Sounddesign Grundlagen: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Category:Praktikum]] [[Category:Audio]] [[Category:Schnittechnik]]
 
[[Category:Praktikum]] [[Category:Audio]] [[Category:Schnittechnik]]
Auf dieser Seite geht es darum, für das im 7.Semester anstehende Synhesizer-Praktikum im Modul Sounddesign, <br />
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Auf dieser Seite finden Sie Grundlagen und Fakten zu Synthesizern für das Synhesizer-Praktikum im Modul Sounddesign.
einiges an Grundlagen und wissenswerten Fakten bezüglich Synthesizertechnik bereitzustellen. <br />
 
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== Technischer Aufbau eines Synthesizers ==
 
== Technischer Aufbau eines Synthesizers ==
  
 
=== Analog und Digital ===
 
=== Analog und Digital ===
Als die ersten Synthesizer gebaut wurden und es noch keine Digitaltechnik gab, waren alle <br />
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Als die ersten Synthesizer gebaut wurden und es noch keine Digitaltechnik gab, waren alle zugehörigen <br />
zugehörigen Bauteile in analoger Ausführung. Nicht nur die Oszillatoren, sondern auch die <br />
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Bauteile in analoger Ausführung. Nicht nur die Oszillatoren, sondern auch die Filter und Bedienelemente <br />
Filter und Bedienelemente – quasi der komplette Synthesizer. Demzufolge war die <br />
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– quasi der komplette Synthesizer. Demzufolge war die Klangerzeugung genauso analog, wie die Klangformung. <br />
Klangerzeugung genauso analog, wie die Klangformung. <br />
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Mit dem Einzug der Digitaltechnik kamen mehr und mehr digitale Synthesizer auf den Markt oder auch <br />
Mit dem Einzug der Digitaltechnik kamen mehr und mehr digitale Synthesizer auf den <br />
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Mischformen, wie z.B. Synthesizer mit analoger Klangerzeugung und digitalen Filtern. Der wohl "reinste"<br />
Markt oder auch Mischformen, wie z.B. Synthesizer mit analoger Klangerzeugung und <br />
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Digitalsynthesizer dürfte der Softwaresynthesizer im Umfeld einer DAW sein. <br />
digitalen Filtern. Der wohl "reinste" Digitalsynthesizer dürfte der Softwaresynthesizer im <br />
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Umfeld einer DAW sein. <br />
 
 
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[[File:01A_Polivoks_analoger_Synthesizer.jpg‎|center|thumb|600px|Polivoks – komplett analoger Synthesizer aus sowjetischer Produktion (1982)]]
 
[[File:01A_Polivoks_analoger_Synthesizer.jpg‎|center|thumb|600px|Polivoks – komplett analoger Synthesizer aus sowjetischer Produktion (1982)]]
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Deutlich abzugrenzen ist der Begriff POLYPHONIE im Bereich der Synthesizer zum Begriff <br />
 
Deutlich abzugrenzen ist der Begriff POLYPHONIE im Bereich der Synthesizer zum Begriff <br />
der POLYPHONIE in der Musikwissenschaft. Hier beschreibt er etwas gänzlich anderes. In <br />
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der POLYPHONIE in der Musikwissenschaft. Hier beschreibt er etwas gänzlich anderes. <br />
der Musikwissenschaft bezieht sich die POLYPHONIE auf das zeitgleiche Spielen von <br />
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In der Musikwissenschaft bezieht sich die POLYPHONIE auf das zeitgleiche Spielen von <br />
 
verschiedenen Melodien. Der Grund hierfür ist, dass es in diesem Bereich nicht wirklich <br />
 
verschiedenen Melodien. Der Grund hierfür ist, dass es in diesem Bereich nicht wirklich <br />
 
etwas Besonderes ist, wenn ein klassisches Instrument mehrere Stimmen gleichzeitig <br />
 
etwas Besonderes ist, wenn ein klassisches Instrument mehrere Stimmen gleichzeitig <br />
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ihr. <br />
 
ihr. <br />
 
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[[File:05 Grundfunktion Oszillator.jpg|center|thumb|600px|Grundfunktionsschema eines Oszillators]]
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[[File:05 Grundfunktion Oszillator.jpg|center|thumb|600px|Grundfunktionsschema eines Oszillators - Anwander, Florian, Abb. 7.1, 2011, S.50]]
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[[File:06 VCO Schema.jpg|center|thumb|600px|Aufbauschema eines spannungsgesteuerten Oszillators - Anwander, Florian, Abb. 7.2, 2011, S.52]]
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Einfacher OSC Sound - Sinus: <br />
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[[File:OSC_Sound.mp3|Einfacher OSC Sound - Sinus]]
  
[[File:06 VCO Schema.jpg|center|thumb|600px|Aufbauschema eines spannungsgesteuerten Oszillators]]
 
  
  
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Synthesizerparameter periodisch moduliert. ImGegensatz zum OSC (VCO) ist die <br />
 
Synthesizerparameter periodisch moduliert. ImGegensatz zum OSC (VCO) ist die <br />
 
Tonhöhe des LFO`s nicht spannungssteuerbar. <br />
 
Tonhöhe des LFO`s nicht spannungssteuerbar. <br />
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OSC Sound mit zugeschaltetem LFO - Sinus (Operatorparameter: Dreieck, Synced, Rate: 1/12, Amount 28%): <br />
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[[File:OSC_Sound_beeinflusst_durch_LFO.mp3‎ |OSC Sound mit zugeschaltetem LFO - Sinus (Operatorparameter: Dreieck, Synced, Rate: 1/12, Amount 28%)]]
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Bandpass- und Kerbfilter. <br />
 
Bandpass- und Kerbfilter. <br />
  
[[File:07 Filterarten.jpg|center|thumb|300px|Arten von Filtern]]
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[[File:07 Filterarten.jpg|center|thumb|300px|Arten von Filtern - Anwander, Florian, Abb. 8.2, 2011, S.57]]
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OSC Sound mit Hochpass bei 1000Hz: <br />
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[[File:OSC_Sound_Hochpass.mp3|OSC Sound Hochpass]]
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<br />
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OSC Sound mit Tiefpass bei 750Hz: <br />
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[[File:OSC_Sound_Tiefpass.mp3‎|OSC Sound Tiefpass]]
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<br />
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OSC Sound mit Bandpass bei 750Hz, Q 7.0, Gain 14.0 db: <br />
 +
[[File:OSC_Sound_Bandpass.mp3|OSC Sound Bandpass]]
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<br />
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OSC Sound mit Kerbfilter bei 750Hz, Q 7.0, Gain -14.0 db: <br />
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[[File:OSC_Sound_Kerbfilter.mp3|OSC Sound Kerbfilter]]
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<br />
  
  
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[[File:08 Filterflankensteilheit.jpg|center|thumb|300px|Filtereigenschaften: Flankensteilheit]]
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[[File:08 Filterflankensteilheit.jpg|center|thumb|300px|Filtereigenschaften: Flankensteilheit - Anwander, Florian, Abb. 8.4, 2011, S.61]]
  
  
[[File:09 Filtercharakteristika.jpg|center|thumb|300px|Filtereigenschaften: Filtercharakteristik]]
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[[File:09 Filtercharakteristika.jpg|center|thumb|300px|Filtereigenschaften: Filtercharakteristik - Anwander, Florian, Abb. 8.5, 2011, S.63]]
  
  
[[File:10 Filterresonanzen.jpg|center|thumb|300px|Filtereigenschaften: Filterresonanz]]
+
[[File:10 Filterresonanzen.jpg|center|thumb|300px|Filtereigenschaften: Filterresonanz - Anwander, Florian, Abb. 8.6, 2011, S.64]]
 +
 
 +
OSC Sound mit kontinuierlichem Filterverlauf (Frequenz 18,5 kHz bis 30,5 Hz, Resonanz 0,30): <br />
 +
[[File:OSC_Sound_kontinulierlicher_Filterverlauf.mp3|OSC Sound Filterverlauf wenig Resonanz]]
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<br />
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OSC Sound mit kontinuierlichem Filterverlauf (Frequenz 18,5 kHz bis 30,5 Hz, Resonanz 10,0): <br />
 +
[[File:OSC_Sound_kontinulierlicher_Filterverlauf_R_10.mp3|OSC Sound Filterverlauf viel Resonanz]]
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<br />
  
