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13.12.2019

Wave Sequencing und Vector Synthese Workshop

Besondere Vintage-Synthesizer im Wandel der Zeit

Wave Sequencing und Vector Synthese bringen Klänge in Bewegung

Für eine schöne Überraschung immer gut: Beim Start deines Apple Mac ist sie als Sound-Logo zu hören - die Korg Wavestation. Doch sie kann sehr viel mehr: Wave Sequencing und die Vector Synthese bieten seit rund 30 Jahren eine individuelle Abwechslung zu den Top 5 der Syntheseformen. Es begann mit dem Prophet VS (1986) und der Korg Wavestation (1990). Mit ihrer Klangerzeugung sind weiche Überblendungen zwischen verschiedenen Wellenformen und auch rhythmisch-perkussive Klangfarbenwechsel möglich geworden. Mitunter lassen sich bestimmte Klangabläufe - wie eine Pulsbreitenmodulation oder ein Filtersweep - nach Art eines Daumenkinos konstruieren. Solche bewegten elektronischen Klänge haben vor allem bei Produzenten von Filmmusik, Ambient, New Age und verwandten Musikstilen großen Zuspruch gefunden. Mit unseren zahlreichen Hörbeispielen bekommst du einen Eindruck, was mit der Vector Synthese und dem Wave Sequencing klanglich gemeint ist.

Hintergrund

Wie und weshalb kam es eigentlich zu solchen ungewöhnlichen Synthese-Konzepten? Die Antwort lässt sich besser verstehen, wenn du dir damalige Marktsituation vor Augen führst: Der Yamaha DX7 weckte mit der FM-Synthese nachdrücklich das Interesse an digitalen Synthesizern, klassische Instrumente von Moog bis Oberheim gehen Mitte der 1980er Jahre kaum noch über die Ladentheke. Neue Ideen sind also gefragt. Roland reagiert mit der LA-Synthese, die beim Roland D-50 (1987) kurze PCM-Wellenformen mit subtraktiver Synthese kombiniert. Bei der US-Firma Sequential Circuits erinnerte man sich an die Wavetable Synthese in Form der damals kostspieligen PPG-Synthesizer, die ein riesiges Spektrum an Klangfarben bieten. Ein PPG Wave 2.3 stand neben einem Korg DW-6000 bei der Entwicklung des Sequential Circuits Prophet VS tatsächlich Pate. Es bleibt aber ein Gerücht, dass sich einige Wellenformen dieser Synthesizer offenbar im Prophet VS wiederfinden sollen.

Im Dezember 1987 ging die Firma Sequential Circuits in Konkurs. Einige der hauptverantwortlichen Entwickler von Sequential Circuits (insbesondere Dave Smith und John Bowen) wurden 1988 von Yamaha übernommen und waren kurz darauf bei Korg angestellt. Daher findest du einige Parallelen und vor allem konzeptionelle Gemeinsamkeiten zwischen dem Prophet VS und der Korg Wavestation. Klanglich unterscheiden sie sich aber deutlich. Während der Prophet VS hybrid mit digitalen Wellenformen und analogem Filter - wie übrigens seinerzeit der Korg DW-8000 / DW-6000 und das Rackmodell EX-8000 - aufgestellt ist, ist die Wavestation ein digitaler Synthesizer, dessen Filter sogar resonanzlos arbeitet. Du siehst also: Das gleiche Entwickler-Team bringt zwei klanglich sehr verschiedene Musikinstrumente hervor, trotz sehr ähnlicher Konzepte und Oszillator-Wellenformen.

Quick Facts: Vector Synthese | Wave Sequencing

Wie funktioniert Vektor-Synthese?

Die Vektor-Synthese (eingeführt mit dem Sequential Circuits Prophet VS) sorgt klanglich für Bewegung, indem sie ein dynamisches Überblenden zwischen (meist) vier Klangquellen ermöglicht. Die vier Schallquellen sind konzeptionell als Extrempunkte der X- und Y-Achse angeordnet und typischerweise mit A, B, C und D bezeichnet. Eine bestimmte Mischung der vier Schallquellen kann durch einen einzigen Punkt in dieser "Vektorebene" dargestellt werden. Die Bewegung des Punktes bietet klangliches Interesse und macht den Reiz dieses Klangverfahrens aus. Das Mischen erfolgt häufig über einen Joystick, der Punkt lässt sich jedoch auch mittels Hüllkurven oder LFOs steuern.

Was ist Wave Sequencing?

