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Sampling bezeichnet das digitale Aufzeichnen von Klängen (Samples) zur späteren Wiedergabe durch ein elektronisches Musikinstrument (Sampler, Sampleplayer).

Technischer Vorgang des SamplingsBearbeiten

Das Sampling funktioniert ähnlich wie eine Aufnahme für CD, MP3 oder dergleichen. Ein Audiosignal wird in regelmäßigen Abständen abgetastet, analysiert, und daraus wird ein digitaler Wert gewonnen. Das Verfahren wird auch Pulse Code Modulation (PCM) genannt. Dieses Abtasten geschieht einige tausend Mal pro Sekunde.

Aus den so gewonnenen Daten kann der Klang bei der Wiedergabe des Samples entsprechend detailgetreu rekonstruiert werden.

Einsatz von SamplesBearbeiten

Zunächst wurden Samples genutzt, um Klänge, die so kein Musikinstrument erzeugen kann, auf relativ einfache Art und Weise in Musik zu verwenden, etwa Geräusche oder menschliche Sprache. Dies wurde in der Musique concrète schon länger praktiziert, allerdings war dafür noch die umständliche Handhabung von Tonbändern notwendig, z. B. das Zuschneiden eines Tonbandes auf eine bestimmte Länge, das Hintereinanderkleben von Tonbandschnipseln oder das Herstellen kurzer Endlosbänder, um Loops zu erzeugen. Diese Art von Nachbearbeitung wurde auf digitalem Wege einfacher. Eine gerade in den 1980er Jahren beliebte Anwendung war die Verwendung von Sprachsamples für Stottereffekte wie in Paul Hardcastles "Nineteen", indem ein bestimmter Teil des Samples geloopt wurde.

Das gängigste Einsatzgebiet von Samples ist die naturgetreue Wiedergabe des Klanges eines Instruments, insbesondere eines akustischen Instruments. Die Mehrzahl der seit Ende der 1980er Jahre gebauten elektronischen Klangerzeuger basiert auf diesem Prinzip, allerdings liegen Samples hier zumeist in einem Festspeicher (ROM) vor und sind nicht veränderbar. Diese Geräte werden zusammenfassend auch Rompler (kurz für ROM-Sampleplayer) genannt. Nach einigen ab Mitte der 80er gebauten Arranger-Keyboards und elektronischen Orgeln war der erste so ausgestattete Synthesizer die KORG M1.

Dieses Einsatzgebiet erfordert allerdings einen erhöhten Aufwand beim Einsatz der Samples. Die aufgezeichneten Klänge müssen häufig über einen Bereich von mehreren Oktaven gespielt werden können. Die Tonhöhe eines Samples kann verändert werden, indem es mit einer höheren oder niedrigeren Geschwindigkeit abgespielt wird. Dabei verändert sich allerdings auch der gehörte Klangeindruck (Micky-Maus-Effekt). Um das zu vermeiden, werden pro Klang mehrere Samples in unterschiedlichen Tonhöhen (Multisamples) benötigt, im Extremfall ein Einzelsample pro Ton/pro Taste. Um die abspielbare Länge eines Samples zu verlängern, nicht aber das Sample selbst, wird es häufig geloopt.

Häufig werden Samples auch in diesem klanglich sensiblen Bereich nicht exakt so wiedergegeben, wie sie aufgezeichnet wurden. In den meisten Samplern und in praktisch allen Romplern ist es üblich, Samples mit den Mitteln der subtraktiven Synthese zu bearbeiten. In reinen Romplern, die das Einladen oder Aufzeichnen eigener Samples nicht erlauben, ist diese Klangbearbeitung die einzige Möglichkeit für den Benutzer, Einfluß auf den Klang zu nehmen.

