CV - Prozessor / Inverter
       Eine der interessantesten Baugruppen zur Steuerspannungsbearbeitung ist der CV - Prozessor. Wie schon gesagt, die Funktion ist eigentlich recht simpel. Ein CV Prozessor besteht im Prinzip nur aus mehreren Invertern. Was das schon wieder ist ?? Also: Ein Inverter kehrt die  Polarität einer Spannung die man ihm zuführt einfach um. Die Amplituden und Kurvenformen werden nicht beeinflußt. Das ist schon alles, am Besten die andere Abbildung anschauen !
          Mischt (addiert) man zu diesem Resultat eine Gleichspannung regelbarer Höhe und wählbarer Polarität, so kann man die resultierende Kurve beliebig verschie-ben. Nehmen wir zum Beispiel eine Spannung von + 10 Volt, so erhalten wir in diesem Fall eine Sägezahnkurve mit steilem Flankenanstieg. Diese Kurvenform als Signalspannung benutzt, hat gegenüber dem Original keine klangliche Veränderung zur Folge weil sich weder Obertonspektrum noch Amplitudendämpfung verändert haben. Deutliche Unterschiede gibt es aber, wenn man diese Kurvenform zum Modulieren anderer Funktionen benutzt. Ein CV - Prozessor ist nun weiter nichts anderes wie eine Sammlung von Invertern und Spannungsaddierern. Durch Benutzung dieser Baugruppe kann man, wenn’s sein muß, eine Spannung so oft verändern bist am Schluß das gleiche rauskommt, was man vorn reingeschickt hat. Ähh - da fällt mir ein: Bei vielen neueren Geräten (auch Stage - Synthesizern) findet man einen Hinweis auf das Vorhandensein wenigsten eines Inverters. Meist dient er dazu die Hüllkurve zur Filtersteuerung zu invertieren. Die Bezeichnungen sind auch hier wieder unterschiedlich, so kann man u.a. „INV.OUT", „REV.OUT" oder auch Symbole für den Inverter oder die invertierte Spannung finden.

 Der Ringmodulator
             Eine betagte, schon seit den 30ziger Jahren in der Fernmeldetechnik (zu anderen Zwecken jedoch) bewährte Baugruppe ist der Ringmodulator. Er erschließt in der Synthesizertechnik völlig neuartige Klänge, die vor allem auch nichtharmonische Obertöne enthalten. Ein Ringmodulator ist eine sehr sinnvolle Ergänzung eines Synthesizersystems. Wie aber arbeitet er nun ? Ein Ringmodulator  besitzt in der Regel zwei Eingänge und einen Ausgang. Verkneift sich der Hersteller hierbei Phantasienamen, so heißen die Eingänge [X] und [Y] der Ausgang [Z]. Alle, dem Ringmodulator zugeführten Sinuswellen, und nur diese (!) , werden so bearbeitet, daß die Ausgangsspannung aus den Summen und den Differenzfrequenzen der Eingangssinuswellen besteht. Der klangliche Effekt ist folgender: Legt man an den einen Eingang eine SV mit unveränderlicher Frequenz und anderen Eingang eine SV, die langsam von den ganz tiefen Tönen an immer höhergestimmt wird, hört man neben der steigenden Frequenz die-ser SV auch eine zweite, abwärtsgleitende Frequenz. An einem Punkt in der „Mitte" vereinen sich die beiden Eingangsfrequenzen zu einer einzigen Ausgangsfrequenz. Das hört sich kompliziert an, ist es auch ! Deshalb hier ein einfaches Beispiel :
   Es werden in die Eingänge „X" und „Y" nur Sinuswellen eingespeist, das macht die Erklärung einfacher. Werden statt der Sinuswellen komplexere Wellenformen benutzt, werden alle Harmonischen der einen Spannung mit allen Harmonischen der anderen Spannung verarbeitet. Die Art der Mischung, wie sie ein Ringmodulator vollzieht nennt man „multiplikative Mischung". Im Unterschied zur additiven Mischung, bei der ja keine Frequenzanteile verlorengehen (siehe Schwebung im Teil 2), werden beim Ringmodulator die Eingangsspannungen vollständig unterdrückt. Die korrekte Funktion eines Ringmodulators zu testen ist daher recht einfach. Wenn eines der Eingangssignale fehlt darf am Ausgang kein Signal auftreten. Auf diese Art läßt sich im  Handumdrehen feststellen, ob man einen echten Ringmodulator vor sich hat oder ob man mit der Kurzbezeichnung „RM" oder „RINGMOD" nur aufs Eis geführt werden soll. Leider geschieht das sehr häufig, vielleicht trauen einige Produzenten ihren Kunden keinen Sachverstand zu !? Meist reden die sich dann damit heraus, daß man schließlich mit RM oder RINGMOD keinen Ringmodulator, sondern eine RINGMODULATION meint. Letzteres sind minimal nur 2 Stückchen Draht und billiger wie eine anständige Ringmodulatorschaltung.
         So, während die Mathe Freaks nun vielleicht wild beim Rechnen sind um mögliche Resultate beim Ringmodulator zu erkennen, macht man besser schon erste Erfahrungen durch das Experiment. Die Quellen für die zu modulierenden Spannungen sind beliebige Signal- oder/und Steuerspannungen. Die resultierenden Klänge erscheinen uns meist metallisch - futuristisch, Fingerspitzengefühl  ist Trumpf ! Mischt man ein Audio Signal mit einer Steuerspannung (z.B. vom LFO) ist das Ergebnis eine recht lebendige Amplitudenmodulation wie man sie gerne zur Synthese von Streicherklängen einsetzt. Auch die berühmten ROBOTERSTIMMEN entstammen, wenn nicht einem Vocoder, dann einer Mischung im Ringmodulator (Stimme und VCO). Dem Experiment sind kaum Grenzen gesetzt.

