FM-Synthese (5)

Das Große Finale 2: Nachdem der Muster-Operator soweit steht, fehlen nur noch die Verbindungen zwischen allen Operatoren, der Mixer, die Effekt-Sektion und die Audio-Ausgabe. Das werden wir in diesem letzten FM-Tutorial erledigen. Danach gibt es dann auch den Download des kompletten FM-C, wenn ihr ihn nicht schon in der GearBarn entdeckt habt.

Um was wird es gehen?

Der Prototyp des Operators ist nun komplett und einsatzbereit. Im nächsten Schritt werden wir den Operator in ein Macro packen, vervielfältigen und mit der Aussenwelt verbinden:

• Der Operator wird zunächst mit all seinen Kollegen verbunden
• Danach wird das Ausgangssignal aller Operatoren durch eine Mixer-Einheit und eine Reihe Effekte geleitet.

Den Mixer- und Effektteil werde ich nur bezüglich der Verschaltung der Komponenten besprechen, da jeder einzelne Effekt mehrere Tutorials füllen würde – die zu gegebener Zeit auch folgen werden …

Der Operator im Macro

Nachdem der Operator im Macro untergebracht ist, werden die vielen In- und Out-Ports auch verständlicher, die nun am Macro zu sehen sind:

• An der linken Seite befinden sich die Eingänge, über die die anderen Operatoren ihr Modulationssignal abliefern. Da die Selbstmodulation ja innerhalb des Operators stattfindet, fehlt hier immer der Eingang mit der eigenen Operator-Nummer (beim Operator 01 also der Eingang 01).
• An rechten Seite finden sich zwei Signal- und 14 Event-Ausgänge
  • Der Signalausgang „Out“ gibt das Audio-Signal des Operators an die Aussenwelt weiter.
  • Der Signalausgang „MOD“ wird mit dem Eingang 01 aller anderen Operator-Macros verbunden. Ihr erinnert euch: die OUT-Ausgänge können stummgeschaltet werden, die anderen Operatoren aber trotzdem durch die parallel vorhandenen MOD-Ausgäng angesteuert werden.
• die Eventausgänge münden allesamt eine Ebene höher in Display-Macros, die den Status der Operatoren anzeigen, auch wenn diese gerade nicht eingeblendet sind (s. hier). Für die Funktionialität des Synthesizers sind diese aber nicht nötig.

Ab jetzt geht es zügig vorwärts.

Alle Operator-Macros (Spalte 1) verschwinden im nächsten Schritt in einem Stacked Macro (Spalte 2) und können dann mit den Buttons OP 01 – OP 08 ein- und ausgeblendet werden. Die Macros mit der Bezeichnung „STAT xx“ an der rechten Seite des Stacked Macros beherbegen die Status-Anzeigen der Operatoren. Den Inhalt könnt ihr rechts unten sehen (Abb. 2).

Alle Audio-Ausgänge der Operatoren münden in das Macro „MIX“, mit dem wir uns in den folgenden Abschnitten beschäftigen werden. Die Struktur könnt ihr schon mal oben rechts in Abb 2. sehen.

Der Mixer

ist verhältnismäßig unspektakulär. Die 8 Mono-Signale der Operatoren durchlaufen je ein Macro in dem sie mit einem Switch stummgeschaltet und mit einem Stereo-Mixer in Lautstärke und Panorama eingestellt werden. Die Bedienelemente des Mixers sind mit den Operator-Statusanzeigen zusammengefasst.

Resonanz-EQ

Dieser Equalizer ist ein besonderes Stück, auf dessen Tutorial ich mich schon sehr freue. Im Kern basiert er auf dem Serge Resonant EQ, beherrscht aber noch ein paar andere Tricks.
Der Resonsnz-EQ verfügt über 10 voreingestellte Frequenzbänder, die entweder in Reihe (von der tiefsten bis zur hächsten Frequenz), oder parallel (linke und rechts „Spalte“) durchlaufen werden. Am Ausgang stehen ein zuschaltbarer Kamm-Filter und ein modulierbares Feedback zur Verfügung.

Das Besondere am originalen Serge Resonant EQ ist die Abstimmung der Frequenzen. Die sind hier nicht linear, sondern entsprechen am Anfang und am Ende einer kleinen None und dazwischen jeweils großen Septimen. Die Resonanz wird bei einer Reglerstellung kleiner 9 Uhr oder größer 15 Uhr automatisch eingeblendet.
Aufgrund der gewählten Frequenzen findet keine Trennung zwischen ihnen statt und es entstehen Formanten, wie sie bei akustischen Instrumenten üblich sind.

Dieses Exemplar lässt sich zusätzlich auch in einen Linearen Modus umschalten.

Effekte

Der FM-C verfügt über 4 Effekt, die entweder in Reihe oder parallel geschaltet werden können. Die Effekt-Sektion (incl. Resonanz-EQ) lässt sich komplett umgehen, falls man die Tonerzeugung innerhalb einer DAW mit den dortigen Effekten nutzen möchte.

Bei den Effekten handelt es sich (von links nach rechts) um

• Ringmodulator mit modulierbarer Pitch
• Chorus-Effekt
• Tape-Delay mit Ping-Pong-Schaltung, der wahlweise in Millisekunden oder in BPM (in Abhängigkeit des Hostsystems) betrieben werden kann
• Reverb-Effekt

Ihr erinnert Euch?

Teil 3 der FM-Reihe setzte sich mit dem Leistungsbedarf dieses Synthesizers auseinander. Nach dem der erste Operator-Prototy mit 14% CPU-Power zu Buche schlug und mein iMac i7 (8 Core, 3,8 GHz, 32Gbyte RAM, Late 2020) den Dienst verweigerte, musste optimiert weren. Das gelang soweit, als dass danach 8 Operatoren und Effekte in Stereo möglich waren.
Jetzt, da alles komplett ist, stellt es sich so dar, dass ich für den iMac die interne Audio-Rate des Reaktors lieber auf 3/4 reduziere, um keine Havarie zu riskieren. Erstaunlicherweise steckt das im November 2021 hinzugekommene Macbook Pro mit M1Pro-CPU den FMC bei voller Audio-Rate mit ca. 60% Leistungsbedarf weg – und das, obwohl Reaktor via Rosetta2 emuliert wird…

Ich habe deshalb auf dem Gehäuse des FM-C einen „Aufkleber“ angbracht, der darauf hinweist, dass es ratsam ist, die Ansprüche auf Intel-CPUs etwas zu reduzieren.

Da Euch aber nun das Funktionsprinzip klar sein dürfte, könnt ihr euch auch leicht eigene, einfacherer FM-Synthesizer zusammenbauen. Der FM-C ist ein „alles-was-geht“-Instrument und deshalb weniger dazu geeignet, in mehreren Instanzen in einer DAW zu laufen.

Zu den folgenden Demos

Die folgenden Beispiele wurden ohne weitere Hilfsmittel (Effekte, Equalizer, etc.) eingespielt. Es handelt sich nur um das Ergebnis der in diesem Tutorial-Teil besprochenen Schaltungen. Im folgenden Teil werden noch einen entscheidenden Schritt weiter gehen. Laßt euch überraschen!

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