Ziel

In Tutorial 043 haben wir die Basics von Granularsynthese anhand von Ableton Lives Sampler demonstriert. Eine etwas komplexere Form von Granularsynthese mit zahlreichen Steuerungsmöglichkeiten wird von Native Instruments “Absynth” angeboten. In diesem Tutorial wollen wir die Grundprinzipien und Klanglichkeiten von Granularsynthese mit Hilfe dieses Software Synthesizers erklären.

1. Einführung

Granularsynthese ist eine weit verbreitete Methode der Klangerzeugung, die in den meisten Fällen auf der Resynthese von Audiosamples basiert. Das Sample wird dabei in sehr kurze Klangschnipsel zerlegt – sog. “Grains” -, die anschließend durch Überblendung und Überlagerung zu einem kontinuierlich wirkenden Klang neu zusammengesetzt werden. Die Methode ist vergleichbar zu einem Animationsfilm, der durch eine schnelle Abfolge von Einzelbildern einen flüssigen Ablauf vortäuscht. Die Klangteilchen oder Grains sind üblicherweise nicht länger als 50 Millisekunden und klingen einzeln gehört wie kurze Klicks. Überlagert, gefadet und neu zusammengesetzt ergeben sie jedoch komplexe, modulierbare Texturen und werden als eigenständiges Klangereignis wahrgenommen. Pads, Soundscapes und Drones sind typische Beispiele von Klängen, die mit Granularsynthese erzeugt werden können.

Gegenüber dem herkömmlichen Abspielen von Samples bietet Granularsynthese den Vorteil, dass die Abspielgeschwindigkeit unabhängig von der Tonhöhe verändert werden kann. Erzielt wird dies durch extrem kurzes Looping, indem einzelne Grains mehrfach wiederholt werden. Diese Methode wird als Time-Stretching bezeichnet. In extremer Form können damit Klänge sogar regelrecht “eingefroren” werden.

Granularsynthese basiert auf Gabors Theorie zur Klanganalyse und wurde von Iannis Xenakis Anfang der 70er Jahre erstmals kompositorisch angewendet. Technisch realisiert wurde das Verfahren damals, indem Tonbänder in winzige Abschnitte zerteilt und anschließend neu zusammengesetzt wurden. Mitte der 70er Jahre stellte der Komponist Curtis Roads weitere Forschungen an und experimentiere mit computergenerierten Modellen, die auf granularen Techniken basierten. Aufgrund der Komplexität und nötigen Rechenleistung sollte Granularsynthese jedoch erst in den 90er Jahren dem breiten Musikmarkt zur Verfügung stehen. Neben “Absynth” sind weitere Software-Synthesizer, die zumindest teilweise mit Granularsynthese arbeiten, “Reaktor” von Native Instruments oder “Alchemy” von Camel Audio.

Die wichtigsten Parameter von Granularsynthese sind:

– Grain-Dichte: Die Anzahl der Grains pro Sekunde. Je mehr Grains pro Sekunde abgespielt werden, desto fließender und flächiger ist in der Regel der Klangeindruck. Je mehr Grains, desto mehr Rechenleistung muss aufgebracht werden.

– Grain-Dauer: Die Länge eines einzelnen Grains, üblicherweise zwischen 10 und 50ms.

– Abspielgeschwindigkeit: Kann variierten zwischen 0% (“freezing”), 100% (normale Abspielgeschwindigkeit), 200% und mehr.

Wie auch “Absynth” bieten manche Synthesizer eine Reihe von Random-Funktionen, mit denen einzelne Parameter wie Grain-Dichte oder Grain-Dauer durch Zufallsfunktionen beeinflusst werden können.

2. Neuer Patch erstellen

Wir erstellen in der DAW unserer Wahl eine neue Instrumentenspur und wählen Absynth als Plug-in aus. Alternativ kann auch die Stand-Alone-Version von Absynth verwendet werden. Unter “File” -> “New Sound” erstellen wir einen neuen Patch.

3. Granularsynthese und Sample auswählen

Wir aktivieren durch einen Mausklick auf die zunächst noch inaktive Fläche einen der drei Oszillatoren im Menüpunkt “Patch” (1).

Als Mittel der Klangerzeugung wählen wir “Granular” aus (2).

Anschließend wählen durch einen Mausklick auf das darunter liegende Feld, wo zunächst noch “none” steht, ein Sample aus. Handelt es sich dabei um eine Stereo-Audiodatei, sollte nach Auswahl des Samples “Stereo” im Modul ausgewählt werden (3).

Sofern unser MIDI-Keyboard korrekt angeschlossen ist, sollten wir das Sample jetzt abspielen können. MIDI-C3 entspricht dabei der originalen Abspielgeschwindigkeit und Tonhöhe.

4. Grain-Parameter verändern

Wir begeben uns in den Menüpunkt “Mod”. Hier haben wir Zugriff auf die Parametereinsellungen der Granularsynthese (1).

“Time%” entspricht der Abspielgeschwindigkeit des Samples. 50% bedeutet, dass das Sample halb so schnell abgespielt wird, wodurch sich dessen Länge verdoppelt. Unabhängig von diesem Wert bleibt die Tonhöhe bei gleicher MIDI-Taste unverändert. Bei 0% wird das Sample sozusagen “eingefroren”. Technisch gesehen werden dabei die gleichen Grains, d.h. die gleichen Segmente des Samples, immer wieder wiederholt (2).

“Dens” steht für “Density” und beschreibt die Grain-Dichte bzw. die Anzahl der Grains, die gleichzeitig abgespielt werden. Ein geringer Wert kann gewählt werden, wenn ein eher abgehackter und kantiger Sound gewünscht wird. Ein hoher Wert führt zu einem sanften und flächigen Klang (3).

“Size” steht für die Größe bzw. Dauer der Grains. Auch hier können höhere Werte zu einem eher sanften und flächigen Klang führen (4).

Die drei unteren Parameter sind Zufallsparameter, die das Sample bis zur Unkenntlichkeit verfremden können. Je höher diese Werte, desto größer der Effekt, der durch Zufallsfunktionen gesteuert wird. Insbesondere höhere Werte von “RTime” wirken sich oft positiv auf den Klang aus, da dadurch nicht immer die gleichen Sample-Segmente mechanisch exakt wiederholt werden, sondern die Anfangs- und Endpunkte der sich wiederholenden Grains leicht variiert wird.

5. Experimentieren

Um weiter mit der Funktionsweise und den Klangeigenschaften von Granularsynthese vertraut zu werden, macht es Sinn, eine Weile mit den einzelnen Grain-Parametern herumzuspielen.

Wenn wir zwei MIDI-Tasten, z.B. im Abstand einer Oktave, gleichzeitig abspielen, wird das Sample dennoch mit der gleichen Geschwindigkeit abgescannt, was eine der Haupteigenschaften von Granularsynthese ausmacht und zu interessanten Ergebnisen führen kann. Ferner können wir das Sample durch verschiedene andere Audiofiles austauschen, z.B. durch Field-Recordings, synthetische Klänge oder Aufnahmen von akustischen Instrumenten. In Absynth können wir bis zu drei Oszillatoren zur Anwendung von Granularsynthese einbinden.

Durch einen Rechtsklick auf einen beliebigen Grain-Parameter können wir diesen einem Macro-Controller zuweisen (1). Dazu müssen wir uns anschließend in das Perform-Menü begeben und einen beliebigen MIDI-Controller durch die Funktion “MIDI learn” auswählen (2).

Über “Save As” können wir den Patch speichern (3).

Copyright 2015 – www.schoolofsound.ch