Vector-Synthese – Wie funktioniert sie?
Klangerzeugung mit "Joystick"-Modulation
Die Vector-Synthese ist einfach zu verstehen und effizient. Sie kann dabei viel leisten. Es gibt bis heute eine kleine Anzahl von Geräten, die diese Synthese verwenden. Meist ist sie mit anderen Synthese-Ideen kombiniert worden. Dennoch sollte man die wichtigsten Meilensteine kennen und ihre Grenzen einschätzen können. Sie beginnt im Jahr 1988.
Das erwartet dich in diesem Beitrag über Vector-Synthese
Wie funktioniert Vector-Synthese?
Alle Vector Synthesizer verwenden grundsätzlich vier Oszillatoren. Es ist technisch denkbar ebenso mehr als diese zu verwenden, dennoch kommt es in keinem existierenden Gerät aktuell vor. Deshalb zeige ich dir die gängige Variante aus verschiedenen Zeiten.
So einfach wie genial ist die Klangformung in der Vector-Synthese. Vier Oszillatoren können beliebig in ihrer Lautstärke gemischt werden oder auch jeweils allein erklingen. Die Idee dahinter ist einfach zu verstehen: stellt euch ein Quadrat als Mixer vor, dessen Ecken jeweils einen Oszillator beherbergen.
In der Mitte des Quadrats ergäbe sich in der Vector-Synthese eine Mischung aller Oszillatoren zu gleichen Teilen. In den Ecken des gedachten Quadrats kannst du jeweils diesen einen Oszillator hören. Dadurch entsteht bei Überblendung der Eindruck, dass der Klang des Einen in den Anderen überführt wird und damit eine Klangänderung entsteht.
Das ist die eigentliche Vector-Synthese. Diese Bewegung wird meist durch einen Joystick oder Trackball realisiert, mit dem man genau jenes Quadrat „abfahren“ kann und alle Mischungen und Lautstärken erreicht werden können. Alternativ sind Trackpads eine mögliche Eingabequelle für Vector-Synthese. Üblich sind jedoch Joysticks oder Touchscreens. Als Grafik sieht so etwas folgendermaßen aus:
Klangerzeugung mit Vector-Synthese
Die Klangerzeugung der Vector-Synthese pro Oszillator und „Ecke“ kann durchaus komplexe Methoden bereitstellen wie Resynthese oder additive Synthese. Aber auch Samples oder digitale Wellenformen sind einsetzbar. Damit stellst du dann sehr aufwendige Klänge bereit und kannst diese vier Quellen ineinander überblenden. Das kannst du als Idee ebenfalls in deinem Modularsystem verwenden.
Es gab auch schon FM-Synthese in einigen der Oszillatoren in der Synthesizer-Geschichte innerhalb jeder der vier Oszillatoren.
Rauschen, sehr geräuschvolle Samples oder Basiswellenformen sind eine wirkungsvolle Alternative für jeden dieser Vector-Oszillatoren der Vector-Synthese. Die Basiswellenformen sind in den Ur-Vector-Synthesizern meist genau ein Durchlauf einer einzigen Welle und damit sehr speicherfreundlich und sparsam. Die Sounds, die Vector-Synthese erzeugen kann, nutzen schlicht die Überblendung zwischen den Oszillatoren als klangliche Änderung und werden durch eigene Synthesefunktionen pro Oszillator komplexer. Dazu besitzen die meisten Vector Synthesizer ein Filter und sind eine Untergruppe der subtraktiven Synthese.
Digitale Wellenformen gibt es als neue Innovation in Synthesizern seit den 1980er Jahren, um die Grundwellenformen zu ergänzen. Sehr bekannt sind Korgs DWGS-Wellenformen, da sie in den microKorg-Serien übernommen wurden. Aber auch Waldorfs Kyra ist bis heute neben vielen anderen ein typisches Beispiel für Synthesizer mit sehr kurzen Wellen, die jedoch keine Wavetables sind. Sie sind nur ein einmaliger Wellendurchgang einer komplexeren Welle.
