auch die Lautstärke. Abhängig von der Einstellung des Crossfade-Reglers können möglicherweise mehrere oder andere Töne der Skala hörbar werden.

Skalen und deren Töne werden hier als Intervalle gespeichert. Die Dur-Akkord-Skala besteht aus einer großen Terz, einer kleinen Terz und einer nachfolgenden Quarte, um zum Grundton zurückzukehren. Danach beginnt die Intervallanordnung erneut. Die drei Bänke sind unterschiedlich konzipiert: Bank 1 (12-TET) ist am einfachsten zu verstehen und umfasst Skalen und Intervalle in wohltemperierter Stimmung, wie Oktaven, Oktaven & Quinten, Dur-Dreiklänge, Moll-Dreiklänge, Bluesskalentöne, Quinten und Halbtöne.

Wenn ich den Scale-Regler in Bank 1 von „3“ auf „4“ drehe, kann ich beispielsweise zwischen Dur- und Moll-Dreiklängen wechseln. Bank 2 (Octave) arbeitet auch mit mikrotonalen Stimmungen und Bank 3 (Free) ermöglicht völlig frei definierbare Skalen. Mehr zu Bank 2 und 3 erläutere ich weiter unten. Für alle drei Bänke lassen sich in einem Learn-Mode auch Custom Scales definieren.

Ein eingestelltes Scale-Preset entspricht einer Voreinstellung für eine spätere Quantisierung der Tonhöhen der 16 Oszillatoren. Nach Bewegungen am Spread-Regler werden die Tonhöhen der Oszillatoren vor der Quantisierung auseinandergezogen und anschließend entsprechend der gewählten Scale quantisiert. Man hört also immer nur die Töne des Scale-Presets, etwa eines Moll-Dreiklangs. Root, Spread und Balance regeln dann, wie viele und welche davon.

Mit dem Spread-Regler (ganz nach links gedreht hört man nur den Grundton) spreizt man die Tonhöhen der 16 Oszillatoren auseinander, mit dem Root-Regler verschiebt man den tiefsten Ton, ohne dabei den Grundton zu ändern. Balance bestimmt das Verhältnis von tiefen und höheren Tönen. Ganz nach links gedreht hört man nur den jeweils tiefsten Ton, der aber nicht unbedingt der Grundton ist. Will man den Grundton der Skala ändern bzw. sie verschieben oder transponieren, dann geht das mit dem Pitch-Regler stufenlos.

Die gehaltene Freeze-Taste oben rechts ruft Shift-Funktionen beim Drehen der Regler auf, die an diesen andersfarbig beschriftet sind.

Dies betrifft schwarz auf gold geschriebene Funktionen, die Performance-orientiert sind. Die weiß auf schwarz angebrachten Schriftzüge beziehen sich hingegen auf Funktionen beim Erlernen einer User-Skala, die mit der entsprechenden Taste oben links definiert wird.

Klangerzeugung

Als Synthesizer beherrscht der 4ms Ensemble Oscillator Phase Distortion im Casio-Stil, additive Synthese, FM und Wavefolding. Der Twist-Regler fügt Obertöne im Stil additiver Synthese hinzu. Dabei kann man zusätzlich den Sinuston mit drei Modi bearbeiten, die Ramp, Pulsar und Crush heißen (und zum Teil im Beispiel oben schon zu hören sind).

Der Warp-Regler bewirkt Waveshaping und bietet hierfür drei Modi: Fold, Chebychev oder segmentbasiert.

Besonders in Kombination überzeugen Twist und Warp mit einer Wirkung, die von dezenten Modulationen mit Phasing bis hin zu stärkeren Verfremdungen reicht. Diese können durch das Aufdrehen des Cross-FM-Reglers extrem intensiviert werden. Der Cross-FM-Regler verfügt über drei Optionen (Up, All, Down). Die Intensität der Cross-Modulation hängt zudem davon ab, wie viele Oszillatoren aktiv sind.

Detune-Option verstimmt die geradzahligen (even) Harmonics/Obertöne ein wenig nach unten, die ungeradzahligen (odd) Harmonics etwas nach oben, sodass fette Unison-Klänge möglich sind. Der 4ms Ensemble Oscillator hat zwei Ausgänge, die die unteren versus oberen Oszillatoren oder Grundton vs. Obertöne separat ausgeben. Das gilt nur, wenn ein Kabel in Ausgang B eingesteckt ist, ansonsten kommt alles aus Ausgang A heraus. Zudem gibt es einen „Stereo-Mode“-Regler (als Shift-Funktion), um zwischen den Varianten überzublenden.

Eine weitere Shift-Option erlaubt das Einfrieren einiger Oszillatoren in Bezug auf die Tonhöhe – eine kluge Idee, wenn man ja ohnehin 16 davon hat. So kann ein Grundton oder Akkord gehalten werden, während darüber eine Melodie spielt. Änderungen an den Klangerzeugungsparametern wie Warp und Twist bleiben möglich. Es gibt drei Optionen: Nur den niedrigsten, die unteren (z. B. 1–8, wenn 16 Oszillatoren aktiviert sind) oder die ungeraden Oszillator(en) einfrieren. Im folgenden Beispiel wird bei ca. 20 Sekunden der unterste Ton (bezogen auf den Moment) eingefroren, während ein externer Sequencer weiter „Root“ moduliert. Ein Ton bleibt „starr“.