Nachdem im Laufe der 1980er Jahre die in Samplern zur Verfügung stehenden Speichermengen zugenommen hatte und diese auch bezahlbar geworden war, wurden auch längere Samples möglich. In bestimmten Musikrichtungen, etwa im Hip Hop, begann man nun, ganze Phrasen zu samplen, etwa Passagen aus fertig produzierten Musikstücken anderer Interpreten. Eines der wohl berühmtesten Exemplare hierfür war "Ashley's Roachclip", eine Instrumental-Funknummer von den Soul Searchers aus dem Jahre 1974. Eric B. entnahm aus dem Song einige Samples für "Paid In Full", insbesondere eine sehr markante Schlagzeugfigur. Diese Figur wurde wiederum von anderen Produzenten und Künstlern übernommen und wurde hierzulande einem breiten Publikum bekannt durch "Girl You Know It's True" von Milli Vanilli und einige andere Titel aus dem gleichnamigen Album.

Dieses Vorgehen brachte allerdings auch rechtliche Probleme mit sich, denn mitunter bedienten sich Künstler und Produzenten bei den Werken anderer ohne vorherige Abstimmung. Manch ein Autor wollte aber seine Werke nicht schnipselweise in den Kreationen anderer wiederfinden, für gewöhnlich aber sollte für das Recht, diese Auszüge zu verwenden, entsprechend gezahlt werden. Gerade in den Jahren um 1990, als diese Praxis noch jung war, mußten diverse Publikationen aufgrund urheberrechtlicher Streitigkeiten komplett vom Markt genommen werden.

Als die ersten 16-Bit-Racksampler wie der AKAI S1000 qualitativ hochwertiges Sampling bezahlbarer machten, fanden sie noch eine weitere Anwendung: als Ersatz für Bandmaschinen. Analoge Bandmaschinen galten in den 80ern als veraltet und waren ohnehin schwierig zu handhaben, und fortgeschritteneres Editieren bedeutete entweder Herumschneiden am Band selbst oder Überspielen mit Verlusten. Digitale Bandmaschinen gab es längst, diese waren aber horrende teuer, besonders wenn man viele Spuren brauchte. Statt dessen nahm man Sampler für die erste Aufzeichnung.

Natürlich konnten die damaligen Sampler schwerlich ganze Spuren in der Länge ganzer Songs aufnehmen, und selbst wenn, war die viele mitaufgezeichnete Stille Verschwendung von kostbarem Speicherplatz. Statt dessen wurden nur kurze zusammenhängende Passagen gesamplet, und was sich wiederholte, war meist nur einmal als Sample vorhanden, das dann abgespielt wurde, wann immer die zu wiederholende Stelle im Song vorkam. Die aufgezeichneten und nachbearbeiteten Samples wurden dann von einem Sequenzer per MIDI gestartet – eine Vorgehensweise ähnlich heutiger Digital Audio Workstations, nur komplett in Hardware.

Besondere Begriffe aus dem Bereich des SamplingBearbeiten

Pulse Code ModulationBearbeiten

Pulse Code Modulation (PCM) ist die Technik zur Digitalisierung von Klangsignalen, auf der die Aufzeichnung und Wiedergabe von Samples beruht. Der Begriff selbst wird allerdings nur selten angewandt; er war Mitte der 1980er Jahre ein sehr populäres Marketingelement bei elektronischen Orgeln und Arranger-Keyboards, als diese mehr und mehr mit ROM-Samples ausgestattet wurden, was gegenüber der zuvor verwendeten analogen Klangerzeugung ein großer klanglicher Fortschritt war.

SampleBearbeiten

Ein Sample kann zweierlei sein. Rein technisch gesehen bezeichnet es eine einzelne Information, die beim Digitalisieren eines Klanges ermittelt wird, also der kleinste Bestandteil eines Samples. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird Sample aber häufiger verwendet für eine ganze digitale Klangdatei.

