Der Synthesizer
Was ist überhaupt ein Synthesizer ?
Ein Synthesizer ist ein elektronisches Musikinstrument. Während z.B. eine Flöte den Ton erzeugt indem sie Luft zum Schwingen bringt, ist ohne angeschlossene Lautsprecher oder Kopfhörer aus einem Synth kein Ton rauszubringen.
Meistens sind Synths auch mit einer Klaviatur ausgestattet. Jede Taste ist ein Umschalter, mit dem der Spieler Schaltkreise ein- und ausschalten kann. Klaviaturen sind die populärsten Eingabegeräte, aber es gibt auch Mundstücke mit Luftsensoren, Saiten, Gitarren-Sensoren, Song. Drum-Pads oder Computer die die Tonerzeugung eines Synths steuern und/oder beeinflussen können.
Synths sind sehr flexible Instrumente. Manche werden konstruiert um andere Instrumente - wie z.B. Blasinstrumente oder Schlagzeug - zu imitieren, andere, und das ist die wahre Stärke eines richtigen Synthesizers, um völlig neue, ungehörte Klänge zu erstellen.
Analog und Digital
Die frühen Synthesizer der 60er und 70er Jahre waren Riesengroß. Abgesehen davon waren sie auch nicht sehr nützlich für die Musik, denn das Stimmen war sehr ungenau, sie brauchten eine lange Aufwärmzeit und außerdem verloren sie schnell die korrekte Tonlage.
Als die Digitaltechnologie erfunden wurde, zögerten die Synthesizer-Hersteller nicht lange und integrierten diese in ihren Geräten. Schnell wurden dadurch die ,,voltage controlled" (Spannungskontrollierte) Schaltkreise gegen Mikrochips ausgetauscht.
Der Klang eines Digitalsynthesizers ist völlig anders, da die Klänge in Form von Einsen und Nullen im Speicher des Synths gelagert wurden. Der Mikrochip im Innern des Synthies liest diese Zahlen aus und erzeugt daraus Töne mit der höchstmöglichen Präzision.
Gerade in der heutigen Zeit werden richtige Analoge mit dem typischen warmen Sound nicht mehr verwendet, zum Schrecken aller Synthesizerkenner. Gerade diese digitale Genauigkeit der neuen Sythies lassen z.B. jeden heutigen Popsong kalt klingen. Außerdem fehlt der neuen Generation die komplette Spielerei, wie z.B. Schalter und Schieber auf der Frontseite. Diese wurden hauptsächlich dazu konzipiert den Synth zu programmieren, allerdings konnte man damit auch während des Livespielens rumfrickeln um mehr Dynamik in den Klang zu bringen. Wie der Klang erzeugt wird
Die erste Synthesizergeneration basierte noch auf der alten ,,Telefonnistinnen"-Technik. Man brauchte sogenannten Patchkabel um die verschiedenen Patchkabel miteinander zu verbinden. Um schnell einen anderen Sound zu bekommen, mußte man noch eine Menge umstecken. Heute wird alles über Digitalschalter, Joysticks, Touchscreens oder Computer eingestellt. Sobald alle Parameter eingestellt wurden, lassen sich die Sounds als sogenannte Patches speichern.
Um zu verstehen wie ein Synthesizer funktioniert, muß man sich zuerst die Physik der Tonerzeugung ansehen. Ein Ton ist nicht mehr als eine Schwingung durch ein Medium, wie z.B. durch die Luft. Ein Schwingung hat drei Haupteigenschaften:
1. Klangfarbe
2. Stimmlage
3. Lautstärke
Die Klangfarbe ist die wichtigste Eigenschaft eines Klangs. Wenn man z.B. einen Note auf einem Akkordeon spielt, kann diese leicht von uns erkannt werden. Spielt man die gleiche Note aber auf einem Saxophon, so stellen wir einen Unterschied fest. Stellt man diesen Unterschied nun auf einem Oszilloskop dar, so sieht man daß ein Klang verschiedene Wellenformen hat.
Die Wiederholungsrate einer Wellenform wird Frequenz genannt. Die Frequenz bestimmt die Stimmlage des Klangs. Je höher die Frequenz, desto höher der Ton oder die Stimmlage. Z.B. hat eine Frauenstimmen eine höhere Frequenz als eine Männerstimme.
