Das Prinzip der elektronischen Klangerzeugung durch subtraktive Synthese besteht darin, einen obertonreichen Klang (vgl. Kapitel 7.2.2) als Ausgangsmaterial durch Verarbeitungsmöglichkeiten (wie z.B. Filter) zu beeinflussen.
Zur synthetischen Erzeugung eines Klangs wird ein Schwingungserzeuger,
ein Oszillator (OSZ), benötigt.
In den ersten Synthesizern
wurden diese Oszillatoren
durch Kondensatoren realisiert. Die dabei enstehende Schwingung
einer elektrischen Spannung kann durch die Membran eines
Lautsprechers in Schallwellen umgewandelt werden. In Abb.
7.4
sind typische Wellenformen aufgezeigt, die ein analoger
Oszillator hervorbringen kann. Damit die Frequenz des Oszillators
beinflußbar ist (hierdurch wird ein Spiel auf einer Tastatur
erst möglich), sind diese spannungsgesteuert: Eine Erhöhung der
Spannung führt zu einer Erhöhung der Frequenz. Dieses Prinzip
wurde von Bob Moog 1964 entwickelt. Die Grundfunktionen jedes
Synthesizers gehen auf diese Zeit zurück (siehe
Abb. 7.5).
Akustik primär nach ihren Schwingungserzeugern (Sait
Das Signal aus dem Oszillator kann durch Filter bearbeitet werden; hierdurch ergibt sich eine Änderung in der Klangfarbe. Bekannt sind Filter durch Bass- und Höhenregler an der heimischen HIFI-Anlage. Am gebräuchlichsten sind Low-Pass-Filter, bei denen tiefe Frequenzen möglichst unbeeinflußt durchgelassen und ab einer Cutoff-Frequenz alle höheren Frequenzen weggefiltert werden. Weitere Filterarten sind in Abb. 7.6 dargestellt.
Nachdem Tonhöhe und Klangfarbe festgelegt sind, kann durch den Verstärker (Amplifier) die Amplitude (Lautstärke) des Signals beeinflußt werden. Damit ein Klang sich im zeitlichen Verlauf auch ändern kann, braucht man einen Envelope Generator (Hüllkurvengenerator, siehe Abb. 7.7). Der zeitliche Verlauf wird durch mindestens vier Phasen bestimmt:
ATTACK - Nach dem Tastendruck wird angegeben, in welcher Geschwindigkeit und wie stark das Signal anschwillt. In der DECAY-Phase wird der Pegel auf einen SUSTAIN-Level abgesenkt, der solange erhalten bleibt, bis die Taste losgelassen wird. Die RELEASE-Phase gibt an, wie das Signal ausklingt. Für eine periodische Änderung des Signals dient der Low Frequency Oszillator (LFO), mit dem sich Effekte wie Tremolo realisieren lassen. Der LFO arbeitet genauso wie der Tongenerator (OSZ), mit dem Unterschied, daß die Frequenz unterhalb der Hörgrenze (;SPMlt;16Hz) liegt. EG und LFO können zur Steuerung der Tonhöhe (OSZ), Klangfarbe (Filter) oder Lautstärke (Amplifier) eingesetzt werden.