  
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[[File:11 Hüllkurve ADSR.jpg|center|thumb|600px|Veranschaulichung der ADSR-Hüllkurve]]
+
[[File:11 Envelope ADSR.jpg|center|thumb|600px|Veranschaulichung der ADSR-Hüllkurve - Anwander, Florian, Abb. 6.2, 2011, S.41]]
 +
 
 +
ADSR-Hüllkurve mit A kurz und A lang / DSR konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms & 1s - D 600ms - R 50ms - S -10db): <br />
 +
[[File:ADSR_-_kurz_A_lang_A.mp3|ADSR-Hüllkurve mit A kurz und A lang]]
 +
<br />
 +
ADSR-Hüllkurve mit D kurz und D lang / ASR konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms - D 300ms & 1,25s - R 50ms - S -10db): <br />
 +
[[File:ADSR_-_kurz_D_lang_D.mp3‎|ADSR-Hüllkurve mit D kurz und D lang]]
 +
<br />
 +
ADSR-Hüllkurve mit S laut und S leise / ADR konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms - D 600ms - R 50ms - S -10db & -25db): <br />
 +
[[File:ADSR_-_laut_S_leise_S.mp3‎‎|ADSR-Hüllkurve mit S laut und S leise]]
 +
<br />
 +
ADSR-Hüllkurve mit R kurz und R lang / ADS konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms - D 600ms - R 50ms & 1,25s - S -10db): <br />
 +
[[File:ADSR_-_kurz_R_lang_R.mp3‎‎|ADSR-Hüllkurve mit R kurz und R lang]]
 +
<br />
  
  
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[[File:12 Drumcomputer Jomox XBASE 888.jpg|center|thumb|600px|Beispiel für Sequencer: Jomox XBASE 888 Drumcomputer]]
+
[[File:12 Drumcomputer Jomox XBASE 888.jpg|center|thumb|600px|Beispiel für Sequencer: Jomox XBASE 888 Drumcomputer (2008)]]
  
  
[[File:13 Groovebox Analog Rytm.jpg|center|thumb|600px|Beispiel für Sequencer: Elektron Analog Rytm Drumcomputer]]
+
[[File:13 Groovebox Analog Rytm.jpg|center|thumb|600px|Beispiel für Sequencer: Elektron Analog Rytm Drumcomputer (2014)]]
  
  
[[File:14 Groovebox Roland MC909.jpg|center|thumb|600px|Beispiel für Sequencer: Roland MC909 Groovebox]]
+
[[File:14 Groovebox Roland MC909.jpg|center|thumb|600px|Beispiel für Sequencer: Roland MC909 Groovebox (2002)]]
  
  
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Taste aufgenommen. Teilweise auch verschiedene Mikrofonpositionen. Der Aufwand der <br />
 
Taste aufgenommen. Teilweise auch verschiedene Mikrofonpositionen. Der Aufwand der <br />
 
dabei betrieben wird ist erheblich und aktuelle Sampling-Bibliotheken erreichen ein sehr <br />
 
dabei betrieben wird ist erheblich und aktuelle Sampling-Bibliotheken erreichen ein sehr <br />
hohes Klangniveau in bezug zum Originalinstrument.
+
hohes Klangniveau in bezug zum Originalinstrument. <br />
  
 
''Granularsynthese'' <br />
 
''Granularsynthese'' <br />
Die Bezeichnung Granularsynthese stammt von dem Wort "Grains". Grains sind
+
Die Bezeichnung Granularsynthese stammt von dem Wort "Grains". Grains sind Bruchstücke  <br />
Bruchstücke von Signalen, welche nur wenige Millisekunden lang sind. Im Falle der
+
von Signalen, welche nur wenige Millisekunden lang sind. Im Falle der Granularsynthese  <br />
Granularsynthese werden diese vielen einzelnen Grains in beliebiger Reihenfolge wieder
+
werden diese vielen einzelnen Grains in beliebiger Reihenfolge wieder neu zusammengesetzt <br />
neu zusammengesetzt und ergeben so einen anderen Ton. Ein Effekt dieser
+
und ergeben so einen anderen Ton. Ein Effekt dieser Vorgehensweise ist, dass ein Signal <br />
Vorgehensweise ist, dass ein Signal nach der Unterteilung in die einzelnen Grains und
+
nach der Unterteilung in die einzelnen Grains und deren neue Zusammensetzung, von Tonhöhe <br />
deren neue Zusammensetzung, von Tonhöhe und Wiedergabegeschwindigkeit des
+
und Wiedergabegeschwindigkeit des Ursprungssignals entkoppelt ist. Neben dem Anwendungsbereich <br />
Ursprungssignals entkoppelt ist. Neben dem Anwendungsbereich Timestretching und
+
Timestretching und Pitch-Shifting ist die Granularsynthes vor allem für den Bereich <br />
Pitch-Shifting ist die Granularsynthes vor allem für den Bereich experimentelle
+
experimentelle Klanggestaltung tauglich. <br />
Klanggestaltung tauglich.
 
  
 
''Physical Modeling'' <br />
 
''Physical Modeling'' <br />
Das Physical Modeling-Verfahren versucht mithilfe physikalischer Modelle von der
+
Das Physical Modeling-Verfahren versucht mithilfe physikalischer Modelle von der Klangerzeugung  <br />
Klangerzeugung bis hin zur Klangebeinflussung alles bezüglich der Tonentstehung und
+
bis hin zur Klangebeinflussung alles bezüglich der Tonentstehung und -beeinflussung zu <br />
-beeinflussung zu simulieren. Das bedeutet, das beim Erzeugen eines Geigentons, die
+
simulieren. Das bedeutet, das beim Erzeugen eines Geigentons, die Simulation einer Geigenseite <br />
Simulation einer Geigenseite vorausgeht. Der größte Unterschied zu den anderen
+
vorausgeht. Der größte Unterschied zu den anderen Verfahren ist somit, dass es nicht um die <br />
Verfahren ist somit, dass es nicht um die Nachbildung von Klängen inkl. deren spektrale
+
Nachbildung von Klängen inkl. deren spektrale Zusammensetzung und zeitlicher Verlauf. Diese <br />
Zusammensetzung und zeitlicher Verlauf. Diese Technik ist äußerst flexibel und auch in
+
Technik ist äußerst flexibel und auch in der Lage völlig neuartige Klänge zu erzeugen, da es <br />
der Lage völlig neuartige Klänge zu erzeugen, da es auch möglich ist, die physikalischen
+
auch möglich ist, die physikalischen Gegebenheiten absichtlich zu missachten oder zu umgehen. <br />
Gegebenheiten absichtlich zu missachten oder zu umgehen. Die hohe Komplexität und
+
Die hohe Komplexität und der hohe Rechenaufwand gelten als Nachteile der Klangerzeugung via <br />
der hohe Rechenaufwand gelten als Nachteile der Klangerzeugung via Physical Modeling.
+
Physical Modeling. <br />
  
  
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=== Soundkategorien ===
 
=== Soundkategorien ===
 
Flächensound <br />
 
Flächensound <br />
"Unter einer Fläche wird in der Sprache der Musikproduzenten meist ein andauernder,
+
"Unter einer Fläche wird in der Sprache der Musikproduzenten meist ein andauernder, <br />
sich nur geringfügig oder ganz allmählich verändernder Klang mit warmer, oft an Streicher
+
sich nur geringfügig oder ganz allmählich verändernder Klang mit warmer, oft an Streicher <br />
erinnerndem Charakter für den klanglichen Hintergrund einer Produktion verstanden.
+
erinnerndem Charakter für den klanglichen Hintergrund einer Produktion verstanden. <br />
Meist wird ein lebendiger und voller Klang angestrebt. Dabei soll er sich allerdings nicht in
+
Meist wird ein lebendiger und voller Klang angestrebt. Dabei soll er sich allerdings nicht in <br />
den Vordergrund drängen und – sowohl was das Spektrum als auch die Dynamik betrifft –
+
den Vordergrund drängen und – sowohl was das Spektrum als auch die Dynamik betrifft – <br />
genug Platz für Melodie, Gesang, Sprache, Geräusche, etc. lassen. In Musikproduktionen
+
genug Platz für Melodie, Gesang, Sprache, Geräusche, etc. lassen. In Musikproduktionen <br />
bilden Flächen meist das harmonische Fundament. Im Kontext mit visuellen Medien sollen
+
bilden Flächen meist das harmonische Fundament. Im Kontext mit visuellen Medien sollen <br />
Flächen oft bestimmte Stimmungen vermitteln. Welcher emotionaler Gehalt vermittelt wird,
+
Flächen oft bestimmte Stimmungen vermitteln. Welcher emotionaler Gehalt vermittelt wird, <br />
hängt einerseits freilich stark vom Umfeld ab, kann aber andererseits vor allem über die
+
hängt einerseits freilich stark vom Umfeld ab, kann aber andererseits vor allem über die <br />
Art der klanglichen Entwicklung beeinflusst werden. Flächenklänge, deren spektraler
+
Art der klanglichen Entwicklung beeinflusst werden. Flächenklänge, deren spektraler <br />
Aufbau und Amplitude sich in rascher Folge, eher sprunghaft und nach zufälligen Mustern
+
Aufbau und Amplitude sich in rascher Folge, eher sprunghaft und nach zufälligen Mustern <br />
verändern, werden tendenziell eher Nervosität und Anspannung bewirken als solche,
+
verändern, werden tendenziell eher Nervosität und Anspannung bewirken als solche, <br />
deren Aufbau sich langsam, kontinuierlich und kaum merkbar verändert und so eine ruhige
+
deren Aufbau sich langsam, kontinuierlich und kaum merkbar verändert und so eine ruhige <br />
Atmosphäre suggeriert. Vollkommen statische, leblose Flächenklänge wirken im
+
Atmosphäre suggeriert. Vollkommen statische, leblose Flächenklänge wirken im <br />
Allgemeinen unnatürlich und fremd."
+
Allgemeinen unnatürlich und fremd." <br />
- Raffaseder, Hannes, Unter einer Fläche, 2010, S. 229
+
- Raffaseder, Hannes, Unter einer Fläche, 2010, S. 229 <br />
  
