Falls man noch nicht soviel Erfahrung mit einem modularen System hat (egal ob Software oder Hardware), macht es Sinn erstmal zu versuchen einen subtraktive Synthesizer nachzubauen. Ein gutes Vorbild ist in diesem Zusammenhang definitiv der Minimoog Model-D. Der Moog gehört sicherlich zu den großen Vorbildern vieler nachfolgenden subtraktiven Synthesizer und verfügt über eine verbreitete Signalkette, die noch immer häufig genauso zur Anwendung kommt.
Die Idee hinter der subtraktiven Synthese ist im Grunde recht simpel. Man benutzt einen (oder mehrere) Oszillatoren, um ein Signal zu bekommen das viel harmonische Obertöne enthält und dann wird ein Filter benutzt, um bestimmte Obertöne wieder zu entfernen (subtrahieren) … daher der Name.
Um ein Signal mit vielen Obertönen zu erreichen werden meistens Oszillatoren benutzt, die mehrere Wellenformen ausgeben können. Die Sinuswelle enthält dabei am wenigsten Obertöne, nämlich keine. Eine Sinuswelle ist das reinste Signal mit nur einem Grundton.
Die Sägezahnwelle hat hingegen am meisten harmonische Obertöne.
Also, was benötigen wir für unseren subtraktiven Synthesizer? Zunächst einmal wollen wir ihn ja irgendwie spielen. Das nächstliegende ist natürlich das Keyboard. Um einen Synth in VCV Rack mit dem Midi Keyboard zu spielen, benötigen wir ein Midi-Modul (z.B. MIDI-1). Dort wähle ich zuerst den Midi-Treiber (auf dem Mac nehme ich hier den Core-Midi Treiber), darunter wähle ich mein Midi-Keyboard aus und darunter dann den Midi-Kanal (All Channels) ist erstmal ok.
Man könnte natürlich auch einen Sequenzer benutzen oder über die DAW etwas in der Pianoroll programmieren. Das ist alles nicht viel komplizierter.
Dann will ich später ja auch etwas hören – über die Soundkarte – daher brauche ich das Audio Modul und wähle dort meine Soundkarte aus. Damit ich das Signal auch regeln kann und „sehe“, baue ich noch einen Gain-Regler und ein Levelmeter davor. Es gibt eine Vielzahl von Modulen in Rack, die diesen Zweck erfüllen, ich nehme zwei Module von BogAudio (VCAMP und VU).
Das wichtigste Element eines Synthesizers ist natürlich der Oszillator. Ohne ihn gibt es keine Klangerzeugung. Ich habe hier den VCO von BogAudio gewählt. Wenn ich nun einen Ausgang des Oszillators (hier: Sägezahnwelle) einfach mal mit dem Eingang des VCAMP verbinde, höre ich permanent einen Ton, den ich zwar über den Frequenzregler des VCOs verändern kann, ansonsten kann ich damit aber nicht viel anstellen … und auf die Dauer nervt er auch 🙂
Um nun die Frequenz des Oszillators mit dem Keyboard zu regeln … oder besser: Um nun mit dem Keyboard Noten zu spielen … muss ich den CV Ausgang des Midi-Moduls mit dem V/OCT Eingang des VCO verbinden. Jetzt kann ich zumindest die Tonhöhe ändern, aber der VCO tönt auch nach dem Loslassen der Tasten weiter. Diesen Umstand kann ich mithilfe eines ADSR Envelopes ändern. Ein Envelope hüllt die Lautstärke in eine von mir eingestellte Kurve (Attack – Decay – Sustain und Release).
