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Grundlagen zum Thema Synthese und Synthesizer

19.3. Köln – SYNTHSOUND HACKSPACE / Klangsynthese Workshop (mit Moogulator) – Anmelden!

Titel: SYNTHSOUND HACKSPACE

– Sound-Design & Synthese in elektronischer Musikgeschichte
– Samstag, 19. März – Beginn: 15:00h – Ende: Ca. 20:00h /
Leitung: MOOGULATOR [SynMag / Aentitainment] /
Assistenz: BOB HUMID /
Ort: KÖLN, Nähe Barbarossaplatz / FAT OF EXCELLENCE Studio [Siehe Wegbeschreibung in Deiner Buchungsbestätigungs-Email] / Max. Teilnehmeranzahl: 10 /
Gebühren: 99,- € pro Person / Studenten, Azubis etc. 49,-
[Zur Buchung]

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Die Geschichte der elektronischen Musik hat seine ganz eigene Klangästhetik hervorgebracht. Unabhängig von der Tatsache betrachtet, dass sie sich als technisches Produktionsmittel auf breiter Front in den Tonstudios durchgesetzt hat, verbinden wir ganz bestimmte Bilder im Kopf zum Sound der Stilikonen wie Kraftwerk, Tangerine Dream, Aphex Twin, Vince Clark oder Boards Of Canada: Elektronische Musik kann mechanisstisch, manisch, episch, überkühlt, aufgeheizt, übernatürlich, monoton, polyphon, größenwahnsinnig oder spirituell klingen. Synthheads wissen es längst: In der Freiheit des Sound-Designs an den fliegenden Reglern eines Synthesizers ist alles möglich und alles erlaubt. Moogulator zeigt uns “hands-on” wie man berühmte Sounds der elektronischen Musikgeschichte erstellt…

Mehr dazu – Info-Page …

Hands on Synthsound – Lern DVD – 3. Auflage bereit – auch für iPads, Download und klassisch auf DVD..

Die Synthese/Sound-Lern-DVD bzw Download Video geht in die 3.Auflage, hier gibt es alles was man braucht, um Synthesizerversteher zu werden.
Damit das ganze Werbegefasel nicht zu extrem wird, zitiere ich erstmal den Pressetext, weil genau das ist es auch – umfangreich, extrem praxisorientiert, nicht zu viel Ingenieur-Blah, sondern eine direkte Reise durch die Klangwelt mit Beispiel:

Der Videolernkurs zur Synthesizer-Programmierung “Hands On Synthsound” ist mit 17,5 Stunden Gesamtlaufzeit das wahrscheinlich umfassendste Lernmedium zu diesem Thema.
Jetzt ist der Kurs in einer neuen Auflage inkl. iPad-Version und verbesserter Player-Software erhältlich!

Neu in dieser dritten Auflage:
• Neuer, verbesserter Player inkl. Online-Hilfe und Vollbildfunktion
• Version für Apple iPad inklusive

Jetzt auch als Teil-Download:
Für alle, die nicht gleich den kompletten Kurs bestellen möchten, gibt es jetzt auch die Synthsound Teil-Downloads 1-3. (Mit allen drei Teil-Downloads hat man den kompletten Kurs).

die Infobox noch dazu..

Hands On Synthsound Vol.1
Der Videolernkurs zur Synthesizer-ProgrammierungIn diesem Videolernkurs für PC, Mac und iPad erfahrt ihr alles, was ihr zur erfolgreichen Erstellung eigener Synthesizer-Sounds wissen müsst.Schritt für Schritt lernt ihr anhand anschaulicher Beispiele alle wichtigen Komponenten von Synthesizern und deren Anwendung in der Praxis kennen. Ganz nach unserem Motto “sehen – hören – verstehen”.

Abgerundet wird das Ganze durch umfassende Praxisbeispiele zur Erstellung von amtlichen Sounds unterschiedlicher Genres.

Dabei soll ein etwas anderer und lockerer Stil helfen, den Ingenieurs-Slang zugunsten musikalischer Ziele in die Flucht zu schlagen und zum mitmachen anzuregen.

Alle Themen werden so vermittelt, dass das Wissen auf jeden gängigen Synthesizer, ob Hard- oder Software, übertragbar ist.

YouTube – Online Demolektionen

Autoren: Moogulator, Gavin Lucas
Laufzeit: 17,5 Stunden
ISBN: 978-3-9811987-8-2

Neu in dieser dritten Auflage:
• Neuer, verbesserter Player inkl. Vollbildfunktion
• Version für Apple iPad inklusive

Weitere Infos gibt’s wie immer unter www.dvd-lernkurs.de

 

Hands On Synthsound Vol.1
Der komplette Lernkurs als Sofort-Download
54,- EuroHands On Synthsound Vol.1
Der komplette Lernkurs auf DVD
59,- Euro

 

Clavia Nord Modular G2 – für alle die ihn gar nicht kennen (SynMag = Synthesizer-Magazin 12) und weitere Synth-Videorundgänge

Das Heft ist nicht mehr ganz neu, aber die Videos helfen vielleicht Interessierten sich zurecht zu finden

Audio Demo und Info zum Clavia Nord Modular G2, g 2x , G2engine (built 2004) – ModularSynthesizer
Sony Vaio P Editor für G2 Sony Vaio P Editor for G2 synthesizer

zu: Ausgaben 12, 13, 15Synthesizer-Magazin
Image:SynMag13.jpghttp://i0.wp.com/sequencer.de/synth/images/a/a6/SynMag15.jpg?w=200

Restausgaben nur noch bei mir direkt (habe nur noch sehr wenige) oder als PDF im SynMag Shop

mehr und tiefer – gibt es auf dieser Lern DVD Hands on Synthsound 1 HANDS ON Synthsound (DVD)
ein paar Grundlagen ohne Geld

und …
weitere Synthesizer-Rundgänge sind hochgeladen ..

• Numerology2 Teil1 Einleitung, 4 Teile

• elektron monomachine – INTRO Teil A, 4.5 Teile (ja!)

• FutureRetro XS – Teil 1 (Videorundgang) , 3 Teile

• Analogue Solutions Leipzig – Teil 1 Rundgang , 2 Teile

• Arturia Origin Synthesizer Rundgang

die aktuelle Ausgabe ist natürlich diese hier:

Keine ungelesenen Beiträge-> Synthesizer-Magazin

Klangsynthese Grundlagen

  • 1. SYNTHESIZER GRUNDLAGEN
  • 2. Digital-Synthesizer-Special (Synthdiplom Menü)
    __
    1. SYNTHESE GRUNDLAGEN
    * Einleitendes zu Synthesizern generell..
    * SYNTHESIZER GLOSSAR – WIKI – AUDIO LEXIKON in der Übersicht..
    * Vorgeschichte des Synthesizers..
  • 1) EINFÜHRUNG – SYNTHESIZER BAUGRUPPEN und Syntheseformen
    Das Soundbeispiel – Archiv – Basis-bauteile – Grundbegriffe – Basics
    WIE FUNKTIONIERT EIN SYNTHESIZER / WIE KLINGTs? Audiodemos.. unter den texten und hier: CD
    WAS IST EIN SYNTHESIZER? EINFÜHRUNG KLANGSYNTHESE (einfach weiterlesen..)SYNTHESIZER WISSEN Was ist ein Wavetable? Ringmodulator? Filter? Kammfilter? Bandpassfilter? und wie klingts? Die einzelnen Bauteile eines Synthesizers und was sie tun in Schrift und Ton
  • Bei diesem Werk soll es vor allem für Einsteiger einige Hilfen geben um die Grundbegriffe rund um Synthesizer Nachschlagen zu können und um in Testberichten nicht den Drahtseilakt „wie schreibe ich’s auf damit alle zufrieden sind“.. zu umgehen
    Der erste Teil soll Grundbegriffe klären und das absolute Basiswissen erläutern, in einem weiteren Teil können Techniken und Funktionsweisen noch genauer beleuchtet werden.. Damit der Web-Lesende noch mit halbwegs essbaren Happen versorgt wird zunächst dieser BasiskomplexWer einige Klangbeispiele und musiktheoretische Grundbegriffe von Herbert Eimert sucht, sollte reinhören, wenn man es noch findet – es ist sehr lehrreich, tja – es gibt noch andere Sites als dieshier, die sowas erklären.. Natürlich kannst du auch einfach weiterlesen und hören..

SYNTHESIZER GLOSSAR – WIKI – AUDIO LEXIKON – kostet nichts

KLANGSYNTHESE / SYNTHESEPRINZIPIEN
Syntheseformen Klangsyntheseverfahren

 

ANMERKUNG: einige verfahren auf Oszillatorbasis sind ähnlich mit den “Syntheseverfahren”….dennoch gibt es keinen “AM”-Synthesizer oder einen Sync-Synthesizer diese ordnet man den subtraktiven zu. zB: typischer dreckmacher zB bei Roland: Crossmodulation (siehe oben)

  • es gibt weder “modulare synthese” noch “analoge synthese”! idR ist damit subtraktive synthese
    zum steuern von synthesizern und sequencern gibt es entweder analoge spannungen oder MIDI (digitales interface für musikinstrumente, seit 1982).. dazu einfach weiterlesen.. gemeint, allerdings kann man genausogut FM-patches bauen oder anderes..

GRUNDBEGRIFFE

(C)2001 by Moogulator / ConseQuencE
mehr Sound-Beispiele zB Ringmodulator für Stimmeneffekte (Moogerfooger MF102) gibt es im Moogulatorium.. bei den dazu passenden Geräten!! Natürlich auch jede Menge Analoge Synthesizer und andere.. weiterhin natürlich auch Digitales.. ausserdem auch beispiele bei den Patches!!
fragen und technik zu synthesizern und technik im FORUM!

Synthesizer – Grundbausteine eines Synthesizers Glossar

by Moogulator (mic)
grundbegriffe einsteiger audio klangbeispiele grundwissen zu synthesizern und allen einzelkomponenten und bauteilen

DER SYNTHESIZER – 1964 Grundlegend von Robert A Moog erfunden.. (Vorgeschichte)

  • MODULAR VS SEMIMODULAR

MODULAR modulare synthesizer werden gern als “syntheseform: modular” bezeichnet, es handelt sich jedoch um ein synthesizer-konzept bzw. bauform. das modulare prinzip bedeutet das komplette auftrennbarkeit und verknüpfbarkeit aller module. die module sind musikalisch gesehen kleinste einheiten von klangmöglichkeiten aus deren gesamtheit erst der fertige klang zusammengesetzt wird (daher auch der begriff SYNTHESE – ZUSAMMENSETZEN). so findet sich in einem modul zB immer nur eine funktion ,wie etwas ein schwingungserzeuger (oszillator) oder ein filter – dabei ist hier alles mittels patchkabeln verbindbar. ein oszillator würde natürlich ausgänge für die schwingungen haben und eingänge für die steuerung, welche tonhöhe diese schwingung haben soll oder zur veränderung der schwingungsform. die ersten synthesizer waren modulare systeme, später gab es dann kompaktsynthesizer, die letzlich auch aus einer anzahl von fest verdrahteten modulen bestehen. es gibt auch
SEMIMODULARE Synthesizer, diese bieten immer einer VORVERKABLUNG von modulen oder sogar einige MOdule ,die untrennbar zusammenhängen (zB Korg MS20) und sind damit nur SEMImodular – also HALBMODULAR, den der signalweg ist hier fest oder teilweise fest und einige verknüpfungen schon gelegt mittels interner verkablung. dennoch sind viele modular auch mischformen – aber das ENTSCHEIDENDE unterscheidungsmerkmal ist der signalweg der hauptbestandteile, siehe dazu die typische struktur eines subtraktiven synthesizers (das ist eine syntheseform ,die sehr verbreitet ist).. im Korg MS20 ist das auftrennen der Struktur nicht im wesentlichen möglich, bei zB einem Moog Modular System ist alle komplett frei und in einem Roland System 700 findet man eine mischform mit vorverdrahteten verbindungen,die jedoch zulassen, eine andere verknüpfung der module zu machen. (also vollmodular)

Der grossteil der synthesizer ist aber garnicht modular.. die bauform “keyboard mit reglern (oder ohne regler)” ist da die übliche optische erkennhilfe, während analoge modularsysteme eher wie eine alte telefonzentrale aussehen (massig buchsen..) natürlich gibts auch digitale, hier werden die verbindungen natürlich per “maus” oder auf dem bildschirm/display gemacht..
über Modularsysteme..
über Arpeggiatoren

  • WAS IST MODULATION?

..eigentlich nichts anderes als das STEUERN über eine steuerspannung oder digital einer parameters. das ist alles! nicht mehr.

Track 04: Modulation
a: ein Basslauf aus dem Korg Prophecy mit
modulierendem Cutoff, Hallanteil und Filterhüllkurve
b: ein LFO wird von 60Hz bis 0.2Hz “abgebremst”
(LFO beeinflußt mehrere Parameter) ein Klang aus dem Prophecy
c: eine interessante Ensoniq SQ80-Klangstruktur mit starkem LFO-Einfluß
d: eine vielstufige geloopte Hüllkurve steuert diesen (Waldorf Microwave) Klang
e: ein komplex modulierter FM-Klang (Yamaha TG77)

  • INTERPOLATION:

    interessant ist sicher das modulieren mehrerer parameter gleichzeitig, wenn zB gleich eine hand voll parameter zwischen zwei völlig unterschiedlichen werte-listen umgeblendet werden wäre das einer interpolation ..

– Track 03: Interpolation
Zwei Parametermorphingverläufe aus dem Clavia Nord Lead:
a: zunächst der Ausgangsklang
b: der Alternativklang
c: der Verlauf.
d, e, f: dito, mit anderen Sounds /Parametern
dies war audio von meinem damaligen synthdiplom 1997

  • MIDI Musical Instrument Digital Interface
    kleine info über MIDI:

um gerüchte aus der welt zu setzen: midi hat 16 kanäle, ja, aber SysEx daten werden immer ohne kanal gesendet also pro “MIDIkabel” gibtes dann die möglichkeit SysEx zu schicken welches ALLE angeschlossenen Geräte empfangen..meist wenn was bei einem dump nicht klappt ist es die DEVICE ID die nicht auf 0 gestellt ist.
das format sieht ansich so aus: MIDIformat..
was midi macht? es sendet midibefehle note (taste gedrückt) und anschlagstärke, dann 128 verschiedene sgnt controller, also knöpfe bei synthesizern die parameter steuern…, aftertouch und SysEx, das sind komplette “dumps” also datenpakete, die komplette speicherinhalte von synthies beinhalten..
der neue midi2 standard wird auf netzwerktechnik basieren und wird vom IEEE zusammengestellt. IEEE P1639 (IEEE 802.11 based) features: 16mio devices, hoffentlich auch mehr controller und auflösung..10 gigabit pro sekunde statt 31.2kbaud (kbit/sec) info generell: the MIDI Manufacturers Association www.midi.org.
letzlich wird aber bisher MIDI2 nicht eingesetzt.. zzt werden eher USB/USB2 lösungen verwendet, die das midiprotokoll auf diesen schnittstellen in einem midiprotokoll nutzen.. zB remote keyboards und co. hier wird sicher in zukunft noch einiges passieren. bis dahin wird der standard mit der 5poligen DIN buchse noch einige zeit bleiben..

