Modularer Synthesizer

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Steve Porcaro von „Toto“ mit einem modularen Synthesizer

Modulare Synthesizer sind elektronische Musikinstrumente, die aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Komponenten (Module) bestehen, welche im Zusammenhang der Erzeugung elektronischer Klänge dienen.

Aufbau und Technik

Es gibt Module zur Klangerzeugung (etwa VCO), Module zur Klangveränderung (etwa VCF) und solche zur Steuerung (etwa ADSR). Die einzelnen Module werden über Kabel (Patchkabel) oder Schalter, manchmal auch Schieberegler und Steckfelder, miteinander verbunden. Somit ist bei einer gegebenen Anzahl von Modulen mit Aus- und Eingängen eine Vielzahl von Verbindungsmöglichkeiten vorhanden. Das endgültige Signal wird meist über einen Lautsprecher ausgegeben oder an ein Aufnahmegerät weitergegeben.

Wesentliches Merkmal analoger modularer Synthesizer ist die Spannungssteuerung einzelner Parameter eines Moduls. Die Steuerspannung (CV für engl. „Control Voltage“) kann – beispielsweise von einem Keyboard oder einem Sequenzer erzeugt – auf den CV-Eingang des VCO gelegt werden, wobei eine Änderung der Spannung eine Änderung der erzeugten Frequenz zur Folge hat. Weitere essenzielle Parameter sind die Filtereckfrequenz des VCF oder die Verstärkung des VCA, die in konventionellen Patches zumeist von den ADSR (oft auch als EG für engl. „Envelope Generator“ bezeichnet) angesteuert werden. Als Industriestandard hat sich der von Moog eingeführte Steuerspannungsbereich 0 bis 10 Volt etabliert. Für die Ansteuerung der VCO und VCF wurde darüber hinaus eine exponentielle Kennlinie der Steuerspannung zugrunde gelegt, was in einer Frequenzverdopplung pro Volt resultiert. Es gibt auch abweichende Steuerspannungsstandards, wie z. B. bei KORG (MS-10, MS-20, MS-50 etc.) oder Yamaha.

Weitere Steuerspannungen werden als „Gate“ und „Trigger“ bezeichnet und haben keine kontinuierliche Parameteränderung zur Folge, sondern dienen zum Schalten von Ereignissen. Das Gate-Signal beeinflusst die zeitliche Dauer des Ereignisses, indem es für eine bestimmte Dauer den Parameter geschaltet hält. Diese Dauer kann z. B. die Zeit sein, während der eine Taste des Keyboards gedrückt wird. Das Trigger-Signal ist ein zeitlich immer gleich langer Impuls, der ein Signal einmalig auslöst, ohne auf den weiteren Verlauf Einfluss zu nehmen. Dies kann z. B. der Startparameter eines Sequencers sein, der nach einmaligem „antriggern“ eigenständig seine Funktion aufnimmt. Diese Steuerspannungen werden zumeist durch einen Wechsel von 0 Volt nach 5 Volt erzeugt.

Module

Grundelemente eines Modularsynthesizers sind unter anderem:

  • VCO – (engl. Abk.: voltage controlled oscillator) – spannungsgesteuerter Schwingungsgenerator
  • VCA – (engl. Abk.: voltage controlled amplifier) – spannungsgesteuerter Verstärker
  • VCF – (engl. Abk.: Voltage Controlled Filter) – spannungsgesteuerter Filter
  • VCP – (engl. Abk.: Voltage Controlled Phaser) – spannungsgesteuerter Phaser
  • LFO (engl. Abk.: low frequency oscillator) – Niedrigfrequenzoszillator
  • ADSR – Hüllkurvengenerator (Attack Time, Decay Time, Sustain Level, Release Time)
  • Sample and Hold – regelmäßige Abtastung (z. B. eines Rauschsignals zur Erzeugung von Zufallssequenzen)
  • Rauschgenerator (engl. Noise Generator) – erzeugt Farbiges Rauschen, zumeist weißes Rauschen
  • Mischer-Modul – zur Abmischung verschiedener Steuerspannungen oder Audio-Signale
  • Crossfader - zum Wechsel zwischen Audiosignalen
  • Sequenzer - zur Generierung einer Reihe musikalischer Noten in einer vorgegebenen oder zufälligen Reihenfolge
  • Wellenfaltungsmodul (engl. Wave Folder) - faltet ein übersteuertes Signal zum Nullpunkt, anstatt dieses abzuschneiden, und erzeugt dabei harmonische Noten
  • Modulatoren
  • S&H (engl. Sample and Hold)
  • DIV (engl. Clock divider) - zum Teilen einer Eingangsfrequenz
  • Wavetable-Synthesizer - zum Wiedergeben gespeicherter Tonfolgen
  • DRC (engl. Dynamic range compressor) - macht große Amplituden kleiner und kleine Amplituden größer

Jedes elektronische Modul, das Spannungen verarbeitet, kann theoretisch (entsprechende Modifikationen vorausgesetzt) in einem modularen Synthesizer eingesetzt werden. Modulare Synthesizer eignen sich, je nach Qualität, sogar für den Aufbau von Analogrechnern.

In der Praxis werden die einzelnen Module oft in Racks montiert. Die äußere Abmessung der Module entspricht dann meist dem 19″-Standard.