Die Lautstärke ist die Amplitude des Klangs, also die Höhe des Ausschlags. Je höher der Ausschlag, desto lauter ist der Klang.
Synthesizer Elemente
Nun verstehen wir das Grundprinzip des Klangs. Wie setzt der Synthesizer nun diese Prinzipien um ? Als erstes wäre da der Oszillator. Ein einfach Oszillator kann zwei Wellenformen gleichzeitig erzeugen - die Sägezahnwelle und die Rechteckwelle. Meistens kann auch noch eine Zufallswelle - die Noisywave - erzeugt werden. Eine Riesenanzahl von Klängen kann durch die Kombination dieser drei Wellenformen erreicht werden, obwohl sie völlig künstlich sind. Um den Klang weite zu variieren, wurden Filter eingeführt. Ein Filter kann die scharfen Ecken z.B. einer Sägezahnwelle, die Obertöne, verwischen. Wenn das Filter auf Maximum gestellt ist, hören wir nur noch einen weichen Pfeifton. Dieser Klang ohne Obertöne wird Sinuswelle genannt.
Die Sinuswelle ist die einfachste existierende Wellenform, ohne Ecken und vollkommen kühl und lebenslos. Andere bekannte Filter sind Distortion (Verzerrung) oder Resonance. Die Funktion der Lautstärke dürfte jedem bekannt sein.
Hüllkurven
Was fehlt noch um einen Synthesizerklang wirklich ansehnlich zu machen ? Zunächst wissen wir, daß ein natürlicher Ton nicht einfach an- und abgeschaltet wird. Ein richtiger Klang hat immer eine Ein- und Ausblend Zeit. Ein Trommelschlag beginnt sehr scharf sobald er die Trommel trifft, und blendet auch wieder sehr schnell aus. Die Lautstärke eines Tons auf dem Klaviers steigt schnell an, aber blendet sehr viel langsamer aus. Dieses Verhalt nennt sich Hüllkurve. Dies wird auf dem Synthesizer über ,,ADSR-envelopes" erreicht, bestehend aus ,,Attack", ,,Decay", ,,Sustain" und ,,Release".
Stimmen
Alle diese Klangerzeugungstechniken funktionieren nur für einen Ton gleichzeitig. Die ersten Synthesizer waren monophon. Das heißt sie konnten nur einen Tastendruck gleichzeitig verarbeiten, es konnten keine Akkorde gespielt werden. Als die Transistortechnologie billiger wurde, konnten jeder Taste ein Klangerzeuger zuordnet werden. Das hieß aber nicht, daß man auf einmal alle Tasten gleichzeitig spielen konnte. Selbst die heutigen Synthesizer haben meist nur eine begrenzte Stimmanzahl. Rein theoretisch könnte man über einen Computer ingesamt 1024 Töne über einen einzigen Synthesizer auslösen. Die meisten kommen aber nicht über 64 Stimmen.
Die bekanntesten Synthesizer
Der allererste bekannte Synthesizer war der ,,Musical Telegraph", gebaut von Elisha Grey, einer in der Telekommunikationsbranche tätiger Amerikaner aus dem Jahre 1876. Er enthielt 8 Einzelton-Osziallatoren und war dafür konzipiert, Töne über das Telefonnetz zu verschicken. Das Prinzip: durch Spannung konnte der Ton eines selbstschwingendem elektromagnetischen Schaltkreises beeinflußt werden. Er gilt als Erfinder des EinzeltonOszillators. Robert Moog verkaufte in den frühen Sechzigern die ersten Theremin-Kits. Früh adaptierte er Ideen anderer Synthesizer-Tüftler der letzten 60 Jahre und begann eigene Synthesizer zu entwerfen. Nachdem er eine Platte mit einem komplett mit Moogs produzierten Bach Orchester herausbrachte, konnte er viele Promis wie Mick Jagger oder die Beatles zu seinen Kunden zählen. Andere Firmen wie Arp und Roland allerdings brachten ihm den Ruin, da sie dieselben Geräte kostengünstiger herstellen konnten.
