Ziel

Abletons Operator mag in erster Linie als FM-Synthesizer bekannt sein – was er auch ist. Unter der Haube stecken jedoch auch Module, die auf additiver und subtraktiver Synthese basieren und den Operator in Wirklichkeit zu einem komplexen Hybrid-Instrument mit verschiedenen Syntheseformen machen. Nachdem wir in Tutorial 039 den Operator bereits benutzt haben, um die Funktionsweise von additiver Synthese zu erklären, wollen wir in diesem Tutorial einen groben Einblick in die subtraktive Synthese geben.

1. Einführung

Subtraktive Synthese stellt den Gegenpol zur additiven Synthese dar und ist neben FM-Synthese, Wavetable-Synthese und Granularsynthese eine weit verbreitete Methode der synthetischen Klangerzeugung. Klänge werden erzeugt, indem aus einem obertonreichen Spektrum bestimmte Frequenzanteile herausgefiltert oder abgesenkt werden (Subtraktion).

Als Basissignale können typischerweise weißes Rauschen, Signale mit Sägezahn- oder Rechteck-Wellenform oder auch Samples dienen, die über obertonreiche Spektren verfügen. Der Tiefpassfilter ist dabei der häufigsten verwendete Filtertyp, doch können prinzipiell alle Filtertypen (z.B. Hochpassfilter, Bandpassfilter oder Kammfilter) zur subtraktiven Synthese verwendet werden.

Viele Synthesizer, deren Oszillatoren auf anderen Syntheseformen (z.B. FM-Synthese) basieren, verwenden die subtraktive Synthese zur weiteren Klangbearbeitung und machen diese Instrumente zu Hybrid-Synthesizern. So sind in unzähligen Software-Synthesizern (z.B. Native Instruments Massive, FM8 oder Lennar Digitals Sylenth1) Möglichkeiten subtraktiver Synthese vorhanden, auch wenn diese Instrumente nicht unbedingt als subtraktive Synthesizer bezeichnet werden. Klassische Beispiele für analoge Synthesizer, die auf subtraktiver Synthese basieren, sind der Moog Minimoog (1969), der Sequential Circuits Prophet 5 (1978) und der Roland Juno 60 (1981).

2. Projekt erstellen und Operator auswählen

Wir erstellen in Ableton Live ein neues Projekt.

Im Instrumenten-Ordner wählen wir den Operator aus und ziehen ihn per Drag&Drop nach unten in die leere, graue Fläche.

Sofern unser MIDI-Keyboard korrekt angeschlossen und eingeschaltet ist, sollten wir bereits Klänge spielen können. Unter “Voreinstellungen” haben wir gegebenenfalls Zugriff auf die MIDI-Einstellungen.

3. Obertonreiches Signal auswählen

Im Oszillator-Menü wählen wir ein beliebiges Signal aus, das über viele Obertöne verfügt. Sinnvoll sind hierfür beispielsweise “Saw 64”, “Square 64” oder “Noise White” (1).

Die Zahl hinter dem Namen der Wellenform bezieht sich dabei auf die Anzahl der Obertöne. Je geringer diese ist, desto dumpfer und tiefer klingt unser Ausgangssignal. “Saw 3” verfügt beispielsweise nur über drei Teiltöne, aus der sich das Gesamtsignal zusammensetzt: Einem Grundton (z.B. 440Hz), einem ersten Teil- bzw. Oberton (880Hz) und einem zweiten Teil- bzw. Oberton (1760Hz). Da hier nicht viel vom Frequenzspektrum des Signals gefiltert oder weggenommen werden kann, sind solche Wellenformen eher ungeeignet für die Anwendung subtraktiver Synthese.

Wir wählen für unser Beispiel “Saw 64” aus. Die 64 Obertöne werden durch die grauen Balken oberhalb der Oszillator-Einstellungen angezeigt (2).

4.1. Filterung durch Entfernen von Teiltönen

Wir haben im Operator zwei Möglichkeiten, um subtraktive Synthese anzuwenden:

1) Mit dem Stift-Tool, das erscheinen sollte, sobald wir mit der Maus in die Nähe der grauen Balken kommen, können wir beliebige Teiltöne entfernen oder in der Lautstärke reduzieren (1).

Die 64 Balken von links nach rechts stehen für die 64 Grund- und Obertöne, aus denen sich die Wellenform zusammensetzt, während die Höhe der Balken die Amplitude des jeweiligen Teiltones repräsentiert. Bewegen wir einen Balken bis ganz nach unten, so ist dieser Teilton stummgeschaltet (2).

Es ist sinnvoll, während der Veränderung des Klangspektrums mit dem Stift-Tool immer wieder einzelne Noten zu spielen, um zu hören, wie sich dies auf den Gesamtklang auswirkt.

4.2. Filterung durch Filter

2) Die zweite Möglichkeit, das Prinzip von subtraktiver Synthese zu demonstrieren, ist mit Hilfe von Filtern. Wir aktivieren auf der rechten Seite das Filter-Modul und wählen einen beliebigen Filtertypen aus. Per Default ist dies ein Tiefpass bzw. High-Cut-Filter (1).

Indem wir den Cutoff-Frequenz-Regler nach links bewegen, können wir das Signal filtern. Je weiter nach links wir den Regler ziehen, desto stärker wirkt die Filterung und desto dumpfer wird unser Signal (2). Mit dem Regler daneben können wir die Resonanz des Filters bestimmen (3).

Auch hier macht es Sinn, während dieses Vorgangs immer wieder einzelne Noten zu spielen, um die Auswirkung der Filterung auf den Klang zu analysieren.

5. Weiter Wellenformen auswählen

Durch einen Mausklick auf Oszillator A gelangen wir zurück in das Oszillator-Menü (1).

Um mit den Grundprinzipien subtraktiver Synthese weiter vertraut zu werden, können nach Belieben verschiedene Hüllkurven ausgewählt werden (2) und die Schritte 4.1 und 4.2 wiederholt werden. Auch weitere Filtertypen können gewählt und deren klangliche Auswirkungen analysiert werden (3).

Subtraktive Synthesizer sind in Wirklichkeit natürlich wesentlich komplexer und verfügen über eine Vielzahl unterschiedlicher Filterelemente sowie über weiter Module (z.B. Ringmodulatoren, Waveshaper oder Effektgeneratoren), mit denen man den Klang noch weiter verformen kann. Dennoch sind es relativ simple Filtertechniken, wie sie in diesem Tutorial erklärt wurden, die als Basis für subtraktive Synthesizer dienen.

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