4 Geräte/Software
Theremin
Das Theremin wurde 1921 vom russischen Wissenschaftler Leo Theremin erfunden und ist eines der ersten elektronischen Musikinstrumente. Sein Instrument basiert auf der Idee, die Veränderungen von elektromagnetischen Feldern hörbar zu machen. Das geschieht wie folgt: Aus dem Gerät ragen zwei Antennen, die jeweils an einen Schwingkreis angeschlossen sind. Nähert man sich zum Beispiel durch Handbewegung den Antennen, verändert man die Kapazität der Kondensatoren in den Schwingkreisen. Diese Kapazitätsänderung wird durch eine geeignete Schaltung in einen hörbaren Frequenzbereich transformiert. Die senkrechte Antenne dient dabei der Frequenzmodulation, die waagerechte der Amplitudenmodulation. Ein bekanntes Klangbeispiel für den Einsatz eines Theremins ist der Titel "Good Vibrations" von "The Beach Boys".
Synthesizer
Der Moog Modular II steht als Beispiel für einen modular aufgebauten monophonen Analogsynthesizer aus den 60er und 70er Jahren. Die Einstellung von Klängen erfolgte durch Stecken von Kabelverbindungen und Einstellen von Potentionmetern. Wie obiges Bild erahnen läßt, war ein späteres Nachvollziehen einer Klangkonfiguration nur sehr mühsam und damit während des Spielens praktisch nicht möglich. Aber nicht nur die Bedienung war unbefriedigend. Auch die Klangerzeugung war unzuverlässig. Selbst nach langer Aufwärmphase verstimmten die Geräte schnell.
Neuere Synthesizer arbeiten digital. Anstelle spannungsgeregelter Oszillatoren mit all ihren Anfälligkeiten werden Schwingungen rechnerisch simuliert und anschließend mittels Digital/Analog-Wandler ausgegeben. Diese Art der Klangerzeugung ist sehr viel präziser und robuster gegen äußere Einflüsse. Außerdem sind ebenso präzise Manipulationen der Signale durch Umrechnung möglich. Aktuelle Geräte sind bis zu 64fach polyphon und bieten viele der in Kapitel 3 genannten Synthesearten zur Auswahl an. Aber nicht nur die Klangerzeugung profitiert vom digitalen Ansatz. Auch die Bedienungsfreundlichkeit hat zugenommen: Die Konfiguration von Klängen erfolgt Menügesteuert, ist speicherbar und es stehen bereits viele Voreinstellungen zur Auswahl.
Sampler
Mit der nachhaltigen Verbreitung der Digitaltechnik in den 80er Jahren begann sich auch die Sampling-Technik zu etablieren. Anstelle der internen Erzeugung von Klängen nehmen diese Geräte externe Klänge digital auf um diese zum Beispiel durch eine Klaviatur angesteuert wiederzugeben. Der oben abgebildete Fairlight CMI III-Sampler war eines der frühen Geräte, das wegen der damaligen Hardwarepreise nur für einen sechsstelligen Betrag zu erstehen war. Ständig sinkende Preise für Speicher und Prozessorleistung haben dieser Technik zum Durchbruch verholfen.
Eine gewöhnliche Soundkarte läßt sich in drei Funktionseinheiten unterteilen:
Waren zu Beginn 8-Bit-Monosound und FM-Synthese Standard, bieten heutige Karten mindestens 16-Bit-Stereosound und Wavetable (Sampling-Synthese). Die Samples befinden sich auf einem ROM-Baustein, auf den der Wavetable-Synthesizer-Chip zugreift. Manche Karten gestatten auch das Ansteuern von sogenannten Sound Fonts (Sample-Dateien) im Hauptspeicher des Rechners. Darüber hinaus findet sich auf vielen Karten ein DSP (digitaler Signalprozessor) zur Realisation von Effekten ohne Belastung der CPU. Einen Eindruck über die Einheiten auf einer Soundkarte vermittelt folgende Skizze von der YMF 721 von Yamaha mit OPL4-Chip:
Warum finden Software-Klangerzeuger erst jetzt ihre Verbreitung? Bisheriges Hemmnis ist die Latenz: Damit ist die MIDI/Audio-Zeitverzögerung gemeint, die zwischen Tastenanschlag und Audiowiedergabe der gespielten Note entsteht. Diese Verzögerung errechnet sich aus der Reaktionszeit des Software-Synthesizers auf eingehende MIDI-Daten, der Dauer der Klangberechnung und schließlich der Zeitspanne, die Betriebssystem und Audiohardware benötigen, um die berechneten Audiodaten wiederzugeben. Ist die Zeit zu lang, wird das Live-Spielen unmöglich. Dank immer schnellerer Rechner und der Entwicklung geeigneter Schnittstellen wie zum Beispiel Steinberg VST 2.0 sowie entsprechender ASIO-Treibern ist das Einbinden von Software-Synthesizern praktikabel geworden. Als Beispiel für einen aktuellen Vertreter dieser Gattung sei hier der dänische Koblo-Synthesizer Vibra aufgeführt:
