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Workshop
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22.03.2019

Synthesizer und Sounddesign #10 - Snare Drums

Synthesizer Sounddesign für Einsteiger

Snaredrum-Sounds am Synthesizer selbst programmieren

Wie programmiert man mit einem Synthesizer einen Snaredrum-Sound nach Art einer analogen Drummachine? Natürlich gibt es jede Menge Sample-Libraries mit Sounds der legendären analogen Drumcomputer der 1980er Jahre. Viel mehr Spaß macht es aber, sich die passenden Drumsounds selbst zu bauen. In diesem Workshop zeigen wir, wie der analoge Snaredrum-Sound entsteht, und bauen ihn mit verschiedenen Software- und Hardware-Synthesizern nach.

Ich verwende für diesen Workshop eine Reihe verschiedener Synthesizer. Den Software-Synth “Helm” von Matt Tytel gibt es für eine große Bandbreite von Plattformen und in vielen Plug-in-Formaten, sodass jeder mitmachen kann. Allerdings besitzt er in diesem Fall ausnahmsweise nicht alle Funktionen, die für einen optimalen Snare-Sound gebraucht werden. Daher habe ich zusätzlich alternative Sounds im Logic-Synth Alchemy sowie auf den analogen Synthesizern Moog Sub 37 und Novation Bass Station II programmiert. Die Presets für die Software-Synths gibt es am Ende der Folge zum Download.

Quick Facts: Was man wissen sollte

Was ist ein Oszillator?

Ein Oszillator ist eine Schaltung innerhalb eines Synthesizers, die eine elektronische Schwingung und damit die Basis für Klänge erzeugt. Ein Synthesizer hat mindestens einen Oszillator, oft auch zwei oder drei. Bei analogen Synthesizern bieten sie meist eine Reihe von Grundschwingungsformen: Sägezahn, Rechteck (Pulswelle), Dreieck und manchmal Sinus. Digitale Oszillatoren können weitere, wesentlich komplexere Schwingungen erzeugen.

Was ist ein Filter?

Ein Filter ist beim Synthesizer eine elektronische Schaltung, mit der sich die Obertonstruktur von Klängen formen lässt. Am verbreitetsten und wichtigsten ist das Tiefpassfilter, das alle Frequenzen unterhalb der einstellbaren Cutoff-Frequenz ungehindert passieren lässt, während Frequenzen darüber herausgefiltert werden. Ein Hochpassfilter lässt hohe Frequenzen passieren, während tiefe herausgefiltert werden. Bei einem Bandpassfilter werden Frequenzanteile ober- und unterhalb eines Frequenzbandes mit einstellbarer Kernfrequenz herausgefiltert.

Was ist eine Hüllkurve?

Eine Hüllkurve (engl. Envelope) ermöglicht die Steuerung von Synthesizer-Einstellungen im Zeitverlauf. Die meisten Synthesizer haben vierstufige Hüllkurven im ADSR-Schema (Attack-Decay-Sustain-Release). Damit lassen sich zeitliche Verläufe einstellen, die dann auf Parameter wie Lautstärke (Amp), Filter-Cutoff, Tonhöhe und anderes wirken können. Das ermöglicht zum Beispiel langsam anschwellende oder kurz ausklingende Sounds.

Aus welchen Komponenten besteht ein Snaredrum-Sound

Wie auch die Bassdrum, die wir in der letzten Folge behandelt haben, kann man einen typischen Snaredrum-Sound als Zusammensetzung aus zwei Komponenten betrachten. Im Falle der Snare sind das ein dumpfes Anschlaggeräusch in den tiefen Mitten sowie das hochfrequente Rascheln des Snareteppichs. 

Bei der Aufnahme einer akustischen Snaredrum verwendet man oft zwei Mikrofone, um die beiden Bestandteile beim Mischen ins gewünschte Verhältnis setzen zu können. Eines der Mikros sitzt oben am Schlagfell und ist für das Anschlaggeräusch, den “Body” der Snare, zuständig. Ein zweites wird unter der Trommel am Resonanzfell positioniert und nimmt den drahtigen Sound des Snareteppichs auf. Am Mischpult kann man beide Signale getrennt voneinander mit Effekten versehen, sie ins Verhältnis setzen und somit den finalen Snare-Sound für die Produktion kreieren. 