 
Mögliche Vorgehensweise beim Bauen eines Flächenklangs: <br />
 
Mögliche Vorgehensweise beim Bauen eines Flächenklangs: <br />
"Bei der Klangprogrammierung sollten die Eigenschaften bereits auf Oszillatorebene so
+
"Bei der Klangprogrammierung sollten die Eigenschaften bereits auf Oszillatorebene so <br />
gut wie möglich erzielt werden. Da Flächenklänge in der Regel sanft ein- und
+
gut wie möglich erzielt werden. Da Flächenklänge in der Regel sanft ein- und ausschwingen, <br />
ausschwingen, werden verhältnismäßig lange Attack- und Release-Zeiten eingestellt. Um
+
werden verhältnismäßig lange Attack- und Release-Zeiten eingestellt. Um den Einschwing-  <br />
den Einschwingvorgang nicht nahträglich durch einen Pegelabfall zu betonen, wird der
+
vorgang nicht nahträglich durch einen Pegelabfall zu betonen, wird der Sustain-Level eher <br />
Sustain-Level eher hoch gewählt. Unabhängig davon, ob sich der Klangcharakter rasch
+
hoch gewählt. Unabhängig davon, ob sich der Klangcharakter rasch oder nur allmählich, ganz <br />
oder nur allmählich, ganz deutlich oder kaum wahrnehmbar verändern soll, wird fast
+
deutlich oder kaum wahrnehmbar verändern soll, wird fast immer ein abwechslungsreicher <br />
immer ein abwechslungsreicher Klangverlauf angestrebt. Bei der subtraktiven Synthese
+
Klangverlauf angestrebt. Bei der subtraktiven Synthese wird dies am einfachsten durch einen <br />
wird dies am einfachsten durch einen zweiten Oszillator erreicht, der gegenüber dem
+
zweiten Oszillator erreicht, der gegenüber dem ersten um wenige Hertz verstimmt wird, sodass <br />
ersten um wenige Hertz verstimmt wird, sodass die in Abschnitt 4.2.1 beschriebenen
+
die in Abschnitt 4.2.1 beschriebenen Schwebungen entstehen. Wird nun die Verstimmung nicht fix <br />
Schwebungen entstehen. Wird nun die Verstimmung nicht fix eingestellt, sondern
+
eingestellt, sondern permanent von einem LFO geringfügig variiert, so erhält der Klang die <br />
permanent von einem LFO geringfügig variiert, so erhält der Klang die gewünschte
+
gewünschte Lebendigkeit. Als Wellenform eignen sich Sägezahn oder Rechteck bzw. Pulswelle. <br />
Lebendigkeit. Als Wellenform eignen sich Sägezahn oder Rechteck bzw. Pulswelle.
+
Letztere ist vor allem dann interessant, wenn die Pulsweite moduliert werden kann, da dies  <br />
Letztere ist vor allem dann interessant, wenn die Pulsweite moduliert werden kann, da
+
bereits bei einem Oszillator zu schwebungsähnlichen Klängen führt. Der Einsatz von Sägezahn  <br />
dies bereits bei einem Oszillator zu schwebungsähnlichen Klängen führt. Der Einsatz von
+
und moduliertr Pulswelle bewirkt obertonreiche Klänge, die als brillant oder gar scharf  <br />
Sägezahn und moduliertr Pulswelle bewirkt obertonreiche Klänge, die als brillant oder gar
+
empfunden werden. Der meist angestrebte warme Klangcharakter kann aber mit einer  <br />
scharf empfunden werden. Der meist angestrebte warme Klangcharakter kann aber mit
+
entsprechenden Tiefpassfilterung erreicht werden. Für besonders lebendige Variationen der <br />
einer entsprechenden Tiefpassfilterung erreicht werden. Für besonders lebendige
+
Klangfarbe eignet sich vor allem die Wavetable-Synthese, aber auch mit der Frequenzmodulation <br />
Variationen der Klangfarbe eignet sich vor allem die Wavetable-Synthese, aber auch mit
+
lassen sich interessante Ergebnisse erzielen." <br />
der Frequenzmodulation lassen sich interessante Ergebnisse erzielen."
+
- Raffaseder, Hannes, Bei der Klangprogrammierung, 2010, S. 229 - 230 <br />
- Raffaseder, Hannes, Bei der Klangprogrammierung, 2010, S. 229 - 230
+
<br />
 +
 
  
 
Bass <br />
 
Bass <br />
"Basskklänge bilden im musikalischen Kontext das Fundament eines Arrangements. Sie
+
"Basskklänge bilden im musikalischen Kontext das Fundament eines Arrangements. Sie sollen  <br />
sollen daher prägnant, gut wahrnehmbar und tragend sein, dabei aber nicht zu aufdringlich
+
daher prägnant, gut wahrnehmbar und tragend sein, dabei aber nicht zu aufdringlich wirken  <br />
wirken und keine anderen Elemente überdecken, sondern im Spektrum genug Platz für
+
und keine anderen Elemente überdecken, sondern im Spektrum genug Platz für diese lassen." <br />
diese lassen."
+
- Raffaseder, Hannes, Basskklänge bilden, 2010, S. 230 <br />
- Raffaseder, Hannes, Basskklänge bilden, 2010, S. 230
+
 
