Test: Arturia MicroFreak Hybrid Synthesizer

Test: Arturia MicroFreak Hybrid Synthesizer

Freak out! Sorry, der musste jetzt sein. Aber ähnlich euphorisch erging es mir schon, als ich die ersten Bilder und Videos dieses Synthesizers gesehen habe. Ein „Must Test“ Gefühl kam sogleich auf. Und wenige Wochen nach der letzten NAMM Show steht er nun hier. Der erste Eindruck: Der MicroFreak kommt trotz kompakter Bauweise so amtlich daher, wie man es von den anderen Synthesizern der Firma Arturia gewohnt ist. Haptik und Optik kommen mir seit MatrixBrute Zeiten sehr bekannt vor und ich fühle mich auf diesem Synthesizer sofort „zu Hause“. Das Keyboard macht sofort neugierig und ich bin schon gespannt, was man damit alles so anstellen kann, wird es doch von Arturia als “expressive interface“ mit polyphonem Aftertouch angekündigt.

Ein erster Blick auf den MicroFreak

Arturia MicroFreak – Gesamtansicht

Ein digitaler Oszillator, ein analoges Filter, zwei Hüllkurven (davon eine zyklisch), ein LFO und ein wenig drum herum. Das ist im Wesentlichen der MicroFreak. Nun ja. Das gerade Genannte betrifft die Klangerzeugung. Zum Drumherum gehört neben einem vielseitigen Arpeggiator und einem Sequencer eine kompakte Modulationsmatrix, die dem MicroFreak semimodulare Fähigkeiten verleiht und natürlich das Touch-Keyboard mit 25 „Sensorflächen“. Der MicroFreak hat einen Mono-Audioausgang, einen Ausgang für Kopfhörer, MIDI In und MIDI Out (über zwei mitgelieferte Spezialadapter) und einen Standard-USB-Anschluss, über den einerseits Daten übertragen werden können und anderseits ein Betrieb ohne Netzteil möglich ist, denn die notwendige Betriebsspannung wird mit einem angeschlossenen Computer über eben diesen Anschluss geliefert. Hat man keinen Computer zur Hand, reicht zum Betrieb auch eine Powerbank oder das USB-Ladegerät für das eigene Mobiltelefon. Der MicroFreak verlangt wenig, gibt aber viel. Bahnreisende Komponisten dürfen sich also freuen. Dann hat der MicroFreak Ein- und Ausgänge für Clock-Signale, einen Anschluss für das Netzteil und drei Miniklinkenanschlüsse, über die CV-, Gate- und Pressure-Signale nach außen geführt werden. Der MicroFreak kann paraphonisch (vierstimmig) gespielt werden. Für das CV Signal bedeutet das, dass man im Unison-Mode genau eine Steuerspannung oder im Paraphonic-Mode die Steuerspannung der höchsten gespielten Note verarbeiten kann. Eine CV-Buchse liefert immer nur eine Steuerspannung und nicht mehrere gleichzeitig. Grundsätzlich ist aber die Einbindung des MicroFreaks in ein modulares Setup möglich. Interne Effekte hat der MicroFreak nicht.

Arturia MicroFreak – Rückansicht mit Anschlüssen

Der digitale Oszillator

DCO – VCF – VCA sowie eine Haupt-Hüllkurve. So sieht die Signalkette im MicroFreak aus. Die Hüllkurve (Attack – Dec/Rel – Sustain und Filter-Amount) steuert den VCA, wenn der Amp-Mod-Taster aktiviert worden ist. Ist Amp-Mod deaktiviert, wird der VCA über das Gate-Signal des Keyboards gesteuert. Die Haupt-Hüllkurve ist intern auch der Cutoff-Frequency des Filters zugewiesen. Dreht man am Filter-Amount-Regler, beginnt in der Modulationsmatrix der entsprechende Zuweisungspunkt (Env/Cutoff) zu blinken. Spielt man den MicroFreak im Paraphonic-Mode, werden digitale Kopien der Hüllkurve entsprechend der Anzahl der gespielten Stimmen erzeugt.