Wie wird ein Snaredrum-Sound in einer Drummachine erzeugt?

Bei der elektronischen Nachahmung von Snaredrum-Sounds mit einem Synthesizer bzw. einer Drummachine versucht man, die beiden Komponenten des Sounds mit synthetischen Mitteln nachzubilden. Der „Body“ stammt üblicherweise von einem Oszillator mit einer Sinus- oder einer ähnlichen Schwingung. Für den „Snare-Teppich“ bzw. das, was bei den klassischen Roland-Drummachines als „snappy“ bezeichnet ist, verwendet man einen Rauschgenerator, wobei das Rauschen oft mit einem Bandpassfilter gefiltert wird.

Drummachines haben speziell ausgelegte Klangerzeugungen, die für beide Komponenten genau die benötigten Elemente bereitstellen. Beim Helm-Synth und bei vielen anderen herkömmlichen Synthesizern, die eher für Bässe und Leadsounds konzipiert sind, ist das jedoch der Punkt, an dem wir nicht ganz bis ans Ziel kommen. Dieser bietet keine Möglichkeit, den Oszillator und das Rauschen durch zwei separate Filter zu schicken, bzw. das Rauschen zu filtern, den Oszillator aber nicht. Diese Option gibt es leider generell nur bei sehr wenigen Synthesizern; vor allem im analogen Bereich sieht es da sehr mau aus.

Also programmieren wir im “Helm” für diesen Workshop zunächst einen Sound, der sich dem typischen analogen Snaredrum-Sound nur annähert. Im zweiten Teil dieser Folge verwenden wir dann andere Gerätschaften, um zu zeigen, wie ein Snaredrum-Sound in den besser darauf abgestimmten Klangerzeugungs-Architekturen analoger Drummachines entsteht, und erhalten über ein paar Umwege deutlich überzeugendere Klänge.

Snaredrum-Sound mit einem Software-Synthesizer programmieren

Wie baut man einen Snaredrum-Sound im Software-Synthesizer Helm?

Snare-Body mit “Helm” Software-Synth bauen

Beginnen wir mit dem “Helm” Software-Synth und dem “Body” der Snare. Wie bei der Bassdrum benötigen wir dafür einen Oszillator mit einer Sinusschwingung. Ladet zunächst das Preset “Helm Init”, das dem Download-Paket am Ende dieses Artikels beiliegt. Es setzt den Software-Synthesizer auf einen ganz einfachen Basis-Sound zurück, der als Startpunkt für die Programmierung dient. Das klingt so (als MIDI-Note zum Antriggern verwende ich hier D1, wo in den meisten Schlagzeug-Mappings die Snaredrum zu finden ist):

Jetzt stellt ihr Oszillator 1 auf eine Sinusschwingung ein:

Das ist noch etwas zu tief. Die optimale Frequenz für den “Body” der Snare liegt bei etwa 150-160 Hz. Die MIDI-Note E2 entspricht 160 Hz. Also wird der Oszillator mit dem Regler “Trans” um 14 Halbtöne nach oben gestimmt. Damit könnt ihr natürlich auch experimentieren, um eure Snare etwas heller oder dunkler klingen zu lassen.

