Analog Synthesizer

Der analog Synthesizer (umgangssprachlich auch oft analog Synth oder analog Synths genannt) benutzt drei signalführende Bausteine: Den Oszillator, das Filter und den Verstärker. Der Oszillator erzeugt eine rohe, sehr obertonreiche Wellenform. Die Oszillatoren werden in einem Mixer gemischt und von dort in ein Filter geschickt. Damit lässt sich der Sound weicher bzw. dunkler machen, indem die oberen Frequenz-Anteile gedämpft werden. Auch lassen sich durch Filter-Resonanz bestimmte Spitzen im Spektrum hervorheben, was den typischen elektronischen, quietschenden oder schmatzenden Sound des analog Synthesizers ergibt.

Der Verstärker schließlich steuert beim analog Synthesizer die Lautstärke. Verstärker ist nicht nur hier ein technisch korrektes, aber von der Bedeutung her irreführendes Wort im Synthesizer-Jargon.

Filter und Verstärker (eher: Abschwächer) sind dafür verantwortlich, dass man die analoge Synthese auch als „subtraktive Synthese“ bezeichnet, denn sie entziehen der rohen Oszillatorwellenform Obertöne und Lautstärke.

Analog Synthesizer Oszillator

Ein Oszillator erzeugt das Roh-Signal für den Synthesizersound. Grundsätzlich kann man am Oszillator nur zwei Parameter steuern: Tonhöhe und Klangfarbe. Alle Parameter des Oszillators beeinflussen nur diese beiden Eigenschaften des Ausgangssignals. Wie bei allen Modulen eines Synthesizers ist das Prinzip völlig einfach, erst die Details machen das Ganze unübersichtlich. Beim Oszillator etwa sieht das so aus:
Der Oktavregler legt die Ausgangs-Oktavlage fest. Mit dem Detune-Regler kann man den Oszillator – meist in Hundertstel-Halbtönen – verstimmen. So wird die Tonhöhe im Normalfall von der Klaviatur gesteuert, zusätzlich addiert ein LFO das Vibrato.

Die Grundklangfarbe wird von der Oszillator-Wellenform bestimmt. Da die Auswahl an analogen Wellenformen sehr begrenzt ist und ein Oszillator allein oft langweilig und steril klingt, sind Synthesizer mit zwei Oszillatoren deutlich flexibler.

Analog Synthesizer Filter

Bei allen Instrumenten gibt es Möglichkeiten, den Klang zu dämpfen – so z. B. Deckel und Hammerfilz beim Klavier, Dämpfer oder Filzklöppel für Schlaginstrumente, weichere Plektren bei Gitarren. Keines davon kann den Grundklang des Instrumentes aber völlig verändern und nicht nur dumpfer machen – wie es der Dämpfer der gestopften Trompete kann, der die Funktionsweise eines Filters am besten veranschaulicht.
Zentrale Regelmöglichkeiten eines Filters sind die Cutoff-Frequenz und die Resonanz:

Cutoff

Die Grenze, oberhalb oder unterhalb (abhängig vom Filtertyp) der ein Filter Frequenzen dämpft wird als Cutoff-Frequenz bezeichnet. Im Grunde ist auch das ein verwirrender Begriff, denn die Frequenz selbst kann Ihnen herzlich egal sein – man sieht ohnehin nur einen Wertebereich von 0-127.
Ein statisches Filter allein ist klanglich allerdings noch genauso langweilig wie die Oszillator-Wellenform. Zu einem musikalisch interessanten Sound wird das Ganze erst durch Filterverläufe, per Hüllkurve, durch Drehen eines Wheels oder auch eine LFO-Modulation. Erst dann entstehen schmatzende Leads, knackige Bässe oder fette Synthbrass-Sounds.

Eine Standard-Modulationsquelle der analog Synthesizer Filtersektion ist der Parameter Keybaord-Tracking: dieser regelt die Modulation der Cutoff-Frequenz in Abhängigkeit der Tonhöhe. Man erreicht damit z.B., dass sich mit steigender Tonhöhe das Filter öffnet.

