Additive Synthese

Additive Synthese


 Gegenwart 

Einfache Sache: Fourier hat heraus gefunden, dass man jede beliebige Klangerscheinung als Summe von Sinusschwingungen auffassen kann.
Sinusschwingungen erzeugt jeder Oszillator und jede hergelaufene Software kann mischen, was das Zeug hält.
Wie bitte? Ja, auch die unterschiedlichen Lautstärken und Tonhöhen (Amplituden und Frequenzen) kann man auch einstellen, selbst die etwas dubiosen "Phasen" (Stellen des Nulldurchgangs ( = Beginn) einer Schwingung) kann man behandeln.
Die Feinheit des Klangs ist sicherlich direkt proportional der Anzahl der eingegebenen Obertöne zum vorhandenen Grundton!

Na denn:

Teiltöne (Partiale, Harmonische)
Um einen Klang aufzubauen, werden die Obertöne (ganzzahlige Vielfache des Grundtons) nacheinander in der Amplitude eingestellt, bis die gewünschte Klangfarbe erzielt ist. Das artet schon in Arbeit aus: Für den tiefsten Ton des Klaviers mit 55 Hz benötigt man mehr als 360 Harmonische im menschlichen Hörbereich! Leider ist die schiere Masse der verarbeiteten Daten keine Garantie dafür, dass das klangliche Ergebnis "echt", das heißt, lebendig, wirkt, erhält man doch lediglich ein steriles Spektrum.
Grund ist die Zeit:
Musik ist nicht nur die Kunst der Töne und Klänge sondern auch eine Kunst in der Zeit. Schon im Großen gilt: Der Ton muss nicht nur richtig gespielt werden, sondern auch zum richtigen Zeitpunkt. Das gilt auch für die "Atome" des Klangs, die Sinusschwingungen.Es genügt nicht, alle Obertöne des Klangspektrums anzuhäufen, vielmehr muss man dafür Sorge tragen, wann diese anfangen, welchen Verlauf deren Lautstärken nehmen und wann diese wieder aufhören.  

Verläufe
Dafür gibt es Hüllkurvengeneratoren (> envelope generators; > ADSR).Der dynamische Verlauf der Komponenten des Klangs macht den Klang erst lebendig, was bedeutet, noch mehr Daten zu verarbeiten.Am aufregendsten ist der Teil des Klanges, an dem er anfängt, die sogenannte "attack". Hier wird bei den klassischen Instrumenten die Anfangsenergie zugeführt, hier ist der Geräuschanteil am höchsten und hier ist der charakteristische Teil des Instrumentalklangs beheimatet.Tatsächlich ist die numerische Beschreibung dieser Anfangsphase des Klangs völlig verschieden von der, in der der Klang sich "beruhigt" hat, sich eingependelt hat (die "sustain" der Angelsachsen).Eine besondere Rolle kommt dabei den Formanten zu. 

Geräuschanteile
Bei der Gestaltung der Einschwingphase ("attack") braucht man auch nicht-harmonische Obertöne, d. h. Bestandteile des Klangs mit nicht ganzzahligem Vielfachen der Grundfrequenz. Die zugeführte Energie ist anfangs von chaotischer Gestalt (Rauschen, Energiespitze), bis die Instrumente (als Analogfilter) Bauart bedingt Grundton und charakteristische Obertöne beim Erklingen zugelassen haben. 

Benutzerfreundlichkeit
Die oben genannten Mengen von Eingangsgrößen scheinen immer noch akzeptabel zu sein, aber wie steht es um die Bedienfreundlichkeit ("usability") ? Mit welcher Hard- und Software kann man die Dateneingabe in einem vernünftigem Zeitrahmen machen? Es gibt kaum Synthies mit der Methode der puren Anhäufung von Partialen. Alle versuchen die Anzahl der Parameter zu begrenzen und die Verarbeitung zu vereinfachen.