Als nächstes brauchen wir eine perkussive Hüllkurve, die die Lautstärke des Oszillators regelt. Und hier greife ich etwas vorweg: Da die zweite Komponente, das Rauschen, dem wir uns gleich widmen werden, länger klingen muss als der “Body”, kommt die Lautstärken-Hüllkurve dafür nicht in Betracht. Denn wenn wir sie kurz genug für den “Body” einstellen, würde sie ja auch das Rauschen mit abschneiden. Also habe ich die Filterhüllkurve zweckentfremdet, die wir bei diesem Sound nicht für das Filter benötigen. Stellt die Attack-Zeit und das Sustain auf Null. Decay und Release erhalten jeweils sehr kurze Zeiten, in diesem Beispiel sind es 125 Millisekunden. Dann weist ihr die Hüllkurve der Lautstärke von Oszillator 1 zu. Regelt dafür zunächst die Lautstärke von Oszillator 1 im Mixer ganz herunter. Dann klickt ihr auf das Helm-Symbol neben der Hüllkurve und regelt den Schieberegler für OSC 1 im Mixer wieder nach oben. Dadurch stellt ihr ein, wie stark die Hüllkurve auf die Lautstärke von Oszillator 1 wirkt. Anschließend deaktiviert ihr den Zuweisungsmodus wieder mit einem erneuten Klick auf das Helm-Symbol.

Wie bei der Bassdrum können wir die perkussive Sinusschwingung noch knackiger machen, indem wir ihr eine ganz kurze Pitch-Hüllkurve zuweisen. Sie bewirkt, dass die Stimmung beim Anschlag in Sekundenbruchteilen absinkt, was einen perkussiven Effekt erzeugt. Dafür kommt die dritte Hüllkurve des Helm-Synthsizers zum Einsatz, genannt “Mod Envelope”. Ähnlich wie bei der Filterhüllkurve regelt ihr Attack und Sustain auf Null. Decay und Release werden mit noch kürzeren Zeiten versehen, im Beispielsound sind es 14 ms (0,014 Sekunden). 

Snare-Teppich mit “Helm” Software-Synth bauen

Damit ist die „Body“-Komponente fertig und wir können uns dem Rauschen zuwenden, dass den „Teppich“ der Snare simulieren soll. Dreht im Mixer des Helm-Synths den Rauschgenerator auf. Für das Beispiel-Preset bin ich bei einem Wert von 0.15 gelandet. Mit der Lautstärke könnt ihr experimentieren und so das Verhältnis zwischen den beiden Komponenten nach eurem Geschmack einstellen. 

Da wir die Lautstärken-Hüllkurve noch nicht eingestellt haben, hat das Rauschen noch keine Kontur und klingt einfach so lange wie die MIDI-Note, die zum Antriggern des Sounds verwendet wird. Um dem Sound eine Kontur zu geben, müssen wir nun also noch die Amp-Hüllkurve einstellen. Attack und Sustain werden auf Null geregelt, während Decay und Release identische, recht kurze Werte bekommen. Im Beispiel sind das etwa 0,3 Sekunden. Indem ihr Decay und Release justiert, könnt ihr bestimmen, wie lange der Rauschanteil des Sounds ausklingt.

Da wir, wie eingangs beschrieben, im Helm-Synth leider keine Möglichkeit haben, das Rauschen getrennt von dem Sinus-Oszillator zu filtern, kommen wir mit diesem Software-Synthesizer nicht näher an den typischen Snaredrum-Sound analoger Drummachines heran. Deshalb werden wir gleich noch einige andere Synthesizer anwerfen, um uns dem Sound anzunähern. Im Helm bleibt uns nur noch, die Snare mit der integrierten Distortion noch etwas knackiger zu machen:

Im folgenden Video seht ihr, wie die Helm-Snare Stück für Stück entsteht:

Snaredrum-Sound in Logic Alchemy programmieren

Wie baut man einen Snaredrum-Sound im Logic-Synth Alchemy?

Snare-Body mit Logic Alchemy bauen

Ein Software-Synthesizer, der alle Möglichkeiten bietet, die wir für eine typische „analoge“ Snare brauchen, ist Alchemy, der Bestandteil von Logic X ist. Wenn ihr Logic nicht besitzt, könnt ihr die folgenden Schritte auf einen anderen Synthesizer übertragen – er muss allerdings die Möglichkeit bieten, zwei Klangquellen (Oszillator und Rauschgenerator) unabhängig voneinander zu filtern.

