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Verstärker in elektronischen Musikinstrumenten sind etwas irreführend bezeichnet. Sie verstärken nämlich kein Eingangssignal, können also nicht dafür sorgen, daß das Ausgangssignal stärker ist als das Eingangssignal. Hier ist einfach der englische Begriff Amplifier (kurz Amp), der gleichermaßen auf HiFi- oder Instrumentenverstärker angewendet wird, aber keine Signalverstärkung impliziert, fälschlicherweise auch in diesem Einsatzgebiet verwendet worden.

Die Aufgabe des Verstärkers ist hier vielmehr, das Ausgangssignal zwischen null und der Stärke des Eingangssignals zu regeln.

Anordnung im SignalwegBearbeiten

In den meisten Fällen ist im eigentlichen Synthesestrang der Verstärker das letzte Glied, in der subtraktiven Synthese beispielsweise also den Filtern nachgeschaltet. Das hat den Vorteil, daß der Verstärker neben dem eigentlichen Instrumentenklang auch ein etwaiges Grundrauschen regeln kann. Nur in wenigen Fällen sitzt er vor der Filtersektion.

Ein Sonderfall ist die additive Synthese, die naturgemäß pro Oszillator, also pro Oberton, einen hüllkurvengesteuerten Verstärker hat.

Bei Modularsynthesizern ist die Verschaltung natürlich variabel und somit auch die Anordnung des Verstärkers im Synthesestrang.

Derweil sind Effekte dem Verstärker immer nachgeschaltet.

BauartenBearbeiten

Analoge VerstärkerBearbeiten

Analoge Verstärker sind besonders in Synthesizern und anderen elektronischen Klangerzeugern mit teilweise oder komplett analogem Signalweg zu finden, also beispielsweise in Analog- und Hybridsynthesizern, aber auch in älteren Samplern. Sie funktionieren ähnlich wie Verstärker in anderen Bereichen, nur daß sie eben nicht im klassischen Sinne verstärken.

Im wesentlichen unterscheiden sie sich durch die Steuerung.

VCABearbeiten

VCA steht für voltage-controlled amplifier, also einen spannungsgesteuerten Verstärker. Bei ihm wird die Stärke des Ausgangssignals im Verhältnis zum Eingangssignal über analoge Steuerspannungen geregelt: Je höher die Spannung, desto stärker das Ausgangssignal.

Die überwiegende Anzahl der Analogsynthesizer verwendet VCAs, darunter alle spannungsgesteuerten Synthesizer, vor allem alle Modularsynthesizer, und auch in Analogsynthesizern mit „digital“ gesteuerten Oszillatoren (DCOs) und in Hybridsynthesizern mit Digitaloszillatoren überwiegen sie.

Einer ihrer Vorteile ist, daß sie ohne großen technischen Aufwand stufenlos regelbar sind. Sollte die Spannungssteuerung selbst wiederum digital gesteuert werden, etwa weil der Synth speicherbar ist, müssen zumindest an den Modulationseingängen dennoch Glättungsmaßnahmen getroffen werden. Außerdem kann ein VCA meist ohne Umschweife auch externe Steuerspannungen annehmen; sofern der Klangerzeuger also über eine entsprechende Patchbuchse verfügt, kann sein VCA von außerhalb moduliert werden.

DCABearbeiten

DCA steht für digitally controlled amplifier, also einen nach wie vor analogen Verstärker, dessen Ausgangssignal aber direkt digital geregelt wird.

In reinen Analogsynthesizern sind DCAs eher nicht anzutreffen. Ihre Domäne sind weitgehend digitale, komplett programmierbare Geräte, die dennoch einen Analogverstärker verwenden und die D/A-Wandler im Signalweg vor dem Verstärker haben. Das Argument pro DCA ist nicht wie beim DCO die höhere Präzision in der Steuerung weitgehend ohne analoge Ungenauigkeiten, sondern die einfachere Ansteuerung, weil in dem ansonsten volldigitalen Gerät keine unnötige Analogtechnik verbaut werden soll, die schon prinzipbedingt einen größeren baulichen Aufwand mit sich bringt. Auch hier muß bei kontinuierlichen Veränderungen der Ausgangslautstärke, also bei Modulationen, die digitale Rasterung herausgeglättet werden.

