Software2 SS2016 1

1. Chikashi Miyama
Software 2 SS 2016 #1

2. Wissenschaft des Klangs

3. Wellenform
Zeit
Die Wellenform ist die Gestalt und die Form des zeitlichen Verlaufs der Veränderung
einer Größe einer Schwingung. Sie kann auch durch eine abstrakte Darstellung
beschrieben werden. Meist wird der periodische oder aperiodische Verlauf
physikalischer Größen betrachtet.

4. ZweiTypen
Klang (Pitched Tone)
Geräusch (Unpitched Tone)
Ursache für ein Geräusch sind
Schwingungsvorgänge, die in der Regel nicht
periodisch verlaufen und sich in ihrer Struktur
zeitlich ändern können
Unter Klang versteht man in der Physik ein
periodisches Schallereignis.

5. Experiment mit AudioXPlorer
AudioXPlorer : Software für Klanganalyze

6. Frequenz
Wie schnell bei einem periodischen Vorgang die Wiederholungen aufeinander folgen.
Einheit: Hz.

7. Tonhöhe und Frequenz

8. Periodendauer (wavelength)
Periodendauer = 1 / Frequenz
z.B. 400 Hz = 1/400 = 0,0025 sek. = 2.5 msek
Zeiteinheit
• 1 Millisekunde = 0,001 Sekunde
• 1 Mikrosekunde = 0,001 Millisekunde
• 1 Nanosekunde = 0,001 Mikrosekunde
• 1 Pikosekunde = 0,001 Nanosekunde

9. Amplitude
Amplitude:
Die maximale Elongation einer Schwingung, von der Position der Null-
Linie aus gemessen.

10. Frequenz und Amplitude

11. Wellenform
die Wellenform bestimmt ihre Klangfarbe

12. Joseph Fourier (1768-1830)
ein französischer Mathematiker und Physiker. Mit der
Fourieranalyse legte er einen Grundstein für den
Fortschritt der modernen Physik und Technik.
Er entdeckte: ein periodisches Signal lässt sich durch
Überlagerung von sinus- bzw. kosinusförmigen
Teilschwingungen unterschiedlicher Frequenz und
Amplitude erzeugen.

14. Spektrum

15. Spektrum
Sinus
Weißes Rauschen

16. Instrumente
Geige
Gitarre
Klarinette

17. Terminologien
✤ Wellenform
✤ Frequenz
✤ Amplitude
✤ Periodendauer
✤ Zeitbereich
✤ Frequenzbereich
✤ Spektrum
✤ Joseph Fourier

18. Synthesizer
Ein Synthesizer ist ein Musikinstrument, welches auf
elektronischem Wege per Klangsynthese Töne erzeugt. Er ist
eines der zentralen Werkzeuge in der Produktion elektronischer
Musik. Man unterscheidet analoge und digitale Synthesizer.

19. Analog Synthesizer

20. Analog Synthesizer
Minimoog Synthesizer
Deeper A-100
Moog

21. Moog Movie
https://www.youtube.com/watch?v=FXxkAhXL138
Trailer

22. Mini Moog Emulator von Google
✤ http://www.google.com/doodles/robert-
moogs-78th-birthday

23. Analoger Synthesizer
( ? ) System

24. Moog Synthesizer
Modulare Synthesizer sind elektronische Musikinstrumente, die aus einer
Vielzahl von unterschiedlichen Komponenten (Module) bestehen, welche im
Zusammenhang der Erzeugung elektronischer Klänge dienen.
OSC
VCF
EG
modul
modul
modul

25. Minimoog Front Panel

26. Analog Synthesizer?
✤ Minimoog benutzt viele Synthesetechniken
✤ Additive Synthese
✤ Subtraktive Synthese
✤ Frequenz Modulation Synthese
✤ wichtige Begriffe lernen
✤ LFO
✤ EG

27. Shopping Guide
Korg monotron 55 € Moog Werkstatt 239 €
Doepfer A-100 Mini 1149 €
Minimoog
3599 €
Moog System 55
$35,000

28. Messe in Berlin
https://www.superbooth.com/en/

29. Oszillator

30. VCO / Oszillator
Der VCO (Voltage Controller
Oscillator) stellt den wichtigsten
Baustein bei analogen Synthesizern
dar; dies ist ein elektronischer
Schwingkreis, dessen Tonfrequenz von
einer Steuerspannung abhängig ist.
VCO5V
3V VCO