Nach dem Öffnen von Alchemy solltet ihr zunächst das Menü „File“ innerhalb des Synthesizers öffnen und „Initialize Preset“ auswählen. Dadurch wird Alchemy auf ein Basis-Preset zurückgesetzt, das der ideale Ausgangspunkt für selbst programmierte Sounds ist. Dieses Preset klingt so:

Wieder beginnen wir mit der Sinusschwingung, welche die Basis für den „Body“ der Snare bildet. Momentan ist von den vier möglichen „Sources“ (Quellen) des Alchemy, die den Oszillatoren entsprechen, nur „A“ aktiv und enthält eine Sägezahnschwingung (Saw). Ein Klick auf das Auswahlmenü („Saw“) öffnet die Liste der verfügbaren Schwingungen. Wählt hier Load VA -> Basic -> Sine, um eine Sinusschwingung zu erhalten.

Um auf eine Frequenz von ca. 160 Hz zu kommen, wird der Sinus-Oszillator, wie schon im ersten Beispiel, mit dem Regler Tune um 14 Halbtöne nach oben gestimmt:

Nun benötigen wir eine Hüllkurve, um dem Klang einen perkussiven Verlauf zu geben. Wie vorhin beim Helm nehmen wir dafür nicht die übergreifende Amp-Hüllkurve (AHDSR1), denn diese würde ja auch das Rauschen betreffen, das wir später hinzufügen werden. Stattdessen erzeugen wir eine neue Hüllkurve. Klickt einmal auf den Regler „Vol“ für die Lautstärke von Oszillator A. Jetzt erscheinen im Bereich „Modulation“ die Modulationsquellen, die diesen Regler steuern. Ein Klick auf den ersten Modulations-Slot öffnet das Auswahlmenü. Wählt AHDSR Env -> New AHDSR, woraufhin die Hüllkurve Nr. 2 erzeugt und im rechten Bereich eingeblendet wird. Die „Depth“ regelt ihr auf 100%. Die Hüllkurve bekommt folgende Werte: Attack = 0, Hold = 0, Decay = 0,12 Sek., Sustain = 0, Release = 0,12 Sek. 

Mit einer kurzen Hüllkurve, die auf die Tonhöhe des Oszillators wirkt, können wir den Klang noch etwas knackiger machen. Dazu erzeugen wir eine dritte Hüllkurve (AHDSR3). Klickt einmal auf den Regler „Tune“ für Oszillator A und wählt dann im Feld „Modulation“ aus dem Auswahlmenü AHDSR Env -> New AHDSR. Daraufhin entsteht die nächste freie Hüllkurve, in diesem Fall Nr. 3, und wird rechts eingeblendet. Die „Depth“ regelt ihr auf +13st (semitones / Halbtöne). Decay und Release der Hüllkurve werden auf ganz kurze Werte gesetzt (im Beispiel sind es jeweils 0,015 Sekunden); die übrigen Werte stehen auf Null.

Snare-Teppich mit Logic Alchemy bauen

Wenden wir uns nun der zweiten Komponente zu. Um einen Rauschgenerator zu erhalten, aktiviert ihr die zweite „Source“ mit einem Klick auf „B“. Dann öffnet ihr die Detailansicht für Source B mit einem Klick in der Spalte ganz links. Im rechten Bereich könnt ihr nun den Oszillator deaktivieren und stattdessen den Rauschgenerator einschalten („Oscillator“ auf off / „Noise“ auf on). Das sollte nun so klingen:

Justieren wir nun die Lautstärkenhüllkurve für das Rauschen, damit es schon mal etwas wie eine Snaredrum klingt. Wechselt zurück in die globale Ansicht (Klick auf „Global“ in der linken Spalte). Für die Lautstärke des Rauschens können wir die globale Lautstärken-Hüllkurve AHDSR1 nehmen. Diese beeinflusst zwar auch den Sinus-Oszillator, aber dieser klingt so kurz, dass das hier nicht ins Gewicht fällt. Standardseitig ist Alchemy so vorkonfiguriert, dass AHDSR1 die Gesamtlautstärke des Klanges regelt. Öffnet die Hüllkurve 1 aus dem Menü „Current“ unter dem Reiter AHDSR. Sie erhält die folgenden Werte: Attack=0, Hold=0, Decay=0,39s, Sustain=0, Release=0,39s. Indem ihr Decay und Release justiert, könnt ihr damit experimentieren, wie lange die Snare ausklingen soll.