 +
Mögliche Vorgehensweise beim Bauen eines Bassklangs: <br />
 +
" Vielfach wird in der Klanggestaltung versucht, die gewünschten Eigenschaften durch <br />
 +
eine kurze, markante Einschwingphase – vergleichbar mit dem Anschlaggeräusch von Eoder <br />
 +
Kontrabass – zu erreichen, an die eine eher obertonarme Sustain-Phase anschließt. <br />
 +
Im Allgemeinen werden Attack- und Decay-Time eher kurz und der Sustain-Level niedrig <br />
 +
eingestellt. Bei der subtraktiven Synthese würde sich aufgrund fehlender Obertöne <br />
 +
zunächst ein Sinus als Wellenform anbieten. Es ist aber schwer, mit einem einzigen Sinus <br />
 +
die Einschwingphase wie gewünscht zu betonen. Eine Möglichkeit wäre, die Frequenz mit <br />
 +
einer Hüllkurve zu modulieren, bei der Attack- und Decay-Time sehr kurz und der Sustain- <br />
 +
Level auf null eingestellt werden. Der Oszillator schwingt dann kurzzeitig mit einer hohen, <br />
 +
von der Intensität der Modulation abhängigen Frequenz, fällt aber rasch auf den von der <br />
 +
Tastatur bestimmten Wert. Wenn die Zeiten der Hüllkurve kurz genug gewählt wurden, <br />
 +
dann ist die Modulation der Tonhöhe gar nicht als solche wahrnehmbar, sondern als eine <br />
 +
Art Anschlagsgeräusch. Meist werden aber Sägezahn und Rechteck als Grundwellen eingesetzt.  <br />
 +
Um den gewünschten Verlauf der Klangfarbe zu erzielen, soll der Filter während der kurzen  <br />
 +
Einschwingphase weit geöffnet sein. Oft werden die hohen Obertöne des Klanges durch eine  <br />
 +
hohe Filterresonanz zusätzlich betont. Danach sollte die Filterresonanz aber sinken und ein  <br />
 +
Großteil der Obertöne unterdrückt werden. Um dies zu erreichen, wird der Filter mit einer  <br />
 +
Hüllkurve moduliert, deren Werte ungefähr jener der Lautstärke entsprechen. Da die Klangfarbe  <br />
 +
nicht allzu sehr von der Grundfrequenz abhängen soll, wird die Grenzfrequenz des Filters auch  <br />
 +
mittels Keytracking von der Tastatur bzw. der empfangene MIDI-Noten-Nummer gesteuert.  <br />
 +
Interessantere Bassklänge lassen sich wieder mit zwei Oszillatoren gestalten.Vielfach wird <br />
 +
ein Sägezahn mit einem Rechteck gemischt. Schwebungen können den Klang zwar lebendiger machen,  <br />
 +
müssen aber sehr sparsam eingesetzt werden, da es bei einer Schwebung ja temporär zur  <br />
 +
gegenseitigen Auslöschung kommen und so das Fundament des Arrangements verloren gehen kann.  <br />
 +
Um wuchtigere Bassklänge zu erzielen, werden die beiden Oszillatoren um eine Oktave gegeneinander  <br />
 +
verstimmt. Zu beachten ist dabei, dass der Bassklang keinen zu breiten Bereich im Spektrum des  <br />
 +
Arrangements besetzt. Der zweite Oszillator könnte auch ein band- oder tiefpassgefiltertes  <br />
 +
Rauschen mit einer entsprechend kurzen Hüllkurve für die Lautstärke zur Simulation des  <br />
 +
Anschlagsgeräusches liefern. Ein ähnlicher Effekt könnte auch mit der FM-Synthese erreicht werden,  <br />
 +
wenn die Frequenz des Trägersignals während der kurzen Einschwingphase stark moduliert wird." <br />
 +
- Raffaseder, Hannes, Vielfach wird in der Klanggestaltung, 2010, S. 230 - 231 <br />
 +
<br />
  
Mögliche Vorgehensweise beim Bauen eines Bassklangs:
 
" Vielfach wird in der Klanggestaltung versucht, die gewünschten Eigenschaften durch
 
eine kurze, markante Einschwingphase – vergleichbar mit dem Anschlaggeräusch von Eoder
 
Kontrabass – zu erreichen, an die eine eher obertonarme Sustain-Phase anschließt.
 
Im Allgemeinen werden Attack- und Decay-Time eher kurz und der Sustain-Level niedrig
 
eingestellt. Bei der subtraktiven Synthese würde sich aufgrund fehlender Obertöne
 
zunächst ein Sinus als Wellenform anbieten. Es ist aber schwer, mit einem einzigen Sinus
 
die Einschwingphase wie gewünscht zu betonen. Eine Möglichkeit wäre, die Frequenz mit
 
einer Hüllkurve zu modulieren, bei der Attack- und Decay-Time sehr kurz und der Sustain-
 
Level auf null eingestellt werden. Der Oszillator schwingt dann kurzzeitig mit einer hohen,
 
von der Intensität der Modulation abhängigen Frequenz, fällt aber rasch auf den von der
 
Tastatur bestimmten Wert. Wenn die Zeiten der Hüllkurve kurz genug gewählt wurden,
 
dann ist die Modulation der Tonhöhe gar nicht als solche wahrnehmbar, sondern als eine
 
Art Anschlagsgeräusch. Meist werden aber Sägezahn und Rechteck als Grundwellen
 
eingesetzt. Um den gewünschten Verlauf der Klangfarbe zu erzielen, soll der Filter
 
während der kurzen Einschwingphase weit geöffnet sein. Oft werden die hohen Obertöne
 
des Klanges durch eine hohe Filterresonanz zusätzlich betont. Danach sollte die
 
Filterresonanz aber sinken und ein Großteil der Obertöne unterdrückt werden. Um dies zu
 
erreichen, wird der Filter mit einer Hülkurve moduliert, deren Werte ungefähr jener der
 
Lautstärke entsprechen. Da die Klangfarbe nicht allzu sehr von der Grundfrequenz
 
abhängen soll, wird die Grenzfrequenz des Filters auch mittels Keytracking von der
 
Tastatur bzw. der empfangene MIDI-Noten-Nummer gesteuert.
 
Interessantere Bassklänge lassen sich wieder mit zwei Oszillatoren gestalten.Vielfach wird
 
ein Sägezahn mit einem Rechteck gemischt. Schwebungen können den Klang zwar
 
lebendiger machen, müssen aber sehr sparsam eingesetzt werden, da es bei einer
 
Schwebung ja temporär zur gegenseitigen Auslöschung kommen und so das Fundament
 
des Arrangements verloren gehen kann. Um wuchtigere Bassklänge zu erzielen, werden
 
die beiden Oszillatoren um eine Oktave gegeneinander verstimmt. Zu beachten ist dabei,
 
dass der Bassklang keinen zu breiten Bereich im Spektrum des Arrangements besetzt.
 
Der zweite Oszillator könnte auch ein band- oder tiefpassgefiltertes Rauschen mit einer
 
entsprechend kurzen Hüllkurve für die Lautstärke zur Simulation des
 
Anschlagsgeräusches liefern. Ein ähnlicher Effekt könnte auch mit der FM-Synthese
 
erreicht werden, wenn die Frequenz des Trägersignals während der kurzen
 
Einschwingphase stark moduliert wird."
 
- Raffaseder, Hannes, Vielfach wird in der Klanggestaltung, 2010, S. 230 - 231
 
  
 
Percussion / Elektronische Drums <br />
 
Percussion / Elektronische Drums <br />
"Perkussionsklänge werden vielfach durch einmalige Anregung zum Schwingen gebracht
+
"Perkussionsklänge werden vielfach durch einmalige Anregung zum Schwingen gebracht <br />
und enden deshalb nach dem Ausklingen der Eigenschwingungen des Instruments. "
+
und enden deshalb nach dem Ausklingen der Eigenschwingungen des Instruments." <br />
- Raffaseder, Hannes, Perkussionsklänge werden vielfach, 2010, S. 231
+
- Raffaseder, Hannes, Perkussionsklänge werden vielfach, 2010, S. 231 <br />
  
 
Mögliche Vorgehensweise beim Bauen einer elektronischen Perkussion: <br />
 
Mögliche Vorgehensweise beim Bauen einer elektronischen Perkussion: <br />
"Für die elektronische Nachbildung des Amplitudenverlaufs genügt daher meist eine
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"Für die elektronische Nachbildung des Amplitudenverlaufs genügt daher meist eine <br />
zweistufige Hüllkurve. Da die Attack-Time häufig sehr kurz gewählt oder gar auf null
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gesetzt wird, ist die Decay-Time der entscheidende Parameter für den Verlauf der
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Lautstärke.
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Viele perkussive Schallsignale haben einen hohen geräuschhaften Anteil. Aus diesem
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Grund eignet sich Rauschen meist gut als Wellenform, das durch Band- oder
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Grund eignet sich Rauschen meist gut als Wellenform, das durch Band- oder <br />
Tiefpassfilterung mit Resonanz in der spektralen Zusammensetzung geformt wird.
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Auch wenn meist keine exakte Tonhöhe bestimmt werden kann, so haben Trommeln
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trotzdem auch einen tonalen Anteil, der es zumindest ermöglicht, hohe und tiefe
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trotzdem auch einen tonalen Anteil, der es zumindest ermöglicht, hohe und tiefe <br />
Perkussionsklänge zu unterscheiden. Die entsprechende Klangkomponente kann durch
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Perkussionsklänge zu unterscheiden. Die entsprechende Klangkomponente kann durch <br />
einen Sinusoszillator mit geeignetem Lautstärkeverlauf meist recht gut erzeugt werden.
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einen Sinusoszillator mit geeignetem Lautstärkeverlauf meist recht gut erzeugt werden. <br />
Interessante Klänge können durch eine Tonhöhenmodulation des Sinusoszillator mit einer
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geeigneten Hüllkurve erzielt werden."
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geeigneten Hüllkurve erzielt werden." <br />
- Raffaseder, Hannes, Für die elektronische Nachbildung, 2010, S. 231
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- Raffaseder, Hannes, Für die elektronische Nachbildung, 2010, S. 231 <br />
  
  
== Einstieg in Abletons Operator ==
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== Einstieg in Ableton und Abletons Operator ==
  
 
=== Ableton und Ableton-Operator Videotutorials ===
 
=== Ableton und Ableton-Operator Videotutorials ===
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sehr guten Eindruck.
 
sehr guten Eindruck.
 
