Anzeige
ANZEIGE

Synthesizer Basics Workshop: Subtraktive Synthese und deren Funktion

Filter

Nach den Oszillatoren folgt in der Signalkette eines subtraktiven Synths zumeist ein Mixer, der die Signale der Oszillatoren, des Rauschgenerators und ggf. weiterer Klangquellen zusammenmischt und an ein oder mehrere Filter weiterleitet. Einige Synths erlauben hier sehr flexible Verschaltungen, so ist es bei vielen Geräten möglich, das Signal von Oszillator 1 durch Filter 1 zu schicken, während das Signal von OSC 2 ein zweites, unabhängiges Filter durchläuft. Die endgültige Mischung der Signale erfolgt dann erst nach den Filtern. Am wenigsten festgelegt ist man bei vollständig modular aufgebauten Synthesizern, bei denen man die gesamte Verschaltung händisch oder virtuell mit Patchkabeln vornimmt und daher völlig frei bestimmen kann.  

Bei analogen Modularsystemen werden die Komponenten frei miteinander verbunden (Foto: Chris Adam)
Bei analogen Modularsystemen werden die Komponenten frei miteinander verbunden (Foto: Chris Adam)

Beim u-he Tyrell N6 und vielen anderen Synths müssen wir uns mit einem Filter begnügen, was aber nicht weiter schlimm ist, denn auch damit kann man allerhand anstellen.
Ein Filter ist eine elektronische Schaltung (oder deren Software-Emulation), die bestimmte Frequenzen aus dem Klang entfernt. So erhält man die Möglichkeit, aus den simplen Schwingungen der Oszillatoren viele verschiedene Klangfarben zu erzeugen. Das Filter ist mindestens genauso stark für den charakteristischen Sound eines Synthesizers verantwortlich wie die Oszillatoren selbst. Einige Designs für Filterschaltungen aus der Analogära wurden selbst zu Legenden und werden noch heute gebaut, kopiert und imitiert – allen voran das klassische “Moog-Ladder-Filter”, dessen Sound viele noch immer für unerreicht halten.
Der Filtertyp, der bei Synthesizern mit Abstand am häufigsten verwendet wird, ist das Tiefpassfilter (Lowpass / LP). Dieses lässt alle Frequenzen unterhalb einer einstellbaren Grenzfrequenz (Cutoff) ungehindert passieren und filtert die Frequenzen darüber heraus. Andere Filtertypen sind Hochpass (Highpass / HP), Bandpass (Bandpass / BP) und das Kerbfilter (Band Reject / BR / Notch). Das Bandpassfilter lässt nur die Frequenzen innerhalb eines bestimmten Bereichs passieren und ähnelt damit einem Wah-Wah-Pedal, während das Band-Reject-Filter nur einen bestimmten Bereich herausfiltert. Viele Synthesizer haben sogenannte Multimode-Filter, die sich zwischen verschiedenen Filtertypen umschalten lassen. Auch der Tyrell besitzt ein Multimode-Filter mit den Typen Tiefpass, Hochpass und Bandpass, wobei man hier zwischen Tiefpass und Hochpass überblenden kann, was interessante Möglichkeiten eröffnet.
Im folgenden Video seht ihr anhand eines Frequenzanalysetools, wie sich die Filtertypen Lowpass und Highpass auf das Frequenzspektrum einer Sägezahnwelle auswirken, wenn man am Cutoff-Regler dreht.

Flankensteilheit

Übrigens schafft es kein analoges Filter, die Frequenzen absolut exakt an der Cutoff-Frequenz zu teilen, und das würde auch komisch klingen. Es entsteht immer eine gewisse Kurve im Frequenzspektrum. Beim Tyrell (und bei vielen anderen Synths) lässt sich aber einstellen, wie steil diese verlaufen soll. Das ist die sogenannte “Flankensteilheit” des Filters – was für ein schönes Wort! Sie wird in dB pro Oktave angegeben, also wieviel Absenkung des Pegels das Filter im Frequenzbereich von einer Oktave schafft. Beim Tyrell stehen die Flankensteilheiten 12 db/Oct, 24 db/Oct und 36 dB/Oct zur Verfügung und lassen sich per Klick auf VCF POLES umschalten. Stellt das Tyrell-Filter einmal auf die verschiedenen Flankensteilheiten ein und experimentiert ein bisschen. Im folgenden Video seht und hört ihr, wie sich die verschiedenen Einstellungen auswirken. Das Filter ist zunächst auf 12 dB/Oct, dann auf 24 dB/Oct und schließlich auf 36 db/Oct eingestellt. Im Frequenzanalysetool ist gut zu sehen, wie die Kurve jedes Mal ein bisschen steiler wird. 

