Test: Neuzeit Instruments Warp Synthesizer, Eurorack

Test: Neuzeit Instruments Warp Synthesizer, Eurorack

Warp ist ein vollständiger Synthesizer im Eurorack-Format mit einer Audio-Engine, bei der eine Hybridtechnologie aus Additiv- und Wavetable-Synthese zum Einsatz kommt. Mit 4 Stimmen, einem optionalen Expandermodul für volle Polyphonie, MPE-Unterstützung und allerhand Möglichkeiten, harmonische Spektren zu erzeugen, macht Warp bereits sehr neugierig auf sich.

Wavetable Synthesizer im Eurorack

Das bereits seit letztem Jahr erhältliche Modul hat nun ein neues Firmware-Upgrade erhalten und ist somit zusätzlich mit einem KI-Generator zum Erstellen von Wavetables ausgestattet. Grund genug für uns, Warp mal genauer unter die Lupe zu nehmen.

Ein kurzes Portrait zu Neuzeit Instruments

Da wir bisher noch keinen Testbeitrag zu einem der Module von Neuzeit Instruments hatten, eine kurze Vorstellung des Gründers Thomas Hutmann und seiner Ein-Mann-Show: Als Produzent und Live-Performer macht der Münchner unter dem Pseudonym Hutenberger bereits seit 2011 auf sich aufmerksam. Seine Musik veröffentlicht er zum Teil auch über sein eigenes Imprint Neuzeit Recordings und wurde schon von einigen namhaften DJs weltweit gespielt.

2020 hat er mit seinem ersten Modul namens Orbit die Bühne der Eurorack-Hersteller betreten. Orbit ist ein Hybrid aus Bitcrusher, Harmonizer, Envelope-Generator und Synth-Voice. 2021 stellte er auf der Superbooth das Modul Quasar vor. Als binauraler Prozessor bzw. 2-Kanal-Mischer ist Quasar ein spezielles und einzigartiges Modul. Letztes Jahr wurde das Sortiment dann um die beiden Module Warp und WarpEx erweitert. An dieser Stelle vielen Dank an Thomas, der uns die Module bereits vor dem offiziellen Erscheinungstermin der Firmware hat zukommen lassen und während der Testphase immer für Fragen bereitstand.

Warp ist ein, wie auch die anderen Module von Neuzeit Instruments, sehr durchdachtes Modul mit vielen Optionen. Um einen Überblick zu bekommen, schauen wir uns erst einmal die wichtigsten Funktionen an:

• Synth-Voice mit 4 Voices, je 2 Oszillatoren
• innovativer Hybrid aus Additiv- und Wavetable-Synthese
• vierstimmig polyphon (nur mit Expander, monophon als Standalone-Gerät)
• X/Y-Matrix (Pool von 32 x 16 Obertonspektren, aus der jede Voice ihren Grundklang bezieht)
• X- und Y-Position, um wie bei Wavetable-Synthesizern in zwei Dimensionen Obertonspektren zu scannen (mit Interpolation)
• verschiedene Editoren, um eigene Obertonspektren zu zeichnen oder aus Audio-Files abzuleiten
• Mix aus Wavetable-Effekten: Fold, Drive, Bend und Redux
• Oszillator-Effekte: Linear detune, Sync, AM, FM, Phase-Distortion, Filtered-Noise
• Tiefpass- und Hochpass-Filter mit 12 oder 24 dB pro Oktave sowie Filter-Resonanz
• Interne Modulation: 2x ADSR, Note-Key und 2x LFO mit einer Vielzahl von Schwingungsformen
• externe Modulation: OMNI CV-Input 24 Bit, MIDI-Velocity, MIDI-Aftertouch, MIDI-CC
• leistungsstarke und übersichtlich animierte Modulationsmatrix mit 8 x 19 = 152 internen Modulationswerten pro Voice
• Tuning mit gerastertem Encoder in Oktaven, Halbtönen oder Feintuning
• viele Modulationsziele können mit bis zu 24 kHz moduliert werden, eine Besonderheit bei digitalen Synthesizern
• MPE- und MIDI-fähig (mit Expander)
• Stereo-Output bzw. zwei Signal Busse. 24 Bit, 48 kHz Ausgang, 32 Bit intern
• Wavetable-Export-Funktion