MIDI – CONTROLLER: WAS SIND NRPNs?

nrpn sind controller, die verschachtelt sind und dadurch
1) ein größeres adressfeld haben (mehr als 127 parameter)
2) mehr werte (auflösung) zulassen
beispiel: alesis andromeda – 16384 schritte pro parameter und auch mehr als 120 einzelparameter..
es geht kaum ein weg daran vorbei bei neuen synthesizern, auch wenn sich fast alle hersteller weigern, vernünftige editoren dafür anzubieten (einzeichnen von controllerverläufen mit >7bit=128 schritten)
das ist nrpn (nicht registrierte controller übersetzt in der bedeutung)
WAS IST DAS FÜR EINE STUFUNG BEI DEN PARAMETERN?
die Stufen sind bedingt durch die Auflösung der Wandler, viele haben 7bit, damit 128 Schritte, was leider nicht viel ist. Ein Jupiter 4 rastert jeden Parameter in 64 Schritte und damit ist er auch speicherbar geworden, nur eben in Stufen, das bringt die Speicherung mit sich und ist nur DESHALB da, beim Jupiter sehr fatal, da er ja nur 8 Speicher hat. Rasterung ist also mit der Speicherung eng verknüpft ,sonst mit nichts..

STEUERSPANNUNGEN BEI ANALOGEN
und MODULAREN SYNTHESIZERN

in allen analogen synthesizern gehts um spannungen ,die andere module steuern können und damit musikalische klangveränderungen erreichen können.. welche standards es bei steuerspannungen und trigger gibt (CV = control voltage / keyboardspannung) und gate (trigger) und was ein v- oder s-trigger ist)
Info: Analoge Steuersignale (GATE, CV, TRIGGER)

und nun aber zu den..

  • OSZILLATOREN / Subtraktive Synthese

     

 

SYNTHESEFORMEN bei der subtraktiven synthese.. Derer gibt es einige, die wichtigste / bekannteste jedoch ist die subtraktive Synthese, von der ich zunächst ausgehe: daher zunächst subtraktive, weitere finden sind im weiteren verlauf des artikels!!.. und weil hier einige grundlagen enthalten sind, die in anderen syntheseformen ebenfalls genutzt werden!!(mehr syntheseformen weiter unten) Hier gibt es eine (oder mehrere) Quellen die sehr viele Obertöne erzeugen. Das kann im extremsten Falle ein Rauschen sein, welches alle im Spektrum vorkommenden Frequenzen enthält. Oder aber eine durch das Keyboard gesteuerte Wellenform, die natürlich ebenfalls bestimmte Frequenzen im Spektrum der Obertöne enthält. Diese werden dynamisch gefiltert, dh. Es werden Frequenzanteile weggenommen („subtrahiert“). Der Clou daran ist dass dies nicht statisch passiert sondern beweglich. Danach werden die gefilterten Klänge noch in ihrem Lautstärkeverlauf verändert. Das passiert mit natürlich mit einem Verstärker der hinter dem Filter sitzt und erlaubt das von der ständig lärmenden Quelle kommende Signal einen zeitlichen Verlauf zu geben, also wie bei den Filtern schon eine Bewegung zustande kommt., wird im Verstärker die Lautstärke über die Zeit variiert. Spektrum? Das ist nur ein Begriff mit dem ich ein gedachtes Diagramm mit den vorkommenden Frequenzen mit ihren Amplituden (Lautstärken) aufzeichne. Um den Bestandteilen nun die passenden Worthülsen zu geben: Die Klangquelle ist einer oder mehrere Oszillatoren , die idR. Als Wellenformen (Schwingungsformen) die sognt. „Grundwellenformen“ haben können: Diese sind Pulswelle (Rechteck), Sägezahn, Dreieck. (mehr dazu unten) übrigens haben die hersteller sehr oft für die subtraktive synthese andere begriffe verwendet. manche nennen es auch analoge synthese, obwohl dies eigentlich falsch ist, da dies ja nur eine technische arbeitsweise ist.. subtraktiv ist nunmal das abziehen von obertönen aus einem obertonreichen signal – also rolands LA synthese, korgs dwgs, alle VA synthesizer , und viele andere sind letzlich subtraktiv. auch wenn ein sample als obertonreiches signal verwendet wird. daher sind wavetables und andere auch immer mit einem subtraktiven teil versehen.. Ihre Namen haben sie von ihrem Schwingungsverlauf, sie werden verwendet, weil sie obertonreich sind. Bei der Rechteckwelle gibt es oft noch eine Besonderheit: Die Symmetrie lässt sich Einstellen (Pulsweite, näheres siehe Pulsbreitenmodulation). IdR sind es nicht mehr als 3 Oszillatoren die dann in einem Mixer = eine kleine Mischstufe ähnlich eines kleinen Mischpultes zusammengemischt werden können, dabei kommt es oft vor, dass der dritte Oszillator ein sogenannter Suboszillator ist, dieser liegt in seiner Frequenz oftmals eine Oktave oder mehr unterhalb der Frequenz eines Hauptoszillators und ist durch Frequenzteilung entstanden und hat daher Rechteck (Puls)- Wellenform. Der Mixer ist eine reine Mischstufe, idR. um einfach alle signale VOR dem filter zusammenzumischen! dabei kann auch rauschen oder das ergebnis einer ringmodulation dabei sein.. Weitere Möglichkeiten: Einer der Oszillatoren ist ein Rauschgenerator oder hat als eine der Wellenformen „weisses“ und/oder „rosa“ Rauschen.. Diese Rausch-„Farben“ sagen aus, wie der Verlauf der Obertöne im Rauschen beschaffen ist. Das weisse Rauschen ist ein linear auf allen Frequenzen gleichlautes Rauschen, während es in rosa wesentlich dunkler rauscht. DIE STANDARD SUBTRAKTIVE STRUKTUR IST DAMIT:

MIXER ->FILTER ->AMP/Verstärker ->PAN –> –> 2x AUSGANG
werden zusammengemischteinige obertöne entferntab hier kann man auch mal das geräusch leiser machen – meisst durch eine hüllkurve dynamisch gesteuertstereo panorama balance verteilen (nicht immer aber oft)der fertige KRACH!!

OSZILLATOR(EN) ->
obertonreiche klangquellen –
  • OSZILLATOREN = OSCillator

     

 

Um interessante weitere Obertöne zu bekommen gibt es noch ein paar gängige Techniken die zum Einsatz kommen. Es gibt zwei Typen von Oszillatoren in der analog-Technik, ansonsten sind es einfach Oszillatoren (OSC abgekürzt).

  • VCO und DCO

 

um generell damit aufzuräumen VCOs sind komplett analog wärend DCOs nicht spannungsgesteuert ist,sondern digital gesteuert, jedoch sagt es nichts aus über analoge oder digitale KLANGERZEUGUNG! Hier könnte man von korgs digitalen dwgs (andere formen als die grundwellenformen) bis zu den analogen Roland Juno / Jupiter Synthesizern alles reinwerfen. zumeist ist dco nur zwecks stimmstabilität per digitallogik ANGESTEUERT worden.. muss also nicht zwangsläufig nichtanalog sein.. es kann halt sein,ist,weshalb beim prosynth “HROs” genutzt werden (high resolution oscs), die ebenfalls einfach DCOs sind, welches nicht schlechter sein muss. beispiel: oberheim xpander: VCO – Oberheim Matrix6: DCO wie ist das nun aber WÖRTLICH? genaugenommen ist es klar definiert.. -VCO: analog (also spannungsgesteuerter) OSC, normal auch anlaog aufgebaut – aber eigentlich sagt die bezeichnung darüber nichts aus!! -DCO dasselbe nur ist es digital GESTEUERT.. jedoch muss er nicht komplett digital ausgelegt sein, kann aber.. ist also offen.. die 80er haben dann begriffe gebracht,die ähnliche ideen verbreiteten..wie zB rolands tvf,casios dcf und co..(filter) zählt der klang? oder nicht? die funktionsweise wäre klar auszuschreiben, denn gesteuert ist erstmal nur ein wort, wie der OSC ausgeführt ist währe eigentlich sinnvoller, ist aber nicht üblich dies so anzugeben.. man achte daher auf die herstellerangaben.. -LFOs – was ist das? eine SONDERFORM der –> Oszillatoren.. WIE FUNKTIONIEREN DIGITALE OSZILLATOREN und genaueres zu filtern (auch digitale) in meiner SFT-“Synthdiplom” Digitale Synthesizer als html version hier wie funktionieren eigentlich GRUNDSÄTZLICH: digitale DCOs und oszillatoren? und wie macht man sowas in software? was ist digital überhaupt? wie sieht ein programm im computer aus?? hier lesen! software synthesizer? eine kleine erklärung dazu..

  • WELLENFORM – Die subtraktive Synthese Basis.

     

 

das prinzip bei der meisstverwendeten syntheseart ist einfach das nutzen obertonreicher wellenformen und das filtern derselben mit einem dynamisch (in der zeit) verändernden filter! die wichtigsten wellenformen (auch grundwellenformen genannt): spectrum zeigt den verlauf der auftretenden frequenzen vom grundton aus gesehen (also nach rechts höhere frequenzen im verhältnis der darunter stehenden zahlen, zB: 1 ist grundton, 4 ist der 4.te oberton dessen (siehe auch fourier reihe – denn jeder ton ist mittels sinus-wellenformen unterschiedlicher frequenzen herstellbar! meint: dies ist gewissermassen das atom der töne, der sinus – ein völlig obertonloser ton (nur der grundton ist vorhanden.. und aus einer summe von sinustönen unterschiedlicher frequenzen kann man JEDEN klang zusammensetzen (synthetisieren=zusammensetzen).. es ist also eine art “frequenzgang”.. eine aufzeichnung der amplituden der einzelnen auftretenden frequenzen , es entstehen nie “subharmonische”, also unterhalb des grundtones! (der grundton ist einfach das der eingestellten frequenz des oszillators!) frequenz ist SCHWINGUNGEN PRO SEKUNDE. gemessen in Hertz, daher ist also ein 440 Hertz ton eine schwingung von 440 mal in der sekunde. Grundwellenformen: Sortiert nach Obertongehalt von wenig/keinem Oberton bis maximal vielen Obertönen mit Spektrum: SINUS (sinus): sinus wellenform spektrum Sinus – das ist NUR der grundton! keine obertöne,daher filtern sinnlos! (aber: filter haben GRUNDSÄTZLICH auch eine phasenverändernde wirkung und haben so schon einfluss auf den klang, allerdings weit weniger.. das ist der grund warum ALLPASSFILTER genutzt werden, sie werden als reine phasenverschieber genutzt..) DREIECK (triangle): dreieck wellenform spektrum Dreieck hat wenig obertöne, hier gibt es zwar immernoch bei den ungraden obertönen ein bisschen ,aber schon der 3te hat nur 1/9tel, der nächste (5.te harmonische) hat bereits nurnoch 1/25 stärke.. GERUNDETES RECHTECK puls sinus wellenform spektrum wenn man das RECHTECK ein wenig abrundet (aber nicht ganz zum sinus macht) ,so sieht man,die obertöne nehmen ab. Es gibt Synthesizer, die unfreiwillig abgerundete Ecken haben und damit auch weniger Obertöne, sowas ist nicht super. (UNÜBLICH ALES GRUNDWELLENFORM, NUR ZUR ERKLÄRUNG..) RECHTECK (rectangular,pulse,square): rechteck wellenform spektrum Rechteck: Der Grundton ist der lauteste, danach folgen ausschließlich ungrade Obertöne in je halber amplitude vom Vorgänger. PULS (pulse): puls wellenform spektrum Pulswellen sind eine sonderform des rechteck, die haben lediglich eine andere symmetrie und bekommen je mehr sie “nadelimpulse” bilden auch gleichmässig laute obertöne (grade und ungrade).. dennoch klingen sie “dünner” als eine 50:50 symmetrische wellenform.. mehr dazu bei pulsbreitenmodulation (oder pulsbreitenmodulation),was nichts anderes als das verändern dieser symmetrie des rechtecks ist (anders als 50% positive / 50% negative halbwelle) – je mehr die symmetrie von 50:50 abweicht,desto mehr obertöne kommen dazu. DIE PULSWELLE mit Nadelimpuls – “pulsbreite” ist also unsymmetrisch und hat viele obertöne bei 2:98 , bei weniger starkem unterschied (also je näher am gleichen verhältnis 50:50), entstehen “löcher” im spektrum, es werden also ein paar “kerben” ins spektrum gehauen..!! SÄGEZAHN (sawtooth): Sägezahn-Spektrum: grundton maximal und jeder (grade und ungrade) oberton ist je 1/3tel leiser als sein vorgänger.. – verändert man hier die symmetrie in richtung dreieck (wie das zB beim Oberheim Matrix 6 oder OB-1 geht) stufenlos in richtung dreieck, hat man den eindruck eines einfachen LPF (tiefpassfilter), denn es werden ja weniger obertöne zu hören sein – schau mal hier: RAUSCHEN (random noise/white noise/pink noise): (entspricht einer zufallslinie) zufall (random) wellenform spektrum Das Rauschen – ist das vorhandensein von ALLEN obertönen in zufälliger verteilung – bei weissem oder rosa rauschen ist die verteilung der obertöne immernoch gleichmässig, nur erscheint rosa rauschen dumpfer als weisses,da hier ein bestimmtes verhältnis von dämpfung nach oben hin stattfindet.. daher hat rotes rauschen noch weniger “obertonanteil”.. dennoch sind sie in jedem falle alle vorhanden. AUDIOBEISPIELE DAZU:

sinus wellenform SINUS(erklärung wellenform..)
dreieck wellenformDREIECK
rechteck RECHTECK

WEISSES RAUSCHENROSA RAUSCHEN
sawtooth sägezahn wellenform SÄGEZAHN
puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 25:75puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 75:25 rechteck mit anderer pulsweite (PW=pulsewidth) (symmetrie)

Grund- Wellenform (mehr darüber..)(Oszillator)

 

FM = FREQUENZ- MODULATION kurzbeispiel (Frequenzänderung)langes Beispiel (Level der FM)Kreuzmodulation (Crossmodulation)(erklärung..)(Hard)SYNCsoftsync ist eine variante (selten), die irgendwo zwischen sync und nichtsync liegt..WIE GEHTS (engl) (erklärung..)RING MODULATION kurzbeispiel (spektrum)langes Beispiel(erklärung..)AMPLITUDEN MODULATION(erklärung..)
puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 50:50 puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 25:75 puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 75:25 PULSBREITEN MODULATION (PWM)(erklärung..)WAVETABLESbsp: ein wavetable 2 Wavetable-Oszillatoren zusammen.mehr zu Wavetables.. (erklärung..)samples / PCM

 

OSZILLATOREN – WAS SIE NOCH KÖNNEN

  • Synchronisation zweier Oszillatoren

     

 

Immer wenn der erste Oszillator seine Wellenform einmal durchlaufen hat, zwingt er dem zweiten Oszillator einen Neustart seiner Wellenform auf. Daher ist die Frequenz und Wellenform der beiden Oszillatoren stark für den resultierenden Klang verantwortlich. Dies klingt obertonreicher. Der klassische „Sync-Sound“ ist, wenn der synchronisierte Oszillator in seiner Tonhöhe moduliert wird. man kann nicht nur hart synchronisieren, es gibt auch die möglichkeit des softsync.. –Track 06: Synthesetechnik Oszillatorsynchronisation (sync) mit dem Ensoniq SQ80 -Track 07: Oszillatorsynchronisation (sync) mit dem Prophecy -beide sounds von meinem alten 1993/97 synthdiplom audio..

