Klangerzeugung

Wie bereits angesprochen, ist der MIDI-Standard eine reine Steuerungssprache. Er übermittelt keine hörbaren Töne, wie dies zum Beispiel im Wave-Format der Fall ist. Die eigentliche Klangerzeugung findet entweder innerhalb des GM-kompatiblen Keyboards, des Expanders, der Soundkarte oder des Drumcomputers statt.

Zwei Arten der Klangerzeugung haben sich durchgesetzt : Das Frequenzmodulationsverfahren und der sogenannte Wavetable. Während ersteres heutigen Klangerwartungen und -ansprüchen kaum noch gerecht werden kann, findet sich ein Wavetable auf fast allen Soundkarten für PCs.

a) Die Frequenzmodulationssynthese (= FM-Synthese)

Bei der FM-Synthese werden die unterschiedlichen Klänge mit Hilfe von mindestens zwei Oszillatoren erzeugt.
Der erste liefert einen konstanten Ton, den sogenannten "carrier", der zweite (in professionellen Systemen sind mehr möglich) ein periodisches Signal ("modulator"), welches den Ausgangston moduliert und so ein eigenes Timbre erzeugt. Durch die Beeinflussung von Hüllkurve, Ausklingzeit, Anschlag und ähnlichem eröffnen sich kreative Möglichkeiten der Klangsynthese.
Für die Erstellung von Playbacks zur unterrichtlichen Verwendung oder der Vorbereitung von Karaoke-Files eignet sich die FM-Synthese jedoch aufgrund ihres artifiziellen Klangs nicht.

Hörbeispiel 1: Ausschnitt aus dem Song "Angels" von Robbie Williams.
Zunächst der Ausschnitt aus dem Originalsong, einer Wave-Datei.

 

Hörbeispiel 2:Hier wird ein MIDI-File des Stückes mittels FM-Synthese wiedergegeben.

 

b) Die Wavetable-Synthese

Auf heutigen Soundkarten finden sich selbst im unteren Preissegment sogenannte "Wavetables", also Wellenform-Speicher, die innerhalb eines Bausteins mindestens die 128 General MIDI- Instrumente und die Schlagzeug-Sets beinhalten.
Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass hierbei Naturinstrumente "gesamplet", also digitalisiert und abgespeichert werden können. Die Qualität der einzelnen Klänge hängt von mehreren Faktoren ab:

- Die Anzahl der genommenen "Proben" für das jeweilige Instrument. Dies ist vor allem eine Kostenfrage, denn durch eine höhere Anzahl von Samples pro Oktave wird mehr Speicherplatz auf dem Wavetable belegt.
- Bei Instrumenten, deren Amplitude nicht abrupt abfällt, müssen die Klänge in Schleifen, sogenannte "loops" gefasst werden. Hierbei ist es wichtig, dass man den Anfangs- und Endpunkt der Schleife nicht hört.

Es gibt aber auch Grenzen der Digitalisierung. So ist eine verzerrte E-Gitarre und vor allem die menschliche Stimme nur schwer bzw. gar nicht in all ihren Nuancen nachzuahmen.

Im Rahmen dieser Folge wird lediglich eine Kurzdarstellung der Spezifika gegeben. Einführungen in die technischen Grundlagen des Samplings und der synthetischen Klangerzeugung erfolgt in einer späteren Folge dieses Workshops. Wer sich jetzt schon informieren möchte sei auf folgende Literatur verwiesen:
Ackermann 1991; Will In: Schaffrath (Hg.) 1991/ S. 51ff.;
Buhlert In: Enders / Hanheide (Hg.) 1993, S. 266-277.).

Hörbeispiel 3: Dasselbe MIDI-File, wiedergegeben mit Wavetable-Klängen.

Um die Leistungsfähigkeit von MIDI-Files zu veranschaulichen, soll einer Aufnahme des berühmten langsamen Satzes aus Joaquin Rodrigos "Concierto de Aranjuez"
(Einspielung Norbert Kraft & The Northern Chamber Orchestra, Naxos 8.550729)
die entsprechende MIDI-Datei (Das komplette File findet sich unter:
http://www.prs.net
gegenübergestellt werden:

Hörbeispiel 4a) Einspielung Norbert Kraft & The Northern Chamber Orcchestra.

 

Hörbeispiel 4b) MIDI-File, ausgegeben auf GM-Wavetable der Firma Terratec.