Wie funktionieren Synthesizer? Hier erfährst du alles, was du wissen musst

Der Synthesizer ist heute ein wesentlicher Bestandteil des modernen Studios von heute, und jeder aufstrebende Musikproduzent sollte in der Lage sein, die Frage zu beantworten, wie Synthesizer funktionieren? Zu verstehen, wie sie funktionieren, eröffnet eine ganze Welt der Klangerzeugung und -manipulation, die Ihre Aufnahmen und Produktionen verändern kann. Es ist eines meiner Lieblingsinstrumente im Studio.

Was ist ein Synthesizer? Ein Synthesizer (manchmal auch als Synthesizer bezeichnet) ist ein elektronisches Instrument, das eine Vielzahl verschiedener Sounds und Texturen erzeugen kann. Ein Synthesizer kann echte Instrumente imitieren oder verwendet werden, um neue Sounds zu erzeugen, die noch nie zuvor gehört wurden.

Synthesizer gibt es sowohl in Hardware- als auch in Softwareversionen. Sie können jetzt Software-Emulations-Plugins der bekanntesten und bekanntesten Hardware-Synthesizer aus vergangenen Jahren finden. Dies kann modernen Produzenten helfen, diese klassischen Synthesizer-Sounds zu einem Bruchteil der Kosten der Originalmodelle zu erzielen.

Woher kommt der Synthesizer?

Die Geschichte des Synthesizers kann eine lange und komplizierte Geschichte sein. Die Geschichte kann auch davon abhängen, welche Art von elektronischem Musikgerät tatsächlich als Synthesizer eingestuft wird.

Das Telharmonium und das Theremin waren im späten 19. und frühen 20.Jahrhundert die ersten elektronischen Instrumente. In den folgenden Jahrzehnten wurden auch viele andere Arten von elektronischen Instrumenten entwickelt. Aber 1956 erschien das Wort “Synthesizer” erstmals mit dem elektronischen Musiksynthesizer Mark I der amerikanischen Firma RCA.

Der erste Synthesizer, der der Öffentlichkeit zur Verfügung stand, war der Modular Systems Synthesizer der 900–Serie von Robert Moog – obwohl diese frühen Synthesizer mehr als ein Haus kosten könnten. Dann, im Jahr 1970, kam der Minimoog, eine kleinere und kompakte Version von Moog früheren Synthesizer, die leichter zugänglich für die Musiker des Tages war.

Der Minimoog veränderte die Landschaft für den Synthesizer als richtiges Instrument, und alle Fortschritte in der Technologie des Synthesizers lassen sich auf dieses Instrument zurückführen.

Synth Controls

Die tatsächlichen Noten, die von den meisten Synthesizern erzeugt werden, werden über Tastaturen gesteuert. Die klanglichen Qualitäten der Klänge werden von allen Reglern, Tasten und Schieberegler auf dem Bedienfeld des Synthesizers gefunden gesteuert. Die meisten Synthesizer-Parameter können jetzt auch über MIDI gesteuert werden, was den Produzenten hilft, dynamischere Sounds zu erzeugen, die Form und Textur im Laufe der Zeit ändern können.

Unten sehen Sie ein Bild eines Minimoogs, das ein typisches Layout für ein Hardwaregerät zeigt – dieses Design wurde 1970 als kleinere Kompaktversion des berühmten Moog Modular Synth veröffentlicht, der Mitte der 1960er Jahre erstmals veröffentlicht wurde. Der Minimoog wurde 2002 als Minimoog Voyager neu aufgelegt.

Es ist ein klassisches Modell und Design, und eines meiner Lieblingsinstrumente zu spielen.

Wie funktionieren Synthesizer – Synthesizer-Bausteine

Sie werden feststellen, dass die Steuerelemente eines Synthesizers, ob Hardware oder Software, hauptsächlich auf denselben Prinzipien der Audiosynthese basieren.

• Oszillatoren (VCO): Erzeugen Sie den rohen Klang, der später von anderen Steuerelementen geformt wird. Die meisten Synthesizer haben 1, 2 oder 3 Oszillatoren, wobei jeder in der Lage ist, je nach Form der verwendeten Welle unterschiedliche Klänge zu erzeugen – die üblichen Wellentypen sind Sinus, Quadrat, Dreieck und Sägezahn. Die Klänge jedes Oszillators können dann kombiniert werden.

