Basic-Synth (6) – Dynamik tut Not!

Nichts ist dröger, als ein Ton, der von Anfang bis Ende in der selben Lautsärke vor sich hinbröselt. Wir werden das ändern, in dem wir eine Hüllkurve zum Einsatz bringen…

Um was wird es gehen

Hüllkurve, Envelope, ADSR? Schon mal gehört? Hüllkurven (meist nach dem ADSR-Prinzip), sind fester Bestandteil des Sound-Designs. Lassen sich damit doch dynamische Verläufe von Lautstärken oder Klangfarben realisieren. Wir werden uns in diesem Beitrag mit dem Verlauf der Lautstärke beschäftigen, da diese nicht unerheblich für den Klangcharakter ist. Ein weicher Flächensound blendet langsam ein und klingt nach, während der Ton einer elektrischen Orgel spontan anspricht und ebenso wieder endet. Weil das wichtig ist, also erst mal eine Runde Theorie, damit ihr wisst, um was es hier gehen soll (ich schrieb an anderer Stelle bereits zu diesem Thema:

Ohne Hüllkurve

Stellen wir uns hierzu ein beliebiges, zeitabhängiges Ereignis im Synthesizer vor. Eine Taste wird gedrückt, der Oszillator macht seinen Job, erzeugt eine Schwingung und bricht diese nach dem loslassen der Taste wieder ab. So weit, so langweilig. Was wäre, wenn sich die Lautstärke (Y-Achse) im Verlauf der Zeit (X-Achse) verändern könnte? Und genau da setzt eine Hüllkurve an!

Mit Hüllkurve

Eine Hüllkurve tut, was ihr Name sagt: Sie hüllt ein Ereignis über die Dauer einer Zeit ein und beeinfluss so das Ergebnis. Jede Hüllkurve besteht aus verschiedenen Abschnitten, nach denen die Kurve benannt wird. Beim klassischen analogen Synthesizer passiert das in der Regel über verschiedene Spannungswerte, weshalb ich beim nächsten Bild diesen Begriff verwenden werde. Am gebräuchlichsten ist die Version ADSR, mit der die Abschnitte Attack, Decay, Sustain und Release gemeint sind. Schauen wir uns im nächsten Bild an, was diese Abschnitte bewirken:

ADSR

• A – Die Attack-Phase wird durch ein Ereignis wie z. B. das drücken einer Taste ausgelöst und durch die Dauer definiert. Diese gibt die Zeit an, in der die Spannung von Null bis auf ein vorgegebenes Maximum ansteigt.
• D – Unmittelbar danach beginnt die Decay-Phase. Diese legt die  Zeit fest, in der die Spannung vom Maximum auf den Sustain-Pegel absinkt.
• S – Der folgende Sustain-Wert definiert sich nicht über die Zeit, sondern über die Höhe des Pegels, während die Taste gehalten wird. Das ereignet sich erst dann, wenn die Decay-Phase abgelaufen ist. Wird die Taste vor dem Ende der Decay-Phase losgelassen, wird die Hüllkurve direkt mit der Release-Phase fortfahren. Dann spricht man von einer ADR-Hüllkurve.
• R – Die Release-Phase beginnt mit dem loslassen der Taste und definiert den Zeitraum, in dem die Spannung vom Sustain-Pegel auf Null absinkt. In der Praxis ist das die Zeit, wie lange der Ton nachklingt.

Hüllkurven kennt der Reaktor 18 an der Zahl. Unseren Kandidaten habe ich farblich markiert.
Die Buchstaben in den Bezeichnungen charakterisieren ihre spezielle Funktion: A (Attack), B (Break), D (Decay), H (Hold), R (Release) und S (Sustain).
Die 3 Ramp-Enevelopes fallen etwas aus der Reihe. Sie bieten – je nach Größe – mehrere Time/Level-Kombinationen (T- und L-Eingänge) und „schließen“ mit LS (Sustain-Level) und TR (Release-Time).

Grundsätzlich gibt die Hüllkurve eine Reihe von Signalpegeln ab, die jeweils eine bestimmte Zeit dauern. Zwei Diese Pegel kann man auf zweierlei Wege auf ein Signal anwenden. Welchen man wählt, hängt von der Situation ab. 

• Das linke Beispiel multipliziert den Ausgang eines Signales mit dem Ausgang der Hüllkurve. Damit wird der Pegel des Signals mit den Werten der Hüllkurve versehen und folgt dieser gewissermaßen.
• Das rechte Beispiel bindet die Hüllkurve in den Signalweg zwischen Gate und Amplitude ein. Die Hüllkurve wird vom Gate-Modul getriggert (gestartet) und sendet ihren Werteverlauf an den Amplituden-Eingang.

Wir werden uns an das zweite Beispiel halten, weil das in unserem Fall einfacher umzusetzen ist.

Um die Hüllkurve wirksam werden zu lassen, trennen wir erst einmal das Gate-Modul von allen A-Eingängen der Oszillatoren ab. Zukünftig wird die Hüllkurve ja den Verlauf der Lautstärke bestimmen. Das Gate-Modul triggert jetzt lediglich die Hüllkurve, damit diese weiß, wann sie mit ihrer Arbeit zu beginnen hat.

Wir platzieren also zuerst die Hüllkurve unserer Wahl…

• Kontextmenü > Build-In Module > LFO, Envelope > ADSR

 …und aktivieren dann im Reiter „View“ in der Side-Pane unter „Visible“ die Option  „On“. Damit aktivieren wir automatisch eine Interaktive Darstellung der Hüllkurve, die dann jeder unserer Reglerbewegungen folgen wird. Das vermittelt (analog zu unserem Oszilloskop) einen guten Eindruck vom Geschehen und sieht schick aus.

Dem Envelope-Modul parke ich im Interface (Pane-Ansicht) am linken Rand. Zum einen, weil die Hüllkurve noch vor den Oszillatoren ansetzt und zum anderen, weil das Oszilloskop z. B. auch die Auswirkungen der Hüllkurve darstellen wird: Wächst die Lautstärke langsam, wächst auch die Amplitute der Wellenform langsam an.

Das zuvor abgeklemmte Gate-Modul wird also mit dem G-Eingang der Hüllkurve verbunden. Anschließend können wir schlicht und einfach mit einem Rechtsklick auf die Hüllkurven-Eingänge und dem Kontextmenü (Create Control) die erforderlichen 4 Drehregler erzeugen und in der Pane-Ansicht schön anordnen.

Da fehlt was – ein Ausblick auf das nächste Kapitel

Das Ergebnis ist jetzt prima für schöne Flächen – aber halt! Da fehlt etwas ganz wichtiges!

Unser Synthesizer ist, wie seine Urahnen aus den 60ern und frühen 70ern monophon! Er ist also nur einstimmig zu spielen. Das ist für eine Fläche nicht wirklich hilfreich. Die ersten „erschwinglichen“ polyphonen (mehrstimmigen) Synthesizer gab es ab dem Ende der 70er Jahre. Einer der berühmtesten Vertreter war Sequential Circuits Prophet 5.
Unser Synthesizer soll also auch polyphon werden. Das Realisieren der Polyphonie ist erheblich einfacher, als bei den Hardware-Urahnen. Wir werden in den Einstellungen nur einen Wert ändern – und uns danach ein paar rot markierten (also fehlerhaften) Kabelverbindungen annehmen müssen.

Das wird ein Spaß!