Die wichtigsten Zielparameter lassen sich via CV/Gate ansteuern. Eine Modulation von „Root“ bewirkt diatonische Tonhöhen- und Akkordwechsel. Alle Töne bleiben in der Skala und so klingt eine Modulation z. B. wie das Wechseln zwischen Akkordvarianten/Umkehrungen in verschiedenen Lagen. Eine Modulation von Pitch hingegen kann auch unquantisiert erfolgen, verschiebt alle Töne der Skala und kann entsprechend mehr verschiedene Ergebnisse liefern. Im folgenden Beispiel wird erst Root moduliert, dann wird umgesteckt mit Pitch als Ziel.

Bänke 2 und 3 und Learn-Modus

In den Bänken 2 und 3 gibt es weniger Vorgaben bezüglich der Stimmung oder Skalendefinition. Bank 2 (Octave) kann auch mit mikrotonalen Skalen arbeiten, die aber immer nach einer Oktave bzw. mit der doppelten Frequenz neu beginnen. Mit dieser Konvention können mehr, aber nicht alle Skalen dieser Welt dargestellt werden. Hier finden wir voreingestellt z. B. reine Stimmung oder 5TET und 7TET als Skalen, dabei werden die Töne einer Oktave in 5 oder 7 gleichmäßige Abstände unterteilt. In Bank 3 (Free) entfällt die letzte (Oktav-)Limitierung und Töne lassen sich frei stimmen. So sind auch (z. B. indische) Skalen nachprogrammierbar, die nicht stets neu mit dem oktavierten Grundton beginnen.

Bank 3 bietet z. B. Presets mit aufeinanderfolgenden reinen Quinten oder den von Wendy Carlos erfundenen Alpha- und Beta-Skalen, die auf addierten reinen Intervallen bestehen. Ein Experiment damit ist auch im verlinkten Video zu hören.

Hier ein paar Sounds aus Scales von Bank 2 und 3, am Ende macht es der Detune-Regler nochmal fetter. Nachfolgend weitere rohe, ungeschnittene Sounds.

Das Erlernen von User-Skalen ist für alle 30 Bank-Slots möglich und kann via CV oder durch Bedienung der Regler geschehen. Dafür stehen Funktionen wie „Add Note“, „Finetune“ und „Delete Note“ zur Verfügung. Beim Lernprozess hört man neu hinzuzufügende Noten stets gemeinsam mit bereits gelernten oder dem Grundton, um entscheiden zu können, ob man den Klang mag.
Man kann via CV zwischen den zehn Skalen einer Bank umschalten, für die Umschaltung der Bänke gibt es einen kleinen Schalter (siehe Bild).

Praxis und Konkurrenz

Der 4ms Ensemble Oscillator eignet sich besonders, um im Modularsystem auch ohne MIDI Akkorde zu erzeugen, was via CV/Gate nicht ganz so leicht ist. Mit dem 4ms Ensemble Oscillator kann man sowohl per Hand als auch via CV-Steuerung Akkorde oder Skalentöne erzeugen und dabei auch neue Tonkombinationen entdecken. Fast alles klingt mit moderatem Detuning besser.

Wenn z. B. „Shift + (Spread)“ bei gehaltener Freeze-Taste die Zahl der Oszillatoren definieren soll, klappt das natürlich erst, wenn der zuvor eingestellte Wert „abgeholt“ wurde, schließlich haben wir hier keine Endlos-Encoder. Wenn Regler andere Stellungen haben als das, was zu hören ist (etwa beim Verlassen des Learn-Modes oder nach dem Nutzen von Shift-Funktionen), blinkt „Freeze“ ständig, um darauf hinzuweisen. Beides fand ich anfangs gewöhnungsbedürftig, doch diese Lösung ist sinnvoll. Reglerbewegungen bewirken dann unter Umständen gar nichts, bis der Wert abgeholt worden ist. So werden unerwartete Wertesprünge vermieden. Erst wenn alle Reglerstellungen wieder der hörbaren Einstellung entsprechen, hört „Freeze“ auf zu blinken.

Im Eurorack versucht man aus Platzgründen oft, viele Funktionen auf wenig Platz unterzubringen – so auch hier. Beim 4ms Ensemble Oscillator hält sich die Zahl der Sonderfunktionen aber in Grenzen. Kennt man sie, hat man weitere Optionen, doch man kann auch ohne viel Wissen gut damit herumspielen.

Zuletzt testete ich für amazona.de auch den deutlich größeren neuen „Ferry Island Four Seas Oscillator“, der mehr Möglichkeiten für Wavetable-Sounddesign hat und ebenfalls Akkorde durch vorprogrammierte Frequenzrelationen ermöglicht. Am Rande gesagt: Sounddesign kann auch als Teil der Komposition definiert werden. Je nach verwendetem Sound klingen bestimmte gespielte Intervalle, Akkorde oder Melodien passend – oder werden gar via Sounddesign erzeugt. Es ist daher wohl auch theoretisch angemessen, zukünftig auch geschaffene Klangästhetiken (im Verbund mit der Komposition) in ein neues Urheberrecht, das Werke als Ganzes schützen kann, einzubinden.

Was mir bei dem großartigen Konzept noch als Zukunftstraum oder Sahnehäubchen vielleicht fehlt, ist eine Option, das Konzept zusammen mit anderen Sounds, z. B. aus dem Bereich Physical-Modeling oder mit Samples verwenden zu können.

Hier noch ein Begleitvideo (beginnt mit einem Online-Jam mit einer selbst erstellten Skala im Free-Mode, dann folgen Erklärungen, und am Ende ist zu sehen, wie der Learn-Mode funktioniert):