Eine Wellensequenz oder ‚Wave Sequence‘ (offiziell mit der Korg Wavestation vorgestellt) ist eine programmierbare Liste von PCM-Wellenformen, die nacheinander abgespielt werden. Jeder Schritt in der Wellensequenz kann eine andere Dauer, Tonhöhe, Feinabstimmung, Pegel und Überblendungszeit haben. Zusätzlich können Wellenfolgen (vorwärts oder rückwärts oder vorwärts/rückwärts) geloopt werden, um unbegrenzt oder für eine begrenzte Zeit abgespielt zu werden. Sie sind per MIDI-Clock mit einem Sequenzer synchronisierbar. Das Ergebnis ist ein sich ständig verändernder Klang, der entweder eine sanfte Mischung aus überblendeten Wellenformen und rhythmischen Sequenzen oder eine Kombination aus beidem erzeugt. In einem Patch können jedem der vier Oszillatoren unterschiedliche Wellenfolgen zugeordnet werden, so dass die Wavestation in der Lage ist, vier verschiedene Wellenfolgen zu erzeugen, die während einer einzelnen Note gleichzeitig abgespielt werden.

Grapische Darstellungen Vector Synthese und Wave Sequencing

Entwicklung

Wir schauen ein wenig hinter die Kulissen und fragen nach bei John Bowen, der beide Projekte hauptsächlich in der Rolle als Klangdesigner begleitete. Die ursprüngliche Idee zur Vector Synthese stammt von Chris Meyer (ehemals bei den Firmen Sequential Circuits und Roland beschäftigt, leitet heute das Unternehmen „LearningModular“. Meyer überzeugte Dave Smith und das gesamte Entwicklerteam mit einem simplen Beispiel davon, dass die Vektor-Synthese ein neuer Weg sei.

John Bowen im Rückblick:

Chris Meyer rief den leitenden Software-Ingenieur Josh Jeffe an, nachdem er eine Weile an der Programmierung gearbeitet hatte, und sagte, er habe eine Inspiration (während er Medikamente nahm, weil er krank war!), sie als 'Vector Sequencing' zu bezeichnen. Dave Smith nahm seinerzeit am Iron Man Triathlon auf Hawaii teil, also mussten wir Dave anrufen und ihm den Namen mitteilen. Er willigte sofort ein“.

Wenn du noch tiefer in die Story einsteigen möchtest, kannst du den persönlichen Rückblick von Chris Meyer Chris' als „The Story of the Prophet VS“ lesen. Im folgenden Video demonstriert Chris Meyer höchstpersönlich verschiedene klassische Klänge am Sequential Circuits Prophet VS. 

Video: The Sound of the Prophet VS

Für die Oszillatoren des Prophet VS mussten neue Wellenformen kreiert werden, die noch anders klingen als eine klassische Sägezahn- oder Rechteckwelle. Wie kam es zu den bekannten VS-Wellenformen? Josh entwickelte ein Programm, das drei Modi zur Erstellung von Wellenformen bot. Der erste Modus erlaubte es einem, mit der Computermaus eine Form auf dem Bildschirm zu zeichnen, und der andere ermöglichte es, die Amplituden von 24 Obertönen einzustellen. Beide Modi erzeugten den Sound in Echtzeit, das damals auf keiner kommerziellen Software verfügbar war (heute ist es relativ einfach, Wellenformen zu zeichnen). Die dritte Möglichkeit war das Extrahieren einzelner ein-zyklischer Wellenform aus einer Aufnahme.

John Bowen erinnert sich:

Alle übrigen Wellen sollte ich erschaffen. Zum Beispiel hatte ich die Idee, zwei Sinuswellen in einer Oktave intern oder zwei Oktaven oder 2,5 Oktaven zu haben, also hatte ich diese mit den Amplitudeneinstellungen gemacht - also mit additiver Synthese. Ich denke, ich hatte sogar ein oder zwei, wo ich die Grundtöne (die Grundtöne) mit einer niedrigeren Amplitude als einige höhere Obertöne setzte. Wir nutzten einen Korg DW-6000, der seine internen Wellenformen auf der Frontplatte grafisch abbildet. Ich verwendete diese als Leitfaden und zeichnete visuell die gleichen Pegel mit der additiven Methode, und die Wellen klangen ziemlich ähnlich wie beim DW-6000. Für die meisten Wellenformen bewegte ich jedoch einfach die Maus herum, bis ich etwas hörte, was ich für schön hielt. Es wurde alles empirisch gemacht, wie wir sagen - nach Gehör und Erfahrung.