Digitale VerstärkerBearbeiten

Mit der zunehmenden Digitalisierung elektronischer Klangerzeuger erwies es sich als praktikabel, auch die Verstärker digital auszuführen. In diesem Fall wird die im digitalen Signal enthaltenen Daten zur Signalstärke beeinflußt.

Nachteilig bei digitaler Verstärkung ist zum einen, daß sie im Gegensatz zu entsprechenden analogen Schaltkreisen nicht gesättigt und auch nicht auf die gleiche Weise übersteuert werden kann, wodurch gewisse Klangcharakteristika verlorengehen. Zum anderen ist die Ausgangsstärke eines digitalen Signals naturgemäß gerastert, wobei die Rasterung mit zunehmender Bitrate feiner wird.

An Vorteilen gibt es zunächst einmal den nochmals geringeren baulichen Aufwand. Separate Hardware ist nicht erforderlich, die Signalstärkeberechnungen werden mit sowieso vorhandenen Prozessoren durchgeführt. Digitale Signale sind auch weniger anfällig für äußere Einflüsse und Rauschen.

TVABearbeiten

TVA, also time-variable amplifier, ist ein Kunstausdruck von Roland, der nichts weiter bezeichnet als einen Digitalverstärker mit fest angegliederter Verstärkerhüllkurve. Das ist an sich nichts besonderes, denn Verstärkern ist in den allermeisten Fällen eine eigene Hüllkurve zugewiesen.

ModulationenBearbeiten

Das einzige, was bei einem Verstärker moduliert werden kann, ist die Stärke des Ausgangssignals. Dies kann aber auf unterschiedliche Arten geschehen.

VerstärkerhüllkurveBearbeiten

Üblicherweise ist dem Verstärker eine eigene Hüllkurve zugeordnet, die orientiert an Anfang und Ende eines Tons den zeitlichen Verlauf der Lautstärkenänderung regelt. Die Intensität dieser Modulation ist nicht regelbar, denn beim Minimalwert der Verstärkerhüllkurve kommt aus dem Verstärker nichts heraus und beim Maximalwert die eingestellte Maximallautstärke, natürlich abhängig von der Stärke des Eingangssignals.

Gerade am Verstärker läßt sich die Funktionsweise und Auswirkung einer Hüllkurve gut erkennen. Wenn Attack null ist, setzt der Ton schlagartig ein, mit zunehmendem Attack-Wert schwillt er allmählich an. Wenn Sustain auf den Maximalwert gesetzt ist, hält der Ton mit konstanter Lautstärke an; steht es auf null, klingt er je nach eingestelltem Decay-Wert sofort schneller oder langsamer aus. Release verhält sich ähnlich wie Decay, aber nicht sofort, sondern am Ende des Tons.

Einige einfachere Synthesizer haben nur eine Hüllkurve (bei polyphonen Synthesizern pro Stimme). Auch die ist zunächst fest dem Verstärker zugeordnet, kann aber auch zum Modulieren anderer Ziele verwendet werden. Teilweise kann sie vom Verstärker auch abgekoppelt werden, so daß der Ton wie bei einer Orgelhüllkurve jeweils sofort einsetzt und endet.

Modulation per LFOBearbeiten

Meistens gibt es auch die Möglichkeit, einen Verstärker per LFO mit regelbarer Intensität zu modulieren. Typische Einsatzzwecke können sein:

  • Tremolo – LFO mit Dreieckwelle und moderat schneller Geschwindigkeit, geringere Modulationsintensität. Die Lautstärke schwillt an und ab.
  • Mandolineneffekt – LFO mit fallender Sägezahnwelle und hoher Geschwindigkeit, volle Modulationsintensität. Der Ton setzt schlagartig ein, klingt aus und setzt wieder schlagartig ein.
  • Gate (à la „Won’t Get Fooled Again“) – LFO mit Rechteck- oder Pulswelle und mittlerer, zum Songtempo synchronisierter Geschwindigkeit, volle Modulationsintensität. Die Lautstärke wechselt fortwährend zwischen dem eingestellten Grundwert und Stille.

Siehe auchBearbeiten

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