Soundbastelkasten

Als sich Robert A. Moog und Herbert Deutsch 1964 über die Entwicklung neuer elektronischer Musikinstrumente unterhielten [4], ahnten sie mit Sicherheit nicht, welche Bedeutung modulare Synthesizer knappe vierzig Jahre später haben würden. Ihre Arbeit legte die Grundlage für viele der elektronischen Instrumente, die man heute kaufen kann.

Nach dem Prinzip des legendären Moog-Synthesizers kombiniert auch die Audio-Synthese-Software BEAST (Bedevilled Audio System) einfache Komponenten, die von anderen Komponenten oder auch von außen gesteuert werden können.

./configure && make && make install

Dem hübschen Splash-Screen nach dem Programmstart mit dem Kommando beast& folgt ein Fenster mit einer leeren Sample-Liste, in die sich mit einem Klick auf den Load...-Knopf am rechten Fensterrand eine Klangdatei aufnehmen lässt (Abbildung 1). Name und Kommentar verändert man direkt in der Liste; dazu genügt ein Klick auf das entsprechende Feld. Zu einem Sample-Editor soll später einmal der Editor-Knopf führen; im Moment verbirgt sich dahinter nur eine Vorhörmöglichkeit.

Abbildung 1: Die Sample-Liste mit der Beispiel-WAV-Datei

Der wichtigste Teil von BEAST sind die Custom Synthesizer (anzulegen mit Project / New Custom Synthesizer) – klangverarbeitende Netze mit Signalquellen, Verknüpfungselementen, Filtern und Signalsenken. Der Wave-Generator speist einen Klang aus der Sample-Liste in ein Netz ein, der Standard-Oszillator liefert gängige Grundwellenformen wie Sinus, Dreieck, Sägezahn und Rechteck. Addierer, Multiplikatoren und Mischer kombinieren Signale, außerdem verändern Filter bei Bedarf das Frequenzspektrum eines Signals.

Good Vibrations

Da alle Theorie grau ist, lädt Sie dieser Artikel im Folgenden zu einer praktischen Musikstunde ein. Das nötige Material finden Sie zum Download unter [6], so zum Beispiel die Datei phone.wav, die wir zunächst über Load... laden.

Anschließend legen wir mit Project / New Custom Synthesizer ein neues Netz an. Dabei entsteht eine neue "Karteikarte" namens BseCSynth: Unnamed, die wir in der Leiste am linken Rand auswählen. In deren Reiter Parameters bekommt das Kind einen Namen: Geklingel. Weil das Netz eigenständig und nicht Teil eines MIDI-Synthesizers oder eines Songs ist, setzen wir unter Playback Settings ein Häkchen vor Auto Activate.

Nun nehmen wir uns das eigentliche Netz vor. Im Reiter Routing finden wir eine leere Arbeitsfläche. Das Kontextmenü des rechten Mausknopfs beschert uns mit Audio Sources / Wave Oscillator und einem Linksklick zum Platzieren BseWaveOsc-1, unsere erste Klangquelle.

Das abzuspielende Sample stellen wir im Parameterfenster des Oszillators ein, welches wir mit einem Klick ins soeben neu aufgetauchte Symbol erreichen. Dort listet die Popup-Box unter Wave alle bisher geladenen Samples auf (Abbildung 2). Nach der Auswahl von phones.wav können wir diesen Dialog über das Schließen-Symbol in der Kopfzeile des Fensters beenden; einen extra Schließen-Knopf gibt es nicht.

Hörbar wird der Klang mit dem PCM-Ausgabemodul (Input & Output / PCM Output im Kontextmenü der "Zeichenfläche"). Damit dort auch etwas ankommt, müssen wir noch zwei Verbindungslinien ziehen. Jeweils ein Klick auf das rote Kästchen mit der Bezeichnung Audio Out und ein weiterer auf das gelbe mit der Marke Left Audio In bzw. das olivfarbene Right Audio In verbindet die beiden Komponenten wie in Abbildung 2. Ein Klick auf den dreieckigen Abspielknopf unterhalb der Menüleiste sollte nun für ein hörbares Ergebnis sorgen.

