Funktionsprinzip von subtraktiven Synthesizern

Es gibt die unterschiedlichsten Ansätze zur Klangerzeugung mit einem Synthesizer (siehe Weitere Synthese-Methoden). Obwohl es viele Unterschiede zwischen den einzelnen Synthesizermodellen gibt, folgen doch die meisten einem Funktionsprinzip, einer Architektur und einem Signalfluss, bekannt als Konzept der "subtraktiven Synthese".

Michelangelo soll einst auf die Frage, wie er es schaffe, aus einem Granitblock einen Löwen herauszuhauen, geantwortet haben: "Ich schlage einfach alles weg, was nicht nach Löwe aussieht."

Die subtraktive Synthese funktioniert im Grunde genommen wie folgt: Sie filtern (entfernen) die Anteile des Klangs, die Sie nicht hören möchten. Anders ausgedrückt subtrahieren Sie Teile des Frequenzspektrums, bestehend aus dem Grundton und den zughörigen Obertönen.

Der subtraktive Ansatz der Synthese unterstellt, dass man sich dem Klang eines akustischen Instruments annähern kann, wenn man einen einfachen Oszillator hernimmt, der eine Reihe verschiedener Wellenformen mit unterschiedlichen Frequenzspektren ausspielt. Das Signal wird von einem Oszillator in ein Filter geschickt, das die frequenzabhängigen Pegelverluste und Resonanzen im Korpus des Instruments repräsentiert. Das gefilterte (oder auch ungefiltert belassene) Signal wird über den zeitlichen Verlauf der Note von der (Regel-)Verstärker-Sektion im Pegel geregelt. Dieses Element heißt auch "Dynamikstufe", "Amplifier" oder in einem analogen Synthesizer "VCA" (Voltage Controlled Amplifier). Der VCA sorgt im analogen Synthesizer dafür, dass die Note verstummt, wenn die Taste losgelassen wird.

Das eigenständige Timbre, die Intonation und die Dynamik eines konventionellen akustischen Musikinstruments können im Prinzip durch eine Kombination dieser elektronischen Elemente nachgebildet werden.

Heutzutage verfolgt niemand mehr den ästhetischen Ansatz, ein akustisches Instrument wie die Klarinette mit analogen Synthesizern nachahmen zu wollen. Dazu sind die Klangbibliotheken für Sampler mit mehreren Gigabyte Arbeitsspeicher (wie die des EXS24 mkII) einfach zu klar überlegen.

Die eigentliche Stärke subtraktiver Synthesizer ist ihre ganz eigene Klangästhetik und Soundpalette.

Diese Art der Synthese ist allen analogen wie virtuell-analogen Synthesizern gemein.

Eine Übersicht der Komponenten von subtraktiven Synthesizern

Die Frontpaneele der meisten subtraktiven Synthesizer enthalten eine Auswahl ähnlicher signalerzeugender und -verarbeitender Module, die mit einer Reihe von Modulations- und Steuerungsmodulen verknüpft werden können. Die Anordnung der Module erfolgt zumeist in Richtung des Signalflusses von links nach rechts.

Figure. Basic subtractive synthesizer signal flow diagram.
Signalerzeugende und -verarbeitende Module
  • Oszillatoren: Erzeugen das Grundsignal, das als Ausgangsbasis dient. Dabei handelt es sich normalerweise um eine obertonreiche Wellenform (siehe Oszillatoren). Viele Synthesizer verfügen über mehr als einen Oszillator.
  • Filter-Bereich: Bearbeitet das Signal der Oszillatoren, indem es Anteile des Frequenzspektrums ausfiltert, also entfernt. Viele Synthesizer verfügen über ein einzelnes Filter, das das gemischte Signal mehrerer Oszillatoren filtert. Synthesizer mit mehreren Oszillatoren können auch über mehrere individuelle Filter verfügen, die es erlauben, das Signal eines jeden Oszillators individuell zu filtern (siehe Filter).
  • Amplifier-Bereich: Regelt den Pegelverlauf über die Zeit. Zum Amplifier (auch "Dynamikstufe") gehört ein Modul, das als Hüllkurvengenerator, kurz Hüllkurve, oder im Englischen als "Envelope (Generator)" bekannt ist. Die Hüllkurve bietet mehrere Regler für die verschiedenen Phasen eines Klangs (Einschwingphase, Ausklingphase nach Loslassen der Taste und so weiter). Einfache Synthesizer bieten grundsätzlich eine einfache Hüllkurve, die den Verlauf des Pegels der Dynamikstufe (Amplifier), aber auch das Filter über die Zeit regelt. Kompliziertere Synthesizer bieten mehrere Hüllkurven (siehe Hüllkurven im Amplifier-Bereich).
Modulation und Steuerungselemente
  • Modulatoren: Werden verwendet, um die Parameter der signalerzeugenden und -verarbeitenden Elemente fernzusteuern (zu modulieren). Modulationen können automatisch vom Gerät erzeugt werden oder manuell bedient werden, wie etwa am Modulationsrad an der Keyboard-Tastatur. Die meisten Synthesizer verfügen über einen LFO (Low Frequency Oscillator, "Niederfrequenter Oszillator"), der eine Wellenform ausgibt, mit der man das Signal modulieren kann. Siehe Modulation.
  • Globale Parameter: Betreffen grundlegende Eigenschaften der Klangerzeugung, etwa das Portamento-Verhalten (gleitende Übergänge zwischen den Frequenzen der einzelnen Noten), Pitch Bender, monophone oder polyphone Spielweise (siehe Globale Parameter).

Oszillatoren

Das Audiosignal eines Synthesizers wird vom Oszillator erzeugt. Dieser bietet eine Auswahl aus einer Handvoll elektronisch einfach herzustellender Wellenformen mit unterschiedlichem Obertongehalt. Die Grundklangfarbe hängt von den Pegelverhältnissen zwischen Grundton und allen einzelnen Harmonischen ab.

Gängige Synthesizer-Wellenformen

Die Eigenschaften der gängigsten Synthesizer-Wellenformen werden im Folgenden dargestellt.

Sinuswelle

Der Grundton selbst in reiner Form, ohne Harmonische. Die Sinuswelle beziehungsweise der Sinuston sind gewissermaßen das Atom, "das Unteilbare" der Akustik. Der Sinuston ähnelt dem Klang einer Flöte (nach dem Anblasgeräusch) oder mit feuchten Fingern gestrichenen Weingläsern.

Figure. Short sine signal shown as both a waveform and frequency spectrum.
Sägezahn

Klar und brillant klingend, enthält das reiche Spektrum des Sägezahns alle geradzahligen und ungeradzahligen Harmonischen. Der Sägezahn gilt als erste Wahl bei der Erzeugung von Streichern, Flächen, Bässen und Bläsern.

Figure. Sawtooth signal shown as both a waveform and frequency spectrum.
Rechteckwelle und Pulswelle

Die oft als hohl und hölzern klingend beschriebene Rechteckwelle enthält in ihrer symmetrischen Gestalt mit 50 % Impulsbreite nur ungeradzahlige Harmonische. Sie ist für Rohrblattinstrumente, Flächen und Bässe ebenfalls geeignet. Aber auch Bassdrums, Congas, Toms und andere Perkussionsinstrumente können sehr schön mit der Rechteckwelle, oft in Verbindung mit Rauschen, nachgebildet werden.

Figure. Rectangular signal shown as both a waveform and frequency spectrum.

Die Rechteckwelle kommt auch mit unsymmetrischen, schmaleren Impulsbreiten als Impulswelle vor. Die Impulsbreite der Rechteckwelle kann oft moduliert werden (Impulsbreitenmodulation, "Pulse Width Modulation", kurz PWM). Je näher sie sich der quadratischen Gestalt annähert, desto hohler klingt sie. Wenn die Rechteckwelle in der Impulsbreite variiert wird, ändert sich ihr Obertongehalt. Der grundtonärmere Klang ist für die Simulation von Rohrblattinstrumenten, Bässen und Bläsern interessant. Siehe Umformen von Wellenformen.