31. Oszillator

32. Emulation mit Max

33. Octave
Octaves
32’ 16 ‘ 8’ 4’ 2’ 1
220 Hz
440 Hz
880 Hz
1760 Hz110 Hz
55 Hz
z.B.

34. Emulation mit Max

35. 3xVCO / Oszillator
Freqshift
chromatisch

36. Emulation mit Max

37. Mischpult
OSC 1
OSC 2
OSC 3
Noise
Lautstärke
External In

38. NG - Noise Generator
In Analogie zur spektralen Energieverteilung bei weißem Licht spricht man von Weißem
Rauschen, wenn in einem Klanggemisch alle hörbaren Frequenzen in etwa gleichen
Anteilen auftreten. Um Farbiges Rauschen handelt es sich bei einer Störung dieser
Frequenz-Gleichverteilung (wenn ein Frequenzbereich dominant ist). Neben der
Kombination mit VCOs als Lieferant komplexer Audiosignale kann Rauschen auch als
Modulationsquelle dienen. Auf diese Weise entstehen ungewöhnliche und interessante
Klänge.

39. Emulation

40. Filter

41. VCF
Ein VCF (Voltage Controlled Filter) , ist ein elektronisches Filter, mit dem sich die
Grenzfrequenz (engl. cutoff) mittels einer Steuerspannung variieren lässt.
Die Grenzfrequenz ist Frequenz, bei der das Eingangssignal um einen Betrag von 3 dB
im Pegel abgesenkt wird.
3dB
Grenzfreqeunz

42. VCF /Voltage Controlled Filter
Modus Schalter
Grenzfrequenz
Resonanz
plural

43. Hochpassfilter
Hochpass
Weißes Rauschen

44. Tiefpassfilter

45. Resonanz
Typisch für VCFs ist neben der Änderung der Klangfarbe durch die Grenzfrequenz auch die
einstellbare Filter-Resonanz, diese entspricht technisch gesehen einer Rückkopplung im
Bereich der Grenzfrequenz des Ausgangssignals (je nach Phasendrehung des Signals durch
das Filter, abhängig von der Frequenz, kommt es zur Verstärkung oder Abschwächung des
Signals).

46. Experiment mit Max

47. Subtraktive Synthese
Bei der subtraktiven Synthese erzeugt ein Oszillator (z. B. VCO) ein klangliches Rohmaterial,
welches dann durch klangverändernde Module (Filter, Hüllkurven-Generatoren, usw.)
nachbearbeitet wird. Der gewünschte Klang wird erzielt, indem aus dem meistens obertonreichen
Spektrum des Oszillators die unerwünschten Frequenzanteile herausgefiltert oder abgesenkt
werden (=Subtraktion)
Sub Phatty
Subtractive analog synth

48. EG- Envelope Generator

49. EG / Envelope Generator
✤ Envelope Generator ?

50. EG / Envelope Generator
Hüllkurvengeneratoren produzieren programmierbare Spannungsabläufe, die über den
VCA zur Dynamikregelung im „mikroskopischen“ Bereich eines Klanges, aber auch zur
klangfarbendynamischen Steuerung von Filtern (VCF) verwendet werden.
Hüllkurvengeneratoren sind häufig als ADSR-Generatoren ausgeführt, dann lassen sich
typischerweise vier unterschiedliche Parameter programmieren: Anschwellzeit (Attack-
Time), Abklingzeit (Decay-Time), Dauerpegel (Sustain-Level) und Ausklingphase (Release-
Time). Der ADSR-Generator wird z. B. beim Tastenanschlag gestartet. Der Name ADSR
wird aus den Anfangsbuchstaben der Parameterbezeichnungen gebildet: Attack, Decay,
Sustain, Release.

51. EG / Envelope Generator
VolumeFilter

52. EG / Envelope Generator
A - Attack
D - Decay
S - Sustain
R - Release

53. Minimoog Front Panel

54. Beschränkung von Mini-Moog

55. Modular
OSC1
EG2
FilterEG1
Filter
OSC2
Das ist unmöglich mit Minimoog

56. Semi-Modular Synthesizer
Verbindung änderbar
Korg MS20 mini
Mini Moog Voyager XL

57. Digital Emulator
✤ Max / MSP
✤ PureData
✤ Reaktor
✤ Reason

58. Terminologien
✤ Synthesizer
✤ Moduler system
✤ VCO / Voltage Controlled Oscillator
✤ Sägezahn / Rechteck / Sinus / Dreieck
✤ VCF / Voltage Controlled Filter
✤ EG / Envelope Generator
✤ NG / Noise Generator

59. H.A.
✤ Leseaufgabe
✤ P. Cook, Real Sound Synthesis
✤ Kapitel 2 und 6