Falls jemand überhaupt keine Ahnung hat, wovon ich gerade spreche, dem kann ich dieses Tutorial ans Herz legen:
Dazu füge ich dem VCO noch einen eigenen VCAMP hinzu und diesen steuere ich dann mit dem ADSR Modul (auch wieder eins von BogAudio …. man merkt, mir gefallen die BogAudio Module). Die ADSR Hüllkurve triggere ich mit dem Gate des Midi Moduls:
Nochmal zum Mitschreiben:
- Der CV Output des Midi Moduls geht in den V/OCT Eingang des VCO
- Der Gate Output des Midi Moduls geht in den Gate Eingang des ADSR
- Der Output des ADSR geht in den CV Eingang des VCAMP am VCO
- Der Wellenform Output des VCO geht in den Input des VCAMP
- Der Output des VCO VCAMP geht in den Input des Master VCAMP
Um das Ganze noch etwas interessanter zu machen, schalten wir noch einen Filter dazwischen. Also zwischen VCO VCAMP und Master VCAMP. Hierfür verwende ich den wunderbaren Lateralus von Vult.
Die Cutoff Frequenz des Filters immer mit der Maus zu ändern ist erstmal nicht so komfortabel. Man könnte jetzt beispielsweise den MW Ausgang des Midi-Moduls mit dem Eingang neben der Cutoff Frequenz am Filter verbinden (und den Attenuator darüber ganz nach rechts drehen). Jetzt könnte man die Cutoff Frequenz mit dem Modulation-Wheel des Midi Controllers ändern.
Besser finde ich aber, wenn wir dem Filter einen eigenen ADSR spendieren und die Cutoff Frequenz per Hüllkurve steuern. Dazu müssen wir wieder das Gate des Midi-Moduls mit dem Gate das Filter ADSR verbinden und den Ausgang des ADSR dann mit dem Eingang neben der Cutoff Frequenz des Filters.
Da wir den Gate Ausgang des Midi-Moduls schon belegt haben, müssten wir jetzt ein weiteres Kabel dort hinein stecken. Das kann man machen, ist aber nicht besonders übersichtlich. Besser ist es hier einen Multiplier zu benutzen. Das mache ich und in den Eingang stecke ich das Gate des Midi-Moduls. Nun habe ich mehrere Gate-Ausgänge (ich habe hier den Multiple 1×8 von Autodafe benutzt)
Die meisten analogen Synthesizer haben noch einen Bereich mit Effekten. Auf jeden Fall ist eigentlich immer ein Reverb mit an Bord, einen Overdrive könnte man noch einbauen und eventuell einen Delay Effekt. VCV Rack bietet jede Menge solcher Effekte und man kann sie einfach zwischen den Filter und den Master VCAMP schalten.
Ich habe hier jetzt das fantastische Delay Chronoblob 2 von AlrightDevices hinzugefügt, dann einen Overdrive von XFX und einen Stereo Reverb von AS. Da das Reverb und das Delay ein Stereo-Signal liefern, habe ich im Master Bereich rechts einen weiteren VCAMP eingebaut, damit ich auch ein Stereo-Signal zu hören bekomme.
Die Frage ist nun: Wie spiele ich denn Akkorde? Im Grunde brauche ich dann für jeden Ton des Akkords einen eigenen Oszillator. Mithilfe des Midi-4 Moduls kann ich dann zumindest 4 Oszillatoren ansprechen. D.h. ich erreiche Polyphonie der Stufe 4. Ist ja schonmal was. Mit der Version 1.0 des Racks soll das aber einfacher werden, denn da wird Polyphonie mit speziellen Kabeln unterstützt …
Eine weitere Frage ist, ob der Synth denn auch gestimmt ist. D.h. wenn ich auf dem Keyboard ein A spiele, höre ich dann auch ein A? Das kann man leicht überprüfen. Ich setze einfach einen Spectrum Analyzer ein und schließe den Sinuswellen-Ausgang meines OSC an den Eingang des Analyzers an. Jetzt spiele ich ein A3 auf meinem Keyboard und stelle den OSC dann so ein, dass der OSC eine Frequenz von 440 Hz anzeigt. Fertig!
Das war meine kurze Einführung, wie man mithilfe von VCV Rack einen einfachen subtraktiven Synthesizer baut. In dritten Teil geht es dann um die FM-Synthese…
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