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Synthesizer Grundlagen

Hallo,
Ich möchte in Bitwig einen Synthesizer bauen. Doch zuvor möchte ich die Synthesizer Grundlagen etwas genauer kennenlernen. Es gibt ja viele Bücher, wo aber viel drinnen steht was nur allgemein ist.
Darum suche ich eine Erläuterung wo beschrieben wird was folgende Sachen sind und was sie machen und was dabei passiert.
Es geht um folgende Begriffe: Oszillator, Filter, Hüllkurve (Envelope), Verstärker, ADSR und LFO.
Ich würde mir gerne zu jeden der Begriffe einen Text ausdrucken um es besser zu verstehen.
Oder kennt jemand doch noch ein Buch dazu, was ich nicht gefunden habe.
Noch ein schönes Wochenende
KlavierOpa
 
@fanwander Hat da, glaube ich, ein sehr gutes Buch geschrieben. Neu vermutlich nicht mehr erhältlich, verkauft aber jemand gerade bei eBay: https://ebay.io/m/sjdYME
 
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M.i.a.u.: MartYATARI, sllk, GASmann und eine weitere Person
Es ist wirklich schwierig, etwas konkretes zu empfehlen, weil die Voraussetzungen sehr unterschiedlich sind. Und jeder geht da auch anders ran. Manche eher technisch, andere eher musikalisch. Manche wollen erst verstehen, was da eigentlich passiert, bevor sie überhaupt anfangen, andere verstehen, indem sie an Knöpfen drehen.

Ich find eben genanntes Buch auch sehr gut. Es ist aber im Verlauf auch sehr tiefgehend und dann oft nicht mehr so zugänglich.

YouTube und der Dialog mit einer KI kann auch etwas bringen. YouTube, weil man Sachen gleich visualisiert bzw. hört. Das kann ein Buch nicht leisten. Und es ist eben doch sehr wichtig: Genau hinzuhören. Und eine KI hat da Stärken, weil man immer wieder genau nachfragen kann, wo man etwas nicht so einleuchtend findet.

Ich nutz gern zB das hier: https://duck.ai/
 
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M.i.a.u.: Golden-Moon
Es geht ja bei meiner Anfrage nicht um ein Buch ,sondern Hauptsächlich um die Erläuterung der Begriffe die auf einer Internetseite zu finden sind , Wikipedia gibt auch nur eine grobe Erklärung. Habe mir die Leseprobe von folgenden
Keine Angst vorm Synthesizer oder Modular Synthesizer.
 
Vielleicht irgend einen einfach gestrickten Freeware Synth nehmen und probieren was so ein Bauteil so mit dem Sound so anstellt. Ansonsten einfach hier fragen, denn die Probleme liegen oft im Details und weniger in der Funktion der Bauteile. Ich würde auch Pulsbreitenmodulation aka PWM, Oszillator Sync und Filtersättigung mit auf die Liste schreiben.
 
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M.i.a.u.: sllk
vielleicht hilft dieses buch etwas weiter?

 
Ich kann das hier empfehlen. Ist sehr Praxisnah geschrieben, mit Synth auf CD zum ausprobieren.

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M.i.a.u.: MartYATARI
  • #10
Darum suche ich eine Erläuterung wo beschrieben wird was folgende Sachen sind und was sie machen und was dabei passiert.
Es geht um folgende Begriffe: Oszillator, Filter, Hüllkurve (Envelope), Verstärker, ADSR und LFO.
Ich würde mir gerne zu jeden der Begriffe einen Text ausdrucken um es besser zu verstehen.
Das sind Grundbegriffe/-funktionen für die man nicht unbedingt ein Buch braucht.. Wenn ich Zeit finde, schreibe ich dir zu jedem was idiotensicheres hin. Falls es in der Zwischenzeit keiner vor mir macht.
 
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M.i.a.u.: MartYATARI
  • #11
von mir gibt's das hier: Ist ein Videokurs mit div. Synths, startet bei 0 und endet bei 2OP FM und Co.
Hab auch mal was kostenlos ins Wiki geschrieben, ist aber aus heutiger Sicht zu durcheinander - das müsste man natürlich neu machen.
 
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  • wunderbar
M.i.a.u.: Bruce, Damton und sllk
  • #13
Die Begriffe kannst Du auch ergoogeln oder Dir halt per KI erklären lassen.
 
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M.i.a.u.: vogel und Golden-Moon
  • #14
Ich denke auch für's erste Verständnis reicht Google und KI. Tiefergehende Fragen machen durch aus Sinn sie hier im Forum zu stellen. Hier gibt es schnelle Antworten von kompetenten Leuten.
 