Arturia MicroFreak – Modulationsmatrix und digitaler Oszillator

Da kommen wir doch gleich zur stärksten Waffe, die der MicroFreak zu bieten hat, dem digitalen Oszillator. Er ist ein wahres Füllhorn an Syntheseformen. Insgesamt 12 verschiedene Modelle stellt er bereit. Und da sich Arturia erstmalig für dieses Projekt mit der Firma Mutable Instruments an einen Tisch gesetzt hat, gehört auch die Open-Source-Engine des bekannten Plaits Oszillators mit zum Oszillator-Portfolio des MicroFreaks. In den Klangbeispielen habe ich die einzelnen Modelle ohne jegliche Modulationen oder Färbungen durchgespielt. Zum Oszillator gehören vier Regler, die mit Type, Wave, Timbre und Shape bezeichnet sind und mit denen modellspezifisch weitere Parameter eines jeden Oszillatormodells verändert werden können. Dies geht übrigens auch dynamisch über die Modulationsmatrix. Der Oszillator stellt folgende Modelle bereit:

• Basic Wave Oszillator: Wave blendet von Rechteck zu Sägezahn, Timbre erzeugt eine Art Pulsbreitenmodulation und Shape blendet einen Sub-Oszillator ein.
• SuperWave Oszillator: Mehr als nur ein SuperSaw Oszillator. Wave ermöglicht den Zugriff auf Sägezahn, Rechteck, Dreieck und Sinus. Timbre stellt den Grad der Verstimmung der digitalen Kopien ein und mit Shape verändert man die Amplituden der verstimmten Schwingungsformen.
• Wavetable Oszillator:  Über Wave wählt man eines von 16 Wavetables aus. Jedes Wavetable ist in 32 sog. Zyklen unterteilt, die man mit Timbre durchfahren kann. Um einen breiteren Sound zu erreichen, kann mit Shape ein Chorus-Effekt eingeblendet werden.
• Harmonic OSC: Ein Oszillator, der harmonische Obertöne erzeugt. Mit Wave werden verschiedene Obertonamplituden durchfahren, was zu einer veränderten Obertonstruktur führt. Mit Timbre kann man die Grundschwingung von Sinus zu Dreieck überblenden. Shape fügt dem Signal einen Chorus-Effekt hinzu.
• Karplus Strong Oszillator (auch Physical Modeling genannt):  Wave regelt das Ansprechverhalten eines Resonators, das hier Bow genannt wird und das der Nachahmung eines akustischen Instruments dienen soll. Mit Timbre stellt man ein, wie stark der Resonator angeschlagen werden kann. Shape regelt die Resonanzintensität und erzeugt ein längeres Ausschwingverhalten (Decay) des Signals.
• Nun kommen wir zu den Oszillatormodell von Mutable Instruments. Basic Waves (Virtuell Analog) emuliert die klassischen Schwingungsformen Dreieck, Rechteck und Sägezahn. Mit Timbre wird eine variable Rechteckschwingung eingeblendet, die bis zu einem hart-gesyncten Ergebnis geregelt werden kann. Mit Shape wird eine Schwingungsform eingeblendet, die von Dreieck bis Sägezahn regelbar ist. Mit Wave wird der Verstimmungsgrad beider Schwingungsformen eingestellt.
• Waveshaper Oszillator: Kombination aus Waveshaper und Wavefolder. Mit Wave stellt man die Schwingungsform ein. Timbre regelt die Intensität des Wavefolders und mit Shape stellt man die Symmetrie der Schwingungsform ein.
• Zwei Operatoren FM: Etwas FM-Synthese muss sein. Wave stellt das Frequenzverhältnis der Operatoren ein. Timbre regelt den Grad der Modulation und Shape erzeugt ein Feedback in Operator Nr. 2
• Formant Oszillator (Granular-Synthese): Aus einer Grundschwingungsform werden sog. Partikel extrahiert, die in diesem Modell zu sogenannten Formanten  umgewandelt werden. Mit Wave wird das Frequenzverhältnis der Formanten 1 und 2 eingestellt. Timbre stellt die Frequenz der Formanten ein. Mit Shape wird die Breite und Form der Formanten geregelt.
• Chords: Der Oszillator wird hier vierstimmig und mit Akkorden hinterlegt. Über Wave kann man folgende Akkorde einstellen: • Octave• 5th• sus4• m(inor)• m(inor)7• m(inor)9• m(inor)11• 6th and 9th added• M(ajor)9• M(ajor)7. Mit Timbre wird die Umkehrung der Akkorde eingestellt. Über Shape kann man den Klangcharakter des Oszillators von String Machine bis Orgel-ähnlich einstellen.
• Speech (Sprach-Synthese): Mit Wave fährt man durch verschiedene Vokale (Farben, Zahlen, Buchstaben und Wörter). Mit Timbre werden die Formanten verschoben. Mit Shape werden Subsets der eingestellten Vokale aufgerufen.
• Modal (Resonator): Der modale Resonator ahmt das Verhalten eines echten Instruments nach. Das Außergewöhnliche an einem Digital-Resonator ist, dass die Form, die er emuliert, während der Erzeugung geändert werden kann – sei es durch einen Regler oder durch Modulation mit LFO, einer Hüllkurve oder einer der anderen Quellen in der Matrix. Dabei ändert sich die innere harmonische Struktur. Wave regelt die harmonische Struktur der Schwingungsform. Mit Timbre wird die „Helligkeit“ des Materials und mit Shape dessen Ausklingverhalten eingestellt.

