Fritz.Waeldin@t-online.de Autor: Fritz Wäldin 1 Quelle: Medi@Culture-Praxis
Inhaltsverzeichnis 1. Über EduSynth 2. Schnelleinstieg 2.1. Installation und erster Start 2.2. Töne über die Computertastatur erzeugen 2.3. Schnappschuss-Optionen 2.4. Zufällige Klangveränderungen 2.5. Abspeichern von Klängen 3. Wie kommt mit EduSynth ein analoger Klang zustande? 3.1. Die signalführenden Bausteine: Oszillatoren, Filter und Verstärker 3.2. Klänge werden lebendiger: Hüllkurvengenerator und LFO 3.3. Weitere Beigaben beim EduSynth: Sequenzer, Oszilloskop und Analyzer 4. Mit den folgenden Übungen lernen Sie den EduSynth klanglich kennen 4.1. Einfache Wellenformen erzeugen mit einem Oszillator 4.2. Wellenformen zweier Oszillatoren werden gemischt 4.3. Fette Klänge und Dreiklänge erzeugen mit drei Oszillatoren 4.4. Oszillator 3 moduliert andere Oszillatoren und das Filter 4.5. Oszillator 3 als LFO (Low Frequency Oszillator) 4.6. Das Filtermodul VCF (Voltage Controlled Filter) 4.7. Der ADSR-Hüllkurvengenerator 4.8. Der Stepsequenzer 4.9. Weitere Klangexperimente Autor: Fritz Wäldin 2 Quelle: Medi@Culture-Praxis
Der Softwaresynthesizer EduSynth 1. Über EduSynth EduSynth ist ein vielfältiger Software Synthesizer, der speziell zu didaktischen Zwecken entworfen wurde. Er kombiniert die wichtigsten Konzepte der Klangerzeugung aus der Geschichte der analogen elektronischen Musik. Der einfache Zugriff auf alle relevanten Parameter und ausführliche Erklärungstexte erlauben es, raffinierte Klänge in einem übersichtlichen Arbeitsumfeld zu erzeugen. Die Software wurde mit der modularen Software REAKTOR von Native Instruments erstellt. Autor: Fritz Wäldin 3 Quelle: Medi@Culture-Praxis
EDUSYNTH beinhaltet drei Oszillatoren mit unterschiedlichen Wellenformen, von denen einer als LFO fungieren kann. Darüber hinaus finden sich Multimode- Hüllkurven, ein achtschrittiger Stepsequenzer, ein Oszilloskop und ein Spektrum- Analyzer. Die Software läuft als selbstständiges Programm und darf kostenfrei auf allen Schülerrechnern installiert werden. Sie können selbst erstellte Klänge in eigenen Bänken mittels der so genannten "Snapshot" (Schnappschuss)-Funktion abspeichern und später wieder laden. 2. Schnelleinstieg 2.1 Installation und erster Start Klicken Sie zunächst auf das Installationspaket des Programms. Innerhalb der Dialoge klicken Sie dann zunächst bitte auf "Weiter" und stimmen dem angezeigten "Software Agreement" zu. Danach wählen Sie bitte Ihre bevorzugte Sprachversion und den Speicherort auf dem Computer aus. Am Ende der Installation können Sie noch festlegen, ob Sie eine Verknüpfung zum EDUSYNTH auf dem Desktop erstellen lassen wollen und ob das Programm sofort gestartet werden soll. Beim ersten Start werden Sie mit einer Dialogbox begrüßt, in der Sie ihre Audiound MIDI-Konfiguration vornehmen müssen. Mit den voreingestellten Standardwerten sollten Sie sofort loslegen können. Sie können diese Einstellungen aber später im Setupmenü des Programms selbst immer wieder modifizieren. 2.2 Töne über die Computer-Tastatur erzeugen Um Klänge ohne ein angeschlossenes MIDI-Gerät abspielen zu können, können Sie diese auch über Ihre Computertastatur ("QWERTZ") abspielen lassen oder den eingebauten Stepsequenzer nutzen. Tasten: Q W E R T Z U I O P Ü * Töne: C D E F G A H C D E F G Tasten: 2 3 5 6 7 9 0 Töne: C# D# F# G# A# C# D# F# Autor: Fritz Wäldin 4 Quelle: Medi@Culture-Praxis