Slew-Limiter und Portamento / Glide
      Diese beiden Funktionsgruppen, zumindest das Portamento findet man nicht immer auf einer separaten Frontplatte. Slew-Limiter - für Deutschfans: Anstiegsgeschwindigkeitsbegrenzer sucht man als erstes in der Nähe von CV-Prozessoren. Die Portamento-Funktion ist fast immer Bestandteil der Keyboard-Elektronik. Beide Baugruppen sind Kombinationen aus jeweils einem AR-Generator (siehe Teil 5) und einem Verstärkerbaustein. Die Aufgabe beider ist es, Eingangs - CV´s zu „verschleifen". So wird zum Beispiel beim Wechsel von einer Taste auf dem Keyboard auf eine andere, aus der sich normalerweise sprunghaft ändernden Keyboard-CV eine langsam an- oder absteigende.
       Konkret wird Portamento zum Verschleifen von Tonhöhenänderungen eingesetzt. Da die internen AR-Generatoren wie alle Hüllkurvengeneratoren gestartet werden müssen, wird diese Funktion erst dann ausgelöst wenn es ein neues Gate gibt. (alte Taste lösen, dann erst neue drücken.) Beim Glide ist das etwas anders, meist werden hiermit solche Funktionen benannt, die auch bei Legato-Spielweise (neue Taste drücken bevor die alte gelöst wird) die beschriebenen Effekte bewirken.  Wie so oft, ist auch hier nicht unbedingt Verlaß auf die Bezeichnungen da verschiedene Hersteller gerne Begriffe verwenden, die garnicht zutreffend sind. Ausprobieren heißt also die Devise!
       Slew-Limiter sind ebenso Steuerspannungsverändernde Baugruppen. In einer einstellbaren Zeit werden Steuerspannungssprünge am Eingang verschliffen und am Ausgang zur weiteren Verwendung bereitgestellt. Zur Auslösung der Funktion werden keine Startimpulse benötigt. Die Baugruppen überwachen den Eingangsspannung und starten sich bei Bedarf selbst. Am häufigsten sieht man diese Funktion bei den Sample & Hold Generatoren.