Später hat man in der Vector-Synthese kurze Attack Samples oder kurze Loops verwendet, um den Klang realistischer und echter zu machen. Synthesizer wie der Roland D-50 oder Ensoniq ESQ-1 wären typisch für diese Idee, jedoch enthalten sie keine Vector-Steuerung. Sie arbeiten bereits mit „Samples“, da diese wirklich längere Verläufe enthalten. Generell haben diese Angebote jedoch weit unter 1 Sekunde an „Platz“ verwendet und konnten damals sehr gut technisch realisiert werden. Heute sind es komplexere Sample-Sätze wie im Korg wavestate. Ein typischer Vector Synthesizer sollte extrem viele und unterschiedliche Waves anbieten, um effizient zu arbeiten.
So funktioniert Vector-Synthese
Da der Klang pro „Ecke“ (= Oszillator) nun die gewünschten Extreme innerhalb eines Klanges darstellt, muss man als „Vector-Pilot“ in der Vector-Synthese nur die vier markanten Sounds im gewünschten Gesamtklang aussuchen und den Joystick bewegen. Natürlich bewegt niemand einen Joystick, sondern nutzt zwei Hüllkurven für die Beschreibung des Weges. Alternativ dazu lässt sich der Weg des Joysticks aufzeichnen. Die Auflösung wird meist durch Anzahl der Punkte, die gespeichert werden, angegeben.
Wenn es diese Aufzeichnung nicht gibt, handelt es sich um eine Hüllkurve, die an einer Stelle Wiederholung erlaubt. Damit bleibt der Klang ohne LFO bereits in Bewegung. Diese Steuerung ist massiv unterschiedlich in jedem Synthesizer umgesetzt und sollte unter besonderem Augenmerk stehen. Mal ist es eine komplexe aber normale Hüllkurve, mal sind es bis zu 50 oder mehr Punkte und eine Art Automation wie beim Erica Synths Black Joystick.
Synthesizer mit Vector-Synthese
Insgesamt ist die Liste der klassischen Synthesizer mit Vector-Synthese eher klein. Der bekannteste Vertreter ist der Sequential Prophet-VS von 1988. Er verwendet eine komplexe 2D-Hüllkurve für die Steuerung der Lautstärken (der vier Oszillatoren) und nutzt einfache Wellenformen mit genau einem Wellendurchgang.
Damit lässt sich ein Verlauf von Rauschen bis zu Sägezahn mit Verstimmung durch Überblendung von einem Oszillator mit Rauschen hin zu zwei Oszillatoren mit Sägezahn mit etwas Detuning realisieren. Interessante Effekte sind über die Verstimmung der Oszillatoren zu erzielen. Die Hüllkurve hat einen Loop und kann daher durchaus vielseitige Verläufe beschreiben.
Heute gibt es von Behringer eine vereinfachte Version davon. Auch Arturia hat, unter anderem, eine Emulation des Prophet-VS im Programm (Vintage Collection). Es gibt sogar eine iOS App „iProphet“ von Arturia, die sehr vom iPad/Touch-Konzept profitiert.
Yamaha Vector Synthesizer
Recht geschickt waren die Yamaha Vector Synthesizer TG-33, SY-35 und SY-22 (von 1990) für ihre Zeit aufgebaut. Sie liefern klassische kurze Samples im Stile der damals üblichen „Rompler“, also Synthesizern mit kurzen Samples als Basisvorrat an Klängen. Sie waren damals günstig zu haben. Was viele nicht wissen, dass auch 2 Operatoren-FM innerhalb eines Oszillators möglich gewesen ist. Diese konnte man nur mit einer sehr speziellen Editor-Software erreichen.
Damit können komplexe Obertonstrukturen für diese jeweiligen Oszillatoren erreicht und überblendet werden und das als „Gegenpart“ zu den Samples. Diese Geräte hatten 50 Punkte, die man mit Record und dem Bewegen des Joysticks durchfahren und aufzeichnen konnte. Sie sind noch heute ein Geheimtipp, da sie dadurch sehr flexibel sind. Dazu war damals Multitimbralität normal, somit konnte man mit einem Synthesizer mehrere unterschiedliche Sounds spielen.
