Workshop Modular Synthesizer: Hüllkurven

VC ADSR

Anders sieht es jedoch mit dem „Zugriff“ auf die einzelnen Hüllkurven-Phasen aus. Wenn diese sich spannungssteuern lassen, so wird die Sache definitiv sehr interessant. Allerdings – und das muss man deutlich hinzufügen – steigen mit den zunehmenden musikalischen Möglichkeiten auch die technischen Anforderungen an das betreffende System bzw. auch an den Musiker selbst.

CV-Eingänge für die einzelnen Hüllkurven-Phasen

„Zeit“ spielt hier insofern wieder eine bedeutende Rolle, als mit jeder Steigerung eines zunehmend komplexeren Klanggebildes entsprechend mehr Aufwand von Nöten ist. Nicht selten passiert es, dass – obwohl theoretisch die musikalischen Möglichkeiten umfangreicher werden – die Musik gerade ab diesem Punkt auf der Strecke bleibt. Es ist also – wie mit vielen Aspekten rund um Modularsystemen – gut zu kalkulieren, ob ein „Mehr an Möglichkeiten“ auch ein „Mehr an Musik“ bedeutet (oder eben nicht!). Doch zurück zur VC ADSR …

VC ADSR, VC Phaser und Livewire Oszillator bzw. Filtermodule

Verschiedenste Hersteller bieten spannungssteuerbare Hüllkurven an. Manche Module erlauben nur den Zugriff auf bestimmte Phasen der Envelope (wie etwa der Decay-Zeit), andere erlauben die Kontrolle aller Teile der Hüllkurve. Was nun hier eine „richtige“ Entscheidung ist, obliegt natürlich dem Musiker selbst. Meine Beobachtung ist, dass die (sinnvolle) Kontrolle aller Hüllkurven-Teile sehr aufwendige Verknüpfungen erfordert und es nicht immer leicht ist, musikalisch überzeugende Ergebnisse zu erzielen.

Einfacher wird es mit „einer“ zu steuernden zeitlichen Komponente, wie etwa „nur“ der Decay-Zeit oder „nur“ der Attack-Zeit. Dann aber kann die Musik ganz enorm von diesem kleinen „Extra“ profitieren. Schließlich ist es unglaublich ausdrucksstark, wenn bei laufenden Sequenzen nur gezielte Einzeltöne länger sind als der Rest (Analogsequenzer „steuert“ die Decay, zum Beispiel). Dadurch entstehen Akzente bzw. Hervorhebungen, die sich durch weitere Modulationen (von VCF, VCA, etc) noch verfeinern lassen. Abwechslungsreiche und „organische“ musikalische Themen lassen sich so relativ mühelos erzielen.

ADSR von Analogue Systems, Decay und Release CV steuerbar

Eine noch einfachere Variante wäre die oben genannte Spannungssteuerung durch einen LFO. Somit ließe sich die Decay-Zeit durch einen langsam schwingenden Niederfrequenz-Oszillator fortlaufend verlängern bzw. verkürzen. Solch simple Eingriffsmöglichkeiten sprechen natürlich wieder klar für eine spannungssteuerbare Hüllkurve. Schließlich ist es dem Benutzer ja freigestellt, ob er alle vorhandenen Möglichkeiten in Anspruch nimmt oder ob er die VC ADSR auch einfach nur als „gewöhnliche“ Hüllkurve einsetzt.

Musikalische Einsatzgebiete von Hüllkurven

Sehr kurz angesprochen einige musikalische Einsatzgebiete von Hüllkurven. Die „klassische“ Formung des Zeitverlaufs von VCA, sprich der Lautstärke, versteht sich von selbst. Damit einhergehend ist die Modulation der Eckfrequenz eines Filters ebenso allseits bekannt.

Zur Tonhöhenbeugung eines Oszillators wird die Hüllkurve allgemein schon etwas seltener zum Einsatz gebracht. Man könnte das musikalische Ergebnis oft auch als „Auto-Bend“ bezeichnen – es dürfte klanglich einem Glide-Effekt durchaus ähnlich sein. Ein Vorteil besteht natürlich darin, dass man die „Auto-Bend Hüllkurve“ unabhängig von VCA / VCF Hüllkurven triggern und so gezielte Pitch-Effekte punktuell einsetzen kann. Interessant wäre etwa die Steuerung dieser Envelope durch eine 7-stufige Trigger-Sequenz, während jedoch das laufende (Melodie) Pattern 8 Noten umfasst. Somit würden Pitch-Effekte in einem „großen Zyklus von 8 Loops“ mit jeder Wiederholung jeweils andere Melodietöne ansprechen.

