Kaufberater Modeling

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Gerade im Heavy-Bereich arbeiten viele Gitarristen mit Modeling – so auch Jeff Waters (Annihilator)

Der Amp steht Modell

Modeling in allen Lebenslagen

An der digitalen Simulation des Gitarrenverstärkers führt heu-

te kaum ein Weg vorbei. Dabei gibt es verschiedene Ansätze,

wie der Sound per Modeling erzeugt wird: vom praktischen

Combo bis hin zur Software fürs Gitarrenrecording.

Siegeszug des Computers

Der Rechner hat in das Gitarristenlager eine

klaffende Furche geschlagen und dabei den

Altmeister Röhrenamp empfindlich verletzt.

Der Angreifer ist leicht, flexibel und aufgrund

kompakter Abmessungen außerordentlich

wendig. Sein Gedächtnis kennt hunderte

Klangstrategien statt der üblichen Handvoll.

Dazu entspringt sein Motor einer neuen Pro-

duktionsgeneration, die nicht länger in der teu-

ren Werkstatt gewartet zu werden braucht und

überdies auch keiner Tagesform unterliegt.

Die digitale Revolution ist dabei kaum mehr

als zehn Jahre alt. Mit dem Synthesizer VL-1 stell-

te die Firma Yamaha 1994 erstmals ein sünd-

haft teueres Musikinstrument vor, das mittels

eines technischen Verfahrens namens „Physical

Modeling“ Blasinstrumente künstlich imitier-

te. Bereits ein Jahr darauf bereitete dann die

Firma Roland alle Gitarristen mit dem V-Guitar-

System darauf vor, dass dieses neue Verfahren

auch vor Gitarren- und Verstärkersimulationen

keinen Halt machen würde.

Der große Durchbruch ließ nicht lange

auf sich warten: Der Line 6 Pod von 1998

vereinte für wenig Geld eine Vielzahl von

Verstärkersimulationen und integrierten

Effekten in einem kompakten Gehäuse. Damit

erteilte der Pod manchem Übungsverstärker

die rote Karte und etablierte sich in Windeseile

in Heim- und Projektstudios und auch im

Livebetrieb.

Gegenüber dem Rolandsystem be-

schränkte sich der Pod auf die Simulation

der Verstärkerkette, bot aber neben dem

Preisvorteil eine unmittelbare Einsetzbarkeit

an jeder elektrischen Gitarre, während die

V-Guitar-Geräte bis heute nach dem Einsatz

hexaphonischer Tonabnehmer verlangen.

So avancierte der Pod zu einem Bestseller,

in dessen Fahrwasser sich schnell weitere

Konkurrenzprodukte wiederfanden.

Mehr als Ersatz

Ergänzt um aufgemotzte Rackvarianten, wurde

so ein breiter Anwenderbereich mit der neu-

en Technologie „infiltriert". Durch den Preis,

die klangliche Vielseitigkeit und die einfache

Anwendung war bereits diese erste Modeling-

Generation für viele Anwender keinesfalls nur

Ersatz für echte Verstärker, sondern auch über-

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Gitarren Markt 2008/09

Kein Modeling, aber eine analoge Simulation für Aufnahme-

zwecke: der Rectifier Recording Preamp

Modeling bezeichnet ein digitales Verfahren

der Nachbildung existierender Vorgänge. In

unserem Fall geht es dabei typischerweise

um die Simulation eines Verstärkers mit vor-

geschalteten Effekten, einer Lautsprecherbox

und dem zugehörigen Aufnahmemikrofon.

Festgelegter Klang

Tatsächlich ist Modeling nicht an eine be-

stimmte Gerätegattung gebunden. Modelliert

werden heute auch Instrumente und Studio-

peripherie jeglicher Art. Dabei können, je nach

Aufwand, selbst einzelne Bauteile und dynami-

sche Prozesse erfasst werden. Wie das getan

wird, steht in einer Rechenvorschrift, die den

Klang im Unterschied zu den Bauteilen fest-

legt. Genau hier grenzt sich der Modeler von

anderen Simulationen ab.

Denn natürlich lässt sich auch mit

Transistoren oder Röhren ein Klangergebnis

imitieren, denken wir nur an den Sansamp

oder den Boogie Rectifier Recording Preamp.