Korg Wavestation bis Kronos / Oasys und wavestate
Die Wavestation von 1990 hat auch heute noch Bedeutung in Form der aktiven Korg wavestate-Serie. Sie ist somit eine aktuelle Variation, die mit Samples arbeitet, der Überblendung dieser Samples (genannt „Wavesequencing“) und ein Einstieg in ein ziemliches Synthesemonster. Nebenbei ist aber ebenso die Vector–Mischung möglich und damit im Bereich der Vector Synthesizer zu nennen. Sie funktioniert leicht anders. Der Joystick ist aber bis heute ein wichtiger Teil dieser Geräte und ist zusätzlich zu den Modulations/Bender-Rädern in allen Serien von 1990 bis heute verbaut.
Die Fähigkeiten sind selbst bei der Ur-Wavestation und wavestate-Serien vielfältig. Vollständig mit eigenen Samples arbeiten und Mischung im Vector-Stil bot erstmals der Oasys (2005), der heute als abgespeckte Variante „Nautilus“ (dem Nachfolger von Oasys und Kronos) zu haben ist. Samples wirken komplexer und hochwertiger im Grundsound als puristische digitale Einzelwellenformen. Sie dürften für Texturen besser geeignet sein als reine Grundwellenformen. Die wirken etwas archaischer aber haben auch ihren Reiz. Diese Synthesizer sind ein Gegenpart zum Prophet-VS und seinen heutigen Ablegern.
John Bowen Solaris
Sehr spannend ist der etwas exotisch gebliebene John Bowen Solaris. Er ist sehr vielseitig und bietet generell ebenfalls vier Oszillatoren aber auch mehrere Syntheseformen von FM über Wavetables bis hin zu Vector-Synthese und Rotor-Effekte in Audio-Tempo. Diese funktioniert mit den Waves der Wavetables. Auch hier lassen sich Überblendungen zwischen den Oszillatoren als puristische Vector-Synthese aufbauen, dennoch bietet der Solaris deutlich mehr. Darunter eine interessante Hochgeschwindigkeits-Rotation durch die Oszillatoren in Audio-Tempo. Der Synthesizer basiert auf Creamware/SonicCore Technologie. Um heute nachzusehen, wie es um den Solaris steht, kannst du dir diese Website anschauen.
Beetlecrab Vector
Dieser Synthesizer ist ebenfalls aktuell zu kaufen. Er ist das erste Debutgerät des Tempera-Herstellers. Beetlecrab ist eigentlich auch schon des Namens wegen ein Vector Synthesizer. Der Vector ist eigentlich eine Mischung aus klassischen Grundwellen und Ergebnissen von Modulationen zwischen den Oszillatoren. Deshalb ist er anders als die anderen Vector Synthesizer, da er nicht mehrere Wellenformen pro Oszillator-Ecke liefert, sondern eher die Oszillatoren und ggf. die Ringmodulation/FM-Verknüpfungen aus diesen verwendet. Er ist damit spezieller zu händeln und benötigt mehr Wissen, da man auf die Digitalwellen oder Samples verzichtet hat.
Vector Synthesizer gesucht?
Na, Lust bekommen? Schau dir in Ruhe die Synthesizer genauer an und bemerke, dass sie alle meist weitere Features haben, die zur Synthese verwendet werden. Vector ist seltener pur und alleine zu finden. Aber es ist vergleichbar mit einfachen Wavetable Synthesizern, die mit einfacheren Mitteln ausgestattet sind. Der Nachteil gegenüber diesen ist, dass nicht mehr als 4 Grundwellen oder Einzelklänge innerhalb eines Gesamtklanges bereitstehen.
Dennoch liefern Samples oder weitere Synthese-Features oft mehr als nur diese Klänge. Selbst der recht puristische und „echtere“ unter den Vector-Synthesizern hat ein charakteristisches Filter, mit dem man allein schon mehr als nur diese „vier Klänge“ anfahren kann.
Ich empfehle heute mit dem Prophet-VS „iProphet“ von Arturia als App oder Software Synth zu beginnen.
Alternativ kannst du als Eurorack-Nutzer mit dem Vector Wave von Ryk oder dem Behringer Victor erste Erfahrungen sammeln. Du kannst mit VCV oder MiRack ein Vector-System in der Software selbst bauen und erst einmal einen Eindruck bekommen. Dazu kannst du dafür den Joystick-Recorder von Erica zur Aufzeichnung verwenden.
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