Figure. Square signal shown as both a waveform and frequency spectrum.
Dreieck

Die Dreieckwelle enthält wie die Rechteckwelle nur ungeradzahlige Obertöne. Da der Pegel der Obertöne der Dreieckwelle zu höheren Frequenzen schneller abnimmt, klingt die Dreieckwelle runder und wärmer. Sie eignet sich ideal zum Erzeugen von Flöten, Flächen und dem Vokal "o".

Figure. Triangular signal shown as both a waveform and frequency spectrum.
Rauschen:  Rosa/Rot, Blau, Weiß

Rauschen (Noise) wird gerne genommen, um Perkussionsklänge zu synthetisieren, etwa Snaredrums, aber auch Wind, Wellen und andere rauschende Klänge.

  • Weißes Rauschen: Die bei den meisten Synthesizern vorkommende Rauschform. Weißes Rauschen (White Noise) ist ein Gemisch aller Frequenzen mit gleichem Pegel gleichzeitig.
    Figure. White noise frequency spectrum.
  • Rosa Rauschen und Rotes Rauschen: Diese Rauschfarben enthalten ebenfalls alle Frequenzen, aber der Pegel nimmt im Vergleich zum Weißen Rauschen nach oben hin ab, da er gehörgerecht logarithmisch gewichtet ist. Rosa Rauschen (Pink Noise) fällt im Pegel um 3 dB/Oktave nach oben hin ab. Rotes Rauschen fällt um 6 dB/Oktave ab.
    Figure. Pink noise frequency spectrum.
  • Blaues Rauschen: Blaues Rauschen ist das Gegenteil von Rosa Rauschen. Hier nimmt der Pegel nach unten hin um 3 dB/Oktave ab.
    Figure. Blue noise frequency spectrum.

Es gibt andere Rauschklangfarben, diese findet man aber nicht unbedingt als Wellenform in Synthesizern.

Umformen von Wellenformen

Man kann die Grund-Wellenformen verbiegen, um neue Wellenformen zu erzeugen. Dies resultiert in einer anderen Klangfarbe, wodurch sich die Sound-Möglichkeiten erweitern.

Es gibt viele Möglichkeiten, eine Wellenform umzubiegen. Eine naheliegende ist z. B. die Modulation der Impulsbreite bei der Rechteckwelle, siehe Gängige Synthesizer-Wellenformen. Andere die Wellenform verändernde Verfahren sind eine Änderung der Phasenlage oder die Mischung verschiedener Wellenformen in Synthesizern mit mehreren Oszillatoren.

Auch dabei ändern sich die Pegelverhältnisse zwischen den Partialtönen und die Klangfarbe.

Filter

Der Zweck eines Filters in einem subtraktiven Synthesizer besteht darin, das Signal aus den Oszillatoren um einen Teil seiner Obertöne zu berauben. Nach dem Filtern kann aus einem grell klingenden Sägezahn ein glatter, warmer Klang ohne scharfen Diskant werden.

Die Filter-Sektionen der meisten subtraktiven Synthesizer verfügen eigentlich nur über zwei Parameter, nämlich Cutoff-Frequenz (Cutoff Frequency) und die Resonanz – kurz Cutoff und Resonance. Andere Filterparameter wären Drive und Slope (Flankensteilheit). Die Filter-Sektionen der meisten Synthesizer können durch Hüllkurven (Envelopes), LFOs, dem Keyboard oder auch mit dem Modulationsrad moduliert werden.