Nachgebildet wird ein fortlaufender Echtzeit-

prozess. Ein Eingangssignal wird in das

System eingespeist, berechnet und mit dem

Klangverhalten einer simulierten Schaltung

in Abhängigkeit von Pegel, Frequenz und Zeit

wieder ausgegeben. Keine triviale Aufgabe.

Regelelemente

So haben wir es in der Raumakustik beispiels-

weise mit einem teilweise linearen System zu

tun. Trifft Schall auf eine Wand, wird dieser fre-

quenzabhängig, nicht aber pegelabhängig re-

flektiert. Ein solches System lässt sich mit einem

einzigen umfassenden Messsignal gut erfassen.

Die resultierende sogenannte Impulsantwort

enthält alle Informationen, um mit beliebigen

anderen Eingangssignalen verrechnet zu wer-

den – so anzutreffen im vielfach eingesetzten

Faltungshall, der einem Eingangssignal eine

Raumakustik aufprägt.

So einfach ist es bei Verstärkern allerdings

nicht. Diese verfügen über Regelelemente, die

in jeder Einstellung und Kombination gemes-

sen werden müssten – ein enorm zeitintensi-

Mit dem VG-8 fing alles an, mit dem Pod kam der Durchbruch

aus attraktives Zweitgerät für die heimische

Probe und jede Aufnahme. Bevor wir uns der

eigentlichen Gretchenfrage widmen, möch-

ten wir euch zunächst mit dem technischen

Verfahren vertraut machen.

aber nach oben begrenzte Sättigung geraten.

Eine universelle Impulsantwort, selbst pro

Reglereinstellung, ist deshalb keine Lösung.

Viel sinnvoller ist es, ein Modell zu erschaf-

fen, das das Schaltungsverhalten formalisiert

und bei gegebenem Eingang einen Ausgang

vorhersagt. Hier spricht man von „Physical

Modeling“.

Wenn dieses mathematische Modell das

Verhalten einer Schaltung exakt abbildet, dann

würde das Eingangssignal auch entsprechend

dem Original „verbogen“ werden und auch so

klingen.

Abgleich mit tatsächlichen Eigenschaften

Um dieses Ziel umzusetzen, wird eine Schal-

tung meist in Teilbereiche zerlegt, die, für

sich betrachtet, eine einfachere Formalisierung

gestatten. Erst im zweiten Schritt wird ermit-

telt, wie diese Teilsysteme miteinander inter-

agieren.

Schließlich wird das theoretische Modell

mit den tatsächlichen Eigenschaften der

Schaltung abgeglichen, die aufgrund von

Bauteiltoleranzen und anderen unvorherseh-

baren Nebeneffekten von der Theorie abwei-

chen kann.

Natürlich wägt man auch ab, welche

Eigenheiten überhaupt imitierenswert sind.

Ob Temperaturdrift, Röhrenalterung oder be-

stimmte Nebengeräusche in eine Nachbildung

gehören, ist Ansichtssache. Die Integration von

Bedienelementen bringt eine solche Formel

übrigens nicht durcheinander, sie wird ledig-

lich aufgrund der Abhängigkeiten komplexer

und rechenintensiver.

Steht die Modellspezifikation, folgt die

Umsetzung in das echtzeitfähige System.

Dieses errechnet in Abhängigkeit vom einge-

henden Pegel und Frequenz sowie der jeweili-

gen Reglerstellung unmittelbar ein adäquates,

artefaktfreies Ausgangssignal.

Modeling bis ins Letzte: Im Peavey Revalver mkIII

kann man sogar selbst die Röhren tauschen

Modeling per Bodenpedal

Entsprechende Geräte sind heute als Hardware

für den Heim- und Projektbereich, für das pro-

fessionelle Tonstudio, aber auch in unterschied-

lichen Varianten für den Bühneneinsatz anzu-

treffen. Darüber hinaus findet man sie auch

vollkommen entmaterialisiert als Software.

Hardware oder Software

Grundsätzlich ist es für den Klang unerheblich,

ob das Modeling in Softwareform im Rechner

oder in einem autarken Gerät mit eingebautem

Signalprozessor stattfindet.

