Phase-Distortion-Synthese (Casio CZ)

Definition

Die Phase Distortion (PD) ist die Technik, die Casio mit der CZ-Serie einführte (CZ-101 von 1984, später CZ-1000, CZ-3000, CZ-5000, CZ-1). Eine Sinuswelle wird mit variabler Geschwindigkeit innerhalb jedes Zyklus aus einer Tabelle gelesen: Wird die erste Hälfte des Zyklus schneller und die zweite langsamer gelesen, verformt sich die Sinuswelle zu einer obertonreichen Welle (ähnlich einem Sägezahn). Der Grad der Verzerrung wird vom DCW (Digitally Controlled Wave) gesteuert, das sich mit seiner Hüllkurve ähnlich verhält wie das Öffnen eines Filters.

Aufbau eines CZ

• DCO (digitaler Oszillator) mit 8 Wellenformen: Sägezahn, Rechteck, Pulse, doppelte Sinuswelle, Saw-Pulse und drei „resonante“ Formen (Resonance I, II, III), die einen sich öffnenden resonanten Filter imitieren.
• DCW: Tiefe der Phasenverzerrung (0 = reine Sinuswelle); mit seiner Hüllkurve mit 8 Stufen.
• DCA: Verstärker mit Hüllkurve mit 8 Stufen.
• Zwei Linien (Line 1 und Line 2), kombinierbar, mit Ringmodulation und Noise Modulation; Detune zwischen den Linien für Dichte.
• Die Hüllkurven mit 8 Stufen (Rate und Level) mit Sustain- und Endpunkt erlauben komplexe Bewegungen, viel differenzierter als ein ADSR.

PD vs. subtraktiv

• Das DCW hat keine echte Resonanz: Die „Resonance“-Formen simulieren sie mit einer Welle, die einen wandernden Obertonpeak enthält. Das Ergebnis erinnert an einen resonanten Filter-Sweep, aber mit digitalem, sauberem, „gläsernem“ Charakter.
• Es gibt keinen analogen Filter, also keine Filtersättigung: Der Klang bleibt auch bei geschlossenem DCW glänzend. Viele moderne Emulationen fügen dennoch Filter hinzu.

Typische Klänge

• Saubere und definierte Bässe (Saw mit DCW, das sich in 150–300 ms schließt): hervorragend für House, Electro, Synthpop.
• „Falsche“ resonante Sweeps (Resonance-Form + lange DCW-Hüllkurve): digitaler Acid-Charakter.
• E-Piano und Glocken mit doppelter Sinuswelle und Ringmodulation zwischen den Linien.
• Pads mit zwei verstimmten Linien und mehrstufigen Hüllkurven.
• Digitale Brass-Klänge der 80er.

Instrumente

CZ V (V Collection 9) emuliert den CZ-101/CZ-5000 mit Erweiterungen (Modulationen, Effekte). Für die PD sind die wichtigsten Optionen CZ V und einige moderne Synths mit „Phase Distortion“-Modus (zum Beispiel erlauben die Warps von Vital und Serum sowie Arturia Pigments ähnliche Phasenverformungen).

Beispiel in a-Moll

House-Bass bei 122 BPM in CZ V: Line 1 Saw, DCW 70 %, das in 200 ms auf 20 % fällt, DCA mit Decay 400 ms; Line 2 eine Oktave tiefer mit Rechteckwelle, Detune +6 Cent. Linie A1 – A1 – C2 – E1 auf dem Offbeat zwischen den Bassdrums; EQ mit HP bei 35 Hz und leichter Anhebung bei 900 Hz für Präsenz. Akkord-Stabs Am7 – Dm7 mit Form „Resonance II“ und sehr schneller DCW-Hüllkurve: ein Klang, der an den House der späten 80er erinnert.

Häufige Fehler

• Die „Fettigkeit“ eines Minimoog suchen: Der CZ liefert Präzision und Glanz, keine Sättigung. Füge bei Bedarf einen Sättiger für Wärme hinzu.
• Zufällig programmierte Hüllkurven mit 8 Stufen: Beginne mit 3–4 Stufen und füge nur bei Bedarf weitere hinzu.
• Das Velocity → DCW vergessen: Es ist der einfachste Weg, den Klang ausdrucksvoll zu machen.

Übung

1. Erstelle in CZ V denselben Bass mit festem DCW und mit DCW-Hüllkurve: Vergleiche den „sprechenden“ Effekt.
2. Baue mit der Resonance-Form einen Acid-Sweep auf einer Sechzehntellinie in a-Moll nach (A1 A2 C2 A1 G1 …).
3. Vergleiche denselben Pluck, in CZ V und in einem subtraktiven Synth (Mini V) gebaut: Beschreibe den Unterschied im Spektrum.

Verweise

„Subtraktive Synthese“, „FM-Synthese“, „Filter“, „Sync und Ringmodulation“, „Hüllkurven, LFO und Modulation“.