Filtertypen

Es gibt mehrere Filtertypen. Jeder nimmt einen anderen Einfluss auf das Frequenzspektrum:

Figure. Frequency spectrum, showing highpass, band reject and lowpass frequency ranges.
  • Lowpass-Filter (Tiefpass): Tiefe Frequenzen können passieren, hohe werden bedämpft.
  • Highpass-Filter (Hochpass): Hohe Frequenzen können passieren, tiefe werden bedämpft.
  • Bandpass-Filter: Nur Frequenzen innerhalb eines Frequenzbands können passieren.
  • Bandsperrfilter: Frequenzen innerhalb definierter Grenzen werden ausgefiltert.
  • Allpass-Filter: Alle Frequenzen des Spektrums können passieren, aber ihre Phasenbeziehungen werden verzerrt.

Cutoff-Frequenz

Die Cutoff-Frequenz oder Filtergrenzfrequenz ist diejenige Frequenz, unterhalb oder oberhalb derer die Bedämpfung einsetzt. Einfache Synthesizer bieten nur einen Tiefpass (Lowpass-Filter). Wenn ein Signal Frequenzanteile zwischen 20 und 4000 Hz enthält und die "Cutoff Frequency" auf 2500 Hz eingestellt ist, werden die höheren Frequenzen ausgefiltert. Der Tiefpass lässt Frequenzen unterhalb von 2500 Hz unverändert passieren.

Die Grafik unten stellt eine Sägezahnwelle von 220 Hz dar (ein großes A). Das Filter ist offen, mit maximaler Cutoff-Frequenz. Die Wellenform wird also nicht gefiltert.

Figure. An unfiltered sawtooth waveform.

Die Grafik unten stellt einen Sägezahn mit halb herabgeregelter Filterfrequenz dar. Die Filtereinstellung resultiert in einer Unterdrückung der höheren Frequenzen, wodurch die Ecken der Wellenform abgerundet werden und sie einer Sinuswelle etwas ähnlicher wird. Das klingt wärmer und weniger blechern.

Figure. A filtered sawtooth waveform.

An diesem Beispiel lässt sich erkennen, dass die Filter Teile des Frequenzspektrums entfernen und dabei die Wellenform verändern.

Resonanz (

Resonance)

Der Resonanzparameter betont oder dämpft das Signal im Bereich der Cutoff-Frequenz. Die Abbildung weiter unten zeigt einen ES1-Sägezahn mit hoher Resonanz und einer Cutoff-Frequenz von etwa 660 Hz, was ungefähr 60 % entspricht.

Figure. A sawtooth waveform with both resonance and cutoff filtering applied.

Diese resonante Filter-Einstellung resultiert in einem brillanteren und härteren Ton im Bereich der Cutoff-Frequenz. Frequenzen unterhalb der Filterfrequenz bleiben davon unberührt.

Erneut schlägt sich der Effekt der Filterresonanz in einer veränderten Wellenform und eben auch einem anderen Klang nieder.

Sehr hohe Filterresonanz-Einstellungen führen dazu, dass das Filter selbst anfängt zu schwingen und dabei einen Sinuston erzeugt.

Drive

Drive führt durch Vorverstärkung des Filter-Eingangssignals zu einer Übersteuerung und zu einer Verzerrung der Wellenform. Der Klang wird dadurch rauer. Unter Umformen von Wellenformen finden Sie weitere Informationen über Wellenformverzerrungen.

Figure. An unfiltered, overdriven sawtooth waveform.

Die Grafik stellt einen ungefilterten Sägezahn mit einer Drive-Einstellung von etwa 80 % dar. Sie können erkennen, dass die Wellenform die maximale Aussteuerbarkeit des Filter-Dynamikbereichs touchiert.

Flankensteilheit

Filter dämpfen das Signal ober- oder unterhalb der Grenzfrequenz (Cutoff Frequency). Dies erfolgt aber nicht abrupt, sondern mit einer endlichen Flankensteilheit ("Slope"), die in dB Pegelreduktion pro Oktave (jenseits der Filterfrequenz) angegeben wird. Je höher der Wert ist, desto steiler fällt die Kurve ab und desto trennschärfer wirkt das Filter.