Ein Analogue Systems Modularsystem, das …

Rund um Oszillator-Synchronisation und / oder Ring-Modulation ergeben sich weitere Einsatzgebiete der Hüllkurve. Gezielte Pitch-Effekte des Slave-Oszillators erlauben etwa die nuancierte Kontrolle des beliebten Sync-Effekts. Besonders krasse Ringmodulationseffekte können ebenso durch die Hüllkurven-Modulation nur „eines“ der beiden Signale (z.B. eines VCOs) hervorgehoben werden.

Oder aber man setzt die Hüllkurve als Zeit-Werkzeug zur Steuerung weiterer zeitlicher Komponenten ein. VC LFOs etwa werden gerade durch Envelopes zum Leben erweckt: Die Geschwindigkeit des Niederfrequenzoszillators ändert sich dann entsprechend dem Hüllkurvenverlauf. Beispielsweise beginnt der LFO langsam zu schwingen, wird schneller (Attack-Zeit), dann langsamer (Decay-Zeit) und bleibt schließlich bei einer festen Frequenz (Sustain-Level) stehen. Nun, wir sprechen hier natürlich nicht vom LFO alleine. Derselbige wird ja in der Regel zu Modulation der Filter-Eckfrequenz oder anderer Komponenten eingesetzt. Organische Klangveränderungen und Effekt-Sounds sind so also „relativ“ einfach möglich, man benötigt nur eine Envelope und einen spannungssteuerbaren LFO.

… nur der zeitlichen Kontrolle dient: Sequenzer, VC LFOs und VC ADSRs

Wenn allerdings die Hüllkurve selbst spannungssteuerbar ist (VC ADSR), kommt man schon etwas tiefer in die Materie. Nun lässt sich jede Phase der Geschwindigkeitsmodulation (das Schneller- bzw. Langsamer-Werden des LFOs) wiederum zeitlich steuern. Dies mag schon ein wenig exotisch anmuten, doch die „Modulation der Modulationsquelle“ macht durchaus Sinn. Schließlich erscheinen die Geschwindigkeitsänderungen damit ab sofort nicht mehr zyklisch, sprich: nicht mehr identisch. Wenn der LFO immer nach „Schema XY“ (ADSR Verlauf) schneller oder langsamer wird, ist das nach kurzer Zeit ja auch schon ein „alter Hut“. Durch den Einsatz einer VC ADSR hingegen sind quasi unendlich viele Variationen der Geschwindigkeitsänderung möglich.

Schließlich noch ein Punkt, der die spannungssteuerbare Hüllkurve selbst betrifft. Beim Arbeiten mit Modularsystemen ist es reizvoll, die Tastaturspannung als Modulationsquelle zu nutzen. Nicht nur für Tonhöhe und Filter Key Tracking. Auch „Envelope Key Tracking“ (oder „Envelope Key Follow“) ist musikalisch äußerst inspirierend. So lässt sich die Tonhöhe zur Steuerung der einzelnen Teile einer VC ADSR einsetzen. Wenn die Abklingzeiten (Decay) mit zunehmender Tonhöhe kürzer werden, ist das musikalisch nicht nur sehr ergiebig, es ist genau genommen sogar die akustische Darstellung eines physikalischen Gesetzes. Oder aber man dreht den Spieß um und lässt die Töne mit steigender Tonhöhe länger werden. Auch betreffend Attack, Sustain und Release sind alle erdenklichen Gestaltungsmöglichkeiten erlaubt. Man sieht also: Mit einer so simplen Modulationsquelle wie der Tastaturspannung können sich – entsprechende Module im System vorausgesetzt – enorme musikalische Welten öffnen.

Die Hüllkurven des A-100 Modularsystems

Dieter Doepfer bietet unterschiedlichste Hüllkurvenmodule für unterschiedlichste Einsatzzwecke an. Ich möchte sie im Überblick kurz vorstellen und dabei auf ihre Besonderheiten eingehen.

A-140 ADSR

Das „klassische“ Hüllkurven-Modul. Es beherbergt eine einzelne ADSR. Um das „Beste beider Welten“ zu vere

inen (sehr kurze und sehr lange Zeitphasen), kann mit Low – Medium – High der grobe „Arbeitsbereich“ festgelegt werden. (Eine Anmerkung zu diesem Feature erfolgt weiter unten bei A-143-2 Quad ADSR). Als kleinen „Bonus“ kann der invertierte (negative) Zeitverlauf abgegriffen werden.