Die Idee zur Sequenzierung von Wellenformen schwebte John Bowen schon beim Prophet VS vor:

„Als ich die Factory Patches für den VS erstellte, versuchte ich von einer Ecke des Vektors wegzuschwenken, sodass man die Wellenform nicht hört, und dann den Vektor-Mix zurück in diese Ecke zu bewegen, um sie wieder zu hören, aber die Wellenform zu wechseln, während sie nicht gehört wird. Auf diese Weise lässt sich die Wellenform jeder Ecke kontinuierlich ändern, um einen sich ständig weiterentwickelnden Klang zu erhalten, und nur eine Looping-Hüllkurve von Ecke zu Ecke haben. Der Begriff "Wave Sequencing" stammt von mir. Als ich versuchte, dies von Hand zu tun - nur um es zu überprüfen - stellte ich fest, dass der Chip, den wir gebaut hatten, einen „Klick" in den Sound brachte, weil er alle vier Wellenformen gleichzeitig erzeugte und jede einzelne von ihnen änderte, auch wenn sie im Vektor-Mix nicht hörbar war, was dazu führte, dass der Chip die Dinge für alle vier Formen zurücksetzte. Es war nicht gut, das zu hören. Wenn es funktioniert hätte, hätte ich gehofft, Josh Jeffe, den Hauptsoftware-Codierer für den VS, dazu zu bringen, eine Welle hinzuzufügen, um die Wellenform-Auswahl als Mod-Ziel zu ändern."

Sequential Circuits war 1987 am Ende (heute aber gibt es die Firma von Dave Smith erfreulicherweise wieder und sie ist produktiver denn je). Über Yamaha ging es zu Korg.

John Bowen kommentiert:

Bei Yamaha begannen wir mit einem Produktcode vom Typ VS (genannt F8). Ich wurde beauftragt, alle Bildschirme der Benutzeroberfläche dafür zu erstellen, und wir planten eine ähnliche Idee für ein breites Display mit Softkeys, genau wie ich es für den Sampler Prophet 3000 getan hatte. Die Idee war jedoch, diesmal eine Liste von Schritten zu haben, und alles, was ich im Sinn hatte, war eine Wellenformzahl, eine Tonhöhe und eine Pan-Position. Das Überblenden sollte ein einziger Betrag über alle Schritte hinweg sein, und ich hatte auch nicht die Idee, jedem Schritt Dauer zuzuweisen - nur ein einfacherer Ansatz, um den gleichen Effekt der kontinuierlichen Veränderung zu erzielen. Nun, Yamaha hat uns am Ende gehen lassen und Korg dazu gebracht, die Gruppe zu kaufen. Das alles geschah in der gleichen Woche - Montag wurden wir entlassen, und am Freitag unterschrieben wir neue Verträge! An diesem Punkt fuhren wir mit dem grundlegenden Plan fort und überlegten noch etwas mehr in diese Richtung. Zu diesem Zeitpunkt hieß es noch nicht „Wave Station“ - das ist ein Begriff, den sich Jack Hotop ausgedacht hat, nachdem wir angefangen hatten, das Produkt zu planen. Jemand anderes schlug vor, einen größeren Tonumfang, getrennte Überblendzeiten und Schrittlängen sowie weitere Parameter für eine Wave Sequence zu haben.“ 

Das Ergebnis dieser Diskussionen findet sich in einem Vintage Digital Synthesizer wieder, der Korg Wavestation heißt. Anhand eines Schaubilds aus der Bedienungsanleitung (Reference Guide) siehst du den Aufbau und die Parameter einer Wellenformsequenz. Es lässt sich eine Kette mit unterschiedlichen PCM-Samples bilden. Pro Schritt lässt sich auch die Tondauer und Lautstärke einstellen. Der Crossfade-Wert bestimmt, wie schnell der Übergang zwischen den einzelnen Schritten erfolgt. Die Sequenz kann als Loop in verschiedenen Richtungen abgespielt werden und der Ablauf etwa auch per Modulationsrad oder Aftertouch intuitiv kontrolliert werden.

Wichtige Typen von Wave Sequences

Mindestens drei Typen von Wave Sequenzen haben sich bei den Musikern etabliert: Sequenzen mit ausführlichen Crossfades (für Flächenklänge), rhythmische Grooves und Klangphrasen sowie klangimitierende Muster (z. B. Tremoli von Mandolinen, Pulsbreitenmodulation, Filtersweep). Wie das klingt? Hier liefern wir jeweils ein entsprechendes Klangbeispiel.