Figure. Diagram showing the mpact of different filter slopes at 6, 12 and 24 decibels per octave.

Hüllkurven im Amplifier-Bereich

Der Amplifier (die Dynamikstufe) regelt den Verlauf des Pegels – den wir als Lautstärke wahrnehmen – über die Zeit.

Um dies in einen musikalischen Zusammenhang zu stellen, denken Sie an den Klang einer Violine, deren Ton sich relativ träge einblendet, um dann schnell auf einen maximalen Pegel anzuschwellen und dann wieder auf einen Pegel abzufallen, der aufrechterhalten wird, solange der Bogen über die Saite streicht, um danach schnell aufzuhören. Im Vergleich dazu ist der Ton einer Snaredrum sofort da, wenn diese angeschlagen wird, und vom Spitzenpegel (Peak Level) ausgehend innerhalb einer sehr kurzen Zeit, die als Decay-Phase bekannt ist, wieder verklungen. Die Charakteristika der zeitlichen Pegelverläufe eines Geigentons und einer Snaredrum sind also sehr unterschiedlich.

Synthesizer emulieren diese Klangeigenschaften des Anfangs, der mittleren Phase und des Endes eines Tons unter Zuhilfenahme bestimmter Parameter. Das Element, was dafür zuständig ist, heißt Hüllkurvengenerator, kurz Hüllkurve, und auf Englisch: Envelope Generator.

Die Hüllkurvenparameter Attack, Decay, Sustain und Release (ADSR)

Unten sehen Sie das Oszillogramm eines perkussiven Tons, bei dem der Pegel innerhalb kürzester Zeit voll da ist und dann abfällt. Die nachträglich eingezeichnete Kurve, die die obere Hälfte des Oszillogramms einhüllt, ist die Hüllkurve – ein Abbild des Pegels als Zeitfunktion. Verschiedene Hüllkurven und somit Pegelverläufe einstellen zu können, ist die Aufgabe des Hüllkurvengenerators.

Figure. ADSR (Attack, Decay, Sustain and Release) Envelope parameters.

Der Hüllkurvengenerator (Envelope Generator) ist oft mit vier Parametern ausgestattet, die als Attack, Decay, Sustain und Release bezeichnet werden und vielfach mit "ADSR" abgekürzt werden.

  • Attack: Bestimmt die Zeit, die es dauert, bis der Pegel des Tons von Null auf Maximum angestiegen ist.
  • Decay (Abklingzeit): Bestimmt die Zeit, die vergeht, bis der Ton vom Spitzenwert auf einen Pegel fällt, der beibehalten wird, bis die Taste losgelassen wird.
  • Sustain: Bestimmt den Pegel, der nach Ablauf von Attack- und Decay-Zeit aufrecht erhalten wird, solange die Taste gedrückt gehalten wird.
  • Release (Ausklingzeit): Bestimmt die Zeit, die der Pegel braucht, um nach Loslassen der Taste ("loslassen" heißt auf Englisch "to release") ganz zu verklingen.

Wenn eine Taste während der Attack- oder Decay-Phase losgelassen wird, wird die Sustain-Phase normalerweise übergangen. Ein Sustain-Pegel von Null resultiert in einer Piano-ähnlichen, perkussiven Hüllkurve, bei der auf die Dauer der Ton ganz verklingt, obwohl die Taste gedrückt gehalten wird.

Verwenden der Hüllkurve zum Steuern der Filter

Hüllkurvengeneratoren dienen aber nicht nur der Steuerung der Signal-Amplitude (des Pegels). Sie können ebenso gut eingesetzt werden, um das Steigen und Fallen der Cutoff-Frequenz des Filters über den Verlauf der Note zu bestimmen oder weitere Parameter fernzusteuern (zu modulieren). Mit anderen Worten können Hüllkurvengeneratoren als Modulationsquelle oder als eine Art "Fernbedienung" eingesetzt werden.

Um diesen Aspekt der Synthesizer, die Modulation, geht es im nächsten Abschnitt.