Berühmte Modular-Synthesizer

Modulsystem von synthesizers.com

Neben dem Moog Modular, der beispielsweise u. a. von Emerson, Lake and Palmer genutzt wurde, wurden die Systeme Roland System 100M, System 700, E-Mu Modular, Arp 2500, EMS Synthi 100, Synthi AKS, Synthi A sowie die Buchla-Module bekannt. Populär wurde auch der Modular-Synthesizer namens „Formant“, dessen Bauanleitung – von Cyril Chapman verfasst – in mehreren Folgeartikeln in dem Elektronik-Magazin „Elektor“ in den 1970er Jahren veröffentlicht wurde. Diese Popularität war dem Umstand geschuldet, dass die kommerziellen Systeme seinerzeit für Hobbymusiker und Einsteiger fast unerschwinglich waren und ein Selbstbau einige Kostenersparnis versprach, auch wenn bei der Qualität Abstriche hingenommen werden mussten.

Eine revidierte Bauanleitung des Formant-Synthesizers mit der Bezeichnung „Formant-pro MSS2000“ aus der Feder von Hans-Joachim Helmstedt erschien 2000. Da viele Bauteile mittlerweile nicht mehr erhältlich waren, enthielt sie diverse Anpassungen. Diesem Projekt war jedoch nur geringer Erfolg beschieden, da die Publikation vom „Elektor“-Verlag mit sehr vielen Fehlern abgedruckt wurde, was einen fehlerfreien Aufbau der Schaltungen für Elektronikanfänger nahezu unmöglich machte. Das Projekt wurde daher mittlerweile eingestellt.

Aktuell hergestellte Modularsynthesizer

Doepfer A-100 Synthesizer

Es gibt eine Reihe von Herstellern, die wieder, bzw. immer noch analoge Modularsynthesizer anbieten. Viele der Produktreihen verschiedener Hersteller sind untereinander kompatibel.

  • Analogue Systems: RS-Integrator [Eurorack]
  • Analogue Solutions: Concussor [Eurorack]
  • anyware-instruments.de [TINYSIZER]
  • Bananalogue [Eurorack, Fracrak]
  • Birdkids [Eurorack]
  • Blacet Research [FracRak]
  • Buchla
  • Club of the knobs
  • Curetronic
  • Cwejman [Eurorack]
  • Cyndustries Modules
  • Doepfer A-100 [Eurorack]
  • Intellijel [Eurorack]
  • Livewire [Eurorack]
  • Marienberg Devices Germany
  • MFB [Eurorack]
  • Modcan
  • Plan B [Eurorack]
  • PAiA Corporation USA
  • Pittsburgh Modular [Eurorack]
  • Serge
  • Synthtech (MOTM)
  • Synthesizers.com
  • Technosaurus Synthesizer
  • Wiard

Selbstbau

Der Selbstbau von modularen Synthesizern nach Bausätzen oder Anleitung ist mittlerweile sowohl unter Laien als auch unter produktiven Musikern gängig geworden. Im Internet existieren zahlreiche Seiten, die Anleitungen und Unterstützung bieten. Teilweise werden von den Belichtungs-Vorlagen für die Platinen-Layouts über Verdrahtungspläne bis hin zur Stückliste alle zum Nachbau benötigten Unterlagen bereitgestellt. Häufig wird dieses Hobby S-DIY oder Synth-DIY (DIY steht hierbei für Do-It-Yourself) abgekürzt.

Modulare Software Synthesizer

Als kostengünstige Alternative können auch modulare Software-Synthesizer zum Einsatz kommen. Diese simulieren in Hardware implementierte Synthesizer-Module. Beispiele umfassen:

Literatur

  • Cyril Chapman, Markus F. P. Aigner: Formant Musik-Synthesizer. 2. Auflage. Elektor-Verlag, Gangelt 1978, ISBN 3-921608-10-4.
  • Markus F. P. Aigner: Formant-Musik-Synthesizer-Erweiterungen. Beschreibung, Bau- u. Spielanleitung erweitert und neuer Formant-Moduln.Elektor-Verlag, Gangelt 1981, ISBN 3-921608-19-8.
  • Bernd Enders: Die Klangwelt des Musiksynthesizers. Die Einführung in die Funktions- und Wirkungsweise eines Modulsynthesizers. Franzis-Verlag, München 1985, ISBN 3-7723-7761-0.
  • Hans-Jochen Schulze, Georg Engel: Moderne Musikelektronik. Praxisorientierte Elektroakustik und Geräte zur elektronischen Klangerzeugung. Militärverlag der Deutschen Demokratischen Republik (VEB), Berlin 1989, ISBN 3-327-00772-1.
  • André Ruschkowski: Elektronische Klänge und musikalische Entdeckungen (= Universal-Bibliothek 9663 Reclam-Wissen). Überarbeitete und erweiterte Ausgabe von „Soundscapes“. Reclam Verlag, Stuttgart 1998, ISBN 3-15-009663-4.
  • Hans-Joachim Helmstedt: FORMANT-Pro. Modulares Sound-System MSS 2000. Elektor-Verlag, Aachen 2000, ISBN 3-89576-099-4.
  • Peter Gorges: Synthesizer Programming. 4. unveränderte Auflage. Wizoo, Bremen 2009, ISBN 978-3-934903-64-7.

Weblinks

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