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https://www.youtube.com/watch?v=Tz-MxLTJ8UY Teil 1 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=Tz-MxLTJ8UY Teil 1 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 1 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=ODVMNfQiNA4 Teil 2 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=ODVMNfQiNA4 Teil 2 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 2 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=Keh4MQi668Q Teil 3 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=Keh4MQi668Q Teil 3 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 3 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=ClWdjxr0FnM Teil 4 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=ClWdjxr0FnM Teil 4 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 4 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=7x59BJ2dQ1M Teil 5 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=7x59BJ2dQ1M Teil 5 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 5 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=nMZxiAzHWH0 Teil 6 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=nMZxiAzHWH0 Teil 6 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 6 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=IYRef7Y2nJ8 Teil 7 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=IYRef7Y2nJ8 Teil 7 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 7 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=ZlNpHBjFZwc Teil 8 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=ZlNpHBjFZwc Teil 8 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 8 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=j6QE8BeGZkk Teil 9 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=j6QE8BeGZkk Teil 9 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 9 von 10) <br />
https://www.youtube.com/watch?v=qjDEV78jHYg Teil 10 <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=qjDEV78jHYg Teil 10 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 10 von 10) <br />
 
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dem folgenden Link einiges zu erfahren.
 
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https://www.youtube.com/watch?v=H1sdBYoyOUg <br />
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https://www.youtube.com/watch?v=H1sdBYoyOUg (DRD_Tutorials - Ableton Live 9 - Operator Overview & Tutorial) <br />
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== Quellen & weiterführende Literatur ==
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Schmitz, Reinhard (2004): Analoge Klangsynthese. Bremen: Wizoo Publishing GmbH <br />
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Anwander, Florian (2013): Synthesizer. So funktioniert elektronische Klangerzeugung. 7. Aufl. Bergkirchen: PPV Medien. <br />
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Gorges, Peter (2009): Synthesizer Programming. Die Kunst des Sound-Designs für jeden erlernbar. 4., unveränd. Aufl.  <br />
 +
Bremen: Wizoo Publishing GmbH <br />
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Raffaseder, Hannes (2010): Audiodesign. 2., aktualisierte und erw. Aufl. München [u.a.]: Fachbuchverl. Leipzig im Carl-Hanser-Verlag <br />

Aktuelle Version vom 19. Januar 2018, 10:41 Uhr

Auf dieser Seite finden Sie Grundlagen und Fakten zu Synthesizern für das Synhesizer-Praktikum im Modul Sounddesign.

Technischer Aufbau eines Synthesizers

Analog und Digital

Als die ersten Synthesizer gebaut wurden und es noch keine Digitaltechnik gab, waren alle zugehörigen
Bauteile in analoger Ausführung. Nicht nur die Oszillatoren, sondern auch die Filter und Bedienelemente
– quasi der komplette Synthesizer. Demzufolge war die Klangerzeugung genauso analog, wie die Klangformung.
Mit dem Einzug der Digitaltechnik kamen mehr und mehr digitale Synthesizer auf den Markt oder auch
Mischformen, wie z.B. Synthesizer mit analoger Klangerzeugung und digitalen Filtern. Der wohl "reinste"
Digitalsynthesizer dürfte der Softwaresynthesizer im Umfeld einer DAW sein.


Polivoks – komplett analoger Synthesizer aus sowjetischer Produktion (1982)


Nord Lead 4 – virtuell-analoger Synthesizer der schwedischer Firma Clavia (2013)


Massive – Softwaresynthesizer von Native Instruments, Berlin (2007)


Monophonie und Polyphonie

Grundsätzlich beschreibt das Wort MONOPHON im Bereich der Synthesizer, dass das
Instrument nur eine Stimme (gleichzeitig) wiedergeben kann, ganz egal wieviele Tasten
man drückt. POLYPHON bedeutet, dass mehrere Stimmen gleichzeitig wiedergegeben
werden könnnen, wenn mehrere Tasten gleichzeitig gedrückt oder mehrere MIDI-Noten
gleichzeitig im selben Instrument eingehen und "gespielt" werden.

Deutlich abzugrenzen ist der Begriff POLYPHONIE im Bereich der Synthesizer zum Begriff
der POLYPHONIE in der Musikwissenschaft. Hier beschreibt er etwas gänzlich anderes.
In der Musikwissenschaft bezieht sich die POLYPHONIE auf das zeitgleiche Spielen von
verschiedenen Melodien. Der Grund hierfür ist, dass es in diesem Bereich nicht wirklich
etwas Besonderes ist, wenn ein klassisches Instrument mehrere Stimmen gleichzeitig
wiedergeben kann. Um dies zu verbildlichen stellen wir uns einfach einen Konzertflügel
vor, bei dem jeder einzelne Tastenton mit einer mit der Taste verbundenen Saite erzeugt
wird. Wenn er also beispielhaft 88 Tasten besitzt, so besitzt er auch 88 Stimmen, welche
zeitgleich ertönen können.

In der Synthesizertechnik war POLYPHONIE – vor allem in der Anfangszeit der analogen
Synthesizer – abhängig von den Bauteilen. Damit ist gemeint, dass eine analoge
Synthesizerstimme aus einem aus mehreren physischen Bauteilen zusammengesetzten
Satz besteht. Wenn dieser Satz nur einmal komplett vorhanden ist, so spricht man von
einem MONOPHONEN Synthesizer, weil eben nur ein Ton gleichzeitig erklingen kann. In
einem POLYPHONEN Synthesizer sind diese Bauteilsätze mehrfach physisch vorhanden,
d.h. ein vierfach POLYPHONER Synthesizer enthält denselben Bauteilsatz zur Erzeugung
von einer Synthesizerstimme gleich viermal.

Beispiel für einen monophonen analogen Synthesizer mit üppigen Konfigurationsmöglichkeiten – Arturia Matrixbrute (2016)


Beispiel für einen polyphonen analogen Synthesizer mit vier Stimmen – Dave Smith Mopho x4 (2012)


Elementare Baugruppen / Bauteile eines Synthesizers

OSC (Oszillator) auch
VCO (Voltage Controlled Oscillator – spannungsgesteuerter Oszillator) oder
DCO (Digital Controlled Oscillator – digital gesteuerter Oszillator)
Ein Oszillator ist ein Schwingungserzeuger und wird auch manchmal als "Schwinger"
bezeichnet. Seine Aufgabe ist es, egal ob in analoger oder digitaler Ausführung, eine
Wellenform zu generieren. Anders formuliert: Ein Oszillator erzeugt einen Ton.
Desweiteren kann ein Oszillator die Tonhöhe eines anderen Oszillators steuern und auch
als Modulationsquelle dienen, z.B.: um periodische Lautstärkenänderungen eines Tons zu
bewirken. Die Grundfunktion eines analogen spannungsgesteuerten Oszillators ist ein
periodisch wiederholter Auf- und Entladevorgang. Als Grundwellenform des Oszillators
wird die Sägezahnkurve bezeichnet. Sie entspricht genau dem Spannungsverlaufsmuster,
welches entsteht, wenn der Kondensator im Oszillator periodisch langsam aufgeladen,
aber abrupt entladen wird. Weitere Kurvenformen wie Dreieck oder Rechteck – um einige
zu nennen – basieren allesamt auf der Sägezahnkurve, sind demzufolge Ableitungen von
ihr.

Grundfunktionsschema eines Oszillators - Anwander, Florian, Abb. 7.1, 2011, S.50


Aufbauschema eines spannungsgesteuerten Oszillators - Anwander, Florian, Abb. 7.2, 2011, S.52

Einfacher OSC Sound - Sinus:
Datei:OSC Sound.mp3


LFO (Low Frequency Oscillator - Niederfrequenzoszillator)
Ein LFO ist in der Lage sehr langsame Schwingungen von unter einem Hertz bis hin zu
Schwingungen im unteren hörbaren Frequenzbereich zu erzeugen. Es geht hierbei aber
nicht darum, dass man den LFO direkt hört, sondern das der LFO andere
Synthesizerparameter periodisch moduliert. ImGegensatz zum OSC (VCO) ist die
Tonhöhe des LFO`s nicht spannungssteuerbar.