  • Frequenzmodulation oder Crossmodulation (?)

     

 

Einfaches Verfahren, aber wirkungsvoll: Die Frequenz des zweiten Oszillators steuert (moduliert) die Frequenz des ersten (oder umgekehrt). Dabei kann durch Stärke der Modulation und dem Frequenzverhältnis der beiden Oszillatoren zueinder ein sehr grosses Spektrum an Sounds erzeugt werden. Von glockig bis metallisch.. crossmod: nicht zwangsläufig moduliert hier nur einer den anderen VCO,sondern hier kann auch der modulierte auch wieder die frequenz des anderen modulieren.. daher auch der name kreuzmodulation. (typisch bei Roland Jupiter serie..) mehr zu FM – die FM ist idR linear, damit sie sich genau steuern lässt, ist sie das nicht, so ist es sehr schwer, gezielt spektren zu erzeugen im sinne der fm synthese.. exp oder andere varianten haben manche instrumente, um eher “dreck” oder ähnliches hinzuzufügen, eine gute FM (analog) lässt eine stabile und spielbare tonfolge chromatisch zu.. es gibt unsaubere FM-Varianten, die faktisch nur für “Dreck” zuständig sind.. dieser Dreck sind Obertöne, jedoch durch Unlinearitäten, wie bei der Xmod eher als ungezielter Parameter vorhanden… Crossmodulation = Kreuzmodulation: wie der Name sagt: gegenseitiges modulieren der beiden Oszillatoren.. grundlagen dazu: eigentlich wird eine “verunreinigung” erzeugt bei 2 trägerfrequenzen. ein verfahren aus der HF-technik (hf=hochfrequenz) Kreuzmodulation = Intermodulation: nicht lineare verzerrung von Signale(n) in elektronischen Geräten. Es entstehen Schwingungen, die nicht zu den ursprünglichen Signalen gehören (Differenz- und Summensignale). Normalerweise unerwünscht, hier aber herrlich! Formel dazu: Kreuzmodulation auch wenns ähnlich klingt wie ringmodulation, es ist anders: Bei Crossmodulation gibt ausschliesslich der OSC1 eine Steuermodulation ab (Er tut nichts anderes als die Frequenz des anderen zu modulieren). Der anderer Ausgang des gleichen OSC1 moduliert den OSC2 .das Resultat dieser Modulation steuert wiederum die Frequenz des OSC1. Xmod und Ringmod und FM sind UNTERSCHIEDLICH!! es klingt NICHT gleich!.. OSC? VCO? DCO? ich benutze OSC als Bezeichnung für einen OSZILLATOR, dieser kann spannungsgesteuert oder digital gesteuert sein (was nichts sagt,ob auch seine Technik (Signalerzeugung/Audio) analog oder digital ist..) mehr hier kleiner patchtipp: wer lust hat,kann ja eine endlose kette bauen,deren ausgang dem eingang des nächsten OSC moduliert (die frequenz!) dies ist kreisförmig, also zB mit 3 stück: OSC1 mods OSC2 mods OSC3 mods (pfeil zurück auf OSC1). achtung: rückkopplung .. natürlich mit SINUS oder DREICK (wenns keinen sinus gibt).. denn dashier erzeugt genug obertöne ;) wer weiterliest ,sieht: auch ein filter kann sinus erzeugen: bei voller resonanz = selbstoszillation! für rechteckwellenformen wird auch technisch manchmal eine einfache XOR (exklusiv oder) schaltung (digital technik) verwendet: Crossmodulation is a XOR combination of the square waveshapes of Oscillators 2 and 3: Crossmodulation – It produces a waveshape that contains the sum of as well as the difference between the two original waveshapes (XOR logik: wenn einer der eingänge wahr sind aber nicht wenn beide wahr sind ist das ergebnis wahr.) MEHR ZUR EIGENTLICHEN FM SYNTHESE HIER AUDIO DAZU EBENFALLS UNTEN!!!! find a complete “how to make a bass with FM” tutorial here / Tutorial für FM Bass Sounds hier..

  • Ringmodulation

     

 

Eine Möglichkeit aus der Summe und der Differenz der Frequenzen der beiden Oszillatoren metallische und Glockenartige Klangspektren zu erzeugen. – auch “schräge” klänge sind gern hiermit erzeugt worden.. – Track 12: Ringmodulatorsound (Prophecy). Ein Oszillator wird durch einen LFO moduliert (demo aus meinem 1993/97 synthdiplom audio..) Amplitudenmodulationist ein Teilbereich der Ringmodulation, bedeutet nichts anderes als das meisst per Oszillator (oder schnellem LFO oberhalb 50Hz/Audiobereich) modulierte Lautstärke. (amplitude ist hier die “lautstärke”) , Daher ergibt sich,das AM ein unterbereich des Ringmodulierens sein kann.. daher findet man zB im Nord Modular auch direkt AM im Ringmodulationsmodul. eine sparversion bei manchen (nur rechteckwellen) wellenformen: exklusiv-oder! siehe crossmod letzter satz!.. (XOR logik: wenn einer der eingänge wahr sind aber nicht wenn beide wahr sind ist das ergebnis wahr.)

  • Pulsbreitenmodulation (PWM)

     

 

Die Wellenform Rechteck hat normalerweise eine 50:50 Symmetrie, wenn die Pulsweite ungleich ist verändern sich auch die Obertöne, wenn man diese Symmetrie moduliert, kann man damit einen breiteren Sound bekommen. -> ‡ die praktische bedeutung im synthesizer: rechteck ist immer auch pulse nur mit einer anderen symmetrie.. in synthesizern gibt es aber oftmal unterschiedliche arten,die PW (pulsbreite (pulsewidth=PW)) einzustellen.. 0-50 in % oder auch von sehr kurzem nadelpuls bis 50% oder/und dann nochmal von diesem bis zum nadelpuls in der negativen halbwelle.. also 0-100%… mit prozent mein ich den grösseren einer halbwelle deines rechtecks.. puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 50:50 ->>puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 25:75–>>puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 75:25 wie du siehst: das mittlere ist schon eher ein kurzer “imPULS”.. hier mit verhältnis 50:50=rechteck, 25:75=puls, dann 75:25 immernoch ein rechteck,aber eben mit verschiebung der symmetrie ;) alles rechteck, nur das die pulsbreite eine andere ist.. manche synthesizer (der bekannteste darunter ist der moog minimoog) bieten hier meisst 2 oder 3 feste pulsbreiten an oder aber gar eine steuerung/modulation dessen.. dabei ist ,wie oben gesagt manches von 1:99 bis 50:50 möglich aber nicht 60:40 da ja 60:40 geht.. das ist halt anders skaliert,arbeiten erfordert dann nur ein kleines umdenken.. wars das? was du fragen woltlest? das hängt also stark mit bauart und philosophie des synthesizers zusammen, mit beiden mod möglichkeiten hat man idR bessere konstrolle über die phasen,denn hier kannst du ja pos, oder neg, pulse mit entsprechender pulssymmetrie herstellen und auch “invertieren”, bei anderen ist die modulation nur von 0-90°grad möglich.. was in vielen fällen auch reicht, phasenlöschprobleme werden dann auf andere weise erreicht/ummgangen (je nach dem,was man haben will).. mit anderen worten als klare antwort: natürlich ist JEDER pulse eine sonderform des rechtecks, einige synthesizer bieten 2 oder 3 varianten der rechteck/pulswelle an, zB mit verhältnis 12.5:rest 25:75 oder 50:50 ,was dann einfacher rechteck ist.. wenn du diese symmetrie modulierst (PWM=pulse width modulation) ,kannst du damit durch ein ganzes spektrum fahren und hast doch immer rechteck und kannst damit eine art von verfettung erreichen.. das hat zB roland ende der 70er und anfang der 80er oft gemacht ,um auch breite bässe undschwebungen zu erzeugen,auch wenn es keinen 2.ten vco gab (oder nur ein subosc da war..) Track 11: Puls-Symmetrieänderung (Pulsbreitenmodulation) mit dem Nord Lead a: Die Pulsbreite wird gesteuert (beginnend mit voller Symmetrie 50:50) b: Pulsbreitenmodulation durch einen LFO (geändert wird zuerst die Geschwindigkeit, dann die Intensität des LFO-Einflußes auf die Pulsbreite) oben: wieder ein ausschnitt aus dem synthdiplom audio von 1997

PULSBREITEN MODULATION (PWM)(erklärung..)

AUDIODEMO puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 50:50 puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 25:75 puls / pwm / pulsbreitenmodulation rechteck 75:25
  • Samples

    (zB Emu Systems Emulator II, Akai S1000 und andere) dazu mehr weiter unten unter SAMPLING (inkl audio!)

 

Einige Synthesizer haben als Wellenformen auch gesampelte Wellenformen. Dies sind von Naturinstrumenten (oder anderem) aufgenommene Klänge die im Speicher des Synthesizers vorhanden sind oder dorthin geladen werden kann… Da der Baustein für erstere Methode „ROM“ (read only memory) heisst, ist für diese Gattung oft die Bezeichnung „ROMpler“ im Volksmund üblich. Beim sampeln wird von einem Analog-Digital-Wandler idR. 44100mal in der Sekunde eine „Probe“ genommen und die Spannung, die dann am Wandler anliegt abgespeichert. Beim Ausgeben passiert das umgekehrte.. (Digital-analog Wandler..) Ein Wort zu Steuerimpulsen, Modulation und Audiosignalen Wie schon zu erkennen ist, gibt es reine Audiosignale, wie etwa die Oszillatoren mit deren Wellenformen, die durch einen Mischer durch ein Filter in den Verstärker fliessen um dort evtl noch auf die Stereoausgänge verteilt zu werden. Diese Verbindungen sind wirklich Audioverbindungen. Wenn man nun aber die Tonhöhe durch die Tastatur steuern will passiert das durch Steuersignale, in diesem Falle spricht man davon, dass das Keyboard die Tonhöhe moduliert (steuert).

GENERELLE BEGRIFFE SYNTHESE ALLGEMEIN

  • Dynamik

     

 

Die oben beschriebene Dynamik über die Zeit werden durch 2 wichtige Bauteile generiert:

  • Die Hüllkurve (Envelope Generator = EG / ENV)

     

 

ADSR hüllkurve (envelope)Dies ist das Bauteil was Bewegung in den Klang bringt. Es erzeugt ein Steuersignal, das es in verschiedenen Varianten gibt: Die übliche Form ist ADSR: Attack Decay Sustain Release. Nach dem drücken der Keyboardtaste springt das Signal von 0 auf den maximalen Punkt in der Zeit, die mit Attack Time bezeichnet ist. Danach fällt das Signal wieder ab, innerhalb der Decay Time. bis es beim Sustain Level angekommen ist. Dies kann also perkussive oder auch lang einschwingende Verläufe erzeugen. Nachdem die Taste losgelassen wird, geht das Signal mit der Release Time auf 0 zurück Beispiel: Eine Orgel hat eine Attackrate und Decayrate von 0. Der Sustainlevel ist auf Maximum und der Release auf 0.

  • KOMPLEXERE HÜLLKURVEN MIT MEHREREN SEGMENTEN:

 

mehrsegment hüllkurve Natürlich gibt es auch andere Formen mit mehreren Stufen. Die komplexeste ist eine mehrsegmentige Hüllkurve wo jeweils immer Level und Zeit angegeben werden können die benötigt wird um auf den nächsten Level des nächsten Segments zu kommen. Die Sustainphase wird dann entsprechend gekennzeichnet und evtl kann noch eine Schleife gebildet werden zwischen den Segmenten. IdR sind für Filter und Lautstärke Hüllkurven vorhanden. Wodurch man einfach perkussive, oder auch langeinschwingende Klänge erstellen kann, die unabhängig davon noch in ihrem Klanglichen verlauf einen „Flächensweep“ („ooouuuaaaaahhhhoouuumm“) oder „Blip“ („blip“) – Charakter haben können.

verschiedene Hüllkurven Einstellungen auf den Verstärkerverschiedene Hüllkurven Einstellungen auf den Filter(erklärung ENV..)