Meine persönlichen Lieblingsinstrumente sind das ,,Synclavier" sowie das ,,Fairlight CMI". Beide sind völlig alleinfunktioniere Musikproduktionsgeräte. Sie sind nicht direkt Synthesizer, sondern waren fähig Klangschnipsel aufzunehmen und diese mit Oszillatoren und Filtern zu kombinieren. Damit waren Sie einer der ersten Sampler und Sequencer. Man meint daß Künstler wie Vangelis seine Songs mit Synthesizern nacheinander eingespielt hat, dennoch benutzte er das Fairlight als Hauptinstrumente indem er seine Synthesizer ,,samplet" und dann daraus Songs zusammensetzte. Beide Maschinen waren mit Monitor, Tastatur, Festplatte und Maus ausgesattet. Beachtlich für die 70er Jahre. Die Geräte benutzten eine Abtastrate wovon viele Samplerbenutzer heute noch träumen. Deswegen nutzte Ben Burrt, Sounddesigner aus New York, für alle vier Teile von Star Wars das Synclavier, fast ohne irgendwelche anderen Geräte.
Stile und Einflüsse
Häufig gestellte Fragen zum Thema "Der Synthesizer"
Was ist ein Synthesizer?
Ein Synthesizer ist ein elektronisches Musikinstrument, das Klänge erzeugt. Im Gegensatz zu akustischen Instrumenten benötigt ein Synthesizer Lautsprecher oder Kopfhörer, um einen Ton auszugeben.
Wie werden Synthesizer bedient?
Synths sind oft mit Klaviaturen ausgestattet, aber auch andere Eingabegeräte wie Mundstücke, Gitarren-Sensoren, Drum-Pads oder Computer können verwendet werden, um die Tonerzeugung zu steuern.
Was ist der Unterschied zwischen analogen und digitalen Synthesizern?
Frühe Synthesizer waren analog und oft ungenau und instabil. Digitale Synthesizer speichern Klänge in Form von Zahlen im Speicher und erzeugen Töne mit hoher Präzision. Der Klang analoger Synthesizer wird oft als "wärmer" beschrieben, während digitale Synthesizer für ihre Genauigkeit bekannt sind.
Wie funktioniert die Tonerzeugung in einem Synthesizer?
Synthesizer nutzen Oszillatoren, um Wellenformen wie Sägezahnwellen, Rechteckwellen oder Rauschwellen zu erzeugen. Filter werden verwendet, um die Klangfarbe zu verändern, z.B. um Obertöne zu entfernen. Hüllkurven (ADSR) steuern die Lautstärke des Tons im Laufe der Zeit.
Was sind Hüllkurven (ADSR)?
Hüllkurven, auch bekannt als ADSR-Hüllkurven, bestimmen, wie sich die Lautstärke eines Tons über die Zeit verändert. ADSR steht für Attack (Anschwellzeit), Decay (Abklingzeit), Sustain (Haltepegel) und Release (Loslasszeit).
Was bedeutet "monophon" und "polyphon" bei Synthesizern?
Monophone Synthesizer können nur einen Ton gleichzeitig spielen, während polyphone Synthesizer mehrere Töne gleichzeitig spielen können (Akkorde).
Welche bekannten Synthesizer gibt es?
Zu den frühen Synthesizern gehören der "Musical Telegraph" von Elisha Grey und die Synthesizer von Robert Moog. Später kamen Geräte wie Synclavier und Fairlight CMI hinzu, die als frühe Sampler und Sequencer fungierten.
Welchen Einfluss haben Synthesizer auf die Musik?
Synthesizer sind in fast allen Musikgenres zu finden, von Klassik und Pop bis hin zu Techno und Metal. Sie werden sowohl für die Klangerzeugung als auch für die Manipulation von Samples eingesetzt.
Wie werden Synthesizer in der Filmmusik eingesetzt?
Synthesizer spielen eine wichtige Rolle in der Filmmusik. Komponisten wie Hans Zimmer nutzen Synthesizer, um Soundtracks zu erstellen.
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- Nils Sowen (Author), 1999, Der Synthesizer. Klang, Elemente und die bekanntesten Modelle, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/99830