Optik und Haptik des Warp Synthesizers

Nicht nur optisch macht das 24 HP breite und 30 mm tiefe Modul einen schicken und hochwertigen Eindruck, auch an der Verarbeitung gibt es nichts zu beanstanden. Die Anordnung der Bedienoberfläche ist bereits praxistauglich angelegt: mittig die Bildschirme, außen die Potentiometer und unten die Patch-Buchsen. Die Potis sitzen fest und haben einen angenehmen Drehwiderstand. Die 7 großen Kappen der Makro- und der Hauptmenüregler sind gummiert, die vier anderen aus Metall. Auch die Patch-Buchsen und der seitliche USB-Anschluss wirken tadellos. Die Rückseite beider Module ist geschlossen und die Elektronik somit geschützt. Bei der Nutzung des WarpEx Moduls bekommt dieses seine Stromzufuhr über das Warp Modul und benötigt somit übrigens keinen eigenen Steckplatz. Apropos Stromzufuhr: Warp benötigt bei +12 V/225 mA, -12 V/25 mA und +5 V/0 mA. Die mittige LED-Matrix zeigt die sogenannte ‚GalaXY‘, die über einer blauen LED den Aufnahmepunkt der harmonischen Spektren der Stimmen anzeigt. Darunter befindet sich ein weiterer kleinerer Bildschirm für das Menü mit einem Steckplatz für die mitgelieferte SD-Karte. Zu guter Letzt seien noch die verschiedenen LED-Leuchten erwähnt. Im Betrieb leuchten sie nicht nur zur Anzeige der Tonhöheneinstellung (Oct/Semi/Fine) und zur Lautstärke der einzelnen Stimmen. Auch neben den 4 Drehreglern links und rechts vom Menü gibt es eine Visualisierung unter anderem für die Intensität der Hüllkurvengeneratoren oder die Frequenz der LFOs, je nachdem bei welchem Menüpunkt man sich eben aktuell befindet.

Alles an Bord – der Lieferumfang

Warp kommt mit einigen kleinen Extras, die nicht ganz selbstverständlich sind. Im Lieferumfang befinden sich neben den Modulen zunächst die obligatorischen Schrauben und das passende Flachbandkabel. Darüber hinaus gibt es 2 MIDI DIN zu MIDI-B Konverter, 2 MIDI A/B-Schalter, ein Micro-USB-Kabel für Firmware-Updates, eine microSD-Karte mit SD-Adapter und einem kleinen Flyer zur Übersicht einiger Funktionen.

Warps Ein- und Ausgänge

Jeder der Performance-Potentiometer hat seinen eigenen CV-Eingang und verarbeitet ± 5V. Die Trigger-Eingänge von Warp und von WarpEx verarbeiten 0 V – 5 V und die jeweiligen V/Okt-Eingänge ± 8V. Der OMNI-Eingang, der als frei zuweisbarer CV-Eingang dient, ist Teil der automatischen Kalibrierungsschaltung von Warp. Er akzeptiert zwar bis zu ± 8 V, wird jedoch am besten mit ± 5 V verwendet. Auf der Hardware-Seite behandelt Warp den OMNI-Eingang wie ein Audiosignal mit einem 24 Bit/48 kHz A/D-Wandler. Somit lassen sich Pitch, Volume, Panning und einige der Warp-Effekte mit einer hohen Audiorate modulieren. Das ähnelt im Ergebnis der Frequenz- oder Amplitudenmodulation eines analogen Oszillators. Warp hat außerdem zwei Ausgänge zur Ausgabe eines Stereosignals mit einer Auflösung von ebenfalls 24 Bit/48 kHz. Das Ausgangssignal lässt sich im globalen Menü auch nochmals um bis zu 12 dB anheben und bis zu 24 dB absenken. Der physikalisch mögliche Pegel beträgt ± 10 V, dann kommt hartes Clipping. Somit kann man das Aussgangssignal durch Absenkung auch problemlos in ein Line-Level Gerät senden.

Performanceorientierte Bedienung

Die großen Potis funktionieren als Makroregler für mehrere interne Parameter. Innerhalb des Menüs lässt sich die Intensität mit positivem wie auch mit negativem Wert einstellen, so dass zahlreiche Variationen innerhalb des Reglerbereichs erstellt werden können. Jeder Makro-Regler hat seinen eigenen CV-Eingang und Zugriff auf entsprechende Parameter:

• POSX: bestimmt die Pickup-Position auf der X-Achse
• POSY: bestimmt die Pickup-Position auf der Y-Achse
• AMT: kontrolliert die Intensität aller (wählbaren) Modulationseffekte
• SPD: kontrolliert die Geschwindigkeit aller (wählbaren) Modulations-Effekte
• SPEC: Morph-Regler für die harmonischen Spektren
• WARP: kontrolliert Cutoff-Frequenzen und Waveform-Distortion
• DETN: Detuning der Oszillatoren und zur Kontrolle der Oszillator-Effekte