Hüllkurve (Envelope)
  • LFO (Low Frequency Oscillator)

     

 

Ansich sind dies normale Oszillatoren, nur das diese mit niedrigeren Frequenzen laufen. Dh. Sie haben Wellenformen und eine Geschwindigkeit. Manchmal auch eine Symmetrie und einen Faktor mit dem man es einblenden oder ausblenden kann. Also eine periodische Steuerspannung die beliebig nutzbar ist wird mit einem LFO erzeugt. Wozu? Klassischerweise ist ein LFO ein Schwingungserzeuger, der Vibrato erzeugt, wenn er die Frequenz eines Audio-Oszillators steuert (=moduliert). Natürlich lässt sich so ein LFO auch auf den Filter legen und beeinflusst dann natürlich die Klangfarbe. Interessante Ergebnisse kann man erzielen, wenn die LFO-Frequenz auch in den Audiobereich hineinreicht. – Track 05: Baugruppen / Synthesetechnik Diese Sounds sollen die Hüllkurvensegmente / LFOs deutlich machen: a: ein ADSR-Hüllkurvengenerator steuert den 24dB LPF – Cutoff (Nord Lead) b: ein LFO moduliert den Filter – Cutoff. Die Intensität wird verändert, dann die Geschwindigkeit WICHTIGE ANMERKUNG: nun, genaugenommen ist ein LFO also einfach nur ein speziaeller Oszillator zu Modulationszwecken ,der auch nicht die Frequenzen der Hauptoszillatoren erreicht.. Aktuelle Synthesizer sollten immer weniger Unterschiede machen, was die Oszillatoren tun und wie schnell sie sind, es ist eher ein Hilfskonstrukt und eine kleine Untergruppe der OSZILLATOREN!! -teil des synthdiplom audio von 1997

audio demos
Sägezahn LFO auf Pitch (Tönhöhe) Random LFO auf Pitch (Tönhöhe) Noise S/H LFO auf Pitch (Tönhöhe) <– S/H = Sample & Hold(erklärung s/h..)
Sägezahn LFO auf Filter(frequenz) Random LFO auf Filter(frequenz) Noise S/H LFO auf Filter(frequenz)

LFO
LFO Low Frequency Oscillator =Niederfrequenz- Oszillator(erklärung LFO..)
  • Sample & Hold und Random:

     

 

Zusätzliche Wellenformen von LFOs beinhalten oftmals eine sogenannte S/H (Sample & Hold) Schaltung und/oder eine Random genannte Zufallsfunktion: Die S/H-Stellung erzeugt eine zufällige andere Steuerspannung mit der eingestellten Frequenz. Bei Random ist dies nichtmehr von der Frequenz abhängig sondern ist wie weisses Rauschen, ein völlig zufälliger Wert. was passiert ganz genau? ein rauschgenerator wird in bestimmten abständen abgefragt und dann “festgehalten”.. ältere synthesizer oder modular haben manchmal noch ECHTE S/H (so die gängige abkürzung) – schaltungen.. hier kann man zB auch aus anderen wellenformen in bestimmten abständen den aktuellen wert abgreifen und dann eine belibige zeit einstellen, bis das wieder passiert.. bei mordernen geräten ist die “frequenz” des s/h immer schneller als die des signal,was “festgehalten” wird.. daher kann man mit dieser schaltung,wenn die frei belegbar ist, noch einige andere interessante effekt erreichen. einige geräte,die das können: oberheim xpander, clavia nord modular, viele modulare analoge & auch digitale systeme..

  • Filter (bei Analogen auch „VCF“= spannungsgesteuerter Filter)

     

 

mehr dazu und im detail in meiner SFT-“Synthdiplom” Digitale Synthesizer als chaos html version hier

  • WIE FUNKTIONIEREN DIGITALE FILTER?

 

dazu eine komplexere aber sicher interessante erklärung hier aber erstmal die grundlagen.. Ein wichtiges Bauteil in einem subtraktiven Synthesizer, denn hier erfolgt die eigentliche Klangformung. Die analogen Synthesizer haben für das Filter oft die Bezeichung VCF (Voltage controlled Filter = spannungsgesteuerter Filter). In modernen Synthesizern sind immer häufiger 4 Filtertypen anzufinden, die sich durch ihre Funktionsweise unterscheiden: – Track 01: Vergleich: ANALOG < > DIGITAL klanglich beim Thema FILTER Zwei kurze Sequenzen mit 24dB/Okt. Filter (Hüllkurvensteuerung): a: Oberheim Xpander (analog) b: Clavia Nord Lead (digital) (beide demos aus meinem damaligen 1993/97 entstandenden synthdiplom audio)

  • LPF = Low Pass Filter = Tiefpassfilter

 

Oberhalb einer einstellbaren Frequenz (Cutoff Frequency = Eckfrequenz) wird alles ausgefiltert. Der Klang wird dumpfer/dunkler. (hier mit Resonanz) – Track 05: Baugruppen / Synthesetechnik Diese Sounds sollen die Hüllkurvensegmente / LFOs deutlich machen: a: ein ADSR-Hüllkurvengenerator steuert den 24dB LPF – Cutoff (Nord Lead) b: ein LFO moduliert den Filter – Cutoff. Die Intensität wird verändert, dann die Geschwindigkeit Audio: – LPF = Low Pass Tiefpass
Audio: LPF mit Resonanz

  • HPF = High Pass Filter = Hochpassfilter

 

Oberhalb einer einstellbaren Frequenz (Cutoff Frequency) wird alles ausgefiltert. Der Klang wird dünner/heller. Audio: HPF = High Pass Hochpass
(hier ohne Resonanz) Audiodemo: HPF mit Resonanz

  • BPF = Band Pass Filter = Bandpassfilter

 

Ist eine Kombination aus LPF und HPF. Diese filtert um einen bestimmten Bereich um die Cutoff Frequency herum sowohl die darüber als auch die darunterliegenden Frequenzen aus. Übrig bleibt ein Frequenzfenster von meist 1 bis 2 Oktaven grösse. Bei einigen Synthesizern lässt sich diese Bandbreite ebenfalls einstellen. Er hat einen „öffnenden“ Charakter wenn man die Frequenz langsam aufdreht. AUDIODEMO: BPF = Band Pass Bandpass
Audiodemo: BPF mit Resonanz

  • Kammfilter siehe weiter unten und unter “wie funktionieren digitale Filter” & APF.

     

 

Audiodemos: + Kammfilter (Phaser)(weiterZähne-abstand”)(erklärung kammfilter..) Allpass Filter / Sonderform des “filters” info allpass(phasenschieber) kleine Kammfilter Demo (aus dem waldorf Q)

  • APF = sonderform filter – ALLPASS filter.. (nur in besonderen fällen vorhanden!! siehe: physical modelling..)In Physical Models werden in der Regel auch häufig Allpassfilter eingesetzt, die das Signal linear schieben, nicht als Funktion des Phasenversatzes ausgedrückt (denn das macht er eigentlich,dein nebeneffekt,den auch normale filter haben!!). Alle Frequenzen werden um den gleichen absoluten Wert versetzt. Natürlich sind aber auch andere Allpässe (mit steigendem Phasenversatz je niedriger die Frequenz) in verwendung, zum Beispiel für “nichtlineare Effekte” wie das austreten/spiegeln des Schalls am Schalltrichter (konischer trichter..) zB. eines Blasinstruments.

 

Außerdem nutzt man Allpassfilter auch gerne für Phaser, Flanger, Hall etc. Allpassfilter = variabler Phasenschieber eines Signals Bei zumischung des Originalsignals entsteht ein Phasereffekt.

  • Notch Filter / Band Reject / Band Stop – Filter = Kerbfilter

 

Das Gegenteil des BPF, also alle Frequenzen werden durchgelassen, ausser der Bereich um die Cutoff-Frequenz (Eckfrequenz). Dieser Effekt ist eher subtil. AudioDEMO Notch mit Resonanz, Audio ohne Resonanz: Notch = Kerbfilter

  • Resonance (Resonanz = Q = Emphasis)

 

Zusätzlich zur Eckfrequenz kann die Resonanz des Filters eingestellt werden, diese ist eine Betonung um die Eckfrequenz (Cutoff – Frequenz) herum. Das ist der berühmte „elektronische“ Klang den man so oft in der Synthesizermusik hören kann (Von Kraftwerk bis Techno „303“ Acid). „Zirp & Fiieeeep“ Hpf ohne Resonanz Hpf mit Resonanz auch ein filter kann sinus erzeugen: bei voller resonanz = selbstoszillation! eigentlich eine erhöhung, die sehr elektronisch klingt um die cutoff-frequenz filter: in pulten gibt es idR einen weiteren parameter: neben Q (güte – wie “spitz” ist der abgeschwächte/verstäkrte bereich) – also bandbreite (BPF!) in oktaven und natürlich die freq sowie die verstärkung (oder absenkung) in dB (6dB unterschied sind zB verdopplung, 12dB bereits vervierfachung des signals..) diese vollparametrischen und halbparametrischen filter kommen (leider) in synthesizern nicht zum einsatz (meisst).. es ist eine feste flankensteilheit vorhanden, oder man kann stufig schalten:

  • Flankensteilheit (in dB oder Pol)

 

Ein weiterer Faktor ist die Stärke (besser Steilheitsgrad), mit der das Filter die sperrende Seite dämpft: Wenn sie in dB (Dezibel) angegeben ist, die Alternative ist die Anzahl der Pole, sind dies 6,12,18 oder 24 dB, dabei ist 6dB eine Absenkung um den Faktor 2, es halbiert also den Pegel pro Oktave, 12dB bedämpft genau um den Faktor 4. Die gängigste Variante (24 dB) greift sehr stark ein, nämlich mit 8facher Dämpfung pro Oktave. In Polschreibweise entspricht ein 6dB-Schritt einem Pol. Somit hat ein 24dB-Filter die Bezeichnung 4Pol-Filter.

  • WIE FUNKTIONIEREN DIGITALE FILTER?

 

dazu eine komplexere aber sicher interessante erklärung hierKammfilter (Comb) Eine besondere Form ist der Kammfilter, welcher in digitalen Synthesizern wie dem Waldorf Q oder Korg Prophecy und Z1 zum Einsatz kommen und eine Exotenrolle darstellen. Ein Kammfilter ist vielen als „Phaser“ bekannt, technisch ist es idR ein kurzes Delay (Verzögerung) mit Rückkopplung, dessen Kammzackenabstand- und breite eingestellt werden kann. Mithilfe dieses Filtertyps lassen sich mit Rauschen als Quelle wunderbar Streicher und Querflöten simulieren.. und ist die Basis für das was unter dem Schlagwort Physical Modelling bekannt ist.. Es werden also mehrere Kerben ins Frequenzspektrum gehauen (ausgefiltert). ein phaser ist ein kammfilter, also etwas,was aus mehreren stellen im frequenzband eine kerbe (notch) schneided.. diese wird natürlich im ganzen moduliert, daher entsteht dann das auslöschen bestimmter frequenzbereiche und das bewegen dieser filterart macht sie besonders wahrnehmbar,weil ein statischer einfacher kammfilter nur frequenzenbereiche ausblendet.. und nicht einfach alles oberhalb oder unterhalb einer frequenz wegbläst (so wie hochpass oder tiefpass).. der notch filter schneidet einen bestimmten bereich aus dem frequenzspektrum, die meissten synthesizer haben hier einen abstand von 1-2oktaven, andere lassen sogar diesen parameter den anwender bestimmen.. der bandpass macht genau das gegenteil, also schneidet alles ausserhalb eines etwa 1-2 oktaven breites frequenzfeldes raus! .. es bleibt also ein mittenbandiges teil stehen und ist damit schon was anderes,.. wenn du allerdings mehrere schmalbandige bandpässe verwenden würdest mit aneinandergekoppelter eckfrequenz hättest du einen phaser! ein phaser kann auch mittels rückkoppeln einer delayschleife erzeugt werden (mit feedback zum eingang’).. das ist die zzt meistverwendete technik in synthesizern für phaser und kammfilter, denn das ist dasselbe!!.. man kann allerdings noch überlegen ob die kammzacken oder die “löcher” das entscheidende ist oder grösser in der bandbreite.. aber technisch ist es dasselbe prinzip.. siehe auch physical modeling und karplus strong SOWIE kammfilter / phaser Audiodemos: + Kammfilter (Phaser)(weiterZähne-abstand”)(erklärung kammfilter..) Allpass Filter / Sonderform des “filters” info allpass(phasenschieber) kleine Kammfilter Demo (aus dem waldorf Q)

  • Tracking

     

 

Das Filtertracking ist nichts anderes als die Filtereckfrequenz mit aufsteigender Notenhöhe (oder korrekter: je höher die Taste ist auf dem Keyboard, desto weiter öffnet sich das Filter). Meist ist auch ein Envelope Amount (oder Contour Amount), welches einfach der Einfluss der Hüllkurve auf die Filterfrequenz ist, vorhanden.

  • Velocity = Anschlagdynamik

     

 

Ist die Anschlagstärke (oder genauer die anschlaggeschwindigkeit) des Fingers auf die Tastatur für dynamisches Spiel. Dieser kann natürlich auch für andere Bauteile verwendet werden, zB Lautstärke etc..

  • Verstärker (VCA /Amplifier (bei Analogen: „VCA“ = spannungsgesteuerter Verstärker)

     

 

bzw. Abschwächung (Attentuator) Die Lautstärke wird mit diesem Verstärker gesteuert. Hinter diesem befindet sich oftmals noch eine Panoramaeinheit, welche sogar die Modulation zwischen zwei Audiokanälen zulässt, erzeugt (Stereo). Ohne dieses Bauteil würden die Oszillatoren STÄNDIG tönen! sie sind also ein sehr wichtioger bestandteil eines Synthesizers. Damit sind die wesentlichen Bauteile für einen gewöhnlich sterblichen subtraktiven Synthesizer vorhanden. Oft findet sich aber eine schlaue Erfindung, namens Modulationsmatrix an Bord. Was ist die Matrix?

  • MODULATIONSMATRIX / MODSLOTs / MODMATRIX

     

 

Hier kann eine Quelle und ein Ziel in einer Liste ausgewählt werden und mit einem bestimmten Wert versehen werden. Bespiel für Vibrato wäre dann Quelle: LFO1 auf Ziel: Oszillator 1, Tonhöhe mit Stärke 10. So kann nahezu jeder mit jedem Parameter moduliert werden und ein komplexes Modulationsbündel geschnürt werden. noch schnell die grundlagen für alle: modmatrix einträge sind SLOTS, jeder dieser “modslots” enthält letzlich ein modulationsziel und eine quelle sowie eine stärke, mit der die quelle das ziel modulieren soll. diese modulationstiefe (amount) kann auch negativ sein. natürlich kann man bei den meisten synthesizern diese modulations-slots “stacken” , also wenn man mit demselben quellen und zieleintrag die modulationstiefe erhöhen will und der amount des slots schon auf maximum steht.. dann einfach nocheinen gleichlautenden aufmachen. ja, hier reagieren die meisten imo nicht unbedingt mit multiplizieren,sondern mit dazuaddieren, sprich: hast du eine auflösung von 128 und die modslots sind auf bipolare -64 bis +64 ausgelegt, brauchst du schonmal 2 modslots! das ist das gängigste, es so zu verstehen und so wirds auch oft gemacht.. aber die effektivität ist nicht immer so ultrastark.. imo sollte ein zweiter modslot quasi das MAXIMUM hergeben,was an modulationhub möglich ist und als “grob-regler” dienen für alles, was über die 64 hinausgeht.. das machen die hersteller leider nur nicht so..