Abbildung 2: Zum Abspielen von "phone.wav" klicken Sie auf den Wiedergabe-Knopf unterhalb des "Project"-Menüs

Liegen die einzelnen Symbole auf der Zeichenfläche zu eng beeinander, zieht man sie einfach mit dem mittleren Mausknopf an einen anderen Platz.

MIDI-Synthesizer

Als nächstes bauen wir einen Minimal-MIDI-Synthesizer, damit wir unsere Klangkreationen direkt mit einem Keyboard ansteuern können. (Wer kein MIDI-Keyboard besitzt, werfe einen Blick in Kasten 3.) Dabei tritt erstmals ein neues Problem auf: Mehrstimmigkeit. Für jede gedrückte Taste muss BEAST den Ton eigenständig berechnen, da er sich normalerweise in Tonhöhe, Anschlagstärke und Haltezeit von den anderen gespielten Noten unterscheidet.

An dieser Stelle kommt das Stichwort "Virtualisierung" ins Spiel: BEASTs MIDI-Komponente kümmert sich darum, dass für jede gespielte Note eine neue Instanz des Synthesizernetzwerks erzeugt, in Gang gesetzt und nach Abschluß der Note auch wieder entfernt wird.

Öffnen wir zunächst einmal eine neue Datei (File / New), in der wir wiederum mit Project / New Custom Synthesizer ein neues Netz anlegen. Auch hier empfiehlt es sich, die Namenlosigkeit von BseCSynth: Unnamed auf der Karte Parameters zu beenden, wo wir außer dem Namen Minimal einen Kommentar, Autoren- und Copyright-Informationen hinterlegen können.

Dass die neue Arbeitsfläche nicht lange leer bleibt, dafür sorgt wiederum das über den rechten Mausknopf erreichbare Kontextmenü. Virtualization / Keyboard Input und ein Klick mit dem linken Mausknopf beschert uns ein erstes BseSubKeyboard, unsere Noteninformationsquelle, die sich vom Keyboard am externen MIDI-Port speist.

Dessen Ausgabefrequenz soll erst einmal einen Oszillator steuern, den wir unter Audio Sources / Standard Oscillator finden. Die Verbindung stellen ein Klick auf das rote Kästchen mit der Bezeichnung Frequency und ein weiterer auf das gelbe mit der Marke Freq In her (siehe Kasten "Verbindungen").

Um den Lautstärkenverlauf einer Note zu beeinflussen, benötigen wir einen Hüllkurvengenerator, zu finden unter Other Sources / Simple ADSR. Dessen Gate In speist sich aus dem Gate des BseSubKeyboard.

Die Ergebnis-Signale aus dem Oszillator und dem Hüllkurvengenerator kombinieren wir über ein Multiplikationselement (Routing / Mult), indem wir Audio Out mit Audio In1 und Ctrl Out mit Audio In2 verbinden (Abbildung 3).

Am Ende soll ein Ton heraus kommen, das erzeugte Tonsignal hörbar werden. Virtualization / Instrument Output hilft uns weiter. BseMult-1/Audio Out gehört an Left Audio und Right Audio, damit wir das Mono-Signal des Oszillators auf beiden Boxen hören. BseSimpleADSR-1/Done Out verbinden wir mit Synth Done, was der Audioengine anzeigt, dass eine Note fertig ist und nicht mehr weiter berechnet werden muss.

Abbildung 3: Fertig ist das Synthesenetzwerk eines Minimalsynthesizers

Das Synthesenetzwerk steht (Abbildung 3); zum MIDI-Synthesizer fehlt nur noch ein kleiner Schritt: Mit dem Hauptmenüpunkt Project / New MIDI Synthesizer erzeugen wir eine neue Karteikarte BseMidiSynth: Unnamed (Abbildung 4), in der wir aus dem Pop-Down-Menü bei Synthesis Network den Punkt Minimal auswählen und den Startknopf ganz links unterhalb der Menüleiste betätigen. Spielt man nun auf der Klaviatur des MIDI-Keyboards, sollte dies einen hörbaren Effekt erzielen.

Abbildung 4: Einstellungen zum MIDI-Synthesizer