OSC Sound mit zugeschaltetem LFO - Sinus (Operatorparameter: Dreieck, Synced, Rate: 1/12, Amount 28%):
Datei:OSC Sound beeinflusst durch LFO.mp3


Filter
Das Filter ist ein Modul, welches frequenzabhängig arbeitet, d.h. die Verstärkung ist für
verschiedene Frequenzen unterschiedlich. Die Cutoff- oder Kennfrequenz bezeichnet die
Frequenz, ab der sich das Verstärkungsverhalten des Filters ändert. Wenn man als
Beispiel ein Hochpassfilter betrachtet, so bedeutet das, dass oberhalb der Kennfrequenz
alle Frequenzen gleichmäßig verstärkt "durchgelassen" werden und unterhalb die
Verstärkung abnimmt. Die üblichen Vertreter für Filter sind Hochpass-, Tiefpass-,
Bandpass- und Kerbfilter.

Arten von Filtern - Anwander, Florian, Abb. 8.2, 2011, S.57

OSC Sound mit Hochpass bei 1000Hz:
Datei:OSC Sound Hochpass.mp3
OSC Sound mit Tiefpass bei 750Hz:
Datei:OSC Sound Tiefpass.mp3
OSC Sound mit Bandpass bei 750Hz, Q 7.0, Gain 14.0 db:
Datei:OSC Sound Bandpass.mp3
OSC Sound mit Kerbfilter bei 750Hz, Q 7.0, Gain -14.0 db:
Datei:OSC Sound Kerbfilter.mp3


Eine Unterscheidung der Filter erfolgt aber nicht nur aufgrund der Frequenzen, welche sie
entweder durchlassen oder dämpfen (bis sperren), sondern auch aufgrund von ihrer
Flankensteilheit, ihrer Charakteristik und auch der Resonanz. Welche klanglichen
Auswirkungen diese drei Filtereigenschaften beim Bau von Tönen mit dem Synthesizer
haben, lässt sich sicherlich am besten mit den folgenden drei Abbildungen darstellen.


Filtereigenschaften: Flankensteilheit - Anwander, Florian, Abb. 8.4, 2011, S.61


Filtereigenschaften: Filtercharakteristik - Anwander, Florian, Abb. 8.5, 2011, S.63


Filtereigenschaften: Filterresonanz - Anwander, Florian, Abb. 8.6, 2011, S.64

OSC Sound mit kontinuierlichem Filterverlauf (Frequenz 18,5 kHz bis 30,5 Hz, Resonanz 0,30):
Datei:OSC Sound kontinulierlicher Filterverlauf.mp3
OSC Sound mit kontinuierlichem Filterverlauf (Frequenz 18,5 kHz bis 30,5 Hz, Resonanz 10,0):
Datei:OSC Sound kontinulierlicher Filterverlauf R 10.mp3


Hüllkurve / Envelope (ADSR)
Im analogen spannungsgesteuerten Sinn betrachtet, handelt es sich bei Hüllkurven um
Steuerspannungen, die einen einmaligen Änderungsverlauf vornehmen. Die Hülkurve ist
zugleich auch das bekannteste Modul für einmalige Änderungsverläufe. Mit ihr kann das
Auf- bzw Entladen des Kondensators so beeinflusst werden, dass der kreativen
Gestaltung eines Tones am Synthesizer nichts mehr im Wege steht. Übliche veränderbare
Parameter einer Hüllkurve sind Attack, Decay, Sustain und Release. Daher rührt auch die
Abkürzung ADSR. Wenn man ADSR in Bezug zur Tonerzeugung setzt, so könnte man es
so beschreiben: Attack gibt an wie schnell ein Ton seinen vordefinierten Maximalpegel
erreicht. Decay beschreibt wie schnell sich der Ton von seinem Maximalpegel wieder
zurückregelt, auf einen vordefinierten Sustainwert (to sustain – aufrechterhalten).
Sustain hält den im Pegel zurückgeregelten Ton auf einem vorher definierten Pegelwert.
Release gibt an, wie schnell sich der Kondensator komplett entlädt, d.h. in Bezug zum Ton
bedeutet das, das Release angibt wie lang es dauert, bis wieder die Stille erreicht ist.


Veranschaulichung der ADSR-Hüllkurve - Anwander, Florian, Abb. 6.2, 2011, S.41

ADSR-Hüllkurve mit A kurz und A lang / DSR konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms & 1s - D 600ms - R 50ms - S -10db):
Datei:ADSR - kurz A lang A.mp3
ADSR-Hüllkurve mit D kurz und D lang / ASR konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms - D 300ms & 1,25s - R 50ms - S -10db):
Datei:ADSR - kurz D lang D.mp3
ADSR-Hüllkurve mit S laut und S leise / ADR konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms - D 600ms - R 50ms - S -10db & -25db):
Datei:ADSR - laut S leise S.mp3
ADSR-Hüllkurve mit R kurz und R lang / ADS konstant (Operator-Einstellungen: A 0,00ms - D 600ms - R 50ms & 1,25s - S -10db):
Datei:ADSR - kurz R lang R.mp3


Sequenzer
Ein Sequenzer, auch oft unter der Bezeichnung "Step-Sequenzer" bekannt, ist an sich kein
Gerät, das selbst Töne erzeugt. Viel mehr arbeitet es mit den fertig gestellten Tönen.
Der Aufbau dieser Geräte erfolgt herstellerübergreifend immer nach dem gleichen bewährten
Muster: Eine Zeitachse (kein wissenschaftlicher Begriff) wird in zumeist 16 Einzelschritte
unterteilt. Jeder Einzelschritt ist in der Lage einen Ton zu aktivieren / spielen oder oft auch
zu beeinflussen, z.B. die Tonhöhe oder dergleichen zu ändern. Das Grundprinzip ist, dass
jeder einzelne Schritt abgearbeitet wird und zwar nacheinander. Ist der 16. Schritt
beendet, beginnt das Durchlaufen der Einzelschritte wieder beim ersten Schritt. Es wird
von einem "Loop" gesprochen, sobald das Durchlaufen der Schritte unendlich lang
erfolgen würde, wenn es nicht vom Benutzer des Sequenzers irgendwann eigenhändig
unterbrochen wird. Der Einsatz solcher Sequenzer ist vielfältig, hauptsächlich sind sie aber
in sogenannten Drumcomputern oder Grooveboxen standardmäßig zur
Rythmuserzeugung verbaut.


Beispiel für Sequencer: Jomox XBASE 888 Drumcomputer (2008)


Beispiel für Sequencer: Elektron Analog Rytm Drumcomputer (2014)


Beispiel für Sequencer: Roland MC909 Groovebox (2002)


Für Rythmussynthesizer oder -computer findet man oft zwei Begrifflichkeiten: Zum einen
Drumcomputer, zum anderen Groovebox. Der Begriff Groovebox kam mit der Zeit auf, als
es vermehrt Drumcomputer gab, welche neben der Erzeugung von Percussions auch
noch das Erstellen von Basslines, Leadsounds, Soundeffekten etc. beherrschten.
Die Grenze zwischen Drumcomputer und Groovebox verläuft eher fließend.


Klangsynthesen

Im Bereich der Klangerzeugung mit Synthesizern trifft man in der Praxis auf verschiedene
Möglichkeiten, wie Klänge erzeugt werden. Es existieren acht Erzeugungsverfahren, die in
diesem Bereich am bekanntesten sind:

- Additive Klangsynthese
- Subtraktive Klangsynthese
- Wavetable-Synthese
- FM-Synthese
- Waveshaping-Synthese
- Sampling
- Granularsynthese
- Physical Modeling

Additive Klangsynthese
Die Grundlage der additiven Klangsynthese ist die Fourier-Analyse. In der Praxis bedeutet
das, dass man einen Klang erzeugt, indem man eine dafür nötige Anzahl von harmonischen
Schwingungen mit unterschiedlichen Frequenzen übereinander legt. Der Zugriff auf jede
im Klang enthaltene Frequenzkomponente ist jederzeit möglich. Prinzipiell ist dieses
Verfahren eher der Anfangszeit der elektronischen Musikinstrumente zuzuschreiben
und ist somit heutzutage nur noch sporadisch anzutreffen. Im Laufe der Jahre haben
sich leistungsfähigere Synthesen entwickelt.