SYNTHESE ALLGEMEIN – FORMANTEN

  • Der FORMANTBEREICH

 

formanten sind die im FORMANTBEREICH liegenden typischen resonanzen im frequenzspektrum bei einem instrument oder menschlicher stimme. formantbereich liegt von ca 200Hz bis 2-3.5khz .. dies ist auch der vocalbereich von “u” bis “i”. also erhöhungen/verstäkungen bestimmter frequenzbereiche im formantbereich ,welche klar gleichbleibend sind im abstand nennt man formanten! frequenzspektrum: ist einfach das aufzeichnen der amplitude (lautstärke) in einem diagramm (x achse: frequenz von 20hz bis 20khz,der hörbare bereich!.. die formanten tauchen aber nur in einem bestimmten teil davon auf,nämlich dem obengenanten 200hz-2khz. konsonanten und explosionslaute haben auch weiter oben noch anteile,daher hat man zB beim telefon 6khz als obere frequenz verwendet,um grade eben sprache zu üebrmitteln.) also die normalen formanten: klar kannst du diese auch synthetisch erzeugen.. es sind idr 1-3 wichtige und schon noch 1-2 weitere bei instrumenten.. da gibt es interessante vergleiche zB von streicherklängen.. ma besten sichtbar ist das in 3D darstellungen.. wenn du dann vergleichst mit hohen und tiefen tönen ,kannst du die formantcharakteristika erkennen! also: die passende theorie wirde schon 1890 von l.hermann so bezeichnet. sie liegen aber dennoch idR im formantbereich plus 3000-3500 hz bereich (was summa ansprach! er hat natürlich recht damit..) mal nur zur info -vokale- und ihre frequenzen: u: 200-400hz o: 400-600hz a: 800-1200hz genaugenommen werden bei vokalem material sogar 2 bereiche angegeben: e: 400-600 und 2200-2600 für i 200-600 und 3000-3500 idR wird auch gern für e einfach weiter angesetzt an um-die 800-1000 und i drüber bis 2khz max. idr haben die klänge 2 hauptformanten.

  • FORMANTEN:

 

die abstände sind gleich unabhängig vom grundton des gespielten instruments/stimme! es gibt auch “formantmuster” ,die typisch für bestimmte instrumente oder stimmen und stimmlagen sind!! (frau,mann – geige, klavier,etc.. und synthesizersounds,wenn sie etwas schlauer sind ;) ..) hier nutzt man idr 3 formanten deren abstände zueinander fest sind. es gibt bei instrumenten hier in einem abstand nocheinmal im benannten oberen bereich solche formanten ,die typisch für ein instr. sind.. damit kannst du quasi einen EINDRUCK erzeugen (Also die charakteristik),aber nicht wirklich ein instrument schon immitieren..

  • SYNTHESEFORMEN

     

 

  • ADDITIVE SYNTHESE: (zB kawai K5000, K5)

     

 

Bei dieser Syntheseform wird erheblich mehr Aufwand geleistet als bei der „musikerfreundlichen“, weil auch mit wenig Parametern auskommenden, subtraktiven Synthese: Es ist ansich das Gegenstück zur subtraktiven Methode, denn hier gibt es für jeden Oberton einen Oszillator, welcher durch eine Lautstärkehüllkurve gesteuert wird. Das bedeutet das ein solcher Synthesizer eine riesiege Anzahl von Parametern hat, die evtl. durch Makros (also übergeordnete Parameter die eine Gruppe von Parametern gleichzeitig beeinflussen) unterstützt werden. Aber um nicht um den heissen Brei herumzureden: zzt gibt es nur wenige Additive Synthesizer die kommerziell grössere Erfolge erzielt haben, namentlich der Kawai K5000 und sein Vorgänger K5. Beim K5000 hat man dem additiven Klangapparat einen Filter nachgeschaltet, um auch einfach schnelle eingriffe machen zu können, was aber dem reinen Konzept widerspricht, allerdings sehr hilfreich ist.

  • Granular Synthese

     

 

(zB crusher x, vsynth(als variphrase) , reason “malström”, reaktor, etc.)hier werden einzelne partikel, die jeweils eine eigene hüllkurve haben in gruppen “clouds , also wolken” angeordnet und von ihrer dichte bestimmen sie den verlauf und klang eines neuen klanggemisches/geräusches. dabei hat ein grain (korn) mindestens eine kleine hüllkurve und tonhöhe. die kontrolle dazu ist sicher anders zu regeln als dies bei normalen synthesizern der falls ist. denn man muss einen ganzen “schwarm” solcher grains mit wenigen bedienelementen steuern. bisher haben sich meist mischformen ergeben, zumeist software oder sogar algorithmisch gesteuert, also per programmablauf. ein bekanntes beispiel ist crusher x für den pc. es gibt jede menge abarten dieser syntheseform.. hier werden zB grains dazu verwendet, analoysierte samples als grainwolke darzustellen um einen klang beliebig lang zu ziehen oder zu verkürzen oder gar “stehen zu lassen”, denn dies geht mit diesem trick. dies wird bei native instruments kontakt oder bei propellerheads reason 2 (siehe meinen testbericht hier oder bei amazona.de) verwendet. achja: hardware in der granulare theorien verwendung finden sind/ist natürlich der v-synth und der vp9000, aber die definitiion der granularsynthese ist ein bisschen weiter gefasst.. hier bedeutet sie das einteilen von klängen in kleine schnipsel und das neu zusammensetzen ,so dass du in einem “sample” herumfahren kannst und auch STEHENbleibenkannst.. eine art standbild machen.. es ist also eine anwendung der granularsynthese, der Roland V-Synth ist eigentlich allein auf der hardwarewelt.. GIBTs das als hardware? oh, das ist nicht einfach.. es gibt letzlich ECHTE granularsynthesizer nur als software.. der vsynth nutzt etwas auf der BASIS von granulieren von samples ,um diese beliebig langzustrecken oder anzuhalten.. ähnlich wie in reaktor auch.. (wenn auch nicht identisch, nur rein technisch gesehen..) aber klartext : granular bedeutet lediglich,das man partikel (mehrere) steuert (gleichzeitig),also eine ansammlung von oszillatoren (wolken = clouds) mit hüllkurven (mind. AD) , dies kann auch mit sampleschnipseln geschehen,also kleine dünne samplescheiben als wolke von oszillatoren,damit das einfrieren, rückwärtsfahren oder vorwärtsfahren eines samples vorallem aber das STEHENBLEIBEN möglich wird.. vorteil der technik: samples ohne mickey mouse effekt und mit gleicher länge beu interschiedlichen tonhöhen!.. es gibt einige softsampler (kontakt) die dies bereits auch tun. auch eine anwendung gibts in reasons synthesizer malström, der hier allerdings nicht so weit geht,wie der v-synth .. EINIGE UNKOMMENTIERTE GEDANKEN VON MIR, weil neu und nur als anregung zu verstehen: ansonsten bleibt nur etwas zu patchen im nord modular.. denn granular bedeutet ja das steuern mehrererererer AD wolken (also kleine hülkurven mit eigenen OSCs deren verteilung ebenfalls kontrolliert werden muss.. ) das ist in reinkultur also nicht er “klassischer” synthesizer oberfläche hinzubekommen.. daher gibt es zzt eigentlich keinen hardwareansatz,der das mehr als nur halbwegs aufgreift.. was du tun kannst ist natürlich controller und laptop.. oder eine art workaround mittels eines synthesizers, dessen einzelne hüllkurven und co du getrennt steuern kannst.. das ist zwar bisschen zweckentfremded.. und auch limitiert auf die anzahl der vorhandenen bauteile.. aber es wäre denkbar.. was genau erwartest du bei granualsynthese? was genau muss mindestens vorhanden sein?.. ich selber würde da am ehesten zum nord modular oder g2 greifen für das sampleanhalten natürlich zum v-synthwww.sequencer.de unter clavia gibts bisschen info.. und bei clavia.se selbst.. denn er ist auch livetauglich und schraubefreundlich.. habe selber einige patches damit gebaut,die ansich ein anflug von granularsynthese sind.. es geht also schon.. zählt das ergebnis oder die genaue einhaltung der granularsynthesetheorie??..

  • Resynthese (zB.technos axcel)

     

 

hier wird per fft (fast fourier transformation) eine analyse eines samplesgemacht und als solche gespeichert. dieser -dem original entsprechende. klang kann nun seinerseits mit entsprechenden parametern aus der FFT sich ergebenen werten beeinflusst werden. ein ansatz findet sich in symbolic sound kyma oder dem axcel . in kyma zB ist damit möglich von einem in ein anderes sample (eigentlich einem analyse-probanden! also schon zerlegtem sample!!) zu morphen, also gleitend von einer trompete zu einer geige übergehen zu können ohne nur einfach zwei fader a la dj mischpult mit dem crossfader überzublenden!.. es ist mehr ,was man als tricktechnik im TV mit bildern sehen kann.. eine echte verwandlung in denen die “zwischenzustände “trompetengeige” oder “geigentrompete” einen neuen klang bilden. im falle des hartmann neuron kommen noch einige neue parameter hinzu, die sich durch neuronale netze ergeben, die im wesentlichen auf fft ähnlicher analyse basiert aber noch weiterreichend ist. lernbare parameter und das aufzwingen einer charakteristik eines samples auf ein anderes.. natürlich auch wieder die analysieten! nicht die eigentlich samples. dies könnte in zukunft sicher noch interessanter werden, wo computer schneller werden.. ein wenig artverwand mit dem,was im waldorf wave (wavetablesynthese) passiert.. aber nur rudimentär.. ;) RESYNTHESE nachtrag: hierbei wird ein audiosample analysiert und in eine anzahl von frequenzbändern zerteilt. genauer wird ein “sample” in zeitscheiben zerteilt und per FFT (fast fourier transformation) in seine sinustöne (die ja ohne obertöne sind und somit genau EINE frequenz haben ohne ein nachbarfrequenzband zu beeinflussen) zerlegt. der reiz dabei ist: je mehr partialtöne (harmonische) hier zum einsatz kommen und je mehr zeitsegmente (kurze und viele!) es gibt,desto besser kann man das signal resynthetisieren. das ergebnis ist also KEIN sample mehr ,sondern eine ansammlung von osczillatoren ,die eine feste frequenz haben (evtl moduliert werden können oder gestimmt) und je eine hüllkurve ,was also sehr nahe an die additive synthese kommt in diesem teil! aktuelle beispiele sind eher softwaresynthesizer wie der vertigo (disco dsp), der cube (virsyn) und chamel audios CA5000.. siehe unter softwaresynthesizern.. resynthesizer sind teilweise auch in der lage einen klang in einen anderen übergehen zu lassen, also morphen,da ja alles in “algorithmischer berechenbarer form vorliegt”. das nachbearbeiten kann bis zur kompletten umarbeitung des klanges gehen. bekannter vertreter ist natürlich der technos axcel und cmi fairlight.. der aufwand dabei ist gross und die übersicht und genaue zielarbeit nicht ganz trivial. aber es lohnt sicht…

  • “neuronale synthese?” (Hartmann <neuron>)

     

 

der neuron analysiert ein sample und zerlegt per FFT ähnlicher zerlegung und speichert ein abbild! es handelt sich also genaugenommen NICHT um samples. die FFTs sind in sinussignale frequenzmässig zerlegte analysedaten. denn jeder klang kann ja in sinustöne und obertöne zerlegt werden. ein sinus ist also ein atomare grundlage (weil komplett obertonfrei) eines klanges. ab hier kann man nun algorithmisch einige “anfasser” basteln,welche das ganze verzerren. hier mithilfe neuronaler netze, was schonmal gut klingt. ist eine form des parallrechnens und wird auch gern für mustererkennung und ähnliches verwendet.. FFT=fast fourier transformation – nach fourier, mathematiker. dabei geht es um die zerlegung durch sinus aufsummierung. mehr dazu im neuronal-synthesizer bereichletztlich ist resynthese (siehe oben) und verbiegen der modelle der schlüssel zu dieser syntheseform.. technisch ist FFT nicht korrekt, denn es wird durchaus anders anaylsiert.. dennoch ist die artverwandschaft mit resynthese und granular/variphrase vergleichsweise näher als andere.. es wird also ein spezieller algorithmus zum samples-analysieren verwendet ,der aber auf diesen grundlagen basiert..

  • FM = Frequenzmodulation

 

(zB Yamaha DX serie,fS1R und auch Waldorf Q etc..) einfache erklärung fm Vorallem von Yamaha in den DX Synthesizern sowie in den späteren Modellen SY99 und TG/SY77 sowie dem Fs1R kommt die FM-Synthese zum Einsatz. Wie oben schon erwähnt ist sie auch in subtraktiven Synthesizern oft vorhanden, allerdings nur in vereinfachter Form mit 2 Oszillatoren. Sie kann aber auch völlig Eigenständig verwendet werden. Bei den Yamaha – Geräten werden dort mindestens 4, 6 oder mehr „Operatoren“ genannte Oszillatoren in einer betimmten Weise miteinander verschaltet: Diese Verschaltungsweise „Algorithmus“ bestimmt welcher der Oszillatoren welchen anderen oder gar sich selbst moduliert, man spricht hier von Träger und Modulator. Natürlich kann ein Modulator seinerseits wiederum von einem weiteren Oszillator moduliert werden. Ein paar Algorithmen (unten jeweils die Träger oben die Modulatoren): wie das klingt? weiter unten gibts audiodemos…! achtung: FM ist NICHT Crossmodulation, siehe Kreuz/Crossmodulation.. find a complete “how to make a bass with FM” tutorial here / Tutorial für FM Bass Sounds hier.. FM-SYNTHESE (FREQUENZMODULATION (div. ALGORITHMEN):

Algorithmen im FS1R(bild klicken)
fs1r fm algorithmen

FM Algorithmen im Yamaha TG77, SY77, SY99 (bild klicken)
ALGORITHMEN für FM operatoren

Jeder dieser Oszillatoren hat eine Hüllkurve und einen Ausgangslevel, wenn man die Oszillatoren alle Parallel schalten würde bekäme man ein additives Verfahren (mit allerdings sehr wenigen Oszillatoren) zusatande. Wie es auch von Zugriegelorgeln verwendet wird, allerdings mit Hüllkurven für jeden Zugriegel.. Die oben erwähnte Rückkopplung auf sich selbst bewirkt ein rauschähnliches Geräusch, durch die geschickte einstellung der Lautstärken und vor allem der Frequenzverhältnisse lassen sich noch heute sehr interessante Klänge entlocken. Wenn die Frequenzen nicht in Verhältnissen, sondern wie „gewohnt“ einfach in Hertz eingestellt wird kann man die Palette der Klänge nochmals erweitern und einen quasi-LFO „basteln“. Trotzdem befinden sich an Bord der FM Synthesizer 1 oder 2 LFOs die man auf die Oszillatoren verteilen kann. Neuere FM Synthesizer haben ebenfalls Filter nachgeschaltet obwohl, ja richtig geraten, dies ansich nicht nötig wäre.. Generell bei der Programmierung ist zu erwähnen: Die Wellenform ist bei den Ur-FM Synthesizern Sinus, also völlig ohne Obertöne, welche durch die Modulation erzeugt werden, wenn also noch ein weiterer Modulator dazukommt ist idR damit zu rechnen das hiermit mehr Obertöne hinzugefügt werden. Der Träger ist ein reiner Sinus (oder die eingestellte Wellenform) und hat natürlich auch nur die Lautstärke zu kontrollieren, aber mit der darüberliegenden (modulierender Oszillator) Hüllkurve wird bereits der Klang (also das Obertonspektrum) beeinflusst.. eine genauere erklärung zur fm synthese findest du hier mehr zur FM synthese auch hier AUDIOS aus meinem alten 1997 synthdiplom audiokram: Track 08: FM-Synthese mit dem TG77: glocken/metallähnliche Klänge sind typisch – Track 09: FM-Synthese mit dem Nord Lead – die Modulator-Frequenz wird verändert die Trägerfrequenz bleibt gleich. Zwei Oszillatoren werden verwendet – Track 10: hier wird die FM-Intensität verändert (Nord Lead) – Frequenzen bleiben gleich – Track 28: weitere Algorithmen Bei diesem TG77-Klang werden sechs parallele Oszillatoren (mit verschiedenen Wellenformen) moduliert (Lautstärkehüllkurven) – Track 29: einige FM-Klänge (TG77) mit komplexer Modulation a: komplex, b: DX/TG-typisch & dynamisch c: metallisch

AUDIODEMOS FM = FREQUENZ-MODULATION kurzbeispiel (Frequenzänderung) langes Beispiel (Level der FM)Kreuzmodulation (Crossmodulation)(erklärung..)
  • Phase Distortion (Phasenverzerrung = Phasenmodulation)

    (casio CZ serie)

 

dieses prinzip ist fast indentisch mit FM (frequenzmodulation) allerdings werden hier nicht die frequenzenen,sondern die phasenlage moduliert, was aber letzlich dasselbe ist.. kleiner unterschied,den man sogar testen kann: wenn man 2 OP (Oszillatoren) nimmt und den einen (einen sehr tief gestimmten, damit er wie ein LFO wirkt) einen anderen OSC modulieren lässt ,so bekommt man bei echter FM einen anderen effekt als bei PD (phasenmodulation / phasenverzerrung), nähmlich der: bei FM würde man sofort eine änderung der frequenz,also eine art vibrato hören,denn der langsame osc ist ja ein modulator der frequenz (bei FM ist das mit “fixed frequency” paramter der yamaha synthesizer leicht möglich) bei PD moduliert man genaugenommen nur die phase der wellenform, heisst, der sinus startet nicht bei nulllinie ins positive,sondern evtl “mittendrin”.. ,was eher eine art “phasing” ergäbe.. je nach frequenz des modulators..