Einfache ADSR Hüllkurve mit den Arbeitsbereichen Low-Medium-High

A-141 VC ADSR

Nun sind wie wieder beim Thema der Spannungssteuerung. Die VC ADSR von Doepfer finde ich aus einem äußerst trivialen Grund sehr angenehm: Sie bietet viel PLATZ. Anders als bei dichtgedrängten Modulen (siehe Quad ADSR oder gar die zuvor genannte einfache ADSR) ist der Abstand zwischen Buchse (sprich: Patchkabel) und Potentiometer – für Doepfer’sche Verhältnisse – äußerst luxuriös.

VC ADSR Hüllkurve mit gutem Platzangebot

Dazwischen liegt nämlich die Reihe der CV-Potis, was für die eigentlichen ADSR-Bedienelemente mehr „Luft“ schafft. Musikalische Besonderheit der A-141 VC ADSR: Alle Teile der Hüllkurve sind steuerbar.

Im nachstehenden Klangbeispiel steuert ein LFO die Decay-Zeit der VC ADSR. Das zyklische Verlängern bzw. Verkürzen des Tones ist gut zu hören.

Natürlich eignet sich auch ein Sequenzer hervorragend, um – Schritt für Schritt – den Zeitverlauf einer Tonfolge zu beeinflussen. So kann man etwa eine Sequenz „aufbauend“ gestalten, in dem man – praktisch von „Null“ aus – einzelne Schritten durch höhere CV-Spannungen an Decay bzw. Release zum Leben erweckt. Die folgende Sequenz ist bewusst langsam gewählt, um die klanglichen Veränderungen durch die VC ADSR besser wahrnehmen zu können.

Der böse, knarzige Sound kommt übrigens vom Livewire AFG (Audio Frequency Generator, VCO) bzw. von zwei Livewire FrequenSteiner VCF Modulen.

Doepfer Envelope Module und Livewire Filter

A-142 VCD Hüllkurve

Als „Mini-Version“ der großen VC ADSR ist das VC Decay zu sehen. Interessanterweise bietet es musikalisch oft genau das, was man braucht: Die zeitliche Kontrolle der Tonlänge, Punkt. Für gewisse (pattern-orientierte) Musikstile dürften einige dieser VC Decays unter Umständen ergiebiger sein als ein Meer an „regulären“ (zeitlich nicht steuerbaren) ADSR Hüllkurven. Quasi als „Nebenprodukt“ liefert das VC Decay ein (positives oder negatives) Gate-Signal, das vom Spannungswert der Decay abgeleitet und somit – je nach anliegender Steuerspannung – wechselnder Länge und folglich rhythmischer Natur ist. Sehr spannend.

VC Decay: Weniger ist oft mehr

A-143-1 COMPLEX ENVELOPE GENERATOR / LFO

„Dies ist ein komplexer Hüllkurven-Generator, der intern aus vier Attack/Decay-Generatoren besteht, die im Betrieb als komplexer Hüllkurvengenerator hintereinander geschaltet sind.

Complex Envelope Generator und LFO

Das Modul enthält vier getrennte Hüllkurven-Generatoren vom Attack/Decay-Typ. Jede Einheit kann unabhängig von den anderen auch auf „LFO“ umgeschaltet werden. Der LFO-Modus unterscheidet sich jedoch in einigen Punkten von einem regulären LFO: Die Flanken des LFOs haben – im Gegensatz zu anderen Niederfrequenzoszillatoren – keinen linearen, sondern einen exponentiellen Kurvenverlauf, und die Frequenz des LFOs wird von beiden Reglern (A/D) bestimmt.

Wahlmöglichkeit: Einsatz als Hüllkurve oder LFO

Steuert man den Triggereingang der ersten Stufe mit einem normalen Gate-Signal an, so erhält man am Mix-Ausgang ein sehr komplexes Hüllkurvensignal, das aus bis zu 8 Teilsegmenten besteht (Attack 1, Decay 1, Attack 2, Decay 2, Attack 3, Decay 3, Attack 4, Decay 4).“ (Aus: www.doepfer.de)

A-143-2 Quad ADSR Hüllkurve

Die „vierfache Hüllkurve“ ist grundsätzlich eine ausgezeichnete Idee. Schließlich kann man – wie auch betreffend LFOs oder Multiples – eigentlich nie genug Hüllkurven haben. Warum also nicht gleich ein schönes Quartett im Paket? Gegenüber der singulären A-140 ADSR sind die vier Envelopes hier waagrecht angeordnet. Mir persönlich kommt das (optisch und arbeitstechnisch) deutlich besser entgegen, da die Werte der einzelnen ADSRs in „Leserichtung“ schneller zu erfassen sind. Für jede Hüllkurve kann auch hier mit Low – Medium – High der grobe Wirkungsgrad festgelegt werden.

