Granular-Synthesizer Novum / © Tracktion
Einige von Euch haben die Granularsynthese vielleicht auch schon genutzt – möglicherweise ohne es zu wissen. Aus diesem Grund ist es Zeit, mal darüber zu sprechen und die Funktionsweise zu klären: Simpel formuliert ist die Granularsynthese natürlich eine Methode (von vielen) zur Erzeugung von künstlichen Klängen …
Granulare Synthese – eine Definition
Wir können es mit den „bewegten Bildern“ vergleichen. Wie der Movie, der mit 24 Einzelbildern pro Sekunde flüssige Bewegungen entstehen lässt, wird bei der Granularsynthese ein flüssiger Ton erzeugt, der in Wahrheit aus vielen winzigen Ton-Sequenzen besteht.
Diese sogenannten Grains (Körner) sind sehr kurze, digitale Klangfragmente, deren Länge zwischen 1 ms und 100 ms liegt. Gebräuchlicherweise sind diese „Körner“ selten größer als 30 ms. Nähert sich allerdings die zeitliche Länge eines Fragments 100 ms und größer, wird der Ton wahrnehmbar.
Die granulare Synthese wird beispielweise zur Resynthese gesampelten Materials genutzt. Der in kurzen Fragmenten aufgezeichnete Klang wird in Einzelstücken analysiert und in die Grains zerlegt, um sie nachträglich wieder zusammenzusetzen.
Ein Vorteil bei dieser Samplingmethode ist, dass dann die Geschwindigkeit des Abspielvorgangs verändert werden kann, ohne dass sich dabei die Tonhöhe mit verändert.
Erhöhen wir die Wiedergabegeschwindigkeit des Audiomaterials durch eine Vervielfachung der Grains gleicher Frequenzen, erzeugen wir einen Klang mit der ursprünglichen, gleichbleibenden Tönhöhe (im Time-Stretching).
Die charakteristischen Teiltöne eines Klangs (Formanten) werden in der Granularsynthese unabhängig von der Wiedergabegeschwindigkeit geändert (im Pitch-Shifting = Tonhöhenänderung).
Sampling 2.0 – oder die Veränderung der Grains
Die Granularsynthese erzeugt also keinen Ton, sondern zerlegt Audiosamples (oder auch Schwingungen von Oszillatoren o. ä.) in Grains, bereit, etwas völlig neues daraus machen.
Diese Audio-Fragmente werden in einer ersten (Root)-Graintable gespeichert. Diese Grains – in der Originalreihenfolge und -geschwindigkeit abgespielt – ergäben dann auch wieder das Originalsample. Doch jetzt verändern wir Reihenfolge und Geschwindigkeit …
Wir können die ursprüngliche Reihenfolge der Grains verändern, vervielfacht aneinanderreihen (für einen langen Ton) oder die gleichen Grains parallel abspielen (Polyphonie ) – oder Loops bilden, usw. – es ergeben sich unendlich viele Möglichkeiten und Variationen, um eine Klangsequenz völlig neu entstehen zu lassen.
Und das funktioniert, ohne den Root-Key, also die ursprüngliche Basistonhöhe des einzelnen Grains, zu verändern. Wir übertragen jetzt das neu entstandene Audiosignal zurück in eine weitere Graintable und haben einen neuen Klang bzw. Tonfolge geschaffen – das ist die Granularsynthese!
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Gestaltung des Sounds mit einem Granular-Synthesizer
Mit der Bearbeitung z.B. der Abspielgeschwindigkeit lassen sich sehr natürlich klingende, metallisch-kühle und vor allem neuartig klingende Sounds erzeugen. Generell stellt die Granularsynthese eine stark experimentelle und (digital) abstrakte Synthese dar, gerade wenn man sie mit der subtraktiven Synthese vergleicht (die gebräuchlichste Synthese: eine Wellenform mit einem anfänglich hohen Oberwellengehalt wird mit Filtern und anderen Prozessoren ausgedünnt), wo man ja schon im Vorfeld eine ungefähre Klangvorstellung haben kann.
Die Hüllkurve an den Übergängen von einer Grain-Sequenz zur nächsten kann mittels crossfading geschönt, angeglichen oder geglättet werden. Das nennt man bei der Granularsynthese Smoothing. Das shaping (Ausformung) und die Länge des Crossfades (Überblendung) bezeichnet man bei der Granularsynthese Window. Dieses Werkzeug dient dazu, die Übergänge zwischen den Grains weicher empfindbar zu machen. Wie die Übergänge wahrgenommen werden, hängt aber auch von der Graindichte und den Lücken (Gaps) zwischen den Grains ab, die ebenfalls manipuliert werden können.