Das Analog-Filter des MicroFreaks

Arturia MicroFreak – Analog-Filter – Hüllkurven und LFO

Das bislang erzeugte Klangmaterial geht nun in das Analog-Filter. Arturia hat dem MicroFreak ein State-Variable-Filter mit 12 dB/Okt. verpasst, das zwischen den Betriebsmodi Lowpass, Bandpass und Highpass umgeschaltet werden kann. Die Resonanz kann bis zur Selbstoszillation des Filters erhöht werden. Mit Cutoff wird die Grenzfrequenz des Filters eingestellt. Modulation macht Filterung lebendig. Und jeder weiß an dieser Stelle, was man mit dem LFO, den Hüllkurven und der Modulationsmatrix in diesem Zusammenhang alles anstellen kann. Das Filter verleiht dem doch ziemlich harschen Klang des digitalen Oszillators die erforderliche analoge Wärme. Mehr aber auch nicht. Als Fan des MatrixBrutes hätte ich mir an dieser Stelle doch noch etwas mehr an Möglichkeiten gewünscht. Ich spekuliere hier natürlich, aber vermutlich hätte man den Verkaufspreis dieses Synthesizers nicht halten können, hätte man ihm noch weitere Filterversionen spendiert. Eigentlich schade.

Der LFO des Arturia MicroFreaks

Der LFO des MicroFreaks stellt insgesamt 6 Schwingungsformen/Modulationsquellen bereit, die über den Shape-Taster angewählt werden können. Diese sind Sinus, Dreieck, Sägezahn, Rechteck, Random und Random Gliding. In der Modulationsmatrix können allen Zielen positive und negative Modulationswerte zugeführt werden. Die Modulationen sind bipolar. Das gilt auch für die Signale aus dem LFO. Der LFO hat eine Frequenz von 0,06 Hz bis 100 Hz. Im unsynchronisierten Modus ist die Frequenz des LFOs frei einstellbar. Um den Sync-Mode auszuschalten, muss man nur auf den Rate-Knopf drücken und gut ist es. Bleibt der Sync-Mode aktiv, läuft die Rate des LFO parallel zum internen Clock-Generator oder in Teilen davon. Die Teilungsrate läuft hierbei von 8/1 bis 1/32 der Clock. Wird der MicroFreak extern synchronisiert, läuft der LFO dann synchron zur externen Clock-Quelle (z. B. einer DAW).

Der Cycling Envelope-Generator

Neben der bereits erwähnten Haupt-Hüllkurve haben die Ingenieure von Arturia dem MicroFreak noch einen Cycling Envelope-Generator spendiert. Dieser Generator dient als zusätzliche Modulationsquelle, der in der Lage ist, ständig und automatisch neu zu starten und die eingestellte Hüllkurve immer wieder zu durchlaufen. Wie auch bei der Haupt-Hüllkurve wird der eingestellte Verlauf in dem kleinen OLED-Display sichtbar gemacht, was wir bislang noch nicht erwähnt haben, das aber dennoch ein wichtiges Informationsmedium für den Anwender ist. Der Cycling Envelope-Generator kann in drei Modi betrieben werden. Env ist der Standard-Hüllkurvenmodus, der z. B. durch Druck auf eine Keyboardtaste ausgelöst wird und einmal durchläuft. In dieser Betriebsart könnte man den Cycling-Generator also als zweite Hüllkurve einsetzen. Im Run-Modus läuft der Generator frei wie ein unsynchronisierter LFO. Ist die Hüllkurve durchlaufen, wird ein neuer Startbefehl ausgelöst usw. Im Loop-Modus wird die Hüllkurve (jetzt als LFO) zurückgesetzt, wenn ein Trigger-Signal entweder über die Tastatur, den Sequencer oder den Arpeggiator erkannt wird. Das Verhalten des Generators ist in den letzten beiden Modi anders als im En Modus. Je kürzer z. B. die Attack-Zeit ist, desto schneller wird die Hüllkurve durchlaufen usw. Das kann zu Modulationen bis in den Audiobereich hineinführen. Tipp zum Ausprobieren. In der Modulationsmatrix den Cyc Env auf Pitch routen und den Generator im Loop-Modus laufen lassen. Sobald eine Modulation zu hören ist (die in der Intensität mit dem Amount-Regler eingestellt werden kann), an den mit Rise, Fall und Hold beschriftete Reglern arbeiten. Man merkt schnell, was man mit dem Generator so anstellen kann  Auf dem Display wird der eingestellte Kurvenverlauf gut dargestellt und man erkennt sofort, was man da eigentlich eingestellt hat. Noch interessanter wird es, wenn man die Verlaufsform der Rise- und Fall-Stufe verändert. Hierzu muss man den Shift-Button drücken, über den man sozusagen in die zweite Programmierebene des MicroFreaks gelangt. Also Shift gedrückt halten und an Rise (nun Shape) und Fall (nun ebenfalls Shape) drehen. Die Kurventeile können nun von einem linearen Verlauf zu einem exponentiellen bzw. zu einem logarithmischen Verlauf eingestellt werden, was zu sehr interessanten Ergebnissen führt. In Verbindung mit dem Hold-Regler bekommt man Kurvenverläufe hin, die so mit einem LFO nicht realisierbar sind.