2.3 Schnappschuss-Optionen Sie können in der oberen Titelleiste des Synthesizers durch einen Klick auf den kleinen Pfeil mehrere Presets - also vordefinierte Klangeinstellungen - aufrufen. Zusätzlich können Sie das Snapshot-Kontrollfeld öffnen, welches Ihnen wesentlich mehr Optionen und eine übersichtliche Darstellung zur Verfügung stellt. Sie rufen dies auf, indem Sie auf das kleine Kamerasymbol in der Titelleiste klicken oder durch Drücken der Funktionstaste F6. 2.4 Zufällige Klangveränderungen Um zufällige Klangveränderungen zu erzeugen, klicken Sie auf das Feld "Randomize". Niedrigere Werte funktionieren hier besser, Sie können mit einem Anteil ("Amount") von ca. 10-20 beginnen. Die "Rand. Merge"-Funktion erstellt automatisch aus den Parametern zweier ausgewählter Snapshots einen neuen Mischklang. Autor: Fritz Wäldin 5 Quelle: Medi@Culture-Praxis
2.5 Abspeichern von Klängen Sie können jeden erstellten Klang abspeichern (egal, ob dieser durch die "Randomize"-Funktionen oder durch eigenes Modifizieren entstanden sein sollte). Sie tun dies, indem Sie den "Overwrite"-Knopf und anschließend "Enter" drücken, oder durch Klicken auf den "Append"-Knopf den Klang an das Ende der geöffneten Bank zufügen. angewählter Sound wird überschrieben neuer Sound wird am Ende der geöffneten Bank hinzugefügt Um eine komplette Bank von Klängen abzuspeichern, wählen Sie bitte "Save Snapshot File As " aus dem File-Menü. Sie können diese auch betiteln, indem Sie einen Namen im Feld "Dateiname" eingeben. Anders herum wird Ihre Bank auch später wieder aus dieser Liste geladen werden. Beachten Sie bitte, dass die aktuelle Soundbank automatisch abgespeichert und bei Ihrem nächsten Start auch wieder geladen wird, wenn Sie den EDUSYNTH verlassen. Autor: Fritz Wäldin 6 Quelle: Medi@Culture-Praxis
3 Wie kommt mit EduSynth ein analoger Klang zustande? 3.1 Die signalführenden Bausteine Oszillatoren, Filter und Verstärker Wie bei einem traditionellen Hardware Synthesizer benützt EduSynth drei signalführende Bausteine, also Komponenten, in denen ein Signal erzeugt bzw. bearbeitet wird: die Oszillatoren erzeugen eine Wellenform Folgende Wellenformen stehen zur Verfügung: o Sinuswelle: Sie ist die weichste aller gängigen Synthesizerwellenformen und besteht nur aus dem reinen Grundton, enthält also keinerlei Obertöne. o Dreieckwelle: Sie enthält alle Obertöne, wobei diese jedoch stark bedämpft sind. Ihr Klangcharakter ist eher weich und erinnert an eine Flöte. o Sägezahnwelle: Sie enthält alle Obertöne und hat einen harten Klangcharakter. Man benutzt sie gern zur Programmierung von Flächensounds, Streichern und Blechbläsern. o Rechteckwelle: Sie ist eine Spezialform der Pulswelle. Sie enthält die ungeraden Obertöne (1, 3, 5 ) und hat dadurch einen hohlen Klangcharakter, der an eine Klarinette erinnert. das Filter entfernt aus einer erzeugten Wellenform Obertöne und macht den Klang dadurch weicher oder dunkler Autor: Fritz Wäldin 7 Quelle: Medi@Culture-Praxis
Steuerelemente des Filters: o Cutoff: Hierunter versteht man die Frequenz, ab der das Filter in den Klang eingreift. Eine Durchfahrt der Cutoff-Frequenz über einen weiteren Bereich nennt man Filter Sweep. o Resonanz: Mit diesem Regler lässt sich der Frequenzbereich um die Grenzfrequenz herum anheben. Dadurch wird die Wirkung des Filters deutlicher hörbar und schärfer. o Keyboard Tracking: Auf Deutsch bedeutet dieser Begriff in etwa dem Keyboard folgen Mit diesem Regler kann man die Filterfrequenz vom Keyboard mittransponieren lassen, damit tiefe Töne nicht zu hell und hohe Töne nicht zu dumpf klingen. o Envelope Amount: Je weiter mit diesem Regler der Hüllkurvenanteil aufgeregelt wird, desto stärker wirkt sich die