Der Sample&Hold Generator (S&H)
       Programmierbare, voraussehbare Zufälle - wo gibt’s das schon? Beim Lotto?? schön wär’s! In vielen unserer Synthesizer, liebe Leute !! Ich möchte nun den Zufallsgenerator, den Sample and Hold Generator vorstellen. Der S&H macht nichts weiter wie in einem bestimmten Moment eine Spannung zu messen und sich diesen bis zur nächsten Messung als Ausgangsspannung aufrecht zu erhalten. Aber langsam, eins nach dem anderen! Solch S&H muß zunächst einmal einen eingebauten Taktgenerator haben. Wenn dies nicht der Fall ist, muß ein Eingang für einen externen Trigger vorhanden sein. Ein Eingang für die zu sampelnde (abzutastende) Spannung muß ebenfalls da sein - und natürlich auch ein Ausgang. Ist, wie im Bild ein Taktgenerator eingebaut, findet man immer auch einen Ausgang, an dem der Triggerimpuls (Clock)  im Rhythmus des internen Taktgenerators abgenommen werden kann.

Die Eingangsspannung liegt also an, nehmen wir einmal an, daß es sich um eine Sägezahnspannung handelt. Den Takt bestimmt der eingebauter Clock-Generator oder ein anderer Taktgeber. (dazu eignet sich u.a. auch eine Rechteck - Spannung aus einem LFO oder VCF !!)  Jedesmal wenn ein Impuls an  die S&H  Schaltung geschickt wird, stellt diese den momentanen Spannungswert der Eingangsspannung fest. Dieser Wert wird gespeichert und zum Ausgang weitergeleitet. Diese Spannung bleibt in ihrer Höhe bestehen, bis ein erneuter Impuls den S&H zur nächsten Messung veranlaßt. Diese Spannung muß, wenn keine neuen Trigger kommen möglichst lange ohne Drift (Veränderung) bestehen bleiben. Nebenbei bemerkt befindet sich in jedem anlogen Keyboard, bzw. in der dazugehörigen Elektronik ein S&H der bei Tastendruck die aktuelle Spannung an der Widerstandskette mißt und bis zum nächsten Tastendruck erhält, deshalb die notwendige Genauigkeit !
       Das ist schon alles, aber wozu der Spuk ? Mit einem Zufallsgenerator kann man zufällige oder aber auch vorhersehbare Steuerspannungsfolgen erhalten. Was am Ende rauskommt, ist abhängig von der Form und Regelmäßigkeit der Eingangsspannung und dem Verhältnis Taktfrequenz / Eingangsfrequenz. „Sampelt" man ein Random oder Rauschen ergeben sich mit Sicherheit zufällige Steuerspannungen am Ausgang, Verwendet man jedoch zum Beispiel als Quelle eine Hüllkurve, so läßt sich diese treppenförmig auf- und absteigend „zerhacken". Ich will nicht viel Worte über den S&H verlieren, die Beispiele sollten genügen. Nur noch eines : Viele S&H haben noch einen zusätzlichen Regler, mit dem man die sonst harten Steuerspannungssprünge „verschleifen" kann.  (siehe auch Portamento, Slew-Limiter)

So langsam geht es mit der Beschreibung von Modulen dem Ende zu. Sicher, es gibt noch eine Unzahl Baugruppen, die man in Systemen finden kann, nur will ich mich auf das Wesentliche beschränken: Clock-Sequenzer, Frequenz-Vervielfacher, Frequenz-Teiler, Vocoder, Kurvenformer, Sample-Klangquellen usw. das alles sind Module, die ihr mit dem notwendigen Basiswissen schnell und ohne Probleme selbst erproben und verstehen könnt.