  • Physical Modeling (physical modelling) / Waveguide

     

 

(zB Yamaha VL1) Unter diesem Begriff (siehe auch Kammfilter) sind Verfahren zusammengefasst, die die physikalischen Begebenheiten eines realen Instruments simulieren. An dem Beispiel des Kammfilters kann man aber sehen das es sich auch hierbei um keine komplett andersartige technik handelt, nur eine etwas andere herangehensweise und Parameternamen ;-) In einem geschlossenen Modell werden hier Orgeln, Bläser oder Zupfinstrumente emuliert (=simuliert). Manchmal sind dies eben auch nur eine Anordnung von Bandpassfiltern, Resonatoren (Kammfilter mit viel Resonanz) und Allpassfiltern (diese Filtern nichts aus, erzeugen aber Phasenverschiebungen, wie alle Filter!).. Sehr eindrucksvoll ist dies allerdings bei Geräten wie dem VP1 von Yamaha (nein, dazu kann ich aus finanzielen Gründen kein Beispiel geben;: kostet 50000-75000.-DM) aber es befindet sich ein Demo dazu auf einer älteren CD des Magazins Keys (von Reinhold Heil). Natürlich gab es auch Demos anderer Geräte in Keyboards (nur damit keiner sagen kann das ich nicht beide erwähnt habe ;-) eine genauere erklärung zur physical modeling synthese und verwandtem findest du hier siehe auch physical modeling und karplus strong SOWIE kammfilter / phaser zum einsatz kommen auch APF / allpassfilter (phasenschieber)

  • Waveguide Synthese

     

 

Diese Bezeichnung ist Synonym für eine Methode die mittels rückgekoppelten Delays und Filtern ein PM System aufbauen soll, die Idee dahinter ist natürlich dieselbe wie bei PM schon.. Karplus Strong und ähnliche Begriffe wie auch physical modeling (pm) werden heute gern in dem neuen Buzzword (jaja, Buzzword ist auch ein Buzzword!) Waveguide zusammengefasst. Hier werden also Impulse zum anregen von Delay-Feedback Lines verwendet mit einer “Dämpfung” mittels Filtern und Phasenschiebern.. Also alt bekanntes in neuen netten Worten ;) daher auch gleich weiter zu: ->>Track 30: “physical modelling” mit dem Prophecy a: angeblasene Flasche b: stark verändertes Saitenmodell (“ausgedehntes” Modell für Bass/Gitarre/gezupfte Saiten) c: Tonbeugung mit einem Saxophonalgorithmus (Atemgeräusche!) d: Bassmodell mit Resonanzfiltern und wieder audio aus dem 1997er demo fürs synthdiplom..

  • Karplus Strong / Physical Modeling / Kammfilter

     

 

basieren alle auf delays mit rückkopplung (feedback) des ausgangssignals auf den eingang, natürlich wird das rückgekoppelte signal gefiltert (LPF).. hier ein praktisches beispiel bei karplus strong geht es um streicherähnliche klänge, welche mittels anregen eines rückgekoppelten delays (verzögerungseinheit für audiosignal) “in schwingung” versetzt werden.. oder kurz davor.. hierfür kann man zB einen “nadelimpuls” oder auch rauschen nutzen.. sehr verwand: siehe auch physical modeling und karplus strong SOWIE kammfilter / phaser (weil identisch!) eine genauere erklärung zur physical modeling synthese und verwandtem findest du physical modeling

  • Wavetablesynthese

     

 

(zB waldorf wave und microwave serie und PPG Wave) Die bei Waldorf und PPG Synthesizern verwendete Synthese verwendet einen Satz aus Wellenformen (Spektren), die in einer Wavetable (Wellentabelle) zusammengefasst sind. Die einzelnen Waves sind also einfache Wellenzyklen (eine Periode) einer Wellenform und kein Sample. Wenn man nun die Waves aus der Wavetable umschaltet, bekommt man einen Verlauf zwischen den Spektren. Natürlich kann man dies mit einer Hüllkurve durchfahren und erhält so ein breites Angebot von Klängen. Hinter diesem System sitzt dann die übliche subtraktive Kette.. Filter und Verstärker.. mehr dazu im synthdiplom.. mehr dazu und im detail in meiner SFT-“Synthdiplom” Digitale Synthesizer die genaue wavetable synthese – erkärung findest du hier

WAVETABLES AUDIODEMO bsp: ein wavetable 2 Wavetable-Oszillatoren zusammen.mehr zu Wavetables.. (erklärung..)aus dem synthdiplom audio von 1993/97: – Track 19: Wavetablesynthese mit dem Microwave diverse Wavetables werden durchfahren (einige sind analysierte Wavetables, u.a. sind dies die Worte: “Computer” und “nineteen / twenty”) – Track 20: unterschiedliche Hüllkurven-Geschwindigkeiten steuern Wavetable… – Track 21: dito, verschiedene Wave-Hüllkurvenverläufe – Track 22: dito, mit beiden Oszillatoren! – Track 23: verschiedene Sounds aus dem Microwave
  • VECTORSYNTHESE (zB sequential prophet VS)

     

 

vector synthese Mit den Wavetables recht verwand, gibt es bei der Vectorsynthese 4 Oszillatoren die sich jeweils an den 4 Eckpunkten einer runden Fläche befinden und natürlich mit einer bestimmten einstellbaren Wellenform oder Spectrum klingen. Sie werden üblicherweise mithilfe eines Joysticks gemischt indem man in die entsprechende „Ecke“ eines Oszillators kommt desto lauter wird er, genau gegenüber ist er stumm. Wenn man diese Fahrt zwischen den einzelnen Oszillatoren aufzeichnet, ergibt sich ein Verlauf von Mischverhältnissen. (zB Sequential Circuits Prophet VS) gerne wird dies mit wavetable-syntheseverwechselt oder assoziiert, dennoch werden ja beim wavetableverfahren 60 wellen per hüllkurve oder anderer modulationsquelle durchfahren.

  • wavesequencing

 

der korg wavestation (mehr dazu hier)ist ebenfalls etwas anderes: hier werden samples aus dem ROM in eine art kette gehängt, eine abfolge,welche über midi clock synchronisierbar ist, kann hier sequentiell abgespielt werden. also ebenfalls ein kontinuierliches ändern der klangfarbe (wellenform),aber nicht wie bei den wavetables als spektren-änderung,sondern durch abspielen kleiner sample-abschnitte nach einer liste. das ist also nicht identisch, da bei den wavetables auch interpoliert wird und nicht einfach “abgespielt” und dann zum nächsten “sample”.. im klangeindruck ist aber alles dies ein bisschen “verwand”.. nur nicht identisch! ein vergleich wavestation vs. ppg/waldorf wavetable synthese… dazu kommt noch, das es 4 dieser Oszillatoren gibt und vectormässig per joystick oder xy-hüllkurve “durchfahren” werden.

  • WAVESHAPING

     

 

(zB korg 01W, korg prophecy, waldorf microwave XT serie) ist ein verfahren,bei dem eine wellenform mittels einer festen oder erstellbaren kennlinie (was auch eine wellenform sein KANN) verbogen (nicht verzerrt!). hierbei kann man bei entsprechender wahl der shapingkennlinie drastische oder auch nur subtile änderungen erzeugen. die korg 01W synthesizer hatten einen waveshaper auch als “filter-erweiterung” ,da die synthesizer von korg zu dieser zeit keine resonanz boten und somit klanglich rel. unspektakuläre änderungen mit dem filter nur machbar waren. waveshaping kommt auch im Waldorf microwave XT / MW2 und dem korg prophecy und Z1 zum einsatz. hier gibt es eine Reso und eine Clip-Shaper-Waveform. Bei den Waldorfs tut dies ein “filtermodell”,welches eine wave aus der wavetable als “kennlinie” verwenden kann. aus meinem 1993/97 synthdiplom audio: Track 13: eine der Waveshapingvarianten des Prophecy weiter.. Gibt es noch einige (nicht mehr wirklich-)Exoten wie zB die Granularsyntheseetc.. s.o. Welche aber in keinem Synthesizer zum Einsatz kommt (Aufgrund der art der Synthese) und einige geringfügige Modifikationen der genannten Synthesearten (zB LA synthese von roland ist nichts anderes als sampling und subtraktive synthese), natürlich ist auch das

  • Sampling

     

 

eine „Syntheseart“ bei der die Klänge digital aufgenommen (wurden) und hier als Wellenformen im/als Oszillator wieder abgespielt werden. Dies in digitaler Form. Also eigentlich keine Syntheseform im eigentlichen Sinne, lediglich eine Reproduktion von Aufgenommenem. MEHR zum SAMPLING Grundlagen.. einige,nicht wenige, synthesizer arbeiten mit SAMPLES als wellenform / grundmaterial für die subtraktive (oder andere) synthese, eine landläufige bezeichung ist auch “rompler” (ROM player) da sie nicht oft über fest gespeicherte samples in einem nur LESBAREN speicher an bord des synthesizers haben.. ROM=read only memory. PCM (pulse code modulation) ist ein anderer begriff, der “sampling” als begriff edel umschifft, bedeutet aber genau dies. neuere formen des samplings nutzen zB granularsynthese (variphrase) um nicht nur durch ändern der abspielgeschwindigkeit die tonhöhe zu ändern (wie bei einem DJ ,der eine platte schneller mit dem finger bewegt) sondern eben mithilfe einer anderen technik.. der Granularsynthese mehr dazu / einige sampler.. vergleich sampling /wavetables / aus meinem synthdiplom audio von 1993/97 Track 26: “Micky-Maus Effekt” a: verschiedene Tonhöhen aus dem Microwave b: dito, gesamplet mit dem Emulator IV c: dito, gesamplet mit dem ASR-10 – Track 27: dito, mit anderem Wavetable Abhilfe bei den Samplern wäre: mehrere Samples (Multisample) benutzen! – Hi End Sampling: Track 32: Sounds aus meim damaligen Emulator IV – diese kann man mit dem digitalen Algorithmus “transform multiplication” miteinander “verschmurgeln” lassen, faktisch ein “morphing” zweier klänge! Hierzu wurden verwendet: a: Bremsenquietschen & Streicher b: meine Stimme & chin. Becken / Gongs Mit den mehrpoligen “Z-plane”-Filtern wurden diese Sounds noch etwas verfeinert. – Track 02: Sampling a: scheinbar “endloser” Klang aus dem Emulator IV (geloopt) b: einige geänderte Schlagzeugsamples (Emulator IV) mit anschließendem gelooptem “Metallsample” (Ensoniq ASR-10). Die Looplänge wird moduliert (verkürzt), bis sie gleich “0” ist. c: ein bearbeitetes Sample mit subtraktiver (Bandpaß-) Synthesizernachbearbeitung (Emulator IV)

  • Was ist ein Vocoder?

     

 

(zB ems vocoder, sennheiser, roland, vokator (native instruments)) hier werden egal ob analog oder digital 2 teile aktiv: analyse und synthese teil. analyse: hier gibt es so viele BPFs wie bänder minus 2: denn oben und unten sitzen einfach ein HPF und auf der anderen seite des frequenzbandes ein LPF. was tut er? er analysiert die entsprechenden signale, die hier noch durchkommen frequenzselektiv. nun kann man das ganze dem syntheseteil zuführen: aber man muss ja nicht dieselben BPFs nehmen, sondern könnte zB die bänder vertauschen.. die idee stammt übrigens bekanntlich aus der millitärtechnik um sprache zu verschlüsseln (vocoder=voice encoder decoder) mehr zu vocodern im vokator test.. Wie immer gibt es Audiodemos dazu hier (oben) Zur Ergänzung sind immer auch Bücher wie zB die Wizoo Reihe und viele andere zu empfehlen. oder auch mein “Synthdiplom“, das es hier zum freien download gibt.. Damit ist der Basisteil rund und fluffig – Hoffe das die jedem einwenig weitergeholfen hat ;-) Yours electronically Moogulator / Mic

  • LITERATUR UND URLS ZU SYNTHESIZERTECHNIK

     

 

Ein paar Tips für Einsteiger im Netz .. meist manuals alter maschinchen.. aber guuut zum lernen!!! wirklich.. Synthesizer Basics (BOOK / buch!) http://musiciansource.com/Books/technlgy/bsb.htm synthesizer magazine here / hier Interesting Shockwave presentation: http://nmc.uoregon.edu/emi/emp_win/main.html The Beginner’s Synthesizer FAQ: http://www.ezy.net/~genoside/midiwarez/synthfaq.htmlhttp://home.snafu.de/sicpaul/ http://www.geocities.com/SunsetStrip/Underground/2288/index.htm http://www.harmony-central.com/Synth/ http://www.helsinki.fi/~ssyreeni/dsound/dsound http://www.digitalmusicworld.com/html/hardware/SynthSeminars/fm-e/index.html eine linksammlung verschiedener themen (umfangreich) vom femc: http://www.harmonik.de/femc/femclink.html im forum fragen macht sinn – ask in the forum, some URL may be outdated sooner or later ;) und natürlich www.AMAZONA.de dort gibt es eine sehr empfehlendswerte Serie von Summa: Soundprogrammierung in mehreren Teilen..!! ACHTUNG: zum Thema Sequenzer (Sequencer) hier lang Synthesizer Selbstbau und Literatur und Modularsysteme (URLs ganz unten und) hier (mehr URLs/Infos) Simplesizer und ForuModular Selbstbauprojekte auch für Einsteiger hier also: Wizoo books/Wizoo bücher sind ebenfalls gut.. wizoo.com und mein Synthesizerdiplom auf der SYNTHESIZERPAGE (nur in deutsch! zum download) das SYNTHESIZER DIPLOM zum thema digitale synthesuzer , viel zum thema wavetable (waldorf und ppg verwenden dieses system vorallem).. hier gibts ne Menge infos über Syntheseprinzipien zu lesen auf der downloadsite oder hier (als PDF)DOWNLOAD (kostenlos, natürlich!) eine superschäbige webversion (generiert) gibt es auch, hier bitte nicht die bilder kritisieren, sind leider nicht vollständig.. bitte auch bedenken: meine aktuelle adresse steht hier unter konakt.. dort ist noch eine alte adresse verzeichnet.. bitte aber bevorzugt das PDF nutzen.