Hüllkurve auf den Verlauf der Cutoff-Frequenz aus. Filterarten: o Tiefpaß: Er lässt nur die Anteile passieren, die unterhalb seiner Cutoff- Frequenz liegen. o Hochpass: Er lässt nur die Anteile passieren, die oberhalb seiner Cutoff- Frequenz liegen. o Bandpaß: Bei dieser Filterart handelt es sich um die Reihenschaltung eines Tief- und eines Hochpassfilters. Er lässt nur die Frequenzen passieren, die von beiden Filtern durchgelassen werden. der Verstärker steuert die Lautstärke Da das Filter und der Verstärker von der ursprünglichen Oszillator-Wellenform etwas wegnehmen (subtrahieren), spricht man hier von der subtraktiven Synthese. 3.2 Klänge werden lebendiger: Hüllkurvengenerator und LFO Um die erzeugten Klänge, die jetzt noch recht statisch sind, lebendiger klingen zu lasen, wird ein Synthesizer mit weiteren Steuerbausteinen ausgestattet, die bestimmte Parameter der signalführenden Bausteinen beeinflussen können: Autor: Fritz Wäldin 8 Quelle: Medi@Culture-Praxis
der Hüllkurvengenerator steuert o entweder den Verstärker und ändert so den Lautstärkeverlauf des Klanges o oder die Frequenz des Filters und ändert dadurch die Klangfarbe des Klanges Steuerungselemente einer Hüllkurve: o Attack: Die Attack-Zeit bestimmt, wie lange der Klang benötigt, um nach Auslösen der Hüllkurve von Null auf seinen höchsten Pegel zu steigen. o Decay: Die Decay-Zeit bestimmt, wie lange der Klang benötigt, um von seinem höchsten Pegel auf den Sustain-Pegel abzufallen. o Sustain: Der Sustain-Pegel bezieht sich auf den Dauerpegel, so lange die Taste gedrückt bleibt. o Release: Anschließend fällt der Pegel in der durch die Release-Zeit fesgelegten Dauer wieder auf Null. Der LFO (Low Frequency Oscillator), ein Niederfrequenzoszillator, ist ein weiteres wichtiges Steuermodul. Seine Frequenz ist so niedrig, dass sie unterhalb des für den Menschen als Ton wahrnehmbaren Bereiches liegt. Diese langsamen Schwingungen sind als Steuersignale für sich wiederholende Modulationen nutzbar: o Steuert man die Frequenz eines Oszillators mit einem LFO an, ändert sich die Tonhöhe periodisch mit der Schwingung des LFO. Diesen Effekt nennt man Vibrato. o Steuert man den Verstärker mit einem LFO an, ändert sich die Lautstärke des Klangs, ebenfalls periodisch. Diesen Effekt nennt man Tremolo. Autor: Fritz Wäldin 9 Quelle: Medi@Culture-Praxis
3.3 Weitere Beigaben beim EduSynth: Sequenzer, Oszilloskop und Analyzer Erzeugte Klänge können mit einem Stepsequenzer schleifenförmig automatisch wiederholt werden. Die Geschwindigkeit dieser Tonabfolge, sowie die Tonlänge und Tonhöhe können verändert werden. Mit dem Oszilloskop können einzelne Wellenformen optisch dargestellt werden. Der Analyzer zeigt das Frequenzspektrum eines Klanges an. Links befinden sich die tieferen und rechts die höheren Frequenzen. Autor: Fritz Wäldin 10 Quelle: Medi@Culture-Praxis
4. Mit den folgenden Übungen lernen Sie den EduSynth klanglich kennen Die folgenden Übungen, die Sie auch mit Ihren Schülern durchführen können, zeigen, wie Sie die einzelnen Bausteine und ihre Wirkung aufeinander klanglich erforschen können. Für die erste Übung stellen Sie bitte die einzelnen Regler, wie in der folgenden Abbildung gezeigt, ein. Speichern Sie diese Reglerstellung als Preset ab, damit Sie immer wieder darauf zurückgreifen können. In dieser Reglerstellung sind nur die Wellenformen des Oszillator 1 zu hören. 