In beiden Fällen handelt es sich um Pro-

grammcode. Die Softwarelösung nutzt dabei

die bestehende Audio-Hardware, was zu einer

weiteren Ersparnis führt. Dafür sind Systeme

wie Guitar Rig oder Amplitube nicht ohne

Rechner nutzbar. Wichtige Unterschiede gibt

es dennoch: Die Reaktionsgeschwindigkeit

des Modelers ist in „geschlossenen Systemen“

vordefiniert, in Rechnersystemen dagegen

ver Vorgang. Bei kontinuierlich arbeitenden

Reglern ist dies ohne Interpolation gar nicht

zu leisten. Zwar gibt es das Verfahren der dy-

namischen Faltung, dieses ist allerdings extrem

rechenintensiv und entbindet nicht von dem

immensen Aufwand in der Umsetzung.

Begrenzte Sättigung

Hinzu kommt, dass sich ein typischer

Gitarrenverstärker auch im Pegel nicht linear

verhält. In vielen Fällen wird dieser bei stär-

kerem Eingangspegel in eine wachsende,

Um die erklärende höhere Mathematik schum-

meln wir uns hier herum und verweisen auf eine

detaillierte Einführung unter: www.uaudio.com/

webzine/2008/september/analog.html

Gesamter Signalpfad

Modelingverfahren finden sich heute in fast

allen Bereichen der Gitarrentechnik. Nahezu

der gesamte Signalpfad ist als Simulation ver-

fügbar, angefangen bei der Gitarre (Fender

Stratocaster VG, Line 6 Variax), über diverse

Einzel- und Multieffekte bis hin zu den gän-

gigen Verstärkersimulationen einschließlich

Lautsprecher und Mikrofon.

Modeling für die Bühne: Vollverstärker und Pedalboards

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Erlaubt noch während der Mischung Soundwechsel: Mode-

ling-Software wie Native Instruments Guitar Rig

Native Plug-ins wie Amplitube von IK Multimedia werden

durch die CPU berechnet

Amp-Modeling in Pro Tools und Logic Pro

Kann fast alles – Modeling, Effekts, Gitarren,

Synthesizersounds: Roland VG-99

Steht auf Modeling: Dave Mustaine (Megadeth)

variabel, oder besser gesagt, abhängig von der

Audio-Hardware.

Diese Signalverzögerung oder Latenz ist

ein allgemeiner Fluch der Digitaltechnik

und leider unvermeidbar. Überall, wo di-

gitalen Komponenten im Spiel sind, wird

das Signal gegenüber einer rein analogen

Verbindung verzögert. Generell gilt: Je kür-

zer die Systemverzögerung, desto besser das

Spielgefühl. In der Studiomischung hingegen

spielt dieser Aspekt allerdings so gut wie keine

Rolle. Im Vorteil ist die Software, wenn es dar-

um geht, einen Modeler mehrfach zu nutzen

– kein Problem für ein Plug-in. Hinzu kommt

der zweite Bonus, dass man den Sound noch

in der Mischung unmittelbar anpassen oder

komplett tauschen kann.

Unterstützung des Formats

Im Software-Bereich gibt es

weitere

Unterscheidungskri-

terien. Arbeitet ihr mit einem

Sequenzer, so sollte der Modeler

das zugehörige Plug-in-Format

(VST, AU oder RTAS) unterstützen.

Des Weiteren unterscheidet

man zwischen nativen und DSP-

Formaten.

Native

Plug-ins

werden durch die CPU eures

Rechners berechnet, belas-

ten diese allerdings auch

entsprechend. Beispiele für

diesen Typ sind Guitar Rig,

Amplitube oder Revalver.

DSP-Plug-ins setzen hingegen eine speziali-

sierte Hardware in eurem Rechner voraus, die

selbst Rechenleistung zur Verfügung stellt.

Das bekannteste Beispiel ist Digidesigns Pro

Tools. Weitere Anbieter sind Universal Audio

und t.c. electronic. Etablierte Hersteller wie

Waves bieten dabei ihre Produkte durchaus für

mehrere Plattformen an.

Hierdurch ergibt sich beim

Wechsel von einem Studio in das

nächste eine höhere Kompatibilität

(Waves GTR).

Nahtloser Klangtransfer

Eine einzigartige Kompatibilität

der Anwendungen ermöglicht Line 6.

Von diesem Hersteller stehen neben

der bekannten Pod-Reihe die Vetta-

Vollverstärkerserie und die klangkompa-

tible Software Gearbox zur Verfügung.

Ein Klangtransfer kann hier also vom

Rechner nahtlos bis auf die Bühne ver-

laufen.

DSP-Plug-ins laufen auf Systemen wie Pro Tools,

UAD-1/2 und Powercore

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DSP-PlugIns laufen auf Systemen wie Pro Tools, UAD-1/2 und Powercore

Klare Problemstellung

An der Frage, wie gut ein digitales Modell

denn wirklich klingt, scheiden sich die Geister.