Externe Steuerpannungs und Signalquellen
         Sehr oft tritt der Wunsch auf, Synthesizer einmal auf ganz andere Art als mittels Keyboard und Drehknöpfen zu steuern: Denkbar sind hier viele Möglichkeiten, aufzählen möchte nur mal Fahrraddynamos, Fotowiderstände, Solarzellen, Temperaturfühler, Batterien, Fußpedale etc. als Steuerspannungsquellen und Gitarren, Mikrofone, Orgeln u.a. als Signalquellen. Alles gar kein großes Problem, nur auf den richtigen Spannungsbereich muß geachtet werden damit die Synthi-Elektronik auch richtig reagieren kann - also bitte keine Modulationsversuche mit den 50 Hz aus der Steckdose !
        Um beispielsweise ein Mikrofon an einen Synthesizer anschließen zu können, muß die sehr geringe Ausgangsspannung erst einmal verstärkt werden, Zu diesem Zweck gibt es bei fast allen Modulsystemen spezielle Vorverstärker oder sogar richtige „Audio-Interfaces", die dann auch noch die Erzeugung eines Trigger - Impulses möglich machen.
       Wenn jemand ein (möglichst monophones) anderes Instrument zur umfassenden Steuerung seines Synthesizers benutzen will, muß schon größerer Aufwand betrieben werden. Schließlich sollen ja auch Frequenz, Filterung, Lautstärke und Hüllkurven beeinflußt werden können. Nach der Anpassung der Amplitude an den Synthesizer kann noch recht einfach die Lautstärkenhüllkurve der externen Quelle in eine Steuerspannung umgewandelt werden. Ein Trigger Impuls wird bei einer einstellbaren Spannungsschwelle erzeugt. Dieses Gerätchen nennt man „Envelope - Follower mit Triggererzeugung".
Mit ihm ist es nun immerhin möglich eine „natürliche" Hüllkurve  zu verwenden oder das originale Klangbild  des Instrumentes im Synthesizer  zu bearbeiten. Das fraglos größte Problem stellt dann aber die Umwandlung der Tonhöhe in eine exakte Steuerspannung zur VCO - Steuerung dar. Dieses Problem sollen die sogenannten „Pitch To Voltage Converter" lösen. Ich schreibe „sollen" weil das Gelingen dieses Vorhabens ganz wesentlich davon abhängt, wie der externe Klang beschaffen ist. Ein solcher Converter kann nur aus dem Grundton eine brauchbare Steuerspannung ableiten, es ist also unter anderem nicht möglich aus einem Mehrklang eine einzelne CV zu erhalten. Will man eine Gitarre ‘umsetzen’, so benötigt man neben einem Spezialtonabnehmer (6 separate Systeme) passend dazu 6 Pitch to Voltage Converter. Wenn man dem Gitarrero nun auch nicht noch 100 % sauberes Spiel ohne Nebengeräusche durch Umgreifen etc. abverlangen will, muß schon eine Spezialgitarre her mit Kontakten an den Bundstäbchen etc. Es gibt preiswerte Konverter (u.a. sogar einen superbilligen, im KORG MS20 integrierten) die wohl zum Experimentieren ausreichen, nicht aber zur ernsthaften Anwendung, wohlmöglich auch noch im Lifebetrieb. Ein gutes Stück näher kommt man der Lösung dieser  Aufgaben erst durch die digitale Technik, die per Software Klänge besser analysieren kann.

           Jetzt  begebe ich mich „auf ganz dünnes Eis" denn: Gerne würde ich Euch genaue Informationen und Anleitungen zu diesem Thema geben aber es gibt keine Absprachen, wie das zu bewerkstelligen wäre: Es ist nicht möglich in dem konventionellen Notensystem auch noch Klangfarbenveränderungen und Effekte niederzuschreiben. Wer sich jedoch längere Zeit mit elektronischer Musik befaßt, wird die Notwendigkeit eines Tages erkennen, Ideen und Konzepte zu Papier zu bringen. Möchte man mit mehreren Leuten zusammen Musik machen geht’s eigentlich kaum „ohne". Wer ohne Ausnahme nur programmierbarer Geräte benutzt, hat da zwar keine Sorgen, man schreibt einfach die Sound-Programmnummern auf das Notenblatt. Sie sind eben Keyboarder, keine Synthesisten die genauere Angaben brauchen! Der Synthesist liebt die ständigen Veränderungen in den Klangfarben und Stimmungen.
          In der Vergangenheit gab es schon eine ganze Reihe von Vorschlägen, wie man die Klänge und die Abläufe im Zusammenspiel mehrerer Synthesisten aufzeichnen könne. Doch nur wenige eignen sich zu mehr als zu futuristischen, meist nicht einmal besonders dekorativen Wandbildern.