Das MicroFreak-Keyboard

Arturia MicroFreak – Icon Strip und Tastatur

Na klar, das Keyboard ist DER Eye-Catcher des MicroFreaks. Vielleicht wird man dabei weniger an alte EMS Synthesizer erinnert, aber bei Buchlas Easel wird man schon hellhörig, zumal es im gleichen Hause mit dem Buchla Easel V eine passende Emulation gibt. Ob man die dann mit dem MicroFreak Keyboard spielt, bleibt natürlich jedem selbst überlassen. Das Keyboard ist eine sogenannte kapazitive Tastatur. Die Oberfläche besteht aus Hunderten kleiner Kontaktpunkte. Berührt man diese mit dem Finger, wird dieser Bestandteil des elektrischen Schaltkreises der Tastatur. Mit den Fingerflächen wird der geschlossene Stromkreis, aus dem die folgenden Steuersignale abgeleitet werden, verändert. Der polyphone Aftertouch funktioniert genau so. Vergrößert man die Auslagefläche des Fingers, wird eine stärkere Modulation erzeugt. Es dreht sich hier also nicht um mechanischen Druck (wie ich zuerst dachte), sondern um die Veränderung der Auflagefläche.  Schnell wird klar, dass diese Vorgehensweise eine ganz andere Spieltechnik erfordert. Oder anders gesagt: Den Umgang mit der Tastatur muss man erst mal ein wenig trainieren. Allerdings bekommt man schnell ein Gefühl dafür. Und dann fängt der Spaß erst richtig an. Auch hier ein kleiner Tipp. Den Oszillator auf Paraphonic schalten. Dann in der Modulationsmatrix (Aftertouch) Pressure auf Pitch routen und auf ca. 15 % regeln. Nun kann man polyphon spielen. Und wenn man dann mit zwei Fingern gegenläufig auf der Tatstatur den „Druck“, sprich die Fingerfläche, verändert, kann man schön hören, wie der Pitch von einem Ton nach oben geht, während der andere bei entsprechender Fingerbewegung nach unten geht. Der polyphone Aftertouch funktioniert.

Oberhalb der Tastatur befindet sich der sogenannte Icon-Strip. Dies ist ein Bereich, der aus der gleichen Kontaktfläche besteht wie das Keyboard. Allerdings sind hier konkrete Funktionen hinterlegt. Da wäre zunächst die Key-Hold-Taste. Die, wenn sie aktiviert ist (LED leuchtet), ermöglicht einen Ton oder Akkord zu halten. Im Sequencer-Modus wird diese Taste u. a. benutzt, um Pause oder Halteschritte einzufügen. Danach folgen vier Tasten, die für den Einsatz des Arpeggiators oder des Sequencers wichtig sind. Dann folgen drei weitere Tasten, die mit Spice, Dice und Bend bezeichnet sind und schließlich der Bend-Strip, der aktiviert wird, wenn die Bend-Taste aktiviert worden ist. Der Bend-Strip ist sozusagen ein flachgelegtes Pitch-Wheel. Auch die Arbeit mit dem Strip erfordert ein wenig Übung. Man gerät leicht mit dem Finger von dem Strip in den Keyboard-Bereich. Das kann zu unerwünschten Ergebnissen führen, wenn man sich vor z. B. ein schönes Arpeggio zusammengebastelt hat und dieses nun durch zufällige Berührung einer falschen Taste „zerhackt“. Nun ja, Übung macht den Meister. Spice und Dice können nur aktiviert werden, wenn der Arpeggiator oder Sequencer laufen. Was die Beiden genau machen, kann kaum erklärt werden. Auf jeden Fall kann man damit Zufallsergebnisse innerhalb der Gate- und Trigger-Impulse eines Arpeggios oder einer Sequenz auslösen. Hier kann man nichts wirklich vorprogrammieren. Hier muss man einfach ausprobieren. Im Vordergrund steht allerdings der Spaß durch Veränderung. Das funktioniert.