Die Audio-Engine

Kommen wir nun endlich zur Audio-Engine von Warp, die bereits erwähnte Hybridtechnologie aus Additiv- und Wavetable-Synthese. Bis auf den GalaXY-Inhalt gelten alle Bereiche separat für alle vier Stimmen. Die Stimmen können jedoch beliebig an den Ankerpunkten in der GalaXY verteilt werden und somit auch unterschiedliche Schwingungsformen haben. Um einen besseren Überblick zu bekommen, zuerst einmal eine Übersicht der Signalkette:

• GalaXY: erzeugt ein harmonisches Spektrum
• Spec: komplexes Spektrafilter
• -> Warp errechnet eine einzyklische Schwingungsform
• Warp: Wavetable-Effekte zum modifizieren der Schwingungsformen
• Osc: Dual-Oszillator mit Effekten
• Warp: Low- und Highpass-Filter
• Mix: der 4 Stimmen und Ausgangssektion

GalaXY

Am Anfang der Kette steht die sogenannte ‚GalaXY‘, die den Teil der additiven Synthese bildet. GalaXY beinhaltet 512 harmonischen Spektren in einem XY-Grid mit einer Größe von 32 x 16. Jede Stimme kann nun seine eigene Klangfarbe bekommen, indem man sie unterschiedlichen Aufnahmepunkten im Grid zuweist. Die Positionen lassen sich natürlich auch über die CV-Eingänge oder die interne Modulationsmatrix verschieben. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, solch eine GalaXY mit Inhalt zu füllen. Über ‚Load GalaXY‘ lassen sich sehr nützliche Presets, beispielsweise zum Initialisieren, laden. Es liegen noch weitere, eher einfache Schwingungsformen vor, die übrigens auch über eine Vorhörfunktion, die den Klangcharakter widerspiegeln soll, abspielbar sind. Zudem gibt es eine Auswahl an Presets von verschiedenen Künstlern sowie einen User-Ordner zum Speichern eigener Presets. Die Funktion ‚Load GalaXY of preset‘ bewirkt, dass nur der GalaXY-Bereich neu geladen wird und die Parameter vom ausgewählten Preset unberührt bleiben.

Die Positionen der 4 Stimmen werden auf dem Bedienfeld angezeigt

Die GalaXY Editoren

Zum Editieren einer GalaXY gibt es die Optionen Additive (Pick XY), Additive Snippet und Place Wavetable (technisch gesehen kommt noch der AI Generator hinzu, dazu kommen wir noch). Im Modus Additive (Pick XY) wählt man eine Schwingungsform bzw. ein Spektrum aus dem Grid, editiert sie und platziert sie beliebig neu. Der Editor bietet Zugriff auf allerhand Parameter mit einer Vorschau für die Schwingungsform und der harmonischen Spektren. Wer gerne Schwingungsformen zeichnet, wird hier sicherlich seinen Spaß haben. Der Modus Additive Snippet greift auf ein kurzes Audiofile zurück und Warp errechnet daraus wieder eine einzyklische Schwingungsform. Im Editor lassen sich zuerst Startpunkt und Länge des Samples festlegen. Im Anschluss gleicht der Editor dem des vorherigen Modus. Der einfachste und schnellste Weg, die GalaXY mit Inhalt zu füllen, ist der Modus Place Wavetable. Hier werden aus einer Audiodatei 32 Spektren erzeugt und direkt über das Grid verteilt. Auch hier gibt es selbstverständlich einen Editor, um beispielsweise Einfluss auf die Verteilung der einzelnen Spektren zu nehmen.

Das Spektralfilter

Das nun erzeugte harmonische Spektrum wandert durch ein komplexes Spektralfilter, genannt Spec. Das Filter bietet verschiedene Amplitudenverläufe, um Obertöne vom Spektrum zu subtrahieren. Da dies immer auch zu einem gewissen Pegelverlust führt, lässt dieser sich per Gain-Parameter direkt auf der gleichen Menüseite wieder ausgleichen. Auf der zweiten Menüseite finden wir einen Generator, um wiederum weitere Obertöne, die komplett oder anteilig der Filterform entsprechen, hinzuzufügen. Auch eine Mischung aus Filter und Generator ist hier möglich und beide können über den SPEC-Regler gesteuert werden.

