Krell (1)

In diesem Tutorial bauen wir einen autark laufenden „Musik-Generator“, der ziemlich nahe an die Filmmusik heran kommt, die Bebe und Louis Barron 1956 für den Scifi-Film „Forbidden Planet“ komponierten. Hier gibt es ungewöhnliches zu entdecken …

Um was wird es gehen?

Die Filmmusik zu „Forbidden Planet“ ist ein vielerlei Hinsicht ungewöhnlich, gilt sie doch als der Vorläufer elektronischer Musik – und das, obwohl es zu jener Zeit keine Synthesizer und Computer gab. Louis Barron erfand die Schaltungen für seine Klangkreationen, die man ihrer Kurzlebigkeit wegen auf Band aufzeichnete. Der eigentliche Soundtrack entstand, indem Bebe Barron das aufgezeichnete Material mit Effekten versah, in unterschiedlichen Geschwindigkeiten abspielt, schnitt, umkopierte und wieder und wieder neu zusammen mischte. Ganze 8 Monate dauerte die Herstellung dieser ungewöhnlichen Musik.

Die „Krell“ waren übrigens eine vor langer Zeit auf dem 4. Planeten des Altair-Systems lebende Zivilisation … 

So kann sich der fertige Krell-Generator anhören. Hier werkeln 19 Zufallszahlengeneratoren und beeinflussen ebenso viele Parameter von Oszillatoren, Hüllkurven, Effekten und Mixern. Es wird großartig!
An dieser Stelle: Danke an Simon Hutchinson, der mir mit seinem Krell-Tutorial, die Idee und wichtige Grundlagen zu diesem Thema vermittelt hat!

Eine Art akustisches Perpetuum Mobile

Ein System, das sich selbst startet und dann immer wieder neu triggert, ist das Grundproblem, das zu lösen ist. Und das ist einfacher, als es sich auf den ersten Blick anhört. Wir starten mit einem banalen Oszillator und einer Hüllkurve. Sobald der Wert der Hüllkurve kleiner-gleich 0 ist, ist die Hüllkurve (und somit das laufende Klangereignis) „zu Ende“ und das System startet mit zufälligen Werten neu. Da die Hüllkurve beim Start den Wert 0 ausgibt (da ja noch nichts passiert ist), erfolgt der Start auch von alleine.

Bitte auch hier wieder im Hinterkopf behalten: Die Gestaltung der Oberfläche und das Layout der Schaltungen sind keine verbindlichen Vorgaben. Es geht nur darum, die Schaltungen zu verstehen. Beim Umsetzen ist letztendlich eure Phantasie gefragt. Und wie immer, gibt es am Ende des letzten Teils alles als Download.

Und so wirds gemacht:

Fürs Erste platzieren wir einen SinusFM-Oszillator und eine AD-Hüllkurve und versehen alle Eingänge (außer dem Trigger-Eingang der Hüllkurve) via Rechtsklick und „Create Constant“ mit den üblichen Standardwerten. Die Ausgänge des Oszillators und der Hüllkurve durchlaufen einen Multiplikator und enden im Ouptput des Reaktors. Den Ausgang der Hüllkurve verbinden wir nicht wie sonst mit dem A-Eingang des Oszillators, weil wir mit diesem noch andere Dinge vorhaben, bei denen die Hüllkurve im Weg wäre.

Und nun kommt der entscheidende Schritt: Der Ausgang der Hüllkurve wird zusätzlich in den A-Eingang eines Compare-Moduls geleitet, das ihn mit dem Wert 0 am B-Eingang vergleicht. Aufgrund eines Bugs in Reaktor müssen wir anstatt der 0 eine geringfügig größere Zahl eintragen, da die Schaltung bei einem Vergleich mit 0 nicht funktioniert. Ich habe mich hier für 0.00001 entschieden.
Sobald die Hüllkurve einen Wert kleiner-gleich 0 erreicht, schaltet der „<=“-Ausgang des Compare-Moduls auf 1 und versorgt den Trigger-Eingang der Hüllkurve mit einem neuen Startsignal. Fertig. 

Es werde Zufall!