Der klangliche Unterschied ist ebenfalls zu hören. Bei 36 dB/Oct ist das Filter “zupackender” als bei 12 dB/Oct. Diese Einstellung ist deshalb prädestiniert für schärfere, schneidendere Sounds. Sanfte, warme Flächensounds klingen dagegen wahrscheinlich mit einer Flankensteilheit von 12 db/Oct besser. Übrigens ist 36 dB/Oct eine sehr hohe Flankensteilheit, die kaum ein echter analoger Synth schafft. Die großen Klassiker der Analogära hatten meist Filter mit maximal 18-24 dB/Oct – daher ist dies die Standardeinstellung für die meisten klassischen Synth-Sounds.

Resonanz

Der zweitwichtigste Regler der Filtersektion liegt bei fast allen Synthesizern gleich neben dem Cutoff und heißt Resonance. Einige Hersteller benutzen andere Bezeichnungen, so heißt die Filterresonanz bei Moog traditionell Emphasis und bei Korg Peak. Dreht man sie auf, so wird die Cutoff-Frequenz betont und tritt im Klang stärker hervor. Bei guten Filtern geht das so weit, dass das Filter bei voll aufgedrehter Resonanz selbst zu schwingen beginnt und man mit der Cutoff-Frequenz Melodien spielen kann. Dieses Phänomen nennt sich Selbstoszillation. Je mehr Resonanz man hineindreht, desto schärfer und schneidender wird der Sound. Im nächsten Video wird die Resonanz in einem Frequenzanalysetool sichtbar. Bei der ersten Filterfahrt ist gar keine Resonanz eingestellt, dann etwa 50% und schließlich 100%. Der Unterschied ist nicht zu übersehen – und nicht zu überhören.

Kommentieren
Profilbild von gaswerk-music

gaswerk-music sagt:

#1 - 09.02.2013 um 21:20 Uhr

Empfehlungen Icon 0

Sehr gut geschrieben und auch optisch bzw. akustisch ansprechend gestaltet.
Bin zwar kein "Neuling" mehr. Zur Auffrischung da und dort, schadet es nicht, alles zu lesen und Einiges davon neben dem Tyrell auch an interessanten Plug-ins wie dem Synth1, dem Sonigen Modular oder dem Blaukraut Charlatan zu exerzieren.

    Profilbild von wontus

    wontus sagt:

    #1.1 - 02.12.2017 um 01:11 Uhr

    Empfehlungen Icon 0

    Hast Du jemals einen KORG gespielt?
    Egal welchen, wirst Du nie im Leben vergessen!
    Es sei denn, du hast einmal eine Kirchenorrgel probiert!!

    Antwort auf #1 von gaswerk-music

    Antworten Melden Empfehlen
Kommentare vorhanden
Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht.
Für dich ausgesucht
Superbooth 2021: Bjooks SYNTH GEMS 1 – Fachbuch zur visuellen Erkundung von Vintage Synths und deren Schöpfern
Keyboard / News

Der dänische Musikverlag Bjooks veröffentlicht mit SYNTH GEMS 1 ein fotografisches Hardcover-Buch, das die Leser auf eine historische Reise durch die Welt der Vintage-Synthesizer von 1970 bis ins Jahr 2000 mitnimmt.

Superbooth 2021: Bjooks SYNTH GEMS 1 – Fachbuch zur visuellen Erkundung von Vintage Synths und deren Schöpfern Artikelbild

Der dänische Musikverlag Bjooks veröffentlicht mit SYNTH GEMS 1 ein Hardcover-Fachbuch mit vielen Fotos, das die Leser auf eine historische Reise durch die Welt der Vintage-Synthesizer von 1970 bis ins Jahr 2000 mitnimmt.