Resonanz

Dieser Regler spitzt den Bereich um die Cutoff-Frequenz zu, vergleichbar dem Q-Regler eines parametrischen Equalizers. Je höher die Resonanz, desto deutlicher und synthetischer die Filterwirkung, bis hin zu den typischen Wah-Wah- oder Schmatzeffekten. Filter ohne eine Resonanzfunktion klingen nicht wesentlich spannender als Bass- und Höhenregler.
Wird die Resonanz bis zum Anschlag aufgedreht, beginnen viele Filter, selbst zu schwingen und einen Sinuston in Höhe der Cutoff-Frequenz zu erzeugen – Selbstoszillation heißt das dann. Dieser Ton mischt sich dann mit dem Oszillatorsignal und wird zum Beispiel gern für analoge Orgelsounds oder auch als Sinuston für elektronische Drumsounds benutzt.
Diese beiden Parameter sind die einzig regelbaren Eigenschaften des Filters – Sie erinnern sich: Bei den Oszillatoren war es ähnlich simpel. Kommen wir zu den Filtermodi. Ähnlich den Bass-, Höhen- oder Mittenreglern gibt es auch bei den Synthesizerfiltern unterschiedliche Charakteristika. Diese Filtertypen gibt es selbstverständlich nicht nur in analogen Synthesizern, sondern in allen, die überhaupt Filter anbieten.

Kombination von Filtern

Die meisten analog Synthesizer bieten gleich mehrere Filter an, die man parallel und seriell schalten kann. Schaltet man zwei identische Filter hintereinander, verdoppelt sich die Filterwirkung. Schaltet man dagegen einen Tief- und einen Hochpass parallel, kann man den Klang „sprechen“ lassen. Hier macht Experimentieren besonders Spaß.

Analog Synthesizer Keyboard

Analoge Synthesizer arbeiten bekanntlich spannungsgesteuert. Die Tonhöhe des Oszillators wird von einer Steuerspannung bestimmt, so auch der Start und das Ende einer Note. In neueren oder virtuellen analogen Synthesizern ist dieser Bezug nicht mehr sichtbar, trotzdem ist es nicht verkehrt, sich die versteckten Zusammenhänge einmal sichtbar zu machen.

Am einfachsten ist das mit dem „Eingabe-Tool“ – dem Keyboard. Für die mechanischen Eigenschaften etwa einer Klaviertastatur gibt es nämlich im Synthesizer analoge Entsprechungen – heute gibt‘s das Ganze natürlich auch in digital, da heißt es MIDI.

Analog Synthesizer Controller

Genau genommen ist ein Synthesizer eine flexible Klangmaschine, die auf Spannungen von außen reagieren kann. Dass Synthesizer Keyboards haben, liegt daran, dass die meisten User serienmäßig mit Fingern ausgestattet sind und auf dem Klavier lernen.

Die Ausdrucksmöglichkeiten des Synthesizers gehen ein allerdings weit über die pianistische Spielweise hinaus. Die Controller für den Eingriff in die Klangerzeugung sind ebenfalls den Fingern und Füßen angepasst. Jeder hat seine Vor-und Nachteile

Da der Mensch von Mittelalter an das Vibrato und Tremolo gewöhnt war, hielt sich der LFO als Haupt-Modulationsquelle bis heute fest im Sattel. Sehr interessante Sounds lassen sich aber vor allem dann erzielen, wenn die Modulation selbst im hörbaren Bereich schwingt, ein Audio-Oszillator also die Modulationsquelle ist. An Stelle von ein bisschen Gewabber entstehen dann nämlich neue Obertöne und Klangverläufe. Bei analogen Synthesizern findet man dieses Feature noch verhältnismäßig oft, bei digital-analogen kaum.

Wegweisende Synth- Hersteller waren und/oder sind Moog, Korg, Roland, PPG, Waldorf und viele andere. Die meisten heutigen und kommerziellen Synths (wie z.B. der Microkorg von Korg) sind digitale Synthesizer. Allerdings gibt es auch immer wieder einige analog Synthesizer für kleines Geld, wie die Volca Serie von Korg oder die Brute Serie von Arturia.

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