4.1 Einfache Wellenformen erzeugen mit einem Oszillator Aktivieren Sie die Dauerton-Taste. Nun hören Sie den Ton c und können die einzelnen Schalter und Regler des Oszillator 1 aktivieren und verändern. Klangliche Änderungen nehmen Sie sofort wahr. Wählen Sie der Reihe nach die einzelnen Wellenformen an. Beim linken Fader Stimmung können Sie eine Feinstimmung der Tonhöhe vornehmen. Mit dem Fader rechts daneben kann eine Wellenform in Halbtonschritten erhöht oder erniedrigt werden. Der Fader Oktave verändert die Tonhöhe in Oktav-Abständen. Achten Sie vor allem auf den Klang der einzelnen Wellenformen. Auf der QWERTZ Tastatur oder mit einem Keyboard können Sie auch Tonfolgen oder Akkorde spielen mit diesen Einstellungen. Autor: Fritz Wäldin 11 Quelle: Medi@Culture-Praxis
4.2 Wellenformen zweier Oszillatoren werden gemischt Fahren Sie im Mixer zusätzlich den Oszillator 2 nach oben. Stellen Sie bei den beiden Oszillatoren zuerst gleiche und dann verschiedene Wellenformen ein und verstimmen diese gegeneinander. Dadurch können Sie interessante Schwebungen erzeugen. Probieren Sie auch Kombinationen in verschiedenen Oktavlagen durch. Mit dem rechten Stimmung Fader können Sie bei entsprechenden Einstellungen die verschiedenen Intervalle erzeugen. 4.3 Fette Klänge und Dreiklänge erzeugen mit drei Oszillatoren Pegeln Sie im Mixer zusätzlich den Oszillator 3 nach oben. Beim Einsatz aller drei Oszillatoren können Sie recht fette Klänge erzeugen. Kombinieren Sie wieder verschiedene Wellenformen, Stimmungen und Oktavlagen. Mit dem rechten Stimmung Fader der drei Oszillatoren können Sie bei entsprechenden Einstellungen auch verschiedene Dreiklänge erzeugen: 0, 4, 7 = dur / 0, 3, 7 = moll / 0, 3, 6 = verm. / 0, 4, 8 = überm. 4.4 Oszillator 3 moduliert andere Oszillatoren und das Filter Bei dieser Übung spielen wieder die drei Oszillatoren eine wichtige Rolle, wobei dem Oszillator 3 eine Sonderstellung zukommt. Bisher haben wir die Oszillatoren nur zum Erzeugen verschiedener Wellenformen benützt. Oszillator 3 kann auch eingesetzt werden, um einen oder mehrere Oszillatoren und das Filter zu modulieren, also durch seine Steuerspannung in ihrem Verlauf zu beeinflussen. Autor: Fritz Wäldin 12 Quelle: Medi@Culture-Praxis
Oszillator 1 als Modulationsziel: Aktivieren Sie bei Oszillator 3 den Note Schalter und wählen Sie bei Mod ulation Oszillator 1 aus. Mit dem Schieberegler rechts neben Mod stellen Sie die Intensität ein. Je weiter Sie den Regler nach rechts schieben, desto stärker können Sie die Modulation wahrnehmen. Mischen Sie bei den Oszillatoren 1 und 3 verschiedene Wellenformen und achten Sie dabei auf die Klangveränderungen. Experimentieren Sie mit dem Schieberegler Mod in versch. Positionen. Filter als Modulationsziel: Wechseln Sie nun bei Mod ulation auf Filter und verschieben Sie die Schieberegler bei Cutoff und Resonanz auf verschiedene Positionen, um die Wirkung der Modulation zu hören. Probieren Sie die verschiedenen Wellenformen des Oszillators 3 durch und bringen Sie den Mod Schieberegler in verschiedene Positionen. 4.5 Oszillator 3 als LFO (Low Frequency Oszillator) Fahren Sie im Mixer die Lautstärkefader für Oszillator 1 und 3 nach oben. Aktivieren Sie bei Oszillator 3 den Schalter LFO und wählen Sie als Modulationsziel Oszillator 1 aus. Mischen Sie verschiedene Wellenformen und verschieben Sie den Mod Schieberegler auf versch. Positionen. Verstellen Sie bei Oszillator 3 den Oktav-Regler und achten Sie dabei auf den erzeugten Effekt. Spielen Sie mit den Lautstärkeverhältnissen am Mixer. Bringen Sie auch das Filter ins Spiel, indem Sie Cutoff und Resonanz verschieben. Wählen Sie als Modulationsziel das Filter. Aktivieren Sie die einzelnen Wellenformen des Oszillators 3 in Kombination mit verschiedenen Reglerstellungen von Cutoff und Resonanz des Filters. Verstellen Sie die Autor: Fritz Wäldin 13 Quelle: Medi@Culture-Praxis