Instrumente

Beide Syntheseformen erblickten in Form von Tasteninstrumenten das Licht der Welt. Der Prophet VS (VS bedeutet „Vector Synthese“) ist ein achtstimmiger Hybrid-Synthesizer, der in seinem robusten Metallgehäuse steckt. Auffällig ist sein Joystick, der anders funktioniert als bei einem 'normalen' Synthesizer. Mit ihm lassen sich die vier Audiosignale der Oszillatoren sehr einfach mischen und überblenden. Befindet sich der Joystick exakt in der Mitte, erklingen alle vier Oszillatoren in der gleichen Lautstärke. Alle Bewegungen des Joysticks lassen sich aufzeichnen und automatisieren. Die MIDI-Implementation des Prophet VS ist vorbildlich gewesen – kein Wunder, denn Dave Smith ist mit dem MIDI-Protokoll bestens vertraut. Ein Prophet VS taucht relativ selten bei eBay und ähnlichen Plattformen auf, die Rackversion ist noch schwieriger zu ergattern. Astronomische Preise werden aufgerufen und von wahren Liebhabern auch gezahlt. 

Synthesizer-Musik lässt sich damit hervorragend machen. Es findet sich ein ganzes Album ausschließlich mit den Klängen Prophet VS produziert? Ja, und es ist sogar erlebenswert: 

Synthetical - SCI Prophet VS - upcoming album sounds

Hören wir uns einzelne Klänge des Prophet VS nochmal separat an. Diese Presets sind mit einem Software-Synthesizer erstellt worden und geben ansatzweise den typischen Sounds des Prophet VS wieder. Nicht bei allen Klängen hörst du übrigens ein dynamisches Mischungsverhältnis per Joystick.

Das Wave Sequencing ist ab der ersten Korg Wavestation (1990 bis 1994) vorhanden, die von der Fachpresse als Innovation gefeiert wird. Ein direkter Nachfolger, die Wavestation EX, bringt weitere 119 Waveforms (Piano-, Drums- und weitere PCM-Samples) mit, auf die sich Live-Keyboarder und Freunde der Korg M1 Workstation freuen. Hinzu kommen zwei unterschiedlich große Rackmodelle: Wavestation A/D und Wavestation SR. Am Rande: Auf der deutschen Webseite waverex.de findest du für Korg M1 und Wavestation diverse Erweiterungskarten, mit denen sich neue PCM-Samples einlesen lassen.

Die Bedienung einer Wavestation läuft eigentlich bei allen Geräten zäh, eine Editor-Software ist sehr nützlich. Die Wavestation ist inzwischen sehr erschwinglich auf dem Kleinanzeigenmarkt zu bekommen. Ein Kauf ist aber eigentlich nur aus nostalgischen Gründen sinnvoll, denn die Software-Emulationen (bereits seit 2004 verfügbar) sind klanglich ebenbürtig, noch preiswerter und vor allem besser zu bedienen. Tauchen wir einmal akustisch in die digitalen Klanglandschaften der Korg Wavestation ein. Solche Performances erwarten dich beim Anspielen dieses Klassikers:

Weitere Instrumente

Die Vector Synthese und teilweise das Wave Sequencing sind Bestandteil weiterer Hardware-Synthesizer: Yamaha SY22 und Yamaha Soundmodul TG33, Korg Oasys und Korg Kronos sowie beim Arturia Origin. Der vierstimmige DSI Evolver beinhaltet alle 96 VS Waves und Wave Sequencing. Nicht zu vergessen ist das Lebenswerk „Solaris“ von John Bowen

Natürlich sind Klangphrasen, die dem klassischen Wave Sequencing ähneln, auch mit anderen und aktuelleren Instrumenten möglich. So zum Beispiel mit dem DSI Pro 2. Hier findest du eine kurze Einführung, wie du vier Oszillatoren für ein „Paraphonic Wave Sequencing“ (eine vom Autor gewählte Bezeichnung) erschließen kannst.

DSI Pro2 Tip: How to start with the DSI Pro 2

Software

Die wohl beste Nachricht: Es müssen weder historische Originale noch kostspielige Hardware-Objekte gekauft werden. Beide Syntheseformen lassen sich auch erstaunlich gut als Software-Instrumente für Desktop-Rechner und als iOS-App auf dem Apple iPad konsumieren. Den Prophet VS gibt es bei Arturia zusammen mit dem Prophet 5 in Form des ‚Prophet V‘ im Doppelpack. Noch günstiger und kompakter ist die iOS-App iProphet. Arturia macht den hybriden Dinosaurier keinesfalls überflüssig, bietet aber Oszillator-Sync und andere Features, die beim Original nicht vorgesehen sind. Eine Alternative ist „Vector X“, eine Bibliothek für die Vollversion des NI Kontakt 5.