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M.i.a.u.: Lefty de Vito, Rolo und HYRN
  • #15

Oszillator​

Was es ist: Die Signalquelle des Sounds. Er erzeugt eine Grundwelle (z. B. Sägezahn, Rechteck, Dreieck, Sinus).
Was er macht: Er erzeugt periodische Schwingungen mit bestimmter Tonhöhe und oft auch Klangfarbe (über die Wellenform).
Was dabei passiert: Aus dem Oszillator entsteht die „Roh“-Tonenergie. Je nach Wellenform enthält der Ton mehr/andere Obertöne → daraus wird die Grundcharakteristik des Klangs.

Filter​

Was es ist: Ein Frequenz-„Selektor“, der bestimmte Bereiche dämpft oder durchlässt.
Was er macht: Z. B. Tiefpass (lässt tiefere Frequenzen durch), Hochpass (lässt hohe durch), Bandpass (nur ein Frequenzband).
Was dabei passiert: Der Klang wird „geformt“: Ein Tiefpass macht ihn oft weicher/„dunkler“, ein Hochpass kann ihn „spitzer/heller“ machen. Meist ist das Filter auch ein zeitlicher Effekt, wenn man die Grenzfrequenz bewegt.

Hüllkurve​

Was es ist: Eine zeitliche Steuerung (Verlauf), die bestimmt, wie sich ein Parameter über die Zeit ändert — typischerweise Lautstärke oder Filterfrequenz.
Was sie macht: Sie „zeichnet“ einen Verlauf, der zu einem Klangereignis passt (z. B. Taste drücken → Ton startet → sinkt ab).
Was dabei passiert: Der Synthesizer nimmt einen Parameter und lässt ihn einem vorgegebenen Muster folgen (z. B. Lautstärke steigt schnell an, bleibt kurz, fällt ab). Das beeinflusst direkt, ob der Ton wie „Pluck“, „Pad“ oder „Bass“ wirkt.

Verstärker​

Was es ist: Der Block, der die Lautstärke (Amplitude) des Signals regelt.
Was er macht: Er multipliziert das Audiosignal mit einem Gain-Faktor.
Was dabei passiert: Wenn die Hüllkurve auf den Verstärker wirkt, wird die Lautstärke über die Zeit so geformt, dass der Sound nicht nur „da“ ist, sondern einen Charakter über die Dauer bekommt (Attack/Decay/Sustain/Release).

ADSR​

Was es ist: Ein sehr verbreitetes Envelope-Modell mit vier Phasen.
Was es macht / Parameter:
  • A (Attack): Zeit bis zur maximalen Lautstärke
  • D (Decay): Zeit, bis zur Sustain-Lautstärke
  • S (Sustain): Lautstärke, die während gedrückter Taste gehalten wird
  • R (Release): Zeit, bis der Ton nach Loslassen der Taste auf 0 fällt
Was dabei passiert: Die Hüllkurve steuert meist den Verstärker (Amplitude). Dadurch entsteht die typische „Ein- und Aus“-Charakteristik eines Tons.

LFO​

Was es ist: Ein Oszillator, dessen Frequenz meist im unterhörbaren Bereich liegt (z. B. < 20 Hz).
Was er macht: Er moduliert andere Parameter (nicht den Ton direkt), z. B.:
  • Tonhöhe → Vibrato
  • Filterfrequenz → „Wah“-Bewegung (Filter Sweep)
  • Lautstärke → Tremolo
Was dabei passiert: Der LFO erzeugt eine sich langsam ändernde Steuerspannung. Dadurch „wackelt/atmet“ oder „pumpt“ das Klangverhalten rhythmisch oder flächig — je nach LFO-Form (Sinus, Sägezahn, Rechteck…) und Geschwindigkeit.

 
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M.i.a.u.: Lumm
  • #17
Es geht ja bei meiner Anfrage nicht um ein Buch ,sondern Hauptsächlich um die Erläuterung der Begriffe die auf einer Internetseite zu finden sind , Wikipedia gibt auch nur eine grobe Erklärung. Habe mir die Leseprobe von folgenden
Keine Angst vorm Synthesizer oder Modular Synthesizer.
Ich denke, das entscheidende sind nicht diese Begriffe, sondern das Verständnis für die dahinter stehenden Prinzipien. Erst wenn man die kapiert, dass ein LFO und ein Oszillator das gleiche sind, dass ein Sequencer eine Oszillatorkurvenform erzeugen kann, dass ein Filter und eine Envelope und eine Portamento-Steuerung letztlich auch das gleiche sind, dann wird einem Synthese klar.

Letztlich geht es immer um die beiden Konzepte "Spannungssteuerung" und "Slewrate-Control".