SamplerateBearbeiten

Samplerate oder Abtastrate bezeichnet die Anzahl von Abtastvorgängen beim Sampling pro Sekunde. Häufig verwendet wird eine Samplerate von 44,1 kHz, bei der der Klang 44.100mal pro Sekunde analysiert wurde. Inzwischen kommen gerade bei Software erheblich höhere Sampleraten zum Einsatz, etwa 96 oder 192 kHz. Das menschliche Ohr nimmt klangliche Einbußen erst ab einer Samplefrequenz über dem Doppelten der Hörschwelle von 20 kHz nicht mehr wahr. Bei früheren Samplern liegt die Samplerate allerdings noch deutlich darunter, was zu einem dumpferen Klang führt, weil hohe Frequenzen im Sample nicht mehr abgebildet werden können. So niedrige Sampleraten werden heutzutage nur noch als klangbildendes Stilmittel eingesetzt.

MultisampleBearbeiten

Ein Multisample ist eine Zusammenfassung mehrerer zusammengehöriger Samples. Für gewöhnlich werden Multisamples beim Samplen von anderen Instrumenten verwendet, indem pro Oktave zwei oder mehr Samples in regelmäßigen Intervallen aufgenommen werden (z. B. vier Samples pro Oktave auf C, E♭, G♭, A). Aber auch Velocity Switching oder das Umschalten zwischen Samples durch andere Controller, etwa ein Dämpferpedal, kommt bisweilen zum Einsatz.

Velocity SwitchingBearbeiten

Velocity Switching ist eine besonders in Multisamples angewandte Technik. Wie der Name schon sagt, wird mittels Anschlagsdynamik zwischen Samples umgeschaltet, so daß bei stärkerem Anschlag ein anderes Sample gespielt wird als bei schwächerem. Bei Klavier- und E-Piano-Samples ist dies schon seit vielen Jahren üblich, da diese je nach Anschlagstärke unterschiedlich klingen. So gibt es beispielsweise bei Piano-Samples pro Ton je ein Sample für p (piano), mf (mezzoforte) und f (forte), p = von Velocity 1-42, mf = 43-87, f = 88-127, oder als Steigerung sogar fünffach: pp, p, mf, f, ff.

StartpunktBearbeiten

Der Startpunkt ist die Position in einem Sample, ab der der Sampler oder Sampleplayer das Sample abspielt. Idealerweise liegt er am Anfang des Samples, um keine Sampledaten am Anfang ungenutzt zu lassen und somit Speicherplatz zu verschwenden.

Manche Sampler unterstützen mehrere Startpunkte in einem Sample, um wahlweise unterschiedliche Teile des Sample wiedergeben zu können, z. B. wenn in einem Sample nacheinander mehrere Schlaginstrumente aufgezeichnet sind. Dabei sollte allerdings meistens durch Endpunkte oder Loops sichergestellt werden, daß die Wiedergabe nicht über den nächsten Startpunkt hinweg abläuft.

Single-CycleBearbeiten

Single-Cycle bezeichnet ein Sample, das genau die Länge einer Wellenform mit seiner eigenen Tonfrequenz hat. Wenn also ein Sample mit Kammerton A (440 Hz) aufgezeichnet wurde, wäre es als Single-Cycle-Sample genau 1/440 Sekunde lang. Um es länger klingen zu lassen, wird es geloopt.

Single-Cycle-Wellenformen existierten schon lange, bevor das eigentliche Sampling aufkam. Schon bei frühen Synthesizern mit Digitaloszillatoren hat man neben den errechneten Grundwellenformen durch damals aufwendige Resynthese erstellte Digitalwellen verwendet, um ganz neue Klänge und realistischere Nachbildungen von Naturinstrumenten zu ermöglichen.

Konventionelle Sampler setzen so kurze Samples meist nicht ein, weil längere Samples das Ausgangsmaterial originalgetreuer abbilden. Single-Cycle-Digitalwellen und -Samples kommen eher zum Einsatz bei wavetableartigen Klangsynthesen, wo ganze Reihen solcher Audioschnipsel beliebig durchfahren werden.