• Filter (VCF): Diese können in verschiedenen Varianten erhältlich sein – Hi-Pass, Lo-Pass, Bandpass oder Notch. Der Filter entfernt Frequenzen aus dem Klang – die Frequenz, bei der der Filtereffekt stattfindet, wird als Grenzfrequenz bezeichnet. Der Q-Wert kann diese ausgewählte Frequenz betonen, indem er sie zum Schwingen bringt und so einen einzigartigen Klang erzeugt.

• Verstärker (VCA): verstärkt das Signal, um die Lautstärke zu verändern.

• Hüllkurve: ‘formt’ den Sound mit Parametern namens Attack, Decay, Sustain und Release – deshalb werden sie als ADSR-Hüllkurven bezeichnet.

ADSR–Hüllkurve

Die Taste auf der Tastatur wird gedrückt – der Attack ist die Zeit, die der Sound benötigt, um seine volle Lautstärke zu erreichen. Der Decay ist die Zeit, die diese maximale Lautstärke benötigt, um auf die vom Sustain eingestellte Lautstärke zu fallen.

Das Sustain ist der Lautstärkepegel des Klangs während der Zeit, in der die Taste gedrückt wird. Die Freigabe ist die Zeit, die die Lautstärke benötigt, um Null zu erreichen, sobald die Taste losgelassen wurde.

Der LFO und der Arpeggiator

• LFO: Niederfrequenz-Oszillator. Dieser Oszillator erzeugt keinen Klang wie der VCO, sondern wird verwendet, um den vom Synthesizer erzeugten Klang mit einer Frequenz von normalerweise unter 20 Hz direkt zu beeinflussen.

Der LFO kann zugewiesen werden, um verschiedene Teile des Sounds zu beeinflussen. Zum Beispiel kann es rhythmische Effekte wie Vibrato durch Oszillieren des Verstärkers erzeugen oder Filter-Sweeps durch Oszillieren der Filter-Grenzfrequenz erzeugen.

• Arpeggiator: Dieser Abschnitt eines Synthesizers kann eine sich wiederholende Notensequenz erzeugen, die häufig in Techno- und House-Musik zu hören ist. Sie können Aspekte wie die Geschwindigkeit, die Noten, den Oktavbereich und die Reihenfolge der Noten steuern. Diese werden normalerweise auch im Takt synchronisiert, wodurch aufregende Tanzmusikmuster entstehen.

So erstellen Sie einen Sound mit einem Synthesizer:

1. Der Oszillator erzeugt den Klang (Sie können einen Oszillator verwenden oder mehrere miteinander kombinieren)
2. Der Filter entfernt bestimmte Frequenzen aus dem Klang
3. Die ADSR–Hüllkurve formt den Klang
4. Der LFO kann auf jede der drei oben genannten Stufen angewendet werden, um völlig unterschiedliche Klänge zu erzeugen

Oszillatorwellenformen

Wenn es darum geht, die Frage zu beantworten, mit der wir begonnen haben – wie funktionieren Synthesizer -, müssen Sie die verschiedenen Arten von Oszillatorwellenformen kennen.

Sie fragen sich vielleicht, wie jede Wellenform ihren charakteristischen Klang erzeugt. Jede Wellenform hat ihre eigene einzigartige Mischung aus einer Grundfrequenz zusammen mit harmonischen Frequenzen (oder Obertönen). Und jede harmonische Frequenz ist ein einfaches Vielfaches der Grundfrequenz.

Wenn zum Beispiel die Grundfrequenz 220 Hz beträgt (die Note ‘A’), dann wäre die erste Harmonische bei 440 Hz, die dritte bei 660 Hz und so weiter. Das Gleichgewicht zwischen der Grundfrequenz und den verschiedenen harmonischen Frequenzen verleiht jeder Wellenform ihren einzigartigen Klang.

