Oszillator-Sync und Ringmodulation

Hard Sync: Definition

Beim Oszillator-Sync (Hard Sync) wird ein „Slave“-Oszillator jedes Mal am Anfang seines Zyklus zurückgesetzt, wenn der „Master“-Oszillator seinen Zyklus neu beginnt. Die wahrgenommene Tonhöhe bleibt die des Masters; ändert man die Frequenz des Slaves, ändert sich dagegen der Obertongehalt, mit formantähnlichen Spitzen. Bewegt man den Slave mit einer Hüllkurve oder einem LFO, entsteht der typische „reißende“ Klang von Sync-Leads.

Wie es klingt und warum

Liegt der Slave höher als der Master, enthält jeder Zyklus des Masters scharf abgeschnittene „Stücke“ von Slave-Zyklen: Die Unstetigkeit erzeugt viele Obertöne und einen Energiebereich um die Frequenz des Slaves. Steigt der Slave, steigt auch dieser Bereich: Es klingt wie ein sich öffnender resonanter Bandpassfilter, aber mit metallischerem, aggressiverem Charakter.

• Soft Sync: Das Zurücksetzen geschieht nur unter bestimmten Bedingungen oder kehrt die Richtung der Welle um; das Ergebnis ist weicher (einige Analogsynthesizer und Vital/Serum bieten es an).
• In Serum und Vital gibt es ihn als „Warp Sync“: Es simuliert den Sync innerhalb eines einzigen Oszillators.

Typische Verwendungen

• Rock-/New-Wave-Leads: The Cars, „Let's Go“ (1979), wird oft als klassisches Beispiel für einen Sync-Lead genannt (Prophet-5).
• EDM- und Synthwave-Leads, die im Refrain „schreien“.
• Sync-Bässe für Electro und Techno: schnelle Hüllkurve auf der Frequenz des Slaves.
• Zaps und Laser: schneller Sweep des Slaves.

Grundrezept

Osc 1 (Master) Sägezahn oder Rechteck bei Lautstärke null (oder niedrig), Osc 2 (Slave) synchronisierter Sägezahn; eigene Hüllkurve auf dem Pitch von Osc 2: Amount +24/+36 Halbtöne, Attack 0, Decay 300–600 ms, Sustain 20–30 %. Langsamer LFO (0,2 Hz) für Bewegung bei langen Noten. Offener LP-Filter (5–8 kHz), um die Schärfe im Zaum zu halten, danach Delay und Hall.

Ringmodulation: Definition

Die Ringmodulation (RM) multipliziert zwei Signale. Das Ergebnis enthält die Summen- und Differenzfrequenzen und (bei reiner RM) nicht die ursprünglichen Frequenzen. Bei zwei Sinuswellen mit 440 und 300 Hz: Ausgang bei 740 Hz und 140 Hz. Bei obertonreichen Klängen vervielfachen sich die Kombinationen und das Spektrum wird inharmonisch: Glocken, Metalle, Roboterstimmen. Die Amplitudenmodulation (AM) ist ähnlich, behält aber den Träger bei.

Verwendungen der RM

• Glocken und metallische Percussion (zwei Rechteckwellen im nicht ganzzahligen Verhältnis: 808-Cowbell und Becken nutzen verwandte Prinzipien kombinierter Oszillatoren).
• Roboterstimmen: Die Dalek-Stimmen in der Serie Doctor Who entstanden bei der BBC mit einem Ringmodulator bei niedriger Frequenz (etwa 30 Hz) auf der Stimme.
• Einen Bass oder Lead verschmutzen mit einem Modulator, der der Note folgt (Tracking), um die Intonation zu erhalten: Bei ganzzahligen Verhältnissen (1:1, 1:2) bleibt das Ergebnis harmonisch.
• Schnelles Tremolo und „Growl“ mit Modulatoren bei 20–80 Hz.

Werkzeuge

Sync und RM gibt es auf fast allen analogen und virtuellen Synthesizern: Prophet-5 V, Jup-8 V, ARP 2600 V (eigener Ringmodulator), Korg MS-20 V (Ringmod), CZ V (Ring zwischen den Linien), Mini V (hat im Original keinen nativen Sync; die Version von Arturia fügt Funktionen hinzu). In FL Studio: 3x Osc kann den dritten Oszillator als Amplitudenmodulator der anderen beiden nutzen (AM-Option: Mit einem Oszillator im Audiobereich liegt das Ergebnis nahe an der Ringmodulation), Sytrus (RM-Matrix zwischen den Operatoren). Für Ringmodulation auf Audiospuren braucht man eigene Effekte: Kilohearts Ring Mod (im kostenlosen Essentials-Paket), Ableton Frequency Shifter im Ring-Modus oder einen Frequency Shifter wie das kostenlose Valhalla FreqEcho für verwandte Effekte.

Beispiel in a-Moll

Refrain-Lead bei 128 BPM auf Am – F – C – G: Melodie E5 – D5 – C5 – A4 mit Sync-Lead (Slave-Hüllkurve +30 Halbtöne, Decay 400 ms), Glide 40 ms, Unison 3 Stimmen. Glöckchen in RM mit zwei Sinuswellen (Verhältnis 1:1,47), das die langen Noten eine Oktave höher verdoppelt, Decay 1,5 s.

Häufige Fehler

• Sync ohne Bewegung des Slaves: statischer, anonymer Klang.
• RM mit zufälligen Verhältnissen auf melodischen Parts: Sie verstimmen die Harmonie.
• Pegel: Beide Techniken erzeugen viele Höhen, kontrolliere 3–6 kHz mit einem dynamischen EQ.

Übung

1. Nimm an einem Synthesizer mit Sync einen Sweep der Slave-Frequenz über 4 Takte auf und vergleiche ihn mit einem Sweep eines resonanten Filters.
2. Erzeuge mit RM zwischen zwei Sinuswellen drei Klänge: Glocke (nicht ganzzahliges Verhältnis), „Octave up“ (Verhältnis 1:1 mit Offset), Tremolo (Modulator bei 8 Hz).

Verweise

„Subtraktive Synthese“, „FM-Synthese“, „Filter“, „Lead-Design“, „Schlagzeug-Design: Snare und Hi-Hat“.