LoopBearbeiten

Loops (Schleifen) werden bei Samples verwendet, um diese künstlich zu verlängern, ohne mehr Speicherplatz zu benötigen, indem ein Teil des Samples oder das ganze Sample beliebig oft wiederholt wird. Auf diese Art und Weise kann beispielsweise aus einem nur sehr kurzen Trompetensample ein Ton gewonnen werden, der länger gehalten werden kann, als jeder Trompeter blasen kann. Ein anderes Beispiel sind Drumloops, wo aus einer gesampleten Schlagzeugfigur z. B. ein Takt geloopt wird.

Loops werden definiert durch sogenannte Loop Points. Der Abschnitt zwischen diesen Loop Points wird in der Schleife wiederholt. Dabei muß der erste Loop Point mit dem Startpunkt des Samples, ab dem das Sample an sich abgespielt wird, nicht identisch sein. Beim Setzen von Loop Points sollte dringend darauf geachtet werden, daß diese Stellen im Sample denselben Wert haben. Idealerweise hat die durch das Sample erzeugte Wellenform an beiden Stellen Nulldurchgänge. Anderenfalls kann es zu Knacksern beim Loopen kommen. Bei Monosamples ist dies noch relativ einfach, bei Stereo- oder anderen mehrkanaligen Samples ist es mit zunehmender Kanalzahl schwieriger, gleichzeitige Nulldurchgänge in allen Kanälen zu finden.

Man kann sich beim Loopen von nichtrhythmischem Material behelfen mit Crossfades. Die einzelnen Sampledurchgänge werden nicht abrupt gestartet und gestoppt, sondern ein- und ausgeblendet. Gleichzeitig werden die Ein- und Ausblendabschnitte überlagert, so daß das Sample am Ende in seinen eigenen Anfang überblendet. Knackser und ähnliche Artefakte am Start- oder Endpunkt des Samples werden so komplett ausgeblendet. Bei rhythmischem Material ist dies schon schwieriger und nur notwendig, wenn die gesamplete Rhythmusfigur keine hinreichende Stille aufweist. Selbst dann sollte an einer möglichst leisen Stelle übergeblendet werden.

Loops können bei ausreichend langen Samples auch händisch (oder mit einem Sequenzer) emuliert werden, indem die Samplewiedergabe wiederholt abgebrochen und neu gestartet wird. Dieser Effekt ist zu hören beispielsweise in Nineteen von Paul Hardcastle und im Film Ferris macht blau, in dem die Hauptfigur mit einem E-mu Emulator II seine eigene Stimme "stottern" läßt.

Pitchshifting, Timestretching, Micky-Maus-EffektBearbeiten

Ein Problem, das beim Sampling immer wieder in Erscheinung tritt, ist die feste Verbindung von Tonhöhe, Länge des Samples bzw. Abspielgeschwindigkeit und der damit verbundenen klanglichen Veränderung. Sprich, das Verändern der Tonhöhe (Pitchshifting) und der Geschwindigkeit (Timestretching) eines Samples hängt grundsätzlich fest zusammen, und mit der Tonhöhe verändert sich auch der Klangcharakter.

Viele Sampler haben die Möglichkeit, Pitchshifting und Timestretching voneinander zu entkoppeln. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn eine ganze Phrase gesamplet wurde, allerdings in einer anderen Geschwindigkeit als der eingespielten benötigt wird. Würde nun das Sample stumpf schneller oder langsamer abgespielt, entstünde ein Effekt, wie wenn man eine Schallplatte oder ein Tonband schneller oder langsamer abspielt. Nicht nur ändert sich der Klangcharakter, sondern bei Melodie- oder Begleitpassagen auch die Tonhöhe. Um dies zu vermeiden, wird das Sample so umgerechnet, daß es langsamer oder schneller klingt, aber dieselbe Tonhöhe behält. Dies geht allerdings nur in einem begrenzten Rahmen, um klangliche Nebenwirkungen zu vermeiden.