Nur zu sagen "LFO ist für Vibrato oder Tremolo da", das kann man machen (und es beschreibt ca 70% der üblichen Anwendungsfälle). Aber es schickt Dich bei Klangsynthese in eine gedankliche Sackgasse. Dann wirst Du die FM-Synthese eines Yamaha DX-7 nie verstehen.
 
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M.i.a.u.: Fitzgeraldo, Rolo, PWM und 2 andere
  • #18
Keine Ahnung wie das in Bitwig gelöst ist, um zu verstehen was da bei den einzelnen Begriffen passiert, würde ich eher Elektrotechnik empfehlen.

Oder sowas hier:
 
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M.i.a.u.: niere
  • #19
Nur zu sagen "LFO ist für Vibrato oder Tremolo da", das kann man machen (und es beschreibt ca 70% der üblichen Anwendungsfälle). Aber es schickt Dich bei Klangsynthese in eine gedankliche Sackgasse. Dann wirst Du die FM-Synthese eines Yamaha DX-7 nie verstehen.
Sicher, man kann Grundschulkindern mit Hochschulmathematik kommen, damit die nicht nur lernen, dass, sondern auch warum eins und eins zwei ist und warum das für natürliche Zahlen wie für hyperkomplexe Zahlen im Hilbertraum gilt, oder so. ;)

Mit interlektueller Hirnwichse ist dem TE nicht geholfen.

Das Beschreiten von Sackgassen gehört zum Lernen dazu. Ja, das mag ineffizient erscheinen. Aber so lassen sich zunächst wichtigere Dinge einfacher verstehen. Der Aufbau von Sackgassen mit Stützfunktion ist elementar in der Didaktik.

Anderes Beispiel: Ein Herr Sauter behauptet in seinem Büchlein "Musikalisches Grundwissen" (3. Aufl., 2023) doch glatt, dass ein Gis in A-Moll vorkäme, ein G aber nicht. Hat der Herr keine Ahnung wovon er redet, oder hat er sich dabei was gedacht?

Auch einem @fanwander sind vor höflich ungewusst vielen Jahren zunächst Schwimmhäute zwischen den Fingern gewachsen.

Nun könnte ich mich auch noch zum Thema äußern, da ich wieder eine ganz andere Perspektive auf diese Begriffe hätte. Aber nerdige Hirnwichse hilft dem TE ja auch nicht. Schade.
 
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  • #20
Sicher, man kann Grundschulkindern mit Hochschulmathematik kommen, damit die nicht nur lernen, dass, sondern auch warum eins und eins zwei ist und warum das für natürliche Zahlen wie für hyperkomplexe Zahlen im Hilbertraum gilt, oder so. ;)
Sorry aber Du hast die Idee, die hinter dem Wort mit "Grundprinzipien" steckt, auch nicht verstanden. Es geht nicht um die "Hirnwichsemathematik", sonder darum, zu erkennen, dass ein Oszillator nicht Töne erzeugt, sondern Spannungen, und dass er wiederum mit Spannungen in der Frequenz gesteuert wird, und dass man mit der Spannung, die der eine Oszillator (in dem Fall der LFO) erzeugt, die Frequenz des anderen Oszillators bestimmen kann.

VIelleicht schafft es Dein vorurteilsbeladenes Denken zumindest zu erkennen, dass in dieser Erläuterung keine einzige Formel vorkam, und dass auch die Türe zum Hilbertraum zubleiben konnte
 
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M.i.a.u.: Fitzgeraldo, Lefty de Vito und Rolo
  • #21
vorurteilsbeladenes Denken
Muss das jetzt sein, mein Denken grundlos als "vorurteilsbeladen" zu framen?

Vielleicht hast du das Grundprinzip eines Gleichnisses nicht verstanden.

Es macht durchaus Sinn, einen Oszillator zu beschreiben in Hinblick darauf, was er für das Ohr wahrnehmbar tut. Spannung macht einen weiteren gedanklichen Hopp nötig, obwohl der für Anfänger unnötig ist. Ein Low Frequency Oscillator ist, wie der Name schon sagt, für langsame Schwingungen konzipiert, die unterhalb der Hörschwelle rangieren. Damit lassen sich andere Oszillatoren beeinflussen, "modulieren", und das Ohr kann diese langsamen Schwingungen "hören", ohne dass es den wahrgenommenen Grundton tangiert. Je höher, desto schneller das Tremolo/Vibrato/egal was für eine Variation letztendlich, wodurch das "Wabern" bei Überschreitung der Hörschwelle in Klangveränderung übergeht.

In ehrfürchtiger Liebe,
dein Namensvetter
 
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  • #22
Könnt ihr euch bitte vor der Tür prügeln? Danke!
 
