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Klangsynthese, Sound Design und Klangbearbeitung - Teil 16

Additive Synthese ─ Gebt mir mehr!
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Im letzten Artikel haben wir uns der subtraktiven Synthese gewidmet und besprochen wie auf welcher Grundlage diese basiert.

Heute nehmen wir die älteste - aber immer noch häufig anzutreffende - Syntheseart  durch: die additive Synthese

Beschreibung

Im Gegensatz zur Subtraktiven Synthese, bei der Elemente eines harmonisch reichhaltigen Signals entfernt werden, basiert die additive Synthese darauf einfache Audio Signale übereinander zu legen und so einen dichteren Klang zu erzeugen. 

Diese Prozedur basiert auf der Arbeit von Joseph Fourier den wir in dieser Serie schon einmal kurz erwähnt hatten. Er war es nämlich der entdeckte, dass alle komplexen Klänge in einzelne Sinuskurven zerlegt werden können. Schnell kam er auf die Idee damit das genaue Gegenteil zu versuchen und aus einzelnen Sinuskurven komplexe Klänge nachzubauen. Natürlich ist es praktisch unmöglich aus Sinuskurven einen Klang exakt nachzubauen, da hier dem Analyseverfahren einfach physische Begrenzungen im Weg stehen. Doch das Prinzip der additiven Synthese kam schon weit vor der Erkenntnis von Fourier zum Einsatz. 

Ein ungewöhnlicher Vorfahre

In der Tat könnte man sagen, dass das erste Instrument mit additiver Synthese die Kirchenorgel war! 

La synthèse additive

Zum einen konnte der Klang einer Orgel unendliche ausgehalten werden - genau wie eine einfache Sinuskurve in der additiven Synthese. 

Zudem war das Instrument in verschiedenen Registern organisiert, wovon jedes wieder eine eigene Klangfarbe besass. Diese verschiedenen Klangfarben konnten mit einander gemischt werden und gaben dem Organisten schnellen Zugriff auf unterschiedliche Orgel Klänge. 

Moderne Zeiten

La synthèse additive

Das Telharmonium war das erste Instrument des modernen - „elektrischen“ - Zeitalters und wurde in 1896 vorgestellt. Dieses riesige Instrument wog über 7 Tonnen und wurde über Telefonleitungen verbreitet. Die Klangerzeugung basiert auf ‚Tone Wheels‘ genannten Walzen welche über magnetische Induktion Schwingungen erzeugten - also Strom der anschliessend zu Sinuskurven wurde. 

Und was ist der Bezug zur additiven Synthese? Nun ein Telharmonium konnte mit diesen Walzen ja nicht nur Grundtöne erzeugen, sondern auch Obertöne verändern - und somit die Klangeigenschaften gezielt verändern. 

Dasselbe Prinzip fand auch in der 1930 von Laurens Hammond vorgestellten Orgel ihre Anwendung - das wohl bekannteste Modell davon ist wohl die B3 Hammond Orgel. 

La synthèse additive
la synthèse additive

Der erste ‚echte‘ additive Synthesizer ist jedoch wohl der Bell Labs Digital Synth der in den 70er Jahren von Hal Alles erfunden wurde. 

Dieser Synthesizer besass eine speziell komplexe Architektur die auf 72 digital gesteuerten Oszillatoren basierte - Teil davon erzeugte Grundtöne während die anderen Obertöne produzierten und zusätzlich über 32 programmierbare Filter und 256 Hüllkurven verfügten. Ohne digitale Technologie wäre ein derartig komplex Unterfangen natürlich niemals möglich gewesen. 

In der Zwischenzeit waren die Ingenieure von Fairlight dabei den Quasar M-8 zu entwickeln, der über eine fast unendliche Vielzahl von Sinuskurven die Synthese eines beliebigen Sounds ermöglichen sollte. Dieses noble Projekt rannte jedoch in die technischen Grenzen seiner Zeit. Paradoxerweise ist die ältestes Syntheseart immer noch die komplexeste in der Anwendung. 

Die Leute hinter dem M-8 konzentrierten sich schliesslich auf die Entwicklung des Fairlight CMI (Computer Musical Instrument), welches der erste erhältliche Sampler sein sollte. 

La synthèse additive

Einer der populärsten Synthesizer der auf additiver Synthese basiert ist der Kawai K5 der 1987 der Welt vorgestellt wurde. 

Seine aussergewöhnlichen Synthese Möglichkeiten (unter anderem die Möglichkeit 126 Sinusschwingungen unabhängig von einander zu bearbeiten) brachte sogar Musiker dazu sich mit der umständlichen Bedienoberfläche auseinander zu setzen. 

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