Ob Hi-Hat oder Snare-Drum – mit Hydrogen verwandeln Sie einen gewöhnlichen PC in ein ausgefeiltes digitales Schlagzeug mit vielen Finessen.

Das am meisten unterschätzte gängige Instrument ist wahrscheinlich das Schlagzeug. In Wirklichkeit bringt kein anderes Instrument so viele verschiedene Klänge hervor wie das Schlagzeug, und komplexe Rhythmen mit delikaten Verschleifungen verlangen ebenso viel Virtuosität und Präzision wie ein gut gespieltes Klavierkonzert.

Wer die Kosten für ein echtes Instrument scheut, der greift einfach zum digitalen Nachbau. Um aber die Klangvielfalt des realen Instruments zu erreichen, brauchen Sie einen Spezialisten wie die Drum-Machine Hydrogen (Abbildung 1, [1]): Klassische Sampler, wie Petri-Foo [2], Fluidsynth [3] oder Linuxsampler [4] stoßen bei dieser Aufgabe an die Grenzen des Machbaren.

Abbildung 1: Aktuelle Versionen von Hydrogen bieten einen Editor zum Bearbeiten der verwendeten Samples.

Mit klingendem Spiel

Das Hydrogen-Team um den italienischen Entwickler Alessandro Cominu hat in letzter Zeit vor allem beim Umsetzen der komplexen Klangvielfalt von Perkussionsinstrumenten große Fortschritte gemacht. Dazu geht es zwei Wege: Erstens bietet es mit dem Instrumenteneditor ein flexibles Werkzeug an, zweitens haben die Entwickler ein Reihe von Schlagzeugexperten gefunden, die spielbereite virtuelle Instrumente für Hydrogen geschaffen haben.

Etwa 20 dieser “Bibliotheken” genannten Drumkits stehen entweder über die Pakete der Distributionen oder über ein Online-Repository bereit. Aus letzterem laden Sie die Bibliotheken komfortabel direkt aus der Applikation heraus nach, indem Sie das Import-Werkzeug (Abbildung 2) unter Instrumente | Bibliothek importieren aufrufen.

Abbildung 2: Der Hydrogen-Server bietet eine ständig wachsende Liste von Drumkits an.

Das Programm speichert die heruntergeladene Sample-Sammlung automatisch unter .hydrogen/data/drumkits/ im Home-Verzeichnis. Dort finden Sie im jeweiligen Ordner die Audiodateien, aus denen sich das Drumkit zusammensetzt, sowie eine leicht verständliche XML-Datei, die für das Setup des Instruments sorgt.

$ svn co http://svn.assembla.com/svn/hydrogen/trunk

$ ./build.sh g
$ ./build.sh make

Realismus

Um ein realistisch klingenden Schlagzeug digital nachzubilden, braucht es mehr als nur die reinen Klänge. Einfache Sample-Instrumente setzen verschiedene Anschlagstärken (Velocity) lediglich als unterschiedliche Lautstärken um. Perkussionsinstrumente klingen aber bei verschiedener Anschlagstärke äußerst unterschiedlich: Eine Snare-Drum vermag zum Beispiel weich zu zischeln, einen meist auf die Note C gestimmten Ton hervorzubringen oder – bei brutalem Zuschlagen – wie eine Schrotflinte zu knallen.

Hydrogen löst dieses Problem, indem es für jedes Instrument 16 Ebenen (Layer) anbietet, denen Sie bei Bedarf verschiedene Anschlagstärken zuordnen. Möchten Sie ein eigenes Schlagzeug mit der Software aufnehmen, nehmen Sie dazu das selbe Instrument mit verschiedenen Anschlagstärken auf und weisen den Ebenen des Instruments dann die aufgenommenen Samples zu.

Den Velocity-Bereich, auf den eine Ebene (und damit ein Sample) reagiert, zeigt Hydrogen als blauen Streifen im Karteireiter Layer im Instrumentenfenster (Abbildung 3). Die Breite dieses Streifen bestimmt die Form der Reaktion auf eine Anschlagstärke: Je weiter er nach rechts reicht, desto stärker muss der Anschlag sein, damit das Sample des jeweiligen Layers erklingt. Bei Bedarf stauchen Sie den Streifen an den Rändern mit der Maus zusammen.

Abbildung 3: Schon mit zwei zusätzlichen Samples für verschiedene Anschlagstärken wirkt ein Hi-Hat deutlich echter und lebendiger. Hydrogen setzt alle Einstellungen in Echtzeit um, was ein präzises Justieren der Einstellungen erlaubt.

Dabei tritt ein schwer vermeidbares Problem auf: Weil in einem MIDI-System Velocity immer auch Lautstärke bedeutet, würden Layer für leichteren Anschlag stets leiser erklingen. Ein nur leicht angeschlagenes Becken wirkt aber nicht unbedingt wesentlich leiser als ein mit voller Wucht getroffenes. Damit ein leicht angeschlagener Glocken-Sound nicht unangemessen leise ausfällt, steuern Sie die Lautstärke der Ebenen über die Volumen-Anpassung (Gain) nach.