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  • HaHa
  • Gute Idee
M.i.a.u.: Fitzgeraldo, Lefty de Vito, MartYATARI und 4 andere
  • #23
Das finde ich übrigens auch nicht schlecht:
 
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M.i.a.u.: Fitzgeraldo, andreas2, dhinda und eine weitere Person
  • #24
tatsächlich finde ich hier den Ansatz, mit KI/LLM zu arbeiten gar nicht schlecht - aktuelle LLM können auch auf Nachfrage mehr Details und Querverbindungen aufzeigen und auch Dinge (z.B. resultierende Wellenformen) visualisieren.
 
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M.i.a.u.: Kick, vogel, fanwander und 2 andere
  • #25
Keine Ahnung wie das in Bitwig gelöst ist, um zu verstehen was da bei den einzelnen Begriffen passiert, würde ich eher Elektrotechnik empfehlen.

Oder sowas hier:
Ich kann der Idee, mit einem übersichtlichen kleinen Modularsystem zu lernen, nur beipflichten.

Ich selbst klimperte lange Zeit technisch ziemlich verloren auf meinen ersten Hardwaresynths rum. Bis ich mir viel später ein kleines Modularsystem zusammenstellte. Damit erschloss sich binnen weniger Stunden, was mir zuvor lange nicht durchschaubar war.

Wer einen Oszillator direkt abgreift und dessen "Klang" isoliert hört und verändert, benötigt kein Physikstudium, um zu verstehen, was ein solcher tut und wie man den Output desselben verändert.
Und wenn man dann noch die Möglichkeit besitzt, sich diesen Output in einem Oszilloskop zu betrachten, bleiben kaum mehr Fragen offen und Begrifflichkeiten erschließen sich schnell.

Z.B. mit den Behringer* 100er-Modulen sollte ein taugliches Startsystem wie das oben genannte EDU samt Case für etwa 300 Euro gut zu realisieren sein.
 
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  • #26
Darum hatte ich oben das Buch zu VCV empfohlen, das ist deutlich billiger als 300 Euro. Der @KlavierOpa will sich einen Synth in Bitwig bauen, da braucht er zum Lernen wohl kein Doepfer-System.
 
  • #27
Es macht durchaus Sinn, einen Oszillator zu beschreiben in Hinblick darauf, was er für das Ohr wahrnehmbar tut.
Das ist es doch gerade, ein OSC macht rein gar nichts für das Ohr. Er steht weit am Anfang einer Kette an deren Ende wieder andere Elektromechanische Dinge Passieren die für unser Ohr relevant sind.

Der TE möchte sich einen Synth bauen Real/Virtuell spiel da überhaupt keine Rolle, zuvor möchte er aber die Grundlagen dazu genauer verstehen.
Und damit das passiert muss man halt ganz unten anfangen.
Einfach nur zu sagen so funktioniert Synthese weil ein OSC und VCF das machen können, damit ist dem TE wenn er es den richtig verstehen und es sich nicht zu leicht machen möchte nicht geholfen. Weil der Synth mit dem er Synthese betreiben kann noch nicht gebaut ist.

Deswegen finde ich das EDU System von Erica so gut, weil es dich aus der unvorstellbaren Sackgasse wie ein Haufen bunter Bauteile irgendwann mal Töne mache kann mitnimmt.
 
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M.i.a.u.: Modulerche
  • #28
Für Bitwigs interne Instrumente gibt es doch Unmengen an Tutorials auf Youtube, plus die unglaublich gute interne Hilfe-Funktion, plus das sehr gute Online-Handbuch.
 
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M.i.a.u.: Kick
  • #29
Dass LFO/OSC irgendetwas mit Spannung zu tun hat, ist in der Vorstellung von @fanwander und einigen hier also auch bei rein digitalen Synths der Fall? Also von mir aus, wähne mich in der analogen Szene gelandet.

Lasst mich sodenn, bewusst an steilen Klippen der Widersprüchlichkeit Rumkraxelnde soll man nicht aufhalten – für mich sind das halt periodische Bitmustermodulatoren, die wie andere Software agnostisch den Prozessoren überlassen, mit welchen Spannungen sie sich betreiben. Ob das dem TE jetzt weiterhelfe oder nicht. Er sollte wissen, dass er es hier mit Analogfans zu tun hat.

Und ob Osc = periodische Spannungsmodulatoren Wavetablesynthese erklären, ist hier auch nicht Thema, deshalb mach ich das Fass nicht auf.
 
  • #30
Dass LFO/OSC irgendetwas mit Spannung zu tun hat, ist in der Vorstellung von @fanwander und einigen hier also auch bei rein digitalen Synths der Fall?
Ersetze Spannung durch Zahlen. Ansonsten: Lerne mal mit Abstraktion zu denken.
 
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