Die Warp-Sektion

Nachdem das harmonische Spektrum erzeugt und gefiltert wurde, generiert Warp in Echtzeit eine einzyklische Schwingungsform, die als Quelle für die beiden Oszillatoren dient. Im Warp-Menü lassen sich die Schwingungsformen vorher noch mit folgenden Wavetable-Effekten bearbeiten:

• Bend: ähnlich wie PWM, Verzerrung im Zeitbereich
• Fold: Faltung der Schwingungsform (ober-/unterhalb eines einstellbaren Wertes)
• Drive: Emulation analoger Verzerrung mit Soft-Clipping
• Redux: ähnlich einer digitalen Bitreduktion

Zudem findet man im Warp-Menü auch ein Lowpass- und ein Highpass-Filter mit jeweils 12 dB oder 24 dB Flankensteilheit. Eine Selbstoszillation ist zwar nicht möglich, aber bei hohen Resonanzwerten kann es dennoch sehr laut werden. Sollten die einzelnen Stimmen übersteuern, leuchten deren LEDs rot. Die Filter klingen nicht sonderlich charakteristisch, machen aber einen sehr guten Job. Qualitativ klingen sie für mich definitiv sehr hochwertig. Signale lassen sich komplett und vor allem sauber ausblenden und auch eine Kombination als Bandpassfilter ist flexibel und schnell erstellt.

Die beiden Wavetable-Oszillatoren

Jede der vier Stimmen verfügt über zwei Oszillatoren, die sich immer eine Schwingungsform teilen. Die Stimmen selbst können jedoch unterschiedliche Schwingungsformen haben. Ohne WarpEx läuft Warp immer im Mono-Modus und jede Stimme hat ihre eigenen Parameter im OSC & MIX-Menü. Im Poly- oder MPE-Modus haben alle Stimmen dieselben Parameter. Im Menü lassen sich auf der ersten Seite die Stimmen pegeln, in der Tonhöhe verschieben und im X/Y-Grid positionieren. Auf der zweiten Seite bestimmt man das Mischverhältnis beider Oszillatoren, die Tonhöhe von Oszillator 2 und einen Wert für den DETN-Makroregler der beiden Parameter. Auf der letzten Seite befinden sich dann noch die Oszillator-Effekte. Hier gibt es unter anderem verschiedene Modi, die bestimmen, wie die beiden Oszillatoren miteinander agieren. Verfügbar sind Linear Detune, Sync, AM Ring, FM, Phase Distortion und Noise (macht Oszillator 2 zu einem Rauschgenerator). Die Intensität des Effekts lässt sich ebenfalls optional über den DETN-Regler steuern. Des Weiteren finden wir noch eine Panning-Option, womit sich der Stereoausgang auch als zwei Monoausgänge mit unterschiedlichen Stimmen nutzen lässt. Mit der neuen Firmware gibt es für die Ausgänge noch einen Stereo-Spread-Parameter, der sinnvollerweise Frequenzen unterhalb von 100 Hz in der Mitte beibehält.

Modulationsquellen und deren Matrix

Neben den bereits erwähnten CV-Eingängen zur externen Modulation bietet Warp auch eine ausgiebige Modulationsmatrix für interne Quellen. 5 Quellen (bzw. 8 Quellen mit Velocity, Aftertouch und Tilt CC per MIDI) mit 19 Zielen stehen im Mono-Mode für alle 4 Stimmen zur Verfügung. Nicht zu vergessen die Option, Geschwindigkeiten und Intensität der Modulationsquellen über die jeweiligen Makroregler (SPD & AMT) zu steuern. Die Quellen sind wie folgt: Hüllkurve 1 (fest für den Lautstärkenverlauf der Stimmen), Hüllkurve 2 (frei zuweisbar), LFO 1 & 2, OMNI CV-Eingang, Key (gespielte Note wird zu einem Modulationssignal gewandelt), Velocity, Tilt (MIDI-CC für MPE/Modwheel – folglich nur über Warp Ex) und Aftertouch. Hüllkurve 1 besitzt über einen Drone-Parameter, wogegen Hüllkurve 2 über einen Loop-Mode verfügt. Die beiden LFOs sind identisch und mit 14 bipolaren sowie 8 unipolaren Schwingungsformen ausgestattet. Über den Trigger-Eingang lassen sich die LFOs auch zurücksetzen oder als One-Shot auslösen.

Als Ziele lassen sich die beiden Filterfrequenzen, die beiden GalaXY-Positionen, Volume, Pan, Pitch beider Oszillatoren, Oszillator-Mix, 3 Parameter des Spektralfilters, Intensität der vier Warp-Effekte und die Frequenz der beiden LFOs auswählen. In der Sektion Modulation-Amplitude lässt sich schließlich noch die Intensität der Modulationsquellen einstellen, die wiederum über den AMP-Regler gesteuert werden können.