ADSR im Quartett: Man kann nie genug Hüllkurven haben

Interessanterweise liegt gerade darin ein kleines Problem. Eigentlich ist die Sache perfekt durchdacht: Man hat quasi Hüllkurven-Presets für „schnelle“, „gewöhnliche“ und „langsame“ Klänge. Der (musikalische) Haken liegt zwischen Low und Medium. Sehr schnelle Attack-Zeiten sind wunderbar, keine Frage. Doch „dahinter“ benötigt der Klang eindeutig etwas „Bauch“ um sich überhaupt richtig entfalten zu können. Nun, selbst bei maximaler Decay-Zeit schafft man es im Low-Modus nicht, dem Sound genügend Substanz zu geben. Es fehlt noch der Bruchteil an „mehr Klangkörper“. Dazu heißt es nun in den Medium-Bereich umschalten. Dort verliert man allerdings die superschnelle Attack-Zeit. Und so ist es irgendwie ein kleines Dilemma, dass man das Eine mit dem Anderen nicht verbinden kann. Kürzeste Attack bedeutet wenig „Substanz“ im Klang (zu kurze Decay, Modus Low), während längere Decay-Zeiten eine langsamere Attack zur Folge haben (Modus Medium).

Dann kommt aber der High Modus, für den es ein besonderes Lob auszusprechen gilt. Hier sind extrem lange Zeitverläufe möglich (Attack-Phasen von über 1,5 Minuten). Genau damit hat man wirklich das „Beste beider Welten“ vereint … (sehr) schnelle und eben auch (sehr) langsame Verlaufszeiten in einem Hüllkurven-Modul (bei vierfacher Ausführung, wohlgemerkt).

Mit Zusatzmodul lassen sich A, D und R sogar spannungssteuern

Im folgenden Soundfile wird die „langsame“ Hüllkurve im High Modus aufgezeigt. Es erfordert etwas Geduld beim Hören, doch sind die ausgedehnte Attack- wie auch Decay-Zeit auf jeden Fall imponierend.

Ein Hinweis noch zu den Leuchtdioden. In bewährter Tradition entspricht ihr Aufleuchten dem Hüllkurven-Verlauf. Besonders im High Modus ist es nun erstaunlich zu beobachten, wie LANGE die Dioden tatsächlich leuchten, sprich: Wie lange der entsprechende Hüllkurvenverlauf eigentlich andauert. Oft ist das klangliche Geschehen schon längst passé und noch immer leuchten die Dioden ihre „Releasezeit“ zu Ende. Die optische Kontrolle ist in der Praxis sehr wichtig, um den tatsächlichen Hüllkurven-Status zu erkennen. Schließlich „startet“ die Hüllkurve bei neuerlichem Triggern ja nicht automatisch bei Null, sondern beim aktuellen Wert (sofern sie eben noch in der Ausklingphase ist). Um schöne, langsame Attack-Phasen mit jeder neuen Note zu erhalten, muss die Release also unter Umständen relativ kurz gewählt sein. Für solche Feinheiten sind die Leuchtdioden hervorragende „Kontrollen“, da man von akustischer „Stille“ (Ton ist zu Ende) nicht automatisch auf ein tatsächliches Ausklingen der Hüllkurve schließen darf. Die Dioden sind also mehr als nur ein schöner optischer Effekt. Sie können ein unverzichtbares Werkzeug bei der Klanggestaltung sein.

Das A-143-2 Quad ADSR Modul lässt sich – neben den üblichen Hüllkurven-Anwendungen – auch als LFO verwenden. Sogar die Spannungssteuerung von Attack, Decay und Release sind (mit Hilfe des A-101-9 Universal Vactrol Module) möglich.

Analogue Systems, Doepfer und Livewire Module

Wie man sieht ist die Anzahl und Art der angebotenen Hüllkurven sehr groß. Da lohnt es sich, die eigenen musikalischen Bedürfnisse genau auszuloten. Nicht immer muss das größte und vielfältigste Modul auch das richtige sein. Oder aber es kann genau jenes sein, mit dem man lang ersehnte Effekte endlich gezielt umsetzen kann. Ein gewisses Potenzial zur Ausnutzung der „Zeit“ (vor allem der schnellen aber auch langsamen Attack) sollte meiner Meinung nach allerdings in jedem Modularsystem vorhanden sein.

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Die angefügten Klangbeispiele wurden bereits vereinzelt vorgestellt. Sie widmen sich verschiedenen Hüllkurven-Aspekten, vornehmlich der Attack- und Decay-Zeit. Als Ergänzung zu vorangegangenen Artikeln über A-100 Filter-Module wurden diesmal ausschließlich zwei FrequenSteiner Filter von Livewire zum Einsatz gebracht. Klanglich zählen sie zu den interessantesten VCFs, die zur Zeit am Markt erhältlich sind.