Es empfiehlt sich dabei, zunächst die lautesten Ebenen leiser zu stellen. Anschließend heben Sie die Lautstärke der niedrigeren Ebenen an. Die Gesamtlautstärke des Instruments im Reiter Übersicht sorgt zum Schluss für die passende Integration in das ganze Drum-Kit.

Diese Drum-Kits mit mehreren Lagen wirken bereits deutlich echter als Einzel-Samples. Schlagzeuger haben aber darüber hinaus die Möglichkeit, das Ausklingen eines Instruments anzuhalten. Meist hören Sie das beim Becken, besonders beim Hi-Hat. In aktuellen Hydrogen-Versionen erzeugen Sie einen ähnlichen Effekt mit einer MUTE GROUP. Die gleichnamige Auswahl finden Sie in der Übersicht des Fensters für Instrumente rechts neben dem Regler Gain. Setzen Sie die Mute-Gruppe eines geöffneten Hi-Hats und anschließend die eines geschlossenen auf die gleiche Gruppe. Ab sofort stoppt das geöffnete Hi-Hat, sobald das geschlossene einsetzt.

Freundliche Wärme

Ein wichtiger Vorteil eines echten Drum-Sequencers liegt in der Möglichkeit, die programmierten Patterns absichtlich ungenau abzuspielen. Diese in Hydrogen wie anderen Programmen unter dem Label Humanizer zusammengefassten Regler finden Sie rechts neben dem Master-Kanal im Mixer. Sowohl Anschlagstärke als auch Timing versehen Sie auf diese Weise mit der freundlichen Wärme menschlicher Ungenauigkeit.

Der Regler SWING fügt dem leichten Stolpern der Anschlagstärke (VELOCITY) und der zeitlichen Präzision (TIMING) noch ein periodisches Schwanken des ersten Grundschlags hinzu. Alles zusammen hat eine erstaunliche Wirkung. Verwenden Sie für einige Instrumente zusätzlich ein genau auf die Referenzgeschwindigkeit eingestelltes Echo (Abbildung 4), klingt Hydrogen fast wie ein von einem Menschen gespieltes Schlagzeug.

Abbildung 4: Das LADSPA-Plugin FB-Delay klingt exakt eingestellt allzu genau. Zusammen mit den Humanizer-Funktionen von Hydrogen wirkt es deutlich lebendiger.

Ob durch direkten Zugriff auf die oben erwähnten Drum-Kit-Dateien oder über die Bearbeitungsfunktionen von Hydrogen selbst – ein eigenes Drum-Kit bauen Sie schnell und ohne große Probleme. In Hydrogen selbst rufen Sie dazu mit Rechtsklick auf den Namen der Klangbibliothek den Dialog Eigenschaften auf und tragen dort einen neuen Namen ein. Hydrogen erzeugt beim Speichern der neuen Eigenschaften ein neues Drum-Kit. Mit einem weiterer Rechtsklick und einem Klick auf Laden aktivieren Sie es.

Four on the floor

Zu einer vollständigen Drum-Machine gehört ein Sequencer. Hier bietet Hydrogen mit dem Pattern- und dem Song-Editor Werkzeuge, die vertrauten Konzepten folgen. Mit ihnen komponieren Sie eigene Drum-Patterns auf verschiedenen Wegen: Durch den Import von MIDI-Noten (aus einem elektronischen beziehungsweise getriggerten Schlagzeug oder Keyboard), über den Matrix-Editor oder den Piano-Modus.

Möchten Sie die Instrumente im Drumkit richtig krachen oder mal untypisch klingen lassen, wählen Sie den Modus Piano rechts oben im Drum-Kit-Bereich. Damit komponieren Sie einfache Melodien für Bass-Samples oder markerschütternde polyfone Trommelgewitter, in denen einzelne Samples verschieden gestimmt gleichzeitig zuschlagen.

Über den Matrix-Editor erzeugen sie Drum-Patterns, indem Sie Schlagzeugnoten auf einer Zeitleiste pro Instrument mit Linksklick einfügen. Ein Klick auf Piano in diesem Editor öffnet für das gerade gewählte Instrument einen Pianoroll-Editor (Abbildung 5). Das Werkzeug zeigt eine Art Notenblatt, an dessen linkem Ende sich ein Streifen mit einer Piano-Tastatur oder einer Liste mit Notennamen findet. Ein Mausklick auf diese Tastatur spielt die entsprechenden Töne, ein Notenblatt eröffnet die Möglichkeit, die meist als Balken dargestellte MIDI-Noten in eine Matrix einzutragen und zu bearbeiten.

e2 im Piano-Modus Noten über zwei Oktaven zugewiesen. Das klingt deutlich anders, als die von einfachen Beatboxes gespielte einzelne Referenznote pro Instrument.” width=”300″ height=”136″ /> Abbildung 5: Hier bekommt das Perkussions-Sample e2 im Piano-Modus Noten über zwei Oktaven zugewiesen. Das klingt deutlich anders, als die von einfachen Beatboxes gespielte einzelne Referenznote pro Instrument.