Firmware v2.00 mit AI-Generator

Mit der neuen Firmware v2.00 ist es nun möglich, mit Hilfe künstlicher Intelligenz schnell und einfach Inhalte für die GalaXY zu erstellen. Warp nutzt ein neuronales Netzwerk, um basierend auf dem vorhandenen GalaXY-Inhalt, neue Varianten von Obertonspektren vorzuschlagen. Der AI Generator verwendet neun Ankerpositionen, für die individuelle Obertonspektren eingestellt werden können. Die Ankerpositionen werden in einem Raster (3×3) auf dem LED-Bildschirm angezeigt und mit den POSX- und POSY-Reglern bestimmt. Warp interpoliert immer zwischen den Spektren, so dass beim Ändern der Position kein Klicken auftritt. Die KI schnappt sich das bereits am Ankerpunkt anliegende Spektrum und erzeugt mit drei Parametern daraus neue Spektren. Diese drei Parameter bewegen sich jeweils entlang einer Kreisbahn, wobei sich das Spektrum bei einer Bewegung durch diese Bahnen permanent verändert. Der Ausgangspunkt bei 0° bleibt dabei immer gleich. Es ist auch möglich, die 3 Parameter in beide Richtungen rotieren zu lassen. Über die Encoder lässt sich dann auch deren Geschwindigkeit einstellen. Damit hat man schon direkt eine super Ausgangssituation für Drones oder um Warp als Wavetable-Oszillator zu nutzen. Hat man ein Spektrum gefunden, das gefällt, fügt man es einem der 9 Ankerpositionen zu und führt das Ganze fort. In der Praxis bekommt man so tatsächlich ziemlich schnell sehr weitgehende Variationen an Spektren zusammen.

Das Firmware-Upgrade hat aber noch mehr zu bieten. Nun es ist auch möglich, die Positionen der Regler mit seinem Preset zu speichern und zu laden. Weitere Funktionen sind die MIDI-CC-Unterstützung von Warp Ex, verbessertes Anti-Aliasing der Audio-Engine, Update der Amplituden- und Phasenmodulationen und der bereits erwähnte Stereo-Spread-Parameter. Als Audiodatei kann man neben 16-und 24 Bit nun auch 32 Bit, 8 Bit und u-law-Formate importieren.

Export von Wavetables

Eine erzeugte GalaXY lässt sich auch als Wavetable-Format für andere Synthesizer exportieren. Für das Audioformat kann eine Bittiefe von 16 oder 24 Bit und eine Samplerate von 44,1 kHz, 48 kHz, 88,2 kHz und 96 kHz ausgewählt werden. Die Anzahl der Samples für jede Schwingungsform besteht wahlweise aus 256, 512, 1024, 2048 oder 4096 Samples. Hier sollte man vorher überprüfen, welche Anzahl das Zielgerät verarbeitet. Die Anzahl der Schwingungsformen, die nacheinander in eine Wavetable-Datei geschrieben werden, kann auf maximal 512 eingestellt werden. In welcher Reihenfolge dies geschieht, wird über den Parameter ‚GalaXY Path‘ angegeben. Die meisten Wavetable-Synthesizer wählen normalerweise ihre Oszillator-Schwingungsformen aus einer linearen Reihe von Schwingungsformen aus. Warp navigiert GalaXY allerdings in zwei Dimensionen. Um eine eindimensionale Wavetable-Datei aus dem zweidimensionalen Raum von GalaXY abzuleiten, muss ein bestimmter Pfad festgelegt werden, dem die Exportfunktion von Warp folgen soll. Während des Exports imitiert Warp die Verwendung der POSX- und POSY-Potentiometer, um sich entlang des festgelegten Pfads über GalaXY zu bewegen. Während es voranschreitet, erfasst Warp die angegebene Anzahl harmonischer Spektren. Anschließend berechnet es die entsprechenden Schwingungsformen und schreibt sie in die Exportdatei.

Wie klingt Warp?

Warp sieht nicht nur schick und modern aus, genauso klingt es auch. Durch die beiden Filter und die schier endlosen Möglichkeiten, seine Schwingungsform zu modifizieren, ist die Klangpalette von dünn und satt bis zu sanft und harsch komplett abgedeckt. Aber auch bei ganz einfachen, klassischen Schwingungsformen macht Warp eine wirklich gute Figur und hat dieses gewisse Sahnehäubchen in seinem Sound. Durch die 4 Stimmen und der Modulationsmatrix ist Warp natürlich erstmal sehr einladend für Pads und Drones. Aber auch Bässe und Leads klingen super damit.