Für die Vector Synthese mit Retro-Charme gibt es einen sehr praktischen Interpreten: „Vecto“ von Rob Papen. Dieser Vektor-Synthesizer (Win/Mac) umfasst klassischerweise vier Oszillatoren und erobert dich mit über 1.100 Presets. Eine Demo-Version kannst du auf der Herstellerseite herunterladen. Ein ähnliches Konzept mit vier per XY-Pad morphbaren Soundelementen, aber eine andere Soundästhetik offeriert „Melt“ von Cinematique Instruments, das auf der Vollversion von NI Kontakt basiert.

Spielen wir fünf Presets des Rob Papen Vecto an. Du wirst beobachten, dass er definitiv anders klingt als ein Prophet VS oder die Korg Wavestation.

Das Wave Sequencing läuft auf dem iPad flüssiger denn je. Bei der 2016 erschienenen App „iWavestation“ kannst du intuitiv per Fingerwischen auf dem Touchscreen beliebige Wellenform-Sequenzen bilden. In Korgs Studio „Gadget“ ist die iWavestation als Milpitas vertreten. Wie erfrischend anders sich das Wave Sequencing am iPad gestalten kann, vermittelt dir dieses Video:

App Sound Super Retro for Korg Wavestation

Um erste praktische Erfahrungen mit dem Wave Sequencing zu sammeln, benötigst du aber nicht unbedingt einen Korg-Synthesizer. Unter den Freeware-VSTs ragt etwa der semimodulare Software-Synth Crystal (Windows XP, Mac OSX, iOS) heraus mit dem Feature, eine Kette von PCM-Samples pro Oszillator wiederzugeben. Mit dem resonanzfähigen Filter oder Raffinessen wie FM und Morphing hat der Crystal eine besondere Klangnote, die ihn von der Korg Wavestation unterscheidet. Du findest diesen Synthesizer auf der Webseite von Green Oak Software.

Tipp: Sounddesign

Du fragst dich sicherlich, was du mit einer virtuellen Wavestation auf dem iPad oder Desktop-Rechner anstellen sollst. Klassische Performances anspielen? Vielleicht! Eine viel bessere Idee:

Nutze die Random-Funktion und du wirst von den zufällig erstellten Sequenzen überrascht sein. Einzelne Wellenformen, die nicht ins Gesamtbild passen, kannst du austauschen und andere störende Elemente beseitigen.

Der wichtigste Eingriff: Deaktiviere die interne Effektsektion der Wavestation und verwende hochwertige Effekt-Plugins. Nun bist du schon auf bestem Weg, individuelle Texturen für Ambient, Chillout oder Filmmusik zu erstellen.

Für unsere Beispiele habe ich die Reverb-Spezialisten DSP Vahalla Shimmer und Eventide Blackhole verwendet. Höre selbst, welche Soundwelten innerhalb weniger Minuten entstehen können. Dabei musst du nicht einmal die Wavestation im Detail kennen und kannst viel Spaß haben.

Hast du das gewußt?

Du hast nun genug von Vector- und Wave Sequencing-Sounds und möchtest dir abschließend noch einen kleinen Spaß erlauben: Das akustische Start-Logo deines Apple-Rechners kannst du mit der Korg Wavestation 1:1 nachbauen. So geht’s: Die Performance „The Wave Song“ aufrufen, das Patch „The Wave Song“ (enthält eine rhythmische Sequence) im Edit-Menü deaktivieren und einen G-Dur Dreiklang (linke Hand oktaviert den Grundton G im Bass) anspielen – fertig! Je nach Mac-Modell erklingt das Start-Logo in verschiedenen Tonhöhen. Im Beispiel ist es nachfolgend in F-Dur, F#-Dur und G-Dur zu hören.

Schlusswort

Die Idee der Vector Synthese bleibt bis in die Zukunft spannend. Wer einige ältere und aktuelle Synthesizer etwas genauer betrachtet, erkennt die Beliebtheit der vektorbasierten Steuerung einzelner Teilklänge. Der SCI Prophet VS selbst bleibt aber ein richtiges Unikat, dessen klangliche Eigenheiten nicht so einfach per Software zu kopieren sind. Beim Wave Sequencing wünschen wir uns eine Version 2.0 mit einem komfortablen Import eigener Samples als User-Wellenformen. Rhythmisches Wave Sequencing steht zwar heute im Schatten des Step-Sequencers und Arpeggiators, für pulsierende Flächen und Synthesizer-Motive ist es aber eine Option, die dem Kreativen noch viele neue Perspektiven gibt. Wer Programmiertipps benötigen sollte, kann sich dazu einfach in den Kommentaren melden.

Viel Spaß beim digitalen Wellenreiten!

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