Modulation

Ohne Modulation wäre der Sound langweilig und eintönig. Wo keine Modulation stattfindet, klingt es synthetisch. Die bekannteste Modulation ist das Vibrato, das von Orchester-Streichern eingesetzt wird, um den Ton zu beleben.

Um den Klang interessanter zu gestalten, stehen Ihnen viele Spielhilfen am Synthesizer zur Verfügung.

Modulations-Routing

Viele Synthesizer, darunter die Sampler ES1, ES2 und EXS24 mkII, verfügen über einen Modulations-Router.

Der Router organisiert die Zuordnung von Modulationsquellen ("Sources") zu Modulationszielen oder -adressen ("Targets"), also den Parametern, die durch die Modulation geändert werden. Zum Beispiel können Sie als Modulationsziel die Oszillatorfrequenz (Pitch) oder die Filterfrequenz (Cutoff) mit einer der folgenden Modulationsquellen (Sources) modulieren:

  • Anschlagsdynamik (Velocity): Die Geschwindigkeit, mit der Sie die Tasten anschlagen.
  • Tastaturskalierung (Key Scaling): Die Notennummer, also das "Oben" und "Unten" auf der Tastatur, das immer auch die Tonhöhe bestimmt.
  • Verwenden von Controllern: Dabei kann es sich um das Modulationsrad, Ribbon-Controller oder an das Keyboard angeschlossene Pedale handeln.
  • Automatische Modulation: Mit dem Hüllkurvengenerator oder LFO können Signale automatisch moduliert werden.

Modulations-Routing im ES1 und ES2

Der ES1 und der ES2 erlauben eine einfache Zuordnung der Modulationsquellen zu den Modulationszielen (Targets). Mehr über die Modulationsmöglichkeiten und andere Parameter finden Sie unter ES1 und Tasten für Oszillator ein/aus.

Im ES1 können Sie ein Modulations-Routing durch Wahl eines Schalters in der linken oder rechten vertikalen Reihe von Modulationszielen auswählen. Mit der linken Säule können Sie eine Modulationsadresse wählen, wobei die Modulationsintensität durch das Modulationsrad des Keyboards in Echtzeit gesteuert werden kann. Das Ziel in der rechten Säule reagiert hingegen dynamisch auf die Anschlagsdynamik. Das Ausmaß (der Hub) der Modulation wird durch zwei Pfeile in den Schiebereglern angezeigt (diese heißen "Int via Whl" und "Int via Vel"). Der obere Pfeil definiert den maximalen Hub, der untere den minimalen Hub der Modulation.

Figure. ES1 Modulation Router.

Der ES2 enthält zehn Modulations-Routings, in Spalten. Auch wenn dies auf den ersten Blick verwirrend aussehen mag, gleicht das Funktionsprinzip sehr den Modulationsfunktionen im ES1. Die Grafik stellt das Routing beispielhaft dar:

Figure. An ES2 modulation routing.

Das Modulationsziel ist "Pitch123". Die Oszillatorenfrequenz (Pitch) der Oszillatoren 1, 2 und 3 wird durch LFO2 moduliert.

"LFO2" ist die Modulationsquelle. Die zwei Pfeile rechts neben der Spalte zeigen die Modulationstiefe an. Intensivieren Sie die Modulation, indem Sie die oberen und/oder unteren Pfeile nach oben ziehen. Der obere Pfeil definiert den maximalen Hub, der untere den minimalen Hub der Modulation.

Als Via-Controller dient das Modulationsrad, abgekürzt mit "ModWhl". Der Hub der Modulation wird also mithilfe des Modulationsrads geregelt. In seiner untersten Position entspricht die Modulation dem gewählten Maximum und wenn man es voll aufdreht, ist die eingestellte maximale Modulation aktiv. Wenn Sie das Modulationsrad aufwärts drehen, wird die Frequenz der Oszillatoren von dem LFO bestimmt, und zwar in dem Ausmaß, das Sie mit den Schiebereglern festgelegt haben.