  • synthesizer magazine(s):

     

 

 

(remember those made of PAPER?)

 

  • Beat eher für Einsteiger gedacht..

 

 

 

 

  • Keyboards deutsches synth / tasten – mag – german!

 

 

  • Keys deutsches mag – german a bit more specialized on synths.. (no pianos,organs)

 

 

 

 

 

 

also: US mag keyboard (not too deep). do you know more? let me know (url?) any language.. there is a cool dutch one.. doon’t remember the name?..

zur Sounds / Patches / Demos – Seite..

  • WHAT IS OSCILLATOR SOFTSYNC ? HOW DOES IT WORK?

 

Modulation von Oszillatoren. Dabei steuert OSC1 den zweiten, indem der Zweite jedes mal seine Vorzeichenrichtung ändert, wenn der OSC1 die Mittelnullinie erreicht. I don’t know much about how Soft-sync works but it does seem to change tone depending on how the phase of the VCO waveforms are lined up. If I press it on, and off about ten times, you here a different tone at each of the 1 tries. most of them similar, but a few of em will be heavily phase cancelled and tiny. Is this how it works? BTW I have a saw on VCO1, and a square wave on VCO2, one octave down Generally the way synch works when VCO2 is synched to VCO1, is that every time the VCO1 waveform has a positive-going zero crossing (i.e. begins its cycle), the waveform of VCO2 is reset to the beginning of ITS cycle. That’s hard synch. With soft synch, the VCO2 waveform does NOT reset for every time VCO1 begins its cycle. It only resets if it is near the end of its cycle, and about to reset anyway. I’m not sure if that’s correct; I believe that any sort of synch relies on the rising edge of the “master” waveform to reset the phase of the “slave”. In Soft Synch, the slave oscillator can be caused to completely lock in phase with the master if their tuning relationships are consonant (octaves, fifths, etc.) It is often neccessary to tune the slave oscillator flat several cents in order to achieve a lock. Check “70’s Lead” for a soft-sync’d sound and check the tuning of osc 2. Note that the timbre of a soft-synch’d oscillator changes a bit, even if the master and slave are at the same frequency. In hard sync, the slave becomes a generator of harmonics as it attempts to both freerun and also reset to the rising edge of the master’s waveform cycle. Not all voices will accurately soft sync due to the compromise between the sensitivity requirements of the circuit and the differences in tone which occur. It is an effect which is great for organ sounds (pipe and otherwise) and for firmer bass sounds as well. I’ve found that if the slave is tuned -below- the master, it will lock a bit better (and IIRC, it’s tone is a bit cleaner. If a slave is exactly twice the frequency of the master, it will produce two complete wavecycles in the exact period of the master’s one, with the rising and falling edges being the same for both at the ends. This is useful when creating complex single-cycle waveforms for looping in small memory spaces in ROMplers (means: samples are use that are in the ROM/the fixed memory of the synth). Octloc (sp) in the QS synths was from Emerson’s Moog Modular, with three 921bs in soft sync, each an octave higher than the other. I had a sound, Morgan, in a factory set a few revs ago, which was osc 2 soft sync’d to 1 but two octaves higher, both oscillator producing square waves and the suboctaves at equal volume, for a 16-voice stack of four perfectly-in-phase square waves. There were sounds like this as leads in the Morg Garson “Moog” records such as Black Mass. (One of the cooler features of the Wiard VCO is that there’s a synch pot, which can be adjusted from no synch, through varying degrees of soft synch with the threshold for >oscillator reset being changed, to rock-solid hard synchronization … I >don’t know of any others that allow this.) I was in touch for a short while with a gent who was creating a feature- packed modular called the EVOS (info in the AH archives). It never saw the light of day AFAIK but it’s oscillators had the same continuously variable Sync input function. You have a Wiard? :-) So with soft synch, if VCO1 & VCO2 at close frequencies, BUT freerunning,whether or not VCO2 will synch to VCO1 may vary based on slight phase/frequency differences between the two oscillators. And as those differences will change over time, yes, the synched sound may vary depending on exactly when you hit the “synch” button. If you don’t have the slave oscillator detuned into the “groove” which allows soft synch to lock, it can jump in and out of synch creating it’s own effect. James Reynolds created a sound, “Faux Organ” in the factory presets which takes advantage of this effect, IIRC. Synths I know of with Soft Sync: Moog 921b oscillators Roland SH5 (you have to tune it’s slave oscillator flat as well as the A6s) Matrix 6 (Oberheim) I know that the curtis (CEM) 3340 oscillator had a soft sync input pin as well as a hard sync input but I don’t remember any CEM synths with this feature Liste: alle Real Analogen polyphonen Synthesizer.. Synthesizerliste schnelle LFOs + Hüllkurven SYNTHESIZER GLOSSAR – WIKI – AUDIO LEXIKON Synthesizer Database Check mal meine  Hands on Synthsound Lern-DVD , dort werden alle Themen mit Videos an verschiedenen Synthesizern behandelt.

 

Dictionary – Lexikon

Menu @ Synth Wiki:
English & German content – Synth Dictionary. Deutscher und Englischer Inhalt – Synthesizer Wörterbuch

– Kleine Info für absolute Synthesizer-Einsteiger, bevor man die Synthese-Grundlagen gelesen hat..

Tricks & Tutorials

As the name says – from how to make a bass sound with FM to modular stuff

wie der Name sagt: Tricks aller Art vom Bass mit FM Synthese mit Ableton Live Operator bis …

Sound Synthesis

Lots of synth & synthesis terms

Klangsynthese und Begriffe zum Nachschlagen

Sequencer

All types of Sequencers listed here.

Was gibt es alles für Sequenzer heute und gestern?

MIDI

guess what?

na? was wohl?

Controller

Alternative Controller – !!

Synthmeeting

Find the Happy Knobbing Modular Synth Meeting, Bluesynths and other Meetings here.

Hier gibts Info, Links und Videos zu allen bekannten Synthesizer-Treffen.

Modular

Alles über Modularsynthesizer, Gate und CV.

List

Misc. Lists like “Fast Envelope Synthesizer” etc.

Hier gibt es spezielle Liste wie etwas “Welche Synthesizer haben schnelle LFOs”?

Spezial-Thema

Basics & Tutorials – Sound Synthesis

basics / tutorials / synthesis..

SYNTHESIZER INTRODUCTION

Sound Synthesis Types

  • additive synthesis
  • physical modeling
  • FM frequency modulation
  • wavetable
  • subtraktive synthesis (most common!!)
  • sampler / sampling (“rompler”) – PCM = Pulse Code Modulation
  • vector
  • karplus strong
  • vocoder / vocoding (analysis & synthesis)
  • waveshaping
  • resynthesis
  • Phase Distortion (phase modulation)
  • wavesequencing (wavestation)
  • granular / graintable / timeslice + variphrase
  • neuronal network / neuron

find out about these here Sound_Synthesis

– SUBTRACTIVE SYNTHESIS

OSCILLATOR (OP, OSC, VCO, DCO)

VCO / Oscillator: controlled by a analogue voltage (normally by keyboard, or other modulators like LFOs etc..) generates Tones with lots of high frequencies (high harmonics!)

DCOs: the same, but digitally controlled: advantage: better stability. this does NOT mean the oscs are completely digitally genereated but controlled!! so a DCO can sound “analogue”.

NOTE: AUDIO-DEMOS OF THESE BASIC TUTORIALS ARE HERE

WAVEFORMS and their SPECTRUM

find audio demos below..
noise waveform spectrumNOISE WAVEFORM
very rich overtones! means: any frequency/overtone is there..

sinus (sine) waveform spectrumSINE WAVE
has no more than just one basic tone, no overtones – no chance to filter anything out here!!

square (rectangular) waveform spectrumSQUARE WAVE / RECTANGULAR / PULSE
has a rich spectrum but only odd overtones!
this is a symmetric pulsewidth!.. if you CHANGE THE PULSEWIDTH you get more overtones in the spectrum, the sound is “thinner” then.. lots of synthesizers allow to change this pulse width by modulation of an LFO.. make the sound much thicker/fattens up the sound..
pulse waveform spectrumthis is also “square wave”, but only a short impulse (symmetry of – say 2:98).. by going back to 50:50 there will be some “notches” into the spectrum!!.. see above (square)

sawtooth (saw) waveform spectrumSAWTOOTH
has a very rich spectrum including odd and even upper harmonic overtones – some synthesizer like the oberheim matrix 6 or OB-1 allows to seemlessly move the “symmetry” of the sawtooth to triangle wave – this will reduce the overtones as you can see here (so this is some “sort of a LPF” effect (low pass filter):

triangular (triangle) waveform spectrumTRIANGLE
has some more overtones, but not that much..

rounded square waveform spectrumROUNDED SQUARE
not very common, just to show you – the more close you come to sine wave, the less overtones you get..

NOTE: AUDIO-DEMOS OF THESE BASIC TUTORIALS ARE HERE

FILTERS

FILTER VCF: this device can subtract a range of frequencies from the VCO. the most usual are:

LPF – low pass filter – filters out higher frequencies above a certain cutoff frequency with a certain slope (measured in dB or poles): 1 pole are 6dB/Oct.. 2 poles 12dB/Octav, etc..
the usual slope is 24 and 12 dB per Octave. like in the moog minimoog.

HPF – high pass filter – filters out low frequencies below the cutoff.

BPF – band pass filter – this is a combination of LPF and HPF: so it cuts upper and lower frequencies, so whats left is a small “band” in between.

BRF/notch – the opposite of BPF, the band reject filter or so called notch – only filters out a small band, so it is exactly the opposite of a BPF.

APF = all pass filter – well is not a filter but a phase shifting device. all filters will ALSO phase shift the signal!!! so this is for only phaseshifting without filtering: – often used in physical modelling systems.. but rarely used in any kind of other synthesizers..

comb filter / phaser: the comb filter is a special form of filter: it has several notches at a certain distance, that what it make it look like a “comb”.
this can be done by a delay with feedback at a quite small delay time as found on the waldorf Q series, Creamware pulsar or korg prophecy and korg z1.

AMPLIFIER

VCA – amplifier – making it louder or attenuate signals by a control voltage

OTHER DEVICES TO CONTROL ABOVE MODULES

LFO – low frequency oscillator – this is the same as an oscillator (VCO or DCO), to create vibrato and the like. vibrato is very simple: connect an LFO to a VCO or DCO to control it’s pitch! thats it!

ENVELOPE generator – this is the contour of a sound. if you want to shape a soundi n it’s dynamic change (time is the key here!!):
example: hammond organ – when oyu press a key it sounds. when you release it, it immediately stops sounding.
piano with sustain: you press a key and release it: it still sounds..

the most usual form of envelope generator found in synthesizers is ADSR.

key on here (“taste ein” in the picture below)…
A = Attack (rate)
D
= Decay (rate)
S = Sustain (level) —> after that / while that level is being kept: key off. (“taste aus” on the picture)
R = Release (rate)

means: press the key, now the sound get louder with ATTACK time to maximum level. after that it goes back to the level set in SUSTAIN with time DECAY. as long as you hold the key, the level will now keeps SUSTAIN level until you release the key. if oyu do that the audio signal will go back to silence with RELEASE time.
got it?
imagine two of them controlling the filter (VCF) and amplifier (VCA)!
so you got dynamical control over the “contour” and “brilliance” of the sound and determin if it is percussive or long sustaining or like a piano or like an organ..

MULTISEGMENT ENVELOPE:
set the time and live for each stage and loop the segments it is the highest level of controlling a sound..
this one is taken from the Waldorf Microwave XT..

NOTE: AUDIO-DEMOS OF THESE BASIC TUTORIALS ARE HERE


there are also some more interesting things in the OSCILLATOR section:

MORE ABOUT OSCILLATORS

What can be done with 2 Oscillators?

Ringmodulation between 2 Oscilllators: the result is a quite “mtetallic” sound when set to non equal frequencies.. (so better do not only try an interval of 1 octave or any “pure” interval)..what it does? it outputs the sum and difference between the 2 OSCs.. so this is good for “inharmonic and metallic spectra…

simple versions sometimes use XOR technique for rectangular waves!! It produces a waveshape that contains the sum of as well as the difference between the two original waveshapes – XOR mean logically: if any of 2 inputs are true the result is also true but NOT if both signals are true!! (thats the “exlusive”!)..

FM: the FM is easy to understand: one Oscillator modulates another! thats all! but at audio speed, this generates interesting spectra. makes rhodes and bellish sounds very easy!
ppl say it’s hard to programme, but it isn’t take your dx7 (or something like fmheaven or fm7 software etc..) and lock yourself in a room for 3 days and you got it!!.. the Osc. that controls the frequency of another Osc. is called modulator.

Crossmodulation crossmod: is not “just FM” but modulation of two audio OSCillators (modding each other), a common tech. to create “dirt”.. the formula (german: kreuzmodulation a special form of intermodulation) is here

Crossmodulation, Intermodulation:
non linear distortion of one or multiple signals (2 in this case). they start oscillating that do not “belong” to the original oscillation . the difference and the sum. signals
but not really a ringmod but to create dirt and high harmonics. – so it’s not just fm.

Crossmodulation is a XOR combination of the square waveshapes of Oscillators 2 and 3:
Crossmodulation – It produces a waveshape that contains the sum of as well as the difference between the two original waveshapes – XOR mean logically: if any of 2 inputs are true the result is also true but NOT if both signals are true!! (thats the “exlusive”!)..

