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Workshop
3
13.07.2015

Synthesizer und Sounddesign #3 - Hüllkurven

Synthesizer Sounddesign für Einsteiger

In den ersten beiden Folgen unseres Crashkurses Synthesizer und Sounddesign haben wir uns mit Oszillatoren und Filtern befasst. In dieser Folge geht es nun um ein weiteres, wichtiges Element zur Klangformung: Hüllkurven bzw. Envelopes. Sie sind bei so gut wie jedem Synthesizer zu finden und ermöglichen es, Klangparameter wie Lautstärke, Tonhöhe oder Filter-Cutoff im Zeitverlauf zu verändern. So kann man beispielsweise langsam anschwellende und ausklingende Sounds oder kurze, perkussive Klänge realisieren. Mit Oszillator, Filter und Hüllkurve haben wir jetzt auch alles parat, um den ersten Beispielsound zu programmieren: einen Sequencer-Sound à la Roland TB-303 Bassline, dem legendären Bass-Synthesizer aus dem Jahr 1983.

Hüllkurven treten bei verschiedenen Synthesizern in unterschiedlichen Varianten und Anzahlen auf – mancher Synthie hat nur eine Hüllkurve (wie z.B. die erwähnte Roland TB-303), bei vielen anderen gibt es zwei bis drei Envelopes für Lautstärke, Cutoff und evtl. Tonhöhe. Je nach Synthesizer kann es möglich sein, noch ganz andere Parameter per Hüllkurve zu steuern – diese drei Einsatzbereiche sind jedoch die gängigsten und wichtigsten.

Die häufigste Form der Hüllkurve nennt sich ADSR, das steht für Attack-Decay-Sustain-Release. Die Attack-Zeit legt fest, wie lange die Hüllkurve nach ihrer Auslösung (also zumeist nach dem Anschlagen einer Taste) braucht, um ihren maximalen Pegel zu erreichen. Um einen langsam anschwellenden Sound zu programmieren, dreht man also die Attack-Zeit der Lautstärken-Hüllkurve (Amp Envelope) etwas weiter auf, wenn der Sound nach dem Anschlag sofort mit maximaler Lautstärke erklingen soll, dreht man Attack ganz herunter. Danach folgt die Decay-Phase, in der die Hüllkurve auf einen einstellbaren Pegel absinkt, den man mit dem Sustain-Regler wählt. Dieser Pegel wird gehalten, solange die Taste gedrückt bleibt. Sobald man die Taste loslässt, beginnt die Release-Phase, in der die Hüllkurve auf Null absinkt. Die Regler Attack, Decay und Release steuern also Zeiten, während Sustain einen Pegel steuert, also die Lautstärke, den Cutoff-Wert oder einen anderen Parameter, je nachdem, was man mit der Hüllkurve regelt.

Das ADSR-Prinzip ist bei weitem die gebräuchlichste Form der Hüllkurve, aber es gibt auch andere Formen. So verfügt die erwähnte TB-303 nur über einen Decay-Regler, also die denkbar simpelste Form. Andere Synthesizer, beispielsweise der Alesis Andromeda – bieten deutlich komplexere Hüllkurven mit mehr Phasen als beim klassischen ADSR-Schema.

TB-303 Sequence


Für einen Sequencer-Sound à la TB-303 brauchen wir nicht viel: Die TB-303 besitzt nur einen Oszillator und ein Filter. Stellt also einen Oszillator eures Synthies auf Sägezahn oder Rechteck ein (diese beiden Schwingungsformen gibt es bei der TB-303 zur Auswahl) und regelt die anderen Oszillatoren im Mixer herunter. Filter-Cutoff und Resonanz stellt ihr zunächst auf mittlere Werte ein. Typisch für die TB-303 ist die Programmierung über einen Stepsequencer. Am besten programmiert ihr also in der DAW ein eintaktiges Pattern aus Sechzehntelnoten, das sich in einer Schleife wiederholt.

Die simple Hüllkurve der TB-303 besteht nur aus dem Decay-Parameter und steuert die Lautstärke und – mit einstellbarer Intensität – auch das Filter. Also ist es für diesen Sound sinnvoll, wenn Lautstärke und Filter von der gleichen Envelope gesteuert werden. Je nach Synthesizer ist es oft möglich, dieselbe Hüllkurve für beides einzusetzen – falls nicht, müsst ihr Amp- und Filterhüllkurve eben identisch einstellen. Dreht Attack, Sustain und Release auf Null und stellt Decay auf einen recht geringen Wert ein. Die Hüllkurve sieht nun in etwa so aus:

Klingen sollte das Ganze nun ungefähr so. Ich habe das in diesem Fall mit der Novation Bass Station II gemacht:

Bei den meisten Synthesizern gibt es in der Filtersektion einen Regler namens „Env Depth“, „Env Mod“ o.ä., der bestimmt, wie stark der Filter-Cutoff von der Filterhüllkurve beeinflusst wird. Wenn ihr diesen nun langsam aufdreht, beginnt die Hüllkurve auf das Filter zu wirken. Das sollte in etwa so klingen:

Indem ihr die Decay-Zeit variiert, könnt ihr bestimmen, wie schnell die Lautstärke und der Cutoff-Wert (sie werden in diesem Beispiel ja von der gleichen Envelope beeinflusst) bei jeder Note abklingen:

Wenn ihr den Attack-Regler leicht aufdreht, ergibt sich ein „Blubbern“, weil der Filter-Cutoff und die Lautstärke bei jeder Note einen Moment brauchen, bis sie das Maximum erreicht haben. Das ging bei der Original-TB-303 zwar nicht – bei einem Synthesizer mit komplexerer Hüllkurve kann man aber natürlich damit experimentieren.

Während das Pattern läuft, könnt ihr nun mit Filter-Cutoff und Resonanz experimentieren und die typischen „Zwitscher-Sequenzen“ erzeugen.  

Ein beliebter Effekt für Acid-Lines à la TB-303 ist etwas Verzerrung – das Original hatte sie zwar nicht eingebaut, aber sie hat sich im Laufe der Jahre als typischer Effekt etabliert. In diesem Beispiel habe ich den Oszillator auf eine Rechteckschwingung umgestellt und die Distortion der Bass Station II verwendet:

In der vierten Folge unserer Workshop-Reihe "Synthesizer und Sounddesign" befassen wir uns mit weiteren Modulationsmöglichkeiten und programmieren den nächsten Beispielsound. 

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