Tonhöhe und Geschwindigkeit
Doch der größte Vorteil der granularen Synthese ist die Veränderbarkeit der Tonhöhe, ohne dabei die Ablaufgeschwindigkeit zu ändern und umgekehrt: die Beeinflussung der Ablaufgeschwindigkeit, ohne die Tonhöhe zu ändern.
Jeder kennt es: Erhöhen wir beispielsweise die Abspielgeschwindigkeit eines Plattenspielers, ändern wir genauso die Tonhöhe. Eine höheres Tempo der Stimme geht in Richtung Micky Maus-Effekt, eine langsamere Geschwindigkeit erzeugt eine tiefere Slow-Motion-Stimme. Das ist jedoch nicht immer gewünscht. Hier arbeiten die Synthesizer mit dem sog. Time-Stretching. Und da werden die Möglichkeiten der Granularsynthese interessant.
Hhhh …, Aaaa …, Llll … und Oooo …
Wenn wir beispielsweise die Laute H, A, L, L, O einzeln samplen und dann loopen, erhalten wir den Sound „Hhhaallloo“. Wir speichern diese 4 Töne jetzt als Grains. Auf der Keyboardtastatur legen wir die Töne auf die Tasten C-D-E-F. Spielen wir diese nacheinander ab, hören wir „Hallo“.
Nun können wir das als schnell gesprochenes Wort spielen oder aber langsam und getragen, ohne, dass sich die Tonhöhe ändert – das Wort einmal schnell gesprochen und einmal langsam.
So ähnlich funktioniert auch das Pitch-Shifting: So wie jeder Ton in der sehr einfachen Vierer-Graintable ohne Änderung der Ablaufgeschwindigkeit in der Tonhöhe veränderbar ist, kann das natürlich auch mit komplexen Sequenzen in einer umfangreicheren Graintable gemacht werden.
Zu den Herstellern von Granular-Synthesizern
Software für Granular-Sythesizer
Das Berliner Softwareunternehmen Ableton AG gehört in den Premiumbereich der Sequenzerprogramme und zu den drei führenden Anbietern. Der Software-Hersteller Ableton hat zusammen mit dem Informatiker und Klangkünstler Robert Henke (Monolake) verschiedene Musikersoftware entwickelt: ein aktuelles Projekt ist das Max-for-Live-Instrument „Granulator“.
Hier ein Info-Video dazu:
Die frühere Heimat der Firmengründer von Ableton heißt Native Instruments. Brian Clevinger entwickelte für den Hersteller den Software-Synthesizer Absynth5, der in seinen Synthese-Modi u.a. die granulare Synthese nutzt.
Seit kurzem hat DAWSome, ein Subunternehmen von Tracktion, einen neuen Software-Granular-Synthesizer – den Novum – auf den Markt gebracht.
Granular Synthesizer Hardware
Einmal ist da das Kickstarter Projekt (Crowdfunding) des holländischen Herstellers Tasty Chips Electronics zu nennen: Der Tasty Chips GR-1 erschien 2017 und war damals wegen der großen Nachfrage nur auf Vorbestellung über eine Warteliste erhältlich. Der GR-1 ist Filmmusikkomponisten und Ambientproduzenten als Geheimtipp bekannt und vergleichsweise günstig (ca. 850,-)
Zum anderen gibt es da den Waldorf Quantum, der mit einem Granular-Sampler arbeitet. Sein Look kommt als klassisches Keyboarddesign, doch sein Preis bewegt sich in der gehobenen Preisklasse (ca. 4.800,- € -aktuell reduziert bei Thomann)
Fazit zu Granular-Synthesizern
In der Hauptsache kommt die granulare Synthese heute beim Sampling von Sounds zum Einsatz. Und hier liegt ihr großer Vorteil: Natürliche Klänge bleiben beim Time-Stretching im Original erhalten, während derartige Soundsequenzen in bisher kaum gekannter Form völlig neu moduliert werden können.
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Man muss jetzt nicht gleich zum Fan von Granularsynthese werden – jedoch meine ich, ist das eine innovative und hochinteressante Art und Weise, zu samplen. Für einen Live-Keyboarder ist diese Methode wohl erstmal nicht so wahnsinnig aufregend, für einen experimentellen (Studio-)Soundtüftler erscheint mir das jedoch eine wissenswerte und kreative Alternative zum herkömmlichen Sampling. Hier der oben schon erwähnte experimentelle Track der Soundtüftler Robert Henke und Gerhard Behles (Monolake):
Was hältst du von Granularsynthese? Hast du schon Erfahrung mit Granular-Synthesizern gemacht? Schreib´s uns in die Kommentare!
Granularsynthese – was ist das?
Zum Schluss noch ein paar nützliche Berichte zum Thema …
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