Gebräuchliche Modulationsquellen

In diesem Abschnitt lernen Sie die am meisten verwendeten Modulationsquellen in Synthesizern kennen.

Modulations-Controller

Modulationsquellen werden vielfach durch Aktionen ausgelöst, etwa durch eine Note, die Sie auf der Tastatur gespielt haben oder eine Bewegung am Modulationsrad.

Daher werden das Modulationsrad, der Pitch Bender, Pedale, die Tastatur und andere Spielhilfen auch als Modulations-Controller oder einfach Controller bezeichnet.

Ein gutes Beispiel für einen Controller ist die Anschlagsdynamik einer Tastatur, die die Filter- und Pegel-Hüllkurven moduliert. Je härter Sie die Tasten anschlagen, desto lauter und heller ist der Klang. Siehe Verwenden von Hüllkurven für die Modulation.

Verwenden des LFO zur Klangmodulation

Eine Modulationsquelle, die in so gut wie allen Synthesizer vorhanden ist, ist der LFO (Low-Frequency-Oscillator). Dieser Oszillator wird nur als Modulationsquelle eingesetzt und erzeugt keine hörbaren Signale, die Teil des tatsächlichen Synthesizer-Sounds sind, da die Frequenzen zu niedrig sind, als dass sie hörbar wären. Er kann jedoch das Hauptsignal beeinflussen durch Hinzufügen eines Vibratos, Filtersweeps usw.

Parameter eines LFO

Ein LFO bietet im Allgemeinen diese Parameter:

  • Wellenform: Erlaubt die Auswahl zwischen verschiedenen Wellenformen der niederfrequenten Schwingung des LFO. Am häufigsten kommen Dreieck (Triangle) und Rechteck (Square) vor. Dreieckwellen sind nützlich, wenn Sie Filter Sweeps (periodisches Öffnen und Schließen eines Tiefpass-Filters) durchführen oder bei einer Modulation der Oszillatorenfrequenz (Pitch) eine US-Polizeisirene simulieren möchten. Die Rechteckwelle schaltet schnell zwischen zwei verschiedenen Tonhöhen um (z. B. bei Vibrati oder Oktavierungen).
  • Frequenz/Rate: Bestimmt die Geschwindigkeit der Schwingung des LFO. Bei niedrigen Werten entstehen schleichende Verläufe, etwa zur Simulation von an- und ablaufender Meeresbrandung. Dazu filtert man weißes Rauschen und moduliert die Cutoff-Frequenz mit einem langsamen LFO.
  • Sync-Modus: Erlaubt Ihnen die Wahl, ob der LFO frei laufen soll oder ob seine Geschwindigkeit zum Songtempo synchronisiert werden soll. Dazu liefert das Host-Programm oft ein Synchronisationssignal.
LFO-Hüllkurven

Bei manchen Synthesizern kann der LFO auch durch einen Hüllkurvengenerator gepegelt werden. Ein Beispiel dafür bietet das verzögerte Vibrato, das bei Streichern beispielsweise erst einsetzt, wenn der Ton seine Einschwingphase hinter sich hat. Wenn dieser Effekt automatisch einsetzt, haben Sie beide Hände zum Spielen auf der Tastatur frei.

In manchen Synthesizern dient ein spezieller Hüllkurvengenerator genau nur diesem Zweck. Mitunter findet man dafür nur einen Attack-Parameter, zuweilen auch eine Decay- oder Release-Funktion. Diese Parameter gleichen denen der ADSR-Hüllkurven, die Pegel- und Filterfrequenzverlauf regeln (siehe Hüllkurven im Amplifier-Bereich), sie sind aber nur für den LFO zuständig.

Verwenden von Hüllkurven für die Modulation

Der Haupt-Hüllkurvengenerator dient nicht nur der Regelung des Pegelverlaufs, sondern kann auch andere Parameter steuern.