         Das Problem ist, daß die Aufzeichnungen einigermaßen interpretierbar sein müssen. Bei der Aufzeichnung der Klangeinstellungen bei Synthesizern tut man sich nicht einmal so schwer, man benutzt dafür sogenannte Patches. Das mit dem Notenblattersatz ist schon etwas schwieriger. Neben Beispielen aus der Literatur stelle ich gerne „unsere" Methode vor, mit der wir ganz gut klargekommen sind. Dabei wurde der Ablauf eines Stückes mehr oder weniger vorgeschrieben und mit notwendigen Details versehen (Tonfolgen, Break-Zeitpunkte, Effekte o.ä.). Da wir sehr stark improvisatorisch arbeiteten, kam uns die Freiheit zwischen den beschriebenen Stellen sehr entgegen.  Das folgende Beispiel ist weder schön noch gut zu erkennen: Ich wollte aber ein authentisches Beispiel zeigen:

Klangnotierung durch Patches
         Wenn man einen kleinen Synthesizer besitzt gibt’s mit dem Aufschreiben von Klängen keine Probleme. Nachdem man einmal eine Zeichnung der Frontplatte mit allen Regelmöglichkeiten gemacht hat, braucht man nur noch die jeweiligen Reglerstellungen zu markieren. Phantasie braucht man dann nur noch für die Namengebung eines irrwitzigen Klanges. (GRUNZ 1,GRUNZ 2, SPACECRACKER und ähnliches). Hilfreich ist es, wenn man die Klänge mit Namensnennung auf einer Tonbandkassette festhält.   Was, bitte schön aber machen die „armen" Modul- und Großsynthesizer - Besitzer ? Unmöglich die ganze Frontplatte und alle Regler aufzumalen! Das sinnvollste, was man machen kann, ist die Anfertigung eines   Blockschaltbildes (PATCH). Jeder kann sich dabei natürlich selbst ausdenken, welche Symbolik er benutzen möchte. International hat sich aber schon lange in diesen Kreisen ein System durchgesetzt für das ich ein Beispiel geben möchte. Wer solche Patches lesen und umsetzen kann, kann auch Einstelltips mit anderen Leuten schriftlich austauschen oder Ideen aus verschiedenen Zeitschriften (meist amerikanische) entnehmen. Da sich die Patches nur auf das Wesentliche beschränken, bleiben sie übersichtlich. Nur die Angabe der Reglerstellungen bleibt problematisch. Man kann die Stellung in Prozent angeben (vom Gesamtreglerweg) oder in echten Werten (geht dann aber nicht ohne Meßgeräte). Der erste Weg scheint der gangbarste und ist, ebenfalls zusammen mit einer Klangaufnahme auf Band, mir auch der liebste. Als Beispiele soll hierzu die Abb.  dienen.

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SCHLUSS JETZT, JETZT IST SCHLUSS!

       So liebe Freunde der elektronischen Klangdeformierung - das war’s was ich für Synthesizer - Interessierte niederschreiben wollte. Ich will auch keine lange Schlußrede halten, einfach nur noch das :
       Wirklich gut auf seinem Instrument wird nur der, der es beherrscht ! Derjenige welcher ohne Hintergrundwissen an seinem Synthy rumschraubt bleibt genauso ein Stümper wie diejenigen, die nur auf ihr theoretisches Wissen bauen ohne es umzusetzen. Ich wünsche Euch, daß Ihr den Spaß am Experimentieren und an neuen Klängen nie verliert und Euch nicht allzusehr von Modeströmungen hin- und herreißen laßt. Macht Eure Musik und denkt dabei nicht zuerst an mögliche finanzielle Gewinne oder Ruhm, in diesem Sinne:

Viel gibt’s zu tun — tasten wir’s an !
(und unterstützt mich durch den Kauf der Kurs-CD!) :-)

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