Intensität des Mod Schiebereglers und bringen Sie den Oktav-Regler von Oszillator 3 in verschiedene Positionen. 4.6 Das Filtermodul VCF (Voltage Controlled Filter) Fahren Sie im Mixer den Lautstärkefader für Oszillator 1 nach oben. Wählen Sie bei Oszillator 1 eine Wellenform an und im Filter-Modul einen der Filtermodi und spielen Sie einen Ton. Verändern Sie die einzelnen Filter-Parameter Cutoff, Resonanz, Keytrack und EnvAmt und beachten Sie dabei die Klangveränderungen. Stellen Sie andere Filtermodi ein und wechseln Sie die Wellenformen des Oszillators 1. Schalten Sie weitere Oszillatoren hinzu und verändern Sie dabei die einzelnen Filter-Parameter. Beachten Sie während der Einstellungen am Filter die Ausgabe des Analyzers hier können Sie grafisch erkennen, in welchen Bereichen die Frequenzen verändert werden. Links werden die tiefen, rechts die hohen Frequenzen dargestellt. 4.7 Der ADSR-Hüllkurvengenerator Fahren Sie im Mixer die Lautstärkefader für einen oder mehrere Oszillatoren nach oben und stellen Sie beim rechten Hüllkurvengenerator die Reglerstellung der Abbildung A ein. Spielen Sie einen oder mehrere Töne. Bilden Sie die Reglerstellung der Abbildung B nach und vergleichen Sie die Abläufe der beiden Autor: Fritz Wäldin 14 Quelle: Medi@Culture-Praxis
Klänge miteinander. Stellen Sie weitere Hüllkurvenabläufe dar in Kombination mit anderen Modulen des EduSynth. A B Beachten Sie bitte, dass sich drei der Hüllkurven-Parameter auf Zeiten beziehen, einer davon auf einen Pegel: Links neben der ADSR-Hüllkurve, die man auch als Amplituden-Hüllkurve bezeichnen kann, finden Sie eine Filter-Hüllkurve. Mit dieser Hüllkurve können Sie z. B. einen Klang mit zunehmender Dauer dumpfer werden lassen. Experimentieren Sie auch mit den einzelnen Parametern dieser Hüllkurve im Zusammenhang mit den Parametern des Filters. 4.8 Der Stepsequenzer Wählen Sie irgendeinen Klang und aktivieren Sie den Sequenzer. Ist die Start- Taste gedrückt, wird der Sequenzer aktiv, sobald Sie auf dem Keyboard oder der QWERTZ-Tastatur eine Taste drücken. Drücken Sie zusätzlich die Dauerton- Taste, spielt der Sequenzer automatisch. Die Abspielgeschwindigkeit der Sequenz regeln Sie mit dem Regler Geschw. indigkeit, die Länge der einzelnen Töne mit dem Regler Länge. Die Tonhöhe jedes einzelnen der acht Steps können Sie von der Mittelstellung des Reglers aus in 64 Halbtonschritten nach oben oder unten verändern. Autor: Fritz Wäldin 15 Quelle: Medi@Culture-Praxis
4.9 Weitere Klangexperimente Hören Sie sich die einzelnen Presets des Edusynth durch, bis Sie einen Sound gefunden haben, den Sie als Grundlage für Ihre Weiterarbeit benützen möchten. Experimentieren Sie mit dem Klang, indem Sie an den einzelnen Reglern drehen. Sie werden erstaunt sein, welch abgefahrene Klänge auf diese Art zustande kommen können. Speichern Sie den so kreierten Klang unter einem neuen Namen ab, damit Sie Ihn jederzeit wieder aufrufen können. Sie können auch Reglerstellungen von selbst kreierten Sounds in das unten folgende Data Table eintragen. Probieren Sie einmal den umgekehrten Weg. Tragen Sie in das Data Table bei den einzelnen Synthesizer-Elementen irgendwelche Reglerstellungen ein und übertragen Sie diese auf den EduSynth. Lassen Sie sich vom erzeugten Klang überraschen! Viel Spaß beim weiteren Erforschen des EduSynth! Data Table Kommentar: Autor: Fritz Wäldin 16 Quelle: Medi@Culture-Praxis