Und auch wir werden euch keine pauschale

Antwort geben.

Das Problem ist eigentlich klar: Bezieht sich

ein Modeling-Hersteller auf ein Original, so stellt

er sich einem Klangvergleich, den er eigent-

lich nur verlieren kann. Quasi jede Simulation

ist mit limitiertem finanziellen und zeitlichen

Aufwand betrieben und deshalb zwangs-

weise ein Kompromiss. Ob dieser hörbar ist,

hängt von mehreren Faktoren ab. Technisch

betrachtet, spielen vor allem die Qualität der

Umsetzung und die verfügbare Rechenleistung

eine Rolle. Während die Qualität mit Talent, Zeit

und Geld zu tun hat, braucht sich ein Hersteller

von Musikelektronik um die Rechenleistung

heute kaum noch Gedanken zu machen – sie

wächst quasi automatisch. Genau hier liegt

ein elementarer Unterschied zur traditionellen

Hardware. Zumindest theoretisch verfügt jede

neue Modeling-Generation über zusätzliche

Kapazitäten, die sich in Detailtreue und weite-

rer Flexibilität äußern können.

Eventuell ist es für den Hersteller auch klü-

ger, den Imitationsaspekt in den Hintergrund

zu drängen. Schließlich braucht man die

Simulationsvorgabe nicht zu nennen oder

kann diese während der Entwicklung kreativ

nach seinen eigenen Vorstellungen formen, so

wie es beispielsweise Rocktron vormacht.

Konservative Rocker

Zu geringe Spieldynamik, zu hohe Latenz

und ein kalt-klinischer Sound: Das wird dem

Modeling-Amp gern pauschal vor den Bug

geknallt. Seien wir ehrlich: Im Gitarristenlager

herrscht ein gewisser Konservatismus, der

eigentlich so gar nicht zur revolutionären

Einstellung der Rockmusik passt. An jeder Ecke

trifft man auf Insider, die wissen, wie viel dyna-

mischer und wärmer die Röhre im Vergleich zur

sterilen Digitalbüchse klingt.

Wer sagt denn eigentlich, dass eine Röhre

grundsätzlich warm klingt, ein Transistor- oder

gar digitales Produkt nicht? Ein Tubescreamer

arbeitet auch ohne Röhren, ein Krank-Vollröh-

renamp klingt ebenfalls härter als ein Twin ...

Kaum jemand hinterfragt, wie aktuell solche

Statements eigentlich sind. Die Digitaltechnik

schreitet in rasanten Schritten voran, während

man sich im Röhrenlager um „New Old Stock“

die Köpfe einschlägt und auf hohem Niveau

stagniert. Neutral betrachtet, darf man feststel-

len, dass schon der erste Pod zumindest eine

Klangqualität aufwies, die ihn zu einem erfolg-

reichen Produkt machte, in das es sich lohn-

te, weitere Mühen zu investieren. Und dieser

erste Pod ist zehn Jahre alt. Computertechnik

dieses Alters findet man oft genug auf dem

Sperrmüll!

Dass sich die angebotenen Produkte ver-

kaufen, lässt sich anhand der wachsenden

Produktvielfalt ablesen. Dazu trifft man immer

wieder auf Aussagen namhafter Künstler, die

auf ihren Studioproduktionen und der Bühne

regelmäßig das digitale Biest von der Leine

lassen. Heute sieht man selbst in der dunkels-

ten Abteilung die schwedische Dampfwalze

Meshuggah ohne Boxen mit Line-6-Verstärkern

auf der Bühne.

Vergleichbarkeit

Wichtig ist auch, keine Äpfel und Birnen mit-

einander zu vergleichen. Es liegt auf der Hand,

das ein aufgedrehter Rectifier anders als ein

modellierter Sound klingt, der die Einflüsse der

Box und Mikrofons mit imitiert. Entsprechend

sollte man nicht Kopfhörersound mit dem

Proberaum-Stack vergleichen, sondern eher

mit dem Klang in der Studioregie.

Wer konstanten Bedarf an unterschied-

lichen Sounds hat, der sollte einen Modeler

auch durchaus als möglichen Helfer betrach-

ten. Geräte wie der Boss GT-10, Line 6 Pod X3

Live oder der Digitech GSP1101 können über

programmierbare Loops mit existierenden

Amps kombiniert werden. So kombinert man

beide Welten und ergänzt seinen Amp um zu-

sätzliche Kanäle oder einfach nur leistungsfä-

hige Effekte.

