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Analoge Klangsynthese
Oszillatoren
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Kombination von Oszillatoren
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Durch Kombination zweier oder noch mehr Oszillatoren ergeben sich ungleich mehr Möglichkeiten. Deshalb sind analoge Synthesizer mit nur einem Oszillator sehr begrenzt in ihrer Klangvielfalt und werden in der Regel als Bass-Synthesizer konzipiert. Hier die wichtigsten Möglichkeiten, die mit einem zweiten Oszillator dazukommen:
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Schwebungen
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Indem man zwei Einzelsignale leicht gegeneinander verstimmt, erzeugt man einen fetteren Sound, in dem sich ständig etwas bewegt. Aus diesem Grunde etwa haben Klaviere zwei oder drei Saiten pro Taste, spielen im Orchester mehrere Geigen dieselbe Stimme oder gibt es zwölfsaitige Gitarren.
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Bemerkenswert: Wird der eine Oszillator um beispielsweise 3 Cents nach unten, der andere um drei Cents nach oben verstimmt, gleicht sich die Verstimmung wieder aus, das Ohr nimmt die Originaltonhöhe wahr.
Erst ab einem gewissen Grad des "Gegeneinander-Verstimmens" klingt der Sound wirklich verstimmt, wie etwa beim berüchtigten Honky-Tonk-Piano.
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| Werden zwei oder mehr Oszillatoren zusätzlich noch unabhängig voneinander in der Tonhöhe moduliert, etwa mit zwei unterschiedlich schnellen Vibrati, ergeben sich komplexe Schwebungen, der Sound klingt breit, dick und eher wie eine Fläche - zu hören in diesem Soundclip. |
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Intervalle
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Stimmt man beide Oszillatoren im Intervall, ergeben sich zusätzliche Klangvarianten.
Besonders beliebt sind Quint- und Oktavintervalle. Bässe, Leads, Orgeln und vieles mehr lassen sich nur so erzeugen.
Der Sound im Audio-Clip besteht aus zwei Oszillatoren, die um eine Quinte "auseinander" gestimmt sind. |
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Sync, Ringmodulation, AM und FM
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Da mit den Grundwellenformen schon das Klangrepertoire der Oszillatoren eng begrenzt war, mussten sich die Synthesizer-Entwickler etwas einfallen lassen, um auch unharmonische, metallische oder natürlichere Sounds herauszukitzeln.
Dazu haben sich Schaltungen bewährt, in denen sich die Oszillatoren gegenseitig modulieren. Ist das Modulationsignal selbst im hörbaren Bereich, entsteht statt eines Vibratos oder Tremolos eine neue Klangfarbe. Die gängigsten Methoden:
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| Synchronisation |
Sobald der erste Oszillator einen Nulldurchgang durchläuft, setzt er automatisch auch den anderen auf Null, bricht also dessen Schwingung mittendrin ab. Wenn beide Oszillatoren unterschiedlich gestimmt sind, entstehen sehr durchdringende Klangfarben. |
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| Ringmodulation |
Aus dem Ausgangssignal der beiden Oszillatoren gibt der Ringmodulator die Summe und die Differenz beider Frequenzen aus. Gibt man dem Ringmodulator also 200 und 800 Hz ein (zwei Oktaven Intervall), ergeben sich am Ausgang 600 und 1000 Hz. Durch ungerade Intervalle lassen sich so Glockensounds, metallische Spektren oder auch einfach unharmonische Effekte erzeugen.
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Amplitudenmodulation
(AM) |
Das Ausgangssignal des einen Oszillators moduliert den Pegel (Amplitude) des anderen und verändert damit dessen Schwingungsform. Das Ergebnis sind meist verzerrt und rau klingende Sounds.
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Frequenzmodulation
(FM) |
Noch etwas gemeiner als AM: Das Ausgangssignal des einen Oszillators moduliert die Tonhöhe (Frequenz) des anderen. Dadurch entstehen Vielfache des Frequenzunterschiedes beider Oszillatoren - einfacher: Ist der Träger doppelt so hoch gestimmt wie der Modulator (1:2), entsteht auch die vier-, acht-, sechzehn...fache Frequenz und damit komplexe Spektren jeglicher Coleur. FM wurde besonders durch die DX-Synthesizer legendär, heute gibt es eigentlich keinen Klangerzeuger ohne FM-Sounds mehr.
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