Subtraktive Klangsynthese
Die subtraktive Klangsynthese basiert darauf, dass der Oszillator Grundwellen erzeugt,
welche mit wenigen oder vielen Oberwellen angereichert sind. Wellenformen, welche
hauptsächlich anzutreffen sind, sind Sinus, Dreieck, Sägezahn, Rechteck, Impulsfolgen
und Rauschen. Die Steuerung und Variation dieser Grundwellen erfolgt mit LFO, Filter und
Hüllkurve. Subtraktive Klangsynthese zeichnet sich dadurch aus, dass die
Klangprogrammierung recht einfach von statten geht und sie mit überschaubarer
Parameteranzahl auskommt. Da die Grundwelle aber jederzeit dieselbe bleibt, ist das
Klangpotenzial gewissen Einschränkungen unterlegen. Nichtsdestotrotz ist im Bereich der
Synthesizer die subtraktive Klangsynthese eines der wichtigsten und verbreitetsten
Verfahren.

Wavetable-Synthese
Die Wavetable-Synthese ist als eine Art Erweiterung der subtraktiven Synthese zu sehen.
Es geht darum, die statischen Grundwellen der subtraktiven Synthese durch eine Vielzahl
weiterer verschiedener Grundwellenarten zu ergänzen. Der Name Wavetable ist darauf
zurückzuführen, dass viele verschiedene Grundwellenarten in einer Tabelle
zusammengefasst sind und der Oszillator innerhalb dieser Tabelle von einer
Grundwellenart zur anderen beliebig umher springen kann. Dadurch ergibt sich ein hohes
Potenzial an verschiedenartigen Klängen und Klangvarianten, welches – je nachdem wie
viele und stark unterschiedliche Grundwellenformen in der Tabelle enthalten sind – eine
hohe Bandbreite an unterschiedlichen Klängen abdeckt und nebenbei die subtraktive
Synthese erheblich erweitert.

FM-Synthese
Bei dieser Synthese wird die Frequenz eines Trägersignals durch ein Modulationssignal
verändert, welches im hörbaren Bereich liegt. Die FM-Synthese zeichnet sich dadurch
aus, dass durch die Frequenzmodulation auch eine große Anzahl neuer Obertöne
entsteht. Ein Nachteil dieser Syntheseform ist, dass es eine recht hohe Enarbeitungszeit
erfordert, um Klänge nach eigenen Vorstellungen zu erzeugen, da diese Syntheseform
recht komplex ist. Die FM-Synthese prägte die Musik der 1980er Jahre nachhaltig. Fans
von FM-Synthese-Sounds sprechen manchmal von obertonreichen "Glaspalästen", wenn
es im Gespräch um diese Syntheseform geht.

Waveshaping-Synthese
Dieses Prinzip basiert auf dem Anreichern von einfachen Schwingungen mit nichtlinearen
Verzerrungen, um so obertonreiche Signale zu erzeugen. Waveshaping ist ein recht
komplexes Verfahren bei dem es mit zunehmender Komplexität des Klanges immer
schwieriger wird, zwischen akustischen Ergebnis und den zugehörigen
Syntheseparametern einen anschaulichen Zusammenhang herzustellen.

Sampling
Beim Hören des Begriffs "Sampling" denkt man recht oft sofort an die Art und Weise, wie
vor allem im HipHop Musik produziert wurde und auch noch produziert wird. Einzelne
Passagen von alten Soul-, Jazz- oder Rock/Pop-Liedern werden aufgenommen und als
Loop hintereinander gelegt oder anderweitig in eine Beat-Grundstruktur eingefügt. Doch
dies wäre als Erklärung für Sampling zu kurz gegriffen. Sampling findet heutzutage vor
allem in der möglichst authentischen Nachbildung von Originalinstrumenten statt. Hier
werden, z.B. um einen Flügel authentisch reproduzieren zu können, möglichst viele
verschiedenen Anschlagstärken, Klang- und Lautstärkevariationen von ein und derselben
Taste aufgenommen. Teilweise auch verschiedene Mikrofonpositionen. Der Aufwand der
dabei betrieben wird ist erheblich und aktuelle Sampling-Bibliotheken erreichen ein sehr
hohes Klangniveau in bezug zum Originalinstrument.

Granularsynthese
Die Bezeichnung Granularsynthese stammt von dem Wort "Grains". Grains sind Bruchstücke
von Signalen, welche nur wenige Millisekunden lang sind. Im Falle der Granularsynthese
werden diese vielen einzelnen Grains in beliebiger Reihenfolge wieder neu zusammengesetzt
und ergeben so einen anderen Ton. Ein Effekt dieser Vorgehensweise ist, dass ein Signal
nach der Unterteilung in die einzelnen Grains und deren neue Zusammensetzung, von Tonhöhe
und Wiedergabegeschwindigkeit des Ursprungssignals entkoppelt ist. Neben dem Anwendungsbereich
Timestretching und Pitch-Shifting ist die Granularsynthes vor allem für den Bereich
experimentelle Klanggestaltung tauglich.

Physical Modeling
Das Physical Modeling-Verfahren versucht mithilfe physikalischer Modelle von der Klangerzeugung
bis hin zur Klangebeinflussung alles bezüglich der Tonentstehung und -beeinflussung zu
simulieren. Das bedeutet, das beim Erzeugen eines Geigentons, die Simulation einer Geigenseite
vorausgeht. Der größte Unterschied zu den anderen Verfahren ist somit, dass es nicht um die
Nachbildung von Klängen inkl. deren spektrale Zusammensetzung und zeitlicher Verlauf. Diese
Technik ist äußerst flexibel und auch in der Lage völlig neuartige Klänge zu erzeugen, da es
auch möglich ist, die physikalischen Gegebenheiten absichtlich zu missachten oder zu umgehen.
Die hohe Komplexität und der hohe Rechenaufwand gelten als Nachteile der Klangerzeugung via
Physical Modeling.





Sounddesign und Soundkategorien

Synthesizersounds Grundlagen

Sinus / Beispielsound
Datei:Beispiel 1 Sinus.mp3

Sägezahn / Beispielsound
Datei:Beispiel 2 Sägezahn.mp3

Rechteck / Beispielsound
Datei:Beispiel 3 Rechteck.mp3

Dreieck / Beispielsound
Datei:Beispiel 4 Dreieck.mp3


Soundkategorien

Flächensound
"Unter einer Fläche wird in der Sprache der Musikproduzenten meist ein andauernder,
sich nur geringfügig oder ganz allmählich verändernder Klang mit warmer, oft an Streicher
erinnerndem Charakter für den klanglichen Hintergrund einer Produktion verstanden.
Meist wird ein lebendiger und voller Klang angestrebt. Dabei soll er sich allerdings nicht in
den Vordergrund drängen und – sowohl was das Spektrum als auch die Dynamik betrifft –
genug Platz für Melodie, Gesang, Sprache, Geräusche, etc. lassen. In Musikproduktionen
bilden Flächen meist das harmonische Fundament. Im Kontext mit visuellen Medien sollen
Flächen oft bestimmte Stimmungen vermitteln. Welcher emotionaler Gehalt vermittelt wird,
hängt einerseits freilich stark vom Umfeld ab, kann aber andererseits vor allem über die
Art der klanglichen Entwicklung beeinflusst werden. Flächenklänge, deren spektraler
Aufbau und Amplitude sich in rascher Folge, eher sprunghaft und nach zufälligen Mustern
verändern, werden tendenziell eher Nervosität und Anspannung bewirken als solche,
deren Aufbau sich langsam, kontinuierlich und kaum merkbar verändert und so eine ruhige
Atmosphäre suggeriert. Vollkommen statische, leblose Flächenklänge wirken im
Allgemeinen unnatürlich und fremd."
- Raffaseder, Hannes, Unter einer Fläche, 2010, S. 229