Damit sind wir jetzt auf dem Stand, der vorhin beim Helm die fertige Snare darstellte. Noch besser klingt es allerdings, wenn das Rauschen mit einem Bandpassfilter gefiltert wird. Diesen müssen wir so konfigurieren, dass er nur das Rauschen betrifft und nicht den Sinus-Oszillator. 

Alchemy verfügt über zwei Filter, die sich parallel oder seriell einsetzen lassen. In der parallelen Anordnung, die im Init-Patch voreingestellt ist, kann das Signal von Source B (Rauschen) ein anderes Filter durchlaufen als Source A. Regelt bei den Einstellungen für Source B den Regler F1/F2 ganz nach rechts auf F2. Das bewirkt, dass das Signal von Source B an das zweite Filter F2 geschickt wird. In der Filtersektion aktiviert ihr Filter 2 (das untere) mit einem Klick auf „on“. Aus dem Auswahlmenü wählt ihr nun den Filtertyp „BP 12 dB Edgy“ aus und regelt den Cutoff auf etwa 6000 Hz. Und damit haben wir einen Sound, der einer klassischen Snaredrum aus einer analogen Drummachine ziemlich nahekommt:

Mit der Cutoff-Frequenz könnt ihr natürlich experimentieren, um den Klang des Rauschens heller oder dunkler zu machen. Hier hört ihr verschiedene Einstellungen: 

Im folgenden Video seht ihr, wie die Alchemy-Snare Schritt für Schritt entsteht:

Snaredrum-Sound mit zwei analogen Synthesizern bauen

Wie verwendet man zwei Synthesizer, um einen Snaredrum-Sound zu bauen?

Snare-Body mit Moog Sub 37 bauen

Da nur wenige Synthesizer das flexible Filter-Routing bieten, das für einen klassischen analogen Snaredrum-Sound nötig ist, kann man sich anders behelfen. Warum nicht einfach zwei Synthesizer verwenden, um die beiden Komponenten der Snare zu erzeugen? Das kann tatsächlich zu sehr guten Ergebnissen führen. In den folgenden Beispielen verwende ich einen Moog Sub 37 für den „Body“ der Snare und eine Novation Bass Station II für das gefilterte Rauschen, den „Teppich“. Wenn beide Komponenten fertig sind, werden sie in der DAW übereinandergelegt, um den fertigen Sound zu kreieren.

Da die Oszillatoren des Sub 37 keine Sinusschwingung liefern können, verwende ich die Selbstoszillation des Filters als Klangquelle. Wie das funktioniert, habe ich in der letzten Folge bereits anhand der Bassdrum gezeigt. Wenn man die Resonanz des Filters voll aufdreht, beginnt es selbst zu schwingen und erzeugt eine Sinuswelle. Die Oszillatoren bleiben also im Mixer des Synths deaktiviert; der Klang entsteht ausschließlich im Filter.

Dreht also die Filterresonanz voll auf. Mit dem Cutoff kann nun die Tonhöhe gesteuert werden. Die Amp-Hüllkurve erhält kurze Decay- und Release-Zeiten; Attack und Sustain stehen auf Null. Zusätzlich kommt die Filterhüllkurve zum Einsatz, die in diesem Fall wie eine Pitch-Hüllkurve wirkt – der Cutoff bestimmt ja die Tonhöhe. Sie erhält noch kürzere Decay- und Release-Zeiten als die Amp-Hüllkurve, und Attack sowie Sustain stehen ebenfalls auf Null. Mit dem Regler „EG AMT“ wird bestimmt, wie stark die Filterhüllkurve wirkt, die dem Klang einen kurzen, knackigen Impuls verleiht. Am Ende klingt das in etwa so, wie der „Body“ der Snare auch bei den bisherigen Beispielsounds aus den Software-Synths klang:

Snare-Teppich mit Novation Bass Station II bauen

Für den Rauschanteil kommt die Bass Station II zum Einsatz. Ihr Filter verfügt über einen Bandpass-Modus, was ja genau das ist, was wir zum Filtern des Rauschens benötigen. Im Mixer des Synths werden die Oszillatoren und der Sub-Oszillator ganz herunter- und das Rauschen aufgedreht. Mit der Amp Envelope kann der Ausklang des Rauschens geformt werden. Attack und Sustain stehen auf Null, während mit Decay und Release bestimmt wird, wie lange das Rauschen nachklingen soll. Beim Filter ist der Typ „Classic“ und der Modus „BP“ für Bandpass ausgewählt; die Flankensteilheit steht auf 12 dB/Okt. Mit dem Filter-Cutoff kann man nun bestimmen, ob der „Snare-Teppich“ eher etwas heller oder dunkler klingen soll.

Übereinandergelegt klingen beide Sounds so:

In der DAW lässt sich nun das Verhältnis zwischen beiden Sounds ganz einfach regeln, und beide Anteile können getrennt voneinander auf Wunsch noch mit Effekten bearbeitet werden. Um die beiden Sounds „zusammenzuschweißen“, empfiehlt es sich zudem, sie gemeinsam mit einem Kompressor zu bearbeiten. Dazu werden beide Sounds auf einen Bus bzw. eine Subgruppe geroutet, wo der Kompressor als Insert-Effekt eingesetzt wird. Im nächsten Beispiel kommt der Kompressor von Logic X mit den unten abgebildeten Settings zum Einsatz, um die Snare noch mehr „aus einem Guss“ klingen zu lassen.

Tipp:  Mehr zum Thema Einsatz von Kompressoren findet ihr hier: Shortcut Kompressor Basics.

Bei dieser Vorgehensweise muss man darauf achten, dass die Sounds aus den beiden Synthesizern exakt synchron laufen. Schon kleinste Timing-Schwankungen, wie sie beim Ansteuern von Synthesizern über MIDI leider gelegentlich auftreten, führen dazu, dass der Snare-Sound zerfällt. Daher empfehle ich eine von zwei Vorgehensweisen:

  • Entweder nehmt ihr beide Synthesizer als Audiospuren auf und benutzt dann den Audio-Editor eurer DAW-Software, um einen eventuellen Timing-Versatz zu korrigieren, sodass die beiden Sounds exakt übereinander liegen.
  • Oder ihr nehmt beide Sounds nur einmal auf und verwendet einen Software-Sampler, um die beiden Signalanteile übereinander zu legen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass die so zusammengesetzte Snare dann wie ein einzelnes Instrument gespielt bzw. programmiert werden kann. Das Verhältnis zwischen den beiden Sounds wird dann im Sampler geregelt.

Schlusswort

Ihr seht: Auch wenn die meisten Synthesizer nicht über die Möglichkeiten verfügen, um die Snaredrum-Klangerzeugung klassischer Drummachines exakt nachzubilden, kann man auf gewöhnlichen Synths doch viele kreative Drumsounds erschaffen. Manchmal ist es ja ausdrücklich erwünscht, dass es eben nicht exakt so klingt wie das x-te Sample einer Roland TR-808. Drumsounds selbst programmieren macht Spaß und ermöglicht es euch, eure Tracks mit individuellen Sounds zu würzen. Dabei ist natürlich alles erlaubt – die in diesem Workshop vorgestellten Ideen sollen lediglich eine Anregung für eure eigenen Experimente sein.

Viel Spaß!

Presets zum Download

Hier findet ihr die in dieser Folge entstandenen Sounds zum Download.

Die Helm-Presets müsst ihr in die folgenden Ordner kopieren, damit der Software-Synthesizer sie findet:

  • Mac: ~/Library/Audio/Presets/Helm
  • Windows: C:\Users\<username>\Documents\Helm\Patches

Das Alchemy-Preset kommt in den folgenden Ordner:

  • Mac: ~/Musik/Audio Music Apps/Plug-In Settings/Alchemy

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