Die verbreitetste Anwendung in ist die Steuerung der Filter-Cutoff- und (seltener) der Resonanz-Parameter, oft in zusätzlicher Abhängigkeit von der Tastaturskalierung und der Anschlagsdynamik (siehe Modulations-Routing).

Globale Parameter

In diesem Abschnitt geht es um die globalen Parameter, die das Gesamtsignal des Synthesizers betreffen.

Der naheliegendste Parameter aus diesem Bereich ist der Gesamtpegelsteller (Master Volume), mit dem Sie die Lautstärke einstellen. Weitere Informationen zur Lautstärkeregelung finden Sie unter Hüllkurven im Amplifier-Bereich.

Andere globale Parameter sind:

  • Glide (auch Portamento genannt): Wird verwendet, um die Dauer einzustellen, die die Oszillatorenfrequenz benötigt, um von einer Tonhöhe zur nächsten zu gleiten. Dies ist interessant zur Simulation von Instrumenten, bei denen der Ton wie eine singende Säge von Ton zu Ton gleitet, anstatt wie bei Orgel und Klavier gleich mit der ihr eigenen Tonhöhe zu erklingen.
  • Bender/Bend Range: Diese Spielhilfe ist immer mit dem Pitch-Bend-Rad am Keyboard verbunden. Wie der Name bereits nahelegt, dient das Rad zur Tonhöhenbeugung, wobei die Mittelstellung neutral ist und ein Drehen nach oben die Tonhöhe erhöht und nach unten absenkt. Der Parameter "Bender/Bend Range" wird zumeist in Halbtonschritten eingestellt und ist oft auf +/–1 Oktave voreingestellt, häufiger aber auf zwei oder drei Halbtonschritte. Dabei kann man am besten die Feinheiten regeln, die auch bei den Tonhöhenbeugungen einer Trompete oder den gezogenen Saiten einer solistisch gespielten E-Gitarre auftreten.
  • Voices: Synthesizer sind in der Anzahl der Noten, die sie simultan spielen können, limitiert. Diese Anzahl wird oft als Polyphonie bezeichnet. Mit "Voices" können Sie die Anzahl der Stimmen begrenzen, die gleichzeitig erklingen können.
  • Unison: Wird verwendet, um die Stimmen eines Synthesizers alle dieselbe Note spielen zu lassen, wobei zuweilen auch zwei Noten parallele Oktaven spielen. Da zwei Noten erklingen, wenn Sie eine Taste drücken, erscheint der Klang reicher und dichter, obgleich sich die Polyphonie halbiert.
  • Trigger-Modus: Der Trigger-Modus bestimmt, wie die Polyphonie des Instruments verwaltet wird, wenn die Anzahl der Noten die verfügbare Anzahl der Stimmen übersteigt. Als "Trigger Mode" können Sie allerdings auch "Legato" wählen. Im Wesentlichen bestimmt dieser Parameter, wie der Synthesizer auf die Spielweise reagiert. Das ist interessant bei der Emulation monophoner Instrumente wie Flöten, Klarinetten und Trompeten. Wenn Sie den Trigger-Modus auf "Last Note Priority" einstellen, wird eine Note durch Anschlagen einer neuen Taste abgebrochen.
    • Last Note Priority: Wenn neue Noten getriggert werden, während alle anderen Noten spielen, beendet der Synthesizer die zuerst angeschlagenen, um die neuen Töne spielen zu können. Dies ist in der monophonen Betriebsart auch das Standardverhalten der Synthesizer in Logic Pro.
    • First Note Priority: Hier werden die "ältesten" Noten nicht abgebrochen. In diesem Modus müssen Sie Tasten der ältesten Noten loslassen, um neue Noten spielen zu können.

Hinweis: Der Parameter "Trigger Mode" kann bei manchen Synthesizern auch so eingestellt werden, dass immer die höchsten oder tiefsten Noten Priorität haben.

Je nach Synthesizer-Modell finden Sie auch andere globale Parameter, die das gesamte Spielverhalten betreffen.