Der Pattern-Editor bietet einige sehr nützliche Extras: So bearbeiten Sie die Anschlagstärke (Velocity) für jedes Instrument sehr einfach und intuitiv in der Leiste unter der Drum-Matrix bearbeiten. Mit gehaltenem Linksklick zeichnen Sie den Velocity-Verlauf für das gerade aktive Instrument. Dabei zeigt die Länge von Balkengrafiken die Anschlagstärken der einzelnen Noten an. In der Auswahlliste links neben der Leiste wählen Sie außer Velocity die Parameter Panorama, Lead/Lag und Note aus. Diese bearbeiten Sie auf ähnliche Weise.

Experimente mit Polyrhythmik und ungewöhnlichen Zählzeiten fallen mit Hydrogen jedoch schwer: Legen Sie beispielsweise im Song-Editor verschieden lange Patterns übereinander, orientiert sich der Ablauf am längsten an der gleichen Stelle startenden Pattern. So spielt die Software ein Dreiviertel-Pattern zusammen mit einem Fünfviertel-Pattern nur am Anfang des längeren Fünfviertel-Loops ab, statt ab dem dritten Grundschlag des Fünfviertel-Takts zu starten.

Der Sequencer Seq24 [5] erlaubt zum Beispiel mit eben dieser Überlagerungstechnik interessante polyrhythmische Strukturen; Hydrogen beherrscht dagegen entweder den einen oder den anderen Basisrhythmus. Wenn es allerdings um bodenständige Stücke im Vierviertel-Takt geht, bleiben kaum Wünsche offen.

Teamplayer

Hydrogen integriert sich derart nahtlos in das Netzwerk des Audio-Servers Jack, dass es manch einem Musiker schon allzu selbsttätig vorkommt. Das Laufwerk synchronisiert sich automatisch mit jedem gleichzeitig gestarteten Jack-fähigen Sequencer. So reagiert es sofort auf die Play/Stop-Schalter in Ardour, Qtractor, Rosegarden und anderen kompatiblen Applikationen.

Sobald Sie den Play-Knopf in einem dieser Programm drücken, beginnt Hydrogen ebenfalls zu spielen. Dabei stellt es sich automatisch auf die Geschwindigkeit des anderen Programms ein. Stoppen Sie Hydrogen, stoppen die synchronisierten Programme. So steuern Sie zum Beispiel Ardour oder Muse aus Hydrogen fern.

Zum Aufnehmen des Ausgangs der Drum-Machine bietet sich ebenfalls der Audio-Server Jack an. Unter Werkzeuge | Einstellungen | Audiosystem finden Sie den Schalter create per-instrument outputs. Haben Sie diesen gesetzt, erzeugt die Software für jedes Instrument des Drumkits einen individuellen Jack-Port. Das ist zwar etwas aufwändiger als die einfache Aufnahme vom Master-Ausgang, bringt aber viele Vorteile bei der späteren Arbeit mit den Klängen.

Der Mixer von Hydrogen erfüllt seinen Zweck, einige Wünsche bleiben aber noch offen: So unterstützt er nur LADSPA-Effekte und bietet keine Möglichkeit, Effekte im Master-Kanal zu benutzen. Letzteres schmerzt besonders dann, wenn Spitzen bei der Lautstärke bis in den Bereich von Verzerrungen ausschlagen. Ein Limiter im Master-Kanal wirkt bei anderen Applikationen in diesem Fall Wunder. Zudem bieten Ardour oder Qtractor deutlich komfortablere Methode zum Bearbeiten der individuellen Ausgänge im Mixer. Beide unterstützen außerdem LV2- und VST-Effekte.

Fertige Werke exportieren Sie via Projekt | Song exportieren als WAV-Datei. Dabei wählen Sie, ob die Applikation den kompletten Mix in eine Datei oder jedes Instrument separat rendert (Abbildung 6).

Abbildung 6: Exportieren Sie einen Song als einzelne Spuren, ermöglicht dies anschließend ein besonders flexibles Bearbeiten in Sequencern wie Ardour.

Fazit

Hydrogen ist ein gut ausgestattetes, vielseitiges Werkzeug für Computer-Schlagwerker. Besonders positiv fiel im Test auf, dass nichts Auffälliges passierte: Der getestete tagesaktuelle Abzug aus dem Subversion-Repository (v0.9.6-svn) ließ sich selbst in komplexen Situationen nicht zu Fehlverhalten oder gar Abstürzen hinreißen. Das Bedienkonzept lädt zu intuitivem Musikmachen ein – und Hydrogen schafft es, weder mit unnötig komplizierten Arbeitsabläufen zu nerven, noch mit übertriebenen Automatismen zu bevormunden.

Für die Zukunft haben die Entwickler um Alessandro Cominu angekündigt noch mehr und vor allem noch professionellere Drumkits zu erstellen und weiter an der Stabilität des Programms zu arbeiten. Beides auf ausdrücklichen Wunsch der Nutzer, an denen sich dieses Projekt ganz offensichtlich in vorbildlicher Weise orientiert.