Röhrensound in allen Ehren. Ich habe selbst

Amps, die ich um keinen Preis missen wollte.

Andererseits sollten wir Gitarristen langsam

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Digitaler Amp-Simulator ohne offensichtliche Vorbilder:

Rocktron Prophesy II

Nahtlose Kompatibilität bei Line 6

Die passende Kanalerweiterung für einen Röhrenamp: ein

Modeling-Amp mit Loop

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in der modernen Welt ankommen. Schon die

Proberaumsituation einer Rockband ist oft

auf dem Stand von 1970 eingefroren. Zwei bis

drei Stacks brüllen sich an, während sich eine

Gesangsanlage und der Schlagzeuger darüber-

schieben. Hallo?

Seit den Sechzigern hören wir Musik

in Stereo. Wir dagegen erzeugen Krach in

Mono und rechtfertigen dies als notwendi-

gen Wumms im Rücken. Dabei wünschen wir

uns alle auch einen tadellosen Live- und CD-

Sound.

Stimmiges Gesamtbild

Wie wäre es, alle Vorurteile über Bord zu wer-

fen? Ist die Gesangsanlage ausreichend dimen-

sioniert, könnten Bass und Gitarren „gemein-

sam“ mit dem Gesang über diese erklingen.

Ehe ihr nun die Nase rümpft – anders läuft es

bei Livekonzerten doch auch nicht.

Gibt es da keinen Wumms? Doch. Aber

hat euch jemals jemand geraten, euren Amp

auf der Bühne lauter zu drehen, damit man

euch im Saal auch hört? Live wie im Studio

geht es um ein stimmiges Gesamtbild. Einer

entsprechenden Beurteilungsreferenz eines

solchen Gesamtbild hat man sich im typischen

Proberaum leider beraubt – da klingt nichts

gemeinsam.

Etliche Vorteile

Grundsätzlich hat das zwar nichts mit

Modeling zu tun. Aber genau diese Technik

bietet euch neben einer variablen Lautstärke

auch etliche weitere praktische Vorteile für

wenig Geld: Programmierbarkeit, höhere

Klang- und Effektvielfalt, Transportvorteile,

Stereo- oder separate Effektkanäle, geringere

Reparaturanfälligkeit sowie die Möglichkeit für

Direktaufnahmen. Ich bin der Letzte, der nicht

einräumt, dass ein toller Röhrenverstärker viel-

leicht doch besser als ein digitales Pendant

klingt. Aber wenn sich mit dessen Hilfe ein ver-

bessertes Gesamtergebnis schaffen lässt, wäre

das nicht einen Versuch wert?

Ulf Kaiser

Auch The Edge (U2) motzt seinen Sound via Modeling auf

Statement Roland

Sven Harnisch (Produktmanager Gitarre bei Roland/Boss):

Mit dem VG-8 brachte Roland als erste Firma ein digi-

tales Modeling-Gerät für Gitarristen auf den Markt.

Bei allem Erstaunen hat die Musikerwelt 1995 dessen

Vorteile noch nicht unmittelbar begriffen. Inzwischen

weiß jeder Gitarrist mit Modeling etwas anzufangen

und die Vorteile für sich zu nutzen, indem er stets

sämtliche wichtigen Amps und Gitarren in handlichen

und günstigen Geräten im Zugriff hat. Roland/Boss hat

diese Technologie ständig weiterentwickelt. War das

Modeling in den Neunzigern hauptsächlich durch die

Prozessorleistung limitiert, hat sich die Chip-Technologie

rasend schnell weiterentwickelt. Heute steht für ein ein-

ziges Amp-Modeling die Rechenpower eines gesamten

früheren GT-6-Multieffekts (GT-6) zur Verfügung, sodass

die Dynamik und Nuancen weiter verfeinert werden

konnten. Den Ritterschlag bekam das Roland-Modeling

durch die Kooperation mit der Firma Fender: So findet

sich Roland Gitarren-Modeling für E- und Akustikgitarren

in der Fender VG Stratocaster wieder. Auch sind die

Roland-Verstärkersimulationen des 59 Fender Bassman

und 65 Deluxe Reberb weltweit die einzigen autorisier-