AMSynths AM1047K - Keyboard-Percussion-Funktion für den Behringer 1047 Multimode-Filter
Keyboard / News

AMSynths veröffentlicht das AM1047K-Modul, die fehlende Keyboard-Percussion-Funktion für den Behringer 1047 Multimode-Filter aus dem 2500er System.

AMSynths AM1047K - Keyboard-Percussion-Funktion für den Behringer 1047 Multimode-Filter Artikelbild

AMSynths veröffentlicht das AM1047K-Modul, die fehlende Keyboard-Percussion-Funktion für den Behringer 1047 Multimode-Filter aus dem 2500er System. Neben der Oszillator Hüllkurve bietet Behringers 2500er Serie auch das 1047 Multimode Filter/Resonator Modul, wobei eine Funktion im Nachbau des 2500 fehlt: Die Keyboard-Percussion-Funktion, die im Original in der Matrix verfügbar ist. AMSynths liefert diese Funktion nun als dediziertes Modul für wenig Geld. Das AMSynths AM1047K zeigt sich als 8HP-Modul, das dem Behringer 1047 Multi Mode Filter die fehlende Keyboard-Percussion-Funktion hinzufügt wobei das Modul mit dem Filter und einem Eurorack-Keyboard oder Sequencer gepatcht werden muss.  Mit einem über CV und Gate angeschlossenen Keyboard oder Sequencer ermöglicht das Modul das Pingen des Filters, wodurch sich perkussive Klänge

NAMM 2021: Kodamo Bitmasker - Digitaler Synthesizer mit Binary Mask Synthese
Keyboard / News

NAMM 2021: Kodamo kündigt mit Bitmasker einen sehr kompakten Digital-Synthesizer an, der mit einer neuen Syntheseform arbeiten wird und viel Spaß bringen soll.

NAMM 2021: Kodamo Bitmasker - Digitaler Synthesizer mit Binary Mask Synthese Artikelbild

Kodamo aus Frankreich ist bereits durch deren ersten Synthesizer, den FM-Synth EssenceFM bekannt geworden und kündigt mit Bitmasker einen sehr kompakten Synthesizer an, der mit einer neuen Syntheseform arbeiten wird. Bis dato gehen die recht sparsamen Informationen dahin, dass Bitmasker wird für die Klangerzeugung sogenannte Binary Masks verwendet, über deren Funktionsweise im Betrieb des Synthesizers bisher noch keine Informationen bekannt sind. Was Kodamo mit dem Bitmasker wohl erreichen möchte, ist ein eher experimenteller Ansatz, bei dem der Spaß

NAMM 2021: Kurzweil K2700 - Neue Synthesizer Workstation bringt Evolutionssprung für die V.A.S.T. Synthese
Keyboard / News

NAMM 2021: Kurzweil präsentiert die K2700-Synthesizer-Workstation, die einen gewaltigen Evolutionssprung für die V.A.S.T. Synthese mit sich bringen will.

NAMM 2021: Kurzweil K2700 - Neue Synthesizer Workstation bringt Evolutionssprung für die V.A.S.T. Synthese Artikelbild

Kurzweil präsentiert die K2700-Synthesizer-Workstation, die einen großen Evolutionssprung für die V.A.S.T. Synthese bringten soll. Kurzweils Synthesetechnologie mit variabler Architektur (V.A.S.T.) gehört seit Jahrzehnten zu den  leistungsstarken und flexiblen Syntheseplattformen. Der K2700 bringt V.A.S.T. und die K2x00-Serie nun auf ein neues Level, welches eine fünffache Polyphonie, etliche Gigabytes an Samplingmaterial, FM-Synthese, VA-Synthese, 32 Layers pro Programm, Sequenzer

Bonedo YouTube
  • GFI System Skylar Reverb Sound Demo (no talking) with Novation Circuit Tracks
  • GFI System Orca Delay Sound Demo (no talking) with Novation Circuit Tracks
  • BOSS RE-2 Space Echo Sound Demo (no talking) with ASM Hydrasynth