Das Variieren der verschiedenen Werte unserer Schaltung überlassen wir einem Zufallszahlengenerator. In Abb. 3 seht ihr zwei verschiedene Zufallszahlengeneratoren, die sich eigentlich nur in ihrem äußeren Erscheinungsbild unterschieden. Die Eigentliche Logik ist schon in der oberen Abbildung komplett enthalten:

• Das Random-Modul erzeugt mit der Frequenz (P) zufällige Werte. Der Wertebereich hängt von der Amplitute (A) ab und hat die Bandbreite von -(A) bis +(A).
• Das nachfolgende Sample&Hold-Modul greift immer dann, wenn am Trig-Eingang ein Signal anliegt, den aktuellen Wert des Random-Moduls ab und reicht ihn an seinen Ausgang weiter.
• Da es sich noch um ein Audio-Signal handelt, muss dieses mit dem A/E-Modul in ein Steuersignal konvertiert werden.
• Um den Zufallswert auf eine für das jeweilige Ziel geeignete Größe zu bringen, Multipliziere ich die Zufallszahl mit dem „oberen Wert“ (hier 24) und addiere den „unteren Wert“ (hier 60) dazu. Zuvor addiere ich die Zufallszahl noch einmal zu dem unteren Wert, um eine größere Streuung zu erreichen. Im Detail:
  • Zuerst werden Zufallszahl und unterer Wert durch den Addierer – addiert (ist ja klar…)
  • Danach werden der obere Wert und die Zufallszahl in den ersten beiden Eingängen des „x+“-Moduls multipliziert und der modifizierte Wert im dritten Eingang des „x+“-Moduls dazu addiert.

Die untere Schaltung unterscheidet sich nur insofern von der oberen, dass sie durch allerlei Lämpchen und zahlen auf sich aufmerksam macht (s. Abb. 4, unten).
An Stelle der „Number“-Macros könnt ihr bei Bedarf auch ein simples „Numeric Readout“-Modul anklemmen. Was mich am „Numeric Readout“ stört, ist der Umstand, dass sich die Schriftgröße nicht ändern lässt und auf meinem iMac – dank fehlender Responsivität des Reaktor-GUI – nur mit einem Fernglas zu lesen ist. Das Original-Macro hat Joey Valizian in der User-Library zur Verfügung gestellt. Ich habe es für dieses Projekt um ein paar Nachkommastellen erweitert.

Jetzt müssen wir nur noch zusammen bringen, was zusammen gehört. für den Anfang habe ich jeweils eine der unaffälligen Versionen der Zufallsgeneratoren an den Oszillator (P) und die Hüllkurve (A, D) angeklemmt und den „<=“-Ausgang des Compare-Moduls mit den Trig-Eingängen der Zufallszahlengeneratoren verbunden. Jetzt sollte das Funktionsprinzip der Krell-Schaltung klar sein. Es bedarf keiner großen Phantasie, um zu erahnen, was man damit noch alles anstellen kann …

Ausblick …

Das Schaltungs-Design schreit geradezu danach mit Macros zu arbeiten, um den Durchblick nicht zu verlieren! Die Zufallszahlengeneratoren benötigen recht viel Platz in der Horizontalen, Auch deren Höhe ist nicht so vorteilhaft, um die viel enger zusammenliegenden Eingänge der Zielmodule übersichtlich zu belegen. Ich habe mich deshalb entschieden, die zu manipulierenden Baugruppen (Oszillator, Hüllkurve, Reverb, Mixer) und die zugehörigen Zufallszahlengeneratoren in verschiedenen Macros unterzubringen. die Verbindungen liegen dann immer im selben vertikalen Raster vor, während es nebensächlich ist, was sich innerhalb der Macros abspielt.

Werfen wir einen Blick in die Kombination „RND-OSC“ (links) und „FRONT-OSC“ (rechts). Hier kann man der Vorteil der Aufteilung sehen: Die Zufallszahlengeneratoren und die betreffenden Baugruppen können optimal gestaltet werden.
Ein weiterer Vorteil der Auslagerung besteht darin, dass man die Werte aller Zufallszahlengeneratoren einer Baugruppe gleichzeitig sehen und die Wirkung der einzelnen Parameter besser im Überschauen kann.

Im nächsten Teil werden wir uns die einzelnen Baugruppen und deren Zufallssteuerungen genauer anschauen. Und wir klären das Rätsel um den Front- und den Back-Oszillator auf. Versprochen. 😉