Synthesizer-Grundlagen: Oszillator, Filter und Hüllkurve

Kurz: Ein Synthesizer erzeugt Klänge aus Schwingungen: Oszillatoren liefern die Grundwellen, Filter formen den Klang, Hüllkurven steuern Lautstärke und Verlauf, LFOs sorgen für Bewegung.

Genauer: Die subtraktive Synthese ist die klassische Bauweise (Moog, Prophet, Minimoog, moderne Software-Synths): Man beginnt mit einem obertonreichen Klang und filtert weg, was man nicht will. Ihre Bausteine gelten fast überall.

Im Detail

Oszillator (VCO)

Erzeugt eine Wellenform mit einer Frequenz (Tonhöhe):

• Sinus: rein, nur Grundton.
• Sägezahn: hell, alle Obertöne (Bässe, Streicher, Leads).
• Rechteck/Puls: hohl, ungerade Obertöne; Pulsbreite verändert den Klang.
• Dreieck: weich.
• Rauschen (Noise): für Hi-Hats, Wind. Mehrere Oszillatoren leicht verstimmt (Detune) klingen fett. Oktav und Fine-Tuning bestimmen die Lage.

Filter (VCF)

Formt den Klang durch Wegnehmen von Frequenzen: Tiefpass (Low-Pass, lässt Tiefes durch, macht dumpfer), Hochpass, Bandpass. Parameter: Cutoff (Grenzfrequenz) und Resonanz (Betonung an der Grenze, „quäkig“). Die Cutoff-Bewegung (zum Beispiel per Hüllkurve) erzeugt den typischen „Wah“-Sound.

Hüllkurve (ADSR) und LFO

Die ADSR-Hüllkurve beschreibt, wie sich ein Parameter (meist Lautstärke) über die Zeit ändert: Attack (Anstiegszeit), Decay (Abfall zum Haltepegel), Sustain (Haltepegel, solange die Taste gedrückt ist), Release (Ausklingen nach Loslassen). Kurzer Attack + kurzes Release = Zupfen/Perkussion, langer Attack = Streicher-/Pad-Klang. Ein LFO (Low Frequency Oscillator) bewegt Parameter periodisch langsam: Vibrato (Tonhöhe), Tremolo (Lautstärke), Filterwabern.

Mehr Syntheseformen und Ausprobieren

FM-Synthese (Yamaha DX7), Wavetable, additive, granulare und physikalische Modellierung. Effekte (Hall, Delay, Chorus, Verzerrung) runden den Klang ab. Zum Ausprobieren eignen sich Browser-Synthesizer und die Web Audio API (OscillatorNode, BiquadFilterNode, GainNode mit linearRampToValueAtTime als Hüllkurve). Lerne mit Presets zu arbeiten und einen Parameter nach dem anderen zu verändern.

Siehe auch: MIDI und DAW, Audioformate, Sprachsynthese