Mögliche Vorgehensweise beim Bauen eines Flächenklangs:
"Bei der Klangprogrammierung sollten die Eigenschaften bereits auf Oszillatorebene so
gut wie möglich erzielt werden. Da Flächenklänge in der Regel sanft ein- und ausschwingen,
werden verhältnismäßig lange Attack- und Release-Zeiten eingestellt. Um den Einschwing-
vorgang nicht nahträglich durch einen Pegelabfall zu betonen, wird der Sustain-Level eher
hoch gewählt. Unabhängig davon, ob sich der Klangcharakter rasch oder nur allmählich, ganz
deutlich oder kaum wahrnehmbar verändern soll, wird fast immer ein abwechslungsreicher
Klangverlauf angestrebt. Bei der subtraktiven Synthese wird dies am einfachsten durch einen
zweiten Oszillator erreicht, der gegenüber dem ersten um wenige Hertz verstimmt wird, sodass
die in Abschnitt 4.2.1 beschriebenen Schwebungen entstehen. Wird nun die Verstimmung nicht fix
eingestellt, sondern permanent von einem LFO geringfügig variiert, so erhält der Klang die
gewünschte Lebendigkeit. Als Wellenform eignen sich Sägezahn oder Rechteck bzw. Pulswelle.
Letztere ist vor allem dann interessant, wenn die Pulsweite moduliert werden kann, da dies
bereits bei einem Oszillator zu schwebungsähnlichen Klängen führt. Der Einsatz von Sägezahn
und moduliertr Pulswelle bewirkt obertonreiche Klänge, die als brillant oder gar scharf
empfunden werden. Der meist angestrebte warme Klangcharakter kann aber mit einer
entsprechenden Tiefpassfilterung erreicht werden. Für besonders lebendige Variationen der
Klangfarbe eignet sich vor allem die Wavetable-Synthese, aber auch mit der Frequenzmodulation
lassen sich interessante Ergebnisse erzielen."
- Raffaseder, Hannes, Bei der Klangprogrammierung, 2010, S. 229 - 230


Bass
"Basskklänge bilden im musikalischen Kontext das Fundament eines Arrangements. Sie sollen
daher prägnant, gut wahrnehmbar und tragend sein, dabei aber nicht zu aufdringlich wirken
und keine anderen Elemente überdecken, sondern im Spektrum genug Platz für diese lassen."
- Raffaseder, Hannes, Basskklänge bilden, 2010, S. 230

Mögliche Vorgehensweise beim Bauen eines Bassklangs:
" Vielfach wird in der Klanggestaltung versucht, die gewünschten Eigenschaften durch
eine kurze, markante Einschwingphase – vergleichbar mit dem Anschlaggeräusch von Eoder
Kontrabass – zu erreichen, an die eine eher obertonarme Sustain-Phase anschließt.
Im Allgemeinen werden Attack- und Decay-Time eher kurz und der Sustain-Level niedrig
eingestellt. Bei der subtraktiven Synthese würde sich aufgrund fehlender Obertöne
zunächst ein Sinus als Wellenform anbieten. Es ist aber schwer, mit einem einzigen Sinus
die Einschwingphase wie gewünscht zu betonen. Eine Möglichkeit wäre, die Frequenz mit
einer Hüllkurve zu modulieren, bei der Attack- und Decay-Time sehr kurz und der Sustain-
Level auf null eingestellt werden. Der Oszillator schwingt dann kurzzeitig mit einer hohen,
von der Intensität der Modulation abhängigen Frequenz, fällt aber rasch auf den von der
Tastatur bestimmten Wert. Wenn die Zeiten der Hüllkurve kurz genug gewählt wurden,
dann ist die Modulation der Tonhöhe gar nicht als solche wahrnehmbar, sondern als eine
Art Anschlagsgeräusch. Meist werden aber Sägezahn und Rechteck als Grundwellen eingesetzt.
Um den gewünschten Verlauf der Klangfarbe zu erzielen, soll der Filter während der kurzen
Einschwingphase weit geöffnet sein. Oft werden die hohen Obertöne des Klanges durch eine
hohe Filterresonanz zusätzlich betont. Danach sollte die Filterresonanz aber sinken und ein
Großteil der Obertöne unterdrückt werden. Um dies zu erreichen, wird der Filter mit einer
Hüllkurve moduliert, deren Werte ungefähr jener der Lautstärke entsprechen. Da die Klangfarbe
nicht allzu sehr von der Grundfrequenz abhängen soll, wird die Grenzfrequenz des Filters auch
mittels Keytracking von der Tastatur bzw. der empfangene MIDI-Noten-Nummer gesteuert.
Interessantere Bassklänge lassen sich wieder mit zwei Oszillatoren gestalten.Vielfach wird
ein Sägezahn mit einem Rechteck gemischt. Schwebungen können den Klang zwar lebendiger machen,
müssen aber sehr sparsam eingesetzt werden, da es bei einer Schwebung ja temporär zur
gegenseitigen Auslöschung kommen und so das Fundament des Arrangements verloren gehen kann.
Um wuchtigere Bassklänge zu erzielen, werden die beiden Oszillatoren um eine Oktave gegeneinander
verstimmt. Zu beachten ist dabei, dass der Bassklang keinen zu breiten Bereich im Spektrum des
Arrangements besetzt. Der zweite Oszillator könnte auch ein band- oder tiefpassgefiltertes
Rauschen mit einer entsprechend kurzen Hüllkurve für die Lautstärke zur Simulation des
Anschlagsgeräusches liefern. Ein ähnlicher Effekt könnte auch mit der FM-Synthese erreicht werden,
wenn die Frequenz des Trägersignals während der kurzen Einschwingphase stark moduliert wird."
- Raffaseder, Hannes, Vielfach wird in der Klanggestaltung, 2010, S. 230 - 231


Percussion / Elektronische Drums
"Perkussionsklänge werden vielfach durch einmalige Anregung zum Schwingen gebracht
und enden deshalb nach dem Ausklingen der Eigenschwingungen des Instruments."
- Raffaseder, Hannes, Perkussionsklänge werden vielfach, 2010, S. 231

Mögliche Vorgehensweise beim Bauen einer elektronischen Perkussion:
"Für die elektronische Nachbildung des Amplitudenverlaufs genügt daher meist eine
zweistufige Hüllkurve. Da die Attack-Time häufig sehr kurz gewählt oder gar auf null
gesetzt wird, ist die Decay-Time der entscheidende Parameter für den Verlauf der
Lautstärke.
Viele perkussive Schallsignale haben einen hohen geräuschhaften Anteil. Aus diesem
Grund eignet sich Rauschen meist gut als Wellenform, das durch Band- oder
Tiefpassfilterung mit Resonanz in der spektralen Zusammensetzung geformt wird.
Auch wenn meist keine exakte Tonhöhe bestimmt werden kann, so haben Trommeln
trotzdem auch einen tonalen Anteil, der es zumindest ermöglicht, hohe und tiefe
Perkussionsklänge zu unterscheiden. Die entsprechende Klangkomponente kann durch
einen Sinusoszillator mit geeignetem Lautstärkeverlauf meist recht gut erzeugt werden.
Interessante Klänge können durch eine Tonhöhenmodulation des Sinusoszillator mit einer
geeigneten Hüllkurve erzielt werden."
- Raffaseder, Hannes, Für die elektronische Nachbildung, 2010, S. 231


Einstieg in Ableton und Abletons Operator

Ableton und Ableton-Operator Videotutorials

Ableton 9:
Zu Ableton gibt es einerseits in der Bibliothek Videotutorials, andererseits hat auch – wie immer – das Internet einiges zu bieten. Für Einsteiger macht der Kanal von Hanne einen sehr guten Eindruck.
https://www.youtube.com/watch?v=Tz-MxLTJ8UY Teil 1 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 1 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=ODVMNfQiNA4 Teil 2 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 2 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=Keh4MQi668Q Teil 3 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 3 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=ClWdjxr0FnM Teil 4 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 4 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=7x59BJ2dQ1M Teil 5 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 5 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=nMZxiAzHWH0 Teil 6 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 6 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=IYRef7Y2nJ8 Teil 7 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 7 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=ZlNpHBjFZwc Teil 8 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 8 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=j6QE8BeGZkk Teil 9 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 9 von 10)
https://www.youtube.com/watch?v=qjDEV78jHYg Teil 10 (HanneTV - Ableton Live 9 für Anfänger Part 10 von 10)

Operator:
Bezüglich der Bedienung des Ableton Live-internen Synthesizers "Operator" gibt es unter dem folgenden Link einiges zu erfahren.
https://www.youtube.com/watch?v=H1sdBYoyOUg (DRD_Tutorials - Ableton Live 9 - Operator Overview & Tutorial)


Quellen & weiterführende Literatur

Schmitz, Reinhard (2004): Analoge Klangsynthese. Bremen: Wizoo Publishing GmbH

Anwander, Florian (2013): Synthesizer. So funktioniert elektronische Klangerzeugung. 7. Aufl. Bergkirchen: PPV Medien.

Gorges, Peter (2009): Synthesizer Programming. Die Kunst des Sound-Designs für jeden erlernbar. 4., unveränd. Aufl.
Bremen: Wizoo Publishing GmbH

Raffaseder, Hannes (2010): Audiodesign. 2., aktualisierte und erw. Aufl. München [u.a.]: Fachbuchverl. Leipzig im Carl-Hanser-Verlag