NOTE: AUDIO-DEMOS OF THESE BASIC TUTORIALS ARE HERE

Additive Synthesis

here you don’t have filters or osc’s with lots of high frequencies. only sine waves. BUT you got lots of oscillators and envelope generators here!
a SINE WAVE is the one that has NO higher frequencies. it’s ONLY ONE FREQUENCY. ONE PITCH. no overtones, so you can not filter it! but you can built a sound using a multitude of those simple oscillators and envelope generators EACH!
this gives you a lot of influence as seen on the kawai K5000 series (64 and 128 OSCs!! and more complex env’s!)
don’t forget: this is the theory, there are lots of frequencies to make a real sound. most synthesizers only got their osc frequencies on the 1st, 2nd, 3rd etc.. harmonics, so to make “inharmonic” sounds it could be of help to tune some oscs to other frequencies in between.. but it’s only a question of the hardware/software ;)

physical modeling
models a natural accoustic instrument. the basics are comb filters and delay lines with feedbacks , filters (also all pass filters to only shift the phase) to really model the nature of an accoustic instrument. strings, a tube etc.. it gets interesting if you try to extend the “models” paramters for “unreal” instruments.. the so called VA (virtual analogue) synthesizers also do “model” the old analogue pitch drift and nature of an analogue synthesizer, but this is NOT pm. it’s VA ;) just another name ;)

sampling – this uses digitally recorded “samples” (=audio recording) as oscillator. some recent samplers do not only play it faster or slower (micky mouse effect!) but correct the real pitch by techniques like FFT (fast fourier transformation), granular synthesis, resynthesis.. like the vp9000, native instruments “kontakt” etc..

VECTOR SYNTHESIS (prophet vs, wavestation) and WAVETABLE synthesis (waldorf and ppg (micro)wave series)
Vector means: you got 4 OSCs and each of them plays some sample or spectrum..
Now you can “walk” through the 4 OSCs with the stick.. And “record” your “journey”..

That the basic principle.. The WS also can play a “sequence” of samples/waves.. This is sort of having a list that will play any ROM samples you want ..

Wavetables (wavetable synthesis by PPG / Waldorf) are different: you have 60 waves and “walk” through it using an envelope generator with 8 “steps”.. So you got lots of control..
You got 2 of those “walkers”..
And you can assign any other mod source to the wavetable that is being “walked” through..

VECTORSYNTHESIS:
like on korg oasys or wavestation or yamaha tg33 / sy 35 22 there are 4 OSCillators that are on the A,b,C or D site of a joystick controller, the envelope to control this movement can be recorded or editied and result in a “crossfading” of 4 very different (or what you like to) sounds, samples or spectrum ..
vector synthesis

ADDITIVE SYNTHESIS:
a number of fixed oscillators which have their own envelope are used. they are all sine waves because they need to sound on THEIR specifiy CERTAIN frequency (relative to the basic tone), ANY sound can be re-contructed out of sine waves. they represent the harmonics, but you need 64 like on the kawai k5000 or even more (add 6 of 64 OSCs with ENVelopes in the K5000) you can also detune the OSCs frequencies.. but still this will not allow ANY sound…
additive synthesis

FM-SYNTHESIS (FREQUENCY MODULATION (div. ALGORITHMS):
the idea here is one sine wave oscillator modulated the frequency of another oscillator, mostly called operator because yamaha used this term for the DX , TG and Fs1R series
there are 2 to 8 OP Systems “commonly” offered.. modulars could handle more.. like the G2 or other modular synthesizers..

find a complete “how to make a bass with FM” tutorial here / Tutorial für FM Bass Sounds hier..

how a 6 OP Algorithm setup could be – its how you modulate which oscillator.. a self modded one is called feedback OSC to create noise.. :
FM Synthesis Algorithms

more to come.. questions? please ask in the forum!!

synthesizer magazines:
(remember those made of PAPER?)

also: US mag keyboard (not too deep)..
do you know more? let me know (url?) any language..
there is a cool dutch one.. doon’t remember the name?..

some other rescources for browsing..old manuals etc.. goood to learn how synths work!

Synthesizer Basics (BOOK)
http://musiciansource.com/Books/technlgy/bsb.htm

Interesting Shockwave presentation:
http://nmc.uoregon.edu/emi/emp_win/main.html

Some interesting Moog Modular stuff:
http://arts.ucsc.edu/ems/music/equipment/synthesizers/analog/moog/Moog.html

The Beginner’s Synthesizer FAQ:
http://www.ezy.net/~genoside/midiwarez/synthfaq.html

http://www.ar.com.au/~novakill/Synth/synth.html
http://home.snafu.de/sicpaul/
http://www.geocities.com/SunsetStrip/Underground/2288/index.htm
http://www.harmony-central.com/Synth/
http://www.helsinki.fi/~ssyreeni/dsound/dsound
http://www.digitalmusicworld.com/html/hardware/SynthSeminars/fm-e/index.html

also: Wizoo books.. wizoo.com

mini glossary / in depth info:

General Synthesizer Information (Synthesizer Basics, Primers, knowledge, etc.)
THE SYNTHESIZER GLOSSARY SYNTH BASICS
eg.: hear how a ringmodulator sound like.., filters? what is a wavetable sound? synth mags: go here

WHAT IS SOFTSYNC ? HOW DOES IT WORK?
I don’t know much about how Soft-sync works but it does seem to change tone depending on how the phase of the VCO waveforms are lined up. If I press it on, and off about ten times, you here a different tone at each of the 1 tries. most of them similar, but a few of em will be heavily phase cancelled and tiny. Is this how it works?

BTW

I have a saw on VCO1, and a square wave on VCO2, one octave down

Generally the way synch works when VCO2 is synched to VCO1, is that every time the VCO1 waveform has a positive-going zero crossing (i.e. begins its cycle), the waveform of VCO2 is reset to the beginning of ITS cycle. That’s hard synch.  With soft synch, the VCO2 waveform does NOT reset for every time VCO1 begins its cycle.  It only resets if it is near the end of its cycle, and about to reset anyway.

I’m not sure if that’s correct; I believe that any sort of synch relies on the rising edge of the “master” waveform to reset the phase of the “slave”. In Soft Synch, the slave oscillator can be caused to completely lock in phase
with the master if their tuning relationships are consonant (octaves, fifths, etc.) It is often neccessary to tune the slave oscillator flat several cents in order to achieve a lock. Check “70’s Lead” for a soft-sync’d sound and check the tuning of osc 2. Note that the timbre of a soft-synch’d oscillator changes a bit, even if the master and slave are at the same frequency. In hard sync, the slave becomes a generator of harmonics as it attempts to both freerun and also reset to the rising edge of the master’s waveform cycle.

Not all voices will accurately soft sync due to the compromise between the sensitivity requirements of the circuit and the differences in tone which occur. It is an effect which is great for organ sounds (pipe and otherwise) and for firmer bass sounds as well. I’ve found that if the slave is tuned -below- the master, it will lock a bit better (and IIRC, it’s tone is a bit cleaner.

If a slave is exactly twice the frequency of the master, it will produce two complete wavecycles in the exact period of the master’s one, with the rising and falling edges being the same for both at the ends. This is useful when creating complex single-cycle waveforms for looping in small memory spaces in ROMplers (means: samples are use that are in the ROM/the fixed memory of the synth). Octloc (sp) in the QS synths was from Emerson’s Moog Modular, with three 921bs in soft sync, each an octave higher than the other. I had a sound, Morgan, in a factory set a few revs ago, which was osc 2 soft sync’d to 1 but two octaves higher, both oscillator producing square waves and the suboctaves at equal volume, for a 16-voice stack of four
perfectly-in-phase square waves. There were sounds like this as leads in
the Morg Garson “Moog” records such as Black Mass.

(One of the cooler features of the Wiard VCO is that there’s a synch *pot*, which can be adjusted from no synch, through varying degrees of soft synch with the threshold for
>oscillator reset being changed, to rock-solid hard synchronization … I
>don’t know of any others that allow this.)

I was in touch for a short while with a gent who was creating a feature-
packed modular called the EVOS (info in the AH archives). It never saw
the light of day AFAIK but it’s oscillators had the same continuously
variable Sync input function.

You have a Wiard? :-)

So with soft synch, if VCO1 & VCO2 at close frequencies, BUT freerunning,whether or not VCO2 will synch to VCO1 may vary based on slight phase/frequency differences between the two oscillators.  And as those differences will change over time, yes, the synched sound may vary depending on exactly when you hit the “synch” button.

If you don’t have the slave oscillator detuned into the “groove” which allows soft synch to lock, it can jump in and out of synch creating it’s own effect. James Reynolds created a sound, “Faux Organ” in the factory presets which takes advantage of this effect, IIRC.

Synths I know of with Soft Sync:

Moog 921b oscillators
Roland SH5 (you have to tune it’s slave oscillator flat as well as the A6s)
Matrix 6 (Oberheim)

I know that the curtis 3340 oscillator had a soft sync input pin as well as a hard sync input but I don’t remember any CEM synths
with this feature.

The 1st Synthesizer to.. / Der erste Synthesizer, der … konnte

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Synthesizer History Timeline

Inhaltsverzeichnis

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1 The First Synthesizer To…

1.1 Notes

If you are going to add to the list please use the same format and insert in chronological order.

1.2 The Synth List – Formating: Year – Manufacturer – Model – First at what..?

  • 1837 – C.G. Page (Salem. Mass) – first to produce electronically generated sound (not necessarily associated with a musical instrument). After inventing the Volta in 1800 (an early battery), in 1837 Page was doing experiments with coils and realized when certain coils were attached to a batter they omitted a ringing sound. While he initially thought the ring came from the electrical current was interrupted (battery disconnected), what was actually taking place was the induction through the coils was causing them to vibrate. via Peter Grenader
  • 1885 – Person and Ernst Lorenz -‘Elektrisches Musikinstrument’ – the first musical instrument designed to produce electrically generated sound. It used electronic vibrations to drive an electromagnet that were connected to resonating boards, which translated these vibrations to sound. via Peter Grenader
  • 1897 – Taddaeus Cahills – Telharmonium – electromechanical instrument.
  • 1936 – Oskar Sala – Mixturtrautonium – first synth using Subharmonic synthesis
  • 1939 – Homer Dudley invents the Parallel Bandpass Vocoder (VODER) – A manually key operated speech synthesizer
  • 1940 – Homer Dudley invents the The Voder speech synthesizer – A device which used the human voice and an artificial voice to produce a composite. Both were researched as a way to transmit speech over copper wires (id est, telephone lines)
  • 1948 – Hugh LeCaine – Electronic Sackbut – First voltage-controlled synthesizer
  • 1948 – Dr. Raymond Scott – Wall of Sound – First polyphonic Sequencing Workstation (electromechanical) and the Electronum – first sequencer.
  • 1950 – CSIR – Mk 1 – The first known use of a digital computer for the purpose playing music
  • 1956 – Louie and Bebe Barron – Produced the first all-electronic musical score for a major motion picture – MGM’s ‘Forbidden Planet’
  • 1957 – Max V. Mathews at Bell Labs – MUSIC – the first digital synthesizer. Technically, it was a computer program, though it set the stage for every digital synthesizer that proceeded it.
  • 1963/64 – Buchla – model 100 modular – 1st “modern” modular synth
  • 1967 – Moog – Moog modular synthesizer I, II & III – 1st commercial modular synth.
  • 1969 – EMS – Synthi VCS-3 – first non-modular mini-synth
  • 1970 – MoogMinimoog – 1st Mono Synth with keys (non-modular)
  • 1971 – Tonus/ARP – Soloist – 1st preset mono synth
  • 1971 – John Chowning – developed FM synthesis using the MUSIC-IV language (source), a direct descendent of Mathew’s MUSIC program. FM synthesis was later licensed by Yamaha, and used in popular synths such as the DX7.
  • 1971 – Buchla – 500 – micro-controlled polyphonic analogue in 1971, it was also programmable as you could save patches to floppy.
  • 1972 – Triadex Muse – first of many horrible sounding digital synth/seq workstation thingies
  • 1973 – Coupland Digital Music Synthesizer – First Digital (Triadex beat it?) Update via Peter Grenader: “No time to read through all these posts to see if it’s come up yet, but the Coupland was vaporwear…it never existed. I met Mark Vail, who’s now a friend, by writing him a letter informing him that his story about the Coupland in his Vintage Synthesizers book (GREAT book) which mentioned it’s only recorded showing was at the AES show in LA in 1978 was a farce. I was there – at their booth and their suite in the Hilton where the instrument was said to be. I was there on the first day, I was there on the last day. The only thing they had was a small model – about six inches across, sitting on a table. The booth was amazing – this radial orb multiple people could sit in, with a cover that came over each person which played what I remembered was a very impressive demo which swirled around four speakers inside the box. I, and everyone else, were blown away. They kept saying…’it will be here tomorrow, it’ll be here tomorrow’…so I showed up the last day just to see it, figuring by the then it would have arrived…it didn’t. I did see the frst Synclavier at that show however. Their suite was across the hall from the Coupland folk. That completely kicked the crap out of everything else shown that year.”
  • 1973 – NEDSynclavier – first digital synth
  • 1974 – RolandSH3a – first commercial additive synth
  • 1974 – RMI – Harmonic Synthesizer – first commercial additive synth
  • 1976 – YamahaCS80 – first synth with poly aftertouch = polypressure
  • 1976 – PPG – PPG 1003 sonic carrier – 1st programmable mono/duo synth (this, along with the model 1020, might have been the 1st synths to use DCOs as well)
  • 1977 (late) – OberheimOB1 – 1st commercial programmable mono synth
  • 1978 (late) – PPG – Wavecomputer 360 – 1st wavetable synth
  • 1978 – Sequential Circuits – microprocessor control the SCI Prophet10 (briefly) and the P5 — again based on existing E-mu tech stuff
  • 1979 – NEDSynclavier – First FM
  • 1979 – Fairlight CMI – First Sampler, First Workstation
  • 1982 – Sequential CircuitsProphet600 / First Midi Synthesizer (though some argue the Prophet 5 rev 3.2 is pre-MIDI MIDI)
  • 1983 – YamahaDX7 – Digital takes over, FM goes mainstream
  • 1983 – OSCOSCar – First real-time additive with analog filters
  • 1984 – Sequential CircuitsSixTrak – first multitimbral
  • 1985 – CasioCZ101 – First battery-powered all digital mini-synth
  • 1989 – Emu Systems – Proteus – First dedicated ROMpler
  • 1994 – Yamaha – VL1 – first physical modelling synth
  • 1995 – Clavia – Nord Lead – 1st Virtual Analog (VA)
  • 1996 – Rubberduck – still not the first softsynth but came before Seer Systems Reality.
  • 1996 – SteinbergVST – Ok not a synth but enabled a lot to be written as plug-ins and used simultaneously
  • 1997 – Seer Systems – Reality – First Modular Soft Synth
  • 2912 – KalQuestoTron – the first genetically engineered synth. Each cell is an oscillator, filter, and neural sequencer. Can be delivered via injection to always play ‘hold music’ in your head.


1.3 Related Links – Synthesizer History