Bei Samples von Gesang oder anderen Musikinstrumenten wiederum kommt es immer wieder vor, daß die Tonhöhe variabel sein muß, um das Sample tonar auf einer Klaviatur spielen zu können. Wenn man jetzt beispielsweise einen gesungenen Vokal gesamplet hat und ihn höher spielt als gesungen, so klingt es nicht so, als wenn derselbe Sänger diesen höheren Ton singt, sondern so, als wenn der Sänger vorher Helium inhaliert hätte. Nicht nur der Ton ist höher, sondern die ganze Stimme, was daran liegt, daß wieder nicht nur der Grundton erhöht wird, sondern alle Obertöne gleichermaßen. Hier spricht man auch vom Micky-Maus- oder Chipmunk-Effekt. Dieser läßt sich auf elektronischem Wege nur schwer vermeiden; hier ist der Einsatz von Multisamples erforderlich.

ResamplingBearbeiten

Resampling bezeichnet den Vorgang, ein Sample abzuspielen, während des Abspielens zu bearbeiten, z. B. mit einem Filter oder Effekten, und das Ergebnis mit demselben Gerät wieder zu samplen. Es wird besonders dann angewandt, wenn ein Klang auf eine Art bearbeitet werden soll, die das Instrument eigentlich nicht beherrscht, weil es z. B. nicht genügend unterschiedliche Effekte gleichzeitig erzeugen kann.

Besondere Vorgehensweisen beim SamplingBearbeiten

Grundsätzlich wird beim Sampling ein Audiosignal aufgezeichnet, gegebenenfalls dafür digital gewandelt und für einen Sampler oder Sampleplayer spielbar gemacht. Es gibt aber je nach Einsatzgebiet manchmal besondere Vorgehensweisen, die eine besondere Erwähnung verdienen.

  • Im Hip Hop werden Songpassagen gern direkt von Schallplatten gesamplet. Ursprünglich lag das (und liegt es teilweise heute noch) daran, daß gerade relativ unbekannte, obskure Soul- oder Jazz-Platten billig zu bekommen waren, insbesondere in Second-Hand-Läden. Häufig ist solche Musik allerdings auch nie auf CD oder anderen digitalen Tonträgern veröffentlicht worden. Das Akai MPC4000 besitzt zum Samplen von Platten sogar einen integrierten Phono-Vorverstärker. Die beim Abspielen auftretenden Nebengeräusche werden nicht entfernt; mitunter wird sogar eigentliche Stille, die nur mit dem Rumpeln und Knistern des Plattenspielers gefüllt ist, gesamplet und als Effektklang im Hintergrund abgespielt.
  • Bei hochwertigen Klaviersamples wird ein immenser Aufwand betrieben. Nicht nur wird heutzutage Wert darauf gelegt, daß jede Taste gesamplet wird, um Pitchshifting zu vermeiden, jede Taste wird auch in mehreren Anschlags- bzw. Lautstärken gesamplet, um die Veränderung im Klang je nach Stärke des Anschlages wiedergeben zu können. Um dies präzise zu bewerkstelligen, werden die Tasten des zu samplenden Instruments häufig von speziellen Robotern angeschlagen. Dabei wird jede Taste so lange gehalten, bis der Ton vollständig ausgeklungen ist, um keine Loops einsetzen zu müssen, was bei den tiefsten Tönen mitunter acht Sekunden dauern kann.
  • Das Samplen elektronischer Klangerzeuger mit MIDI kann heutzutage vollautomatisch und somit sehr zuverlässig ablaufen. Software wie SampleRobot sendet MIDI-Notendaten an den zu samplenden Klangerzeuger und zeichnet den entstehenden Klang auf. Dies geschieht auf Wunsch mehrmals pro Klang mit verschiedenen Noten, so daß automatisch fertig einsetzbare Multisamples erzeugt werden können.

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