Arpeggiator und Sequencer

Abschließend noch einen Blick auf die wichtigsten Spielhilfen. Der Arpeggiator funktioniert hier so, wie man es erwarten darf. Der Arpeggiator wird über den entsprechenden Taster aktiviert. Gemeinhin drückt man nun einen Akkord und die Noten dieses Akkordes werden seriell abgearbeitet. Über die bereits erwähnten Keyboard-Taster kann man nun festlegen, ob die Noten von unten nach oben (Up), in der Reihenfolge ihrer Eingabe (Order) oder ob sie zufällig (Random) gespielt werden. Der Druck auf Pattern versetzt den Arpeggiator in einen sogenannten „halbzufälligen“ Betriebszustand. Aus den gedrückten Noten erzeugt der Pattern-Algorithmus eine Art rhythmisches Muster, das sich bei jedem neuen Tastendruck verändert. Das ist ein interessantes Feature. Erweitert man den Oktavbereich durch Druck auf den Oct/Mod-Taster, wird der Laufbereich des Pattern erweitert. Zudem wird die unterste Note durch den Algorithmus doppelt gespielt, was zu einer Betonung auf den Grundton führt. Hat man nun sein Traum-Arpeggio gefunden, kann man dieses durch Übertragung in den Sequencer retten. Einfach nur Shift und Up (A) oder Order (B) drücken und schon ist das Arpeggio in einem der beiden Sequencer gespeichert und ganz nebenbei dann auch transponierbar. Die Abspielgeschwindigkeit des Arpeggios wird mit dem bereits erwähnten Rate-Regler eingestellt. Dieser läuft dann frei oder im Sync-Modus. Hält man nun Shift gedrückt und dreht am Rate-Regler, kann man einen rhythmischen Versatz, auch Swing genannt, einstellen. Die Swing-Rate reicht dabei von 50 % bis 75 %. Let the Groove in! Dass sich der Arpeggiator auch als Modulationsquelle einsetzen lässt, ist beinahe selbstverständlich. Hier heißt es experimentieren. Der Arpeggiator des MicroFreaks ist wirklich klasse. Weshalb man ihm aber nur Up und Order und nicht auch Down und Up and Down mitgegeben hat, ist mir ein Rätsel. Vielleicht kommt dieses Feature ja mit einem Update.

Der MicroFreak verfügt über zwei Sequencer A und B, in die wir bereits Arpeggios geladen haben. Diese Sequencer sind natürlich auch frei programmierbar. In den Utilities kann man einstellen, wie lang die Sequenz sein soll. Üblich sind 16 Schritte. 64 sind aber maximal möglich. Um die Sequencer zu aktivieren, hält man SHIFT und drückt dann auf den Arp | Seq-Taster. Die Symbolschaltflächen oberhalb des Keyboards haben nun die Funktionen Tie/Rest, Sequenz A, Sequenz B, Stop und Start. Sequenzen können schrittweise mit Akkorden, Pausen usw. oder auch in Echtzeit aufgenommen werden. Für die genaue Vorgehensweise bitte ich um einen Blick ins Benutzerhandbuch. Hier muss man ein wenig Arbeit investieren. Schön ist, dass man mit den Sequencern nicht nur Noten und Pausenwerte, sondern auch Modulationen aufnehmen kann. Jeder Sequencer verfügt über 4 Modulationsspuren. Im Schrittaufnahme-Modus kann man mit den Modulationsspuren auch Snapshots von Reglern machen und diese zusammen mit einem Sequenzer-Schritt aufnehmen. Die Aufnahme einer Modulationsspur erfolgt in zwei Schritten: Zuerst nimmt man eine Sequenz in der Standardspur auf, anschließend „füllt“ man die Modulationsspuren. Diese werden durch kleine LEDs 1 bis 4 neben dem Rate-Regler angezeigt. Es leuchten nur die Spuren, die mit Daten belegt sind. Insgesamt lassen sich mit diesen Funktionen sehr lebendige Sequenzen erzeugen.

Schlusswort zur Arturia Entwicklung

An dieser Stelle beende ich meinen Bericht. Noch viel mehr Funktionen hält der MicroFreak bereit. Diese hier vorzustellen, würde aber den Rahmen sprengen. Performance und Spielspaß stehen beim MicroFreak im Vordergrund. Das zumindest hat Arturia versprochen und ich stimme dem gerne zu.