• Sinus Welle: die reinste sound wellenform aus der vier, mit keine oberwellen beteiligt an alle. Sinuswellen bilden die Basis aller anderen Wellenformen

• Rechteckwelle: Diese Wellenformen enthalten Oberwellen, die zur quadratischen Form beitragen

• Sägezahnwelle: Die Sägezahnwelle hat den höchsten harmonischen Gehalt unter den vier Wellentypen

• Dreieck Welle: ähnlich der Rechteckwelle, aber die Harmonischen in der Dreieckwelle sind weniger stark

Verschiedene Arten von Synthesizern

Heutzutage werden Sie viele verschiedene Arten von Synthesizern in den Geschäften und online sehen. Die wichtigsten Formen zu beachten sind:

• Subtraktive Synthese: Der rohe Klang wird vom Oszillator erzeugt, die Filter entfernen ausgewählte Teile des Klangs und der Verstärker verstärkt das Signal. Der Verstärker wird über die ADSR-Hüllkurve gesteuert. Andere Aspekte wie der LFO sowie endlose Möglichkeiten, Signale an verschiedene Module weiterzuleiten, tragen dazu bei, die unendliche Anzahl von Klängen zu erzeugen, die Sie mit dieser Art der Synthese erhalten können.

• Additive Synthese: Das Gegenteil zur subtraktiven Synthese – anstatt Teile der Oszillatorwellenformen wegzufiltern, baut die additive Synthese Klänge auf, indem sie Wellenformen addiert.

• FM-Synthese: Dies ist die Frequenzmodulationssynthese. Die Signalgeneratoren werden als Operatoren (anstelle von Oszillatoren) bezeichnet. Ein Operator wird als Basissignal verwendet, und der andere Operator wird verwendet, um das Basissignal zu modulieren und zu modifizieren. Ein Synthesizer kann jedoch mehr als nur zwei Operatoren haben. Je mehr Sie addieren, desto komplexer kann der Klang werden. Sie können auch andere Modulatoren wie Filter und Hüllkurven verwenden.

• Sample-Based/Granular Synthesis: Diese Art der Synthese ist in der Regel softwarebasiert. Winzige Fragmente eines Samples werden von der Software ausgelöst, wenn Sie eine Note spielen. Die Note wird gehalten, wenn diese winzigen Samples kontinuierlich von der Software durchlaufen werden.

Die Tonhöhe des Samples ergibt sich aus der Software, die das Sample mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten wiedergibt. Sie haben auch die anderen üblichen Methoden zur Modulation des Sounds – Filter, Hüllkurven und Verstärker. Mit dieser Art der Synthese können Sie erstaunliche Klangbetten und Texturen erstellen, die in der Welt der Filmmusik sehr beliebt sind.

Modular Synthesizer

Einer der modularen Synthesizer, der Musikern und Produzenten erstmals kommerziell zur Verfügung stand, war das berühmte Moog-Instrument im Jahr 1965. ‘Module’ konnten separat gekauft und dann miteinander verbunden werden – dies ermöglichte den Aufbau modularer Synthesesysteme im Laufe der Zeit, da die Module sehr teuer in der Anschaffung waren.

Einige der verfügbaren Module waren:

• VCO – Spannungsgesteuerter Oszillator

• LFO – Niederfrequenz-Oszillator

• ADSR Hüllkurve – Attack/Sustain/Decay/Release

• VCF – Spannungsgesteuerter Filter

• VCA – Spannungsgesteuerter Verstärker

• Ringmodulator – Wenn Sie diesen bekannten roboter- oder metallischen Klang hören, dann ist das ein Ringmodulator bei der Arbeit

• Mixer – dies kombiniert alle verschiedenen Signale von den anderen Modulen in der synthesizer

• Sequencer – diese Module können Muster von Noten und Klängen erstellen. Unten ist ein Video von einigen der Sequenzer-Optionen auf dem Arturia MicroBrute Synth gefunden ->

Modulare Synthesizer haben in den letzten Jahren ein massives Comeback erlebt. Diese Module sind von vielen verschiedenen Synthesizer-Hersteller aus der ganzen Welt.

Abschließende Gedanken

Ich denke definitiv, dass es sich lohnt, etwas über die verschiedenen Teile des Synthesizers zu lernen, damit Sie diese wichtige Frage beantworten können – wie funktionieren Synthesizer? Sie werden feststellen, dass es viel einfacher wird, neue und aufregende Synthesizer-Sounds für Ihre Musikproduktionen zu erstellen. Das Entwickeln dieser neuen Sounds kann Spaß machen und ganz neue Richtungen für Ihre Musik inspirieren.

Der Synthesizer ist eines der wichtigsten und einflussreichsten Instrumente in der Musikproduktion, und wenn Sie lernen können, wie man sie benutzt, dann werden Sie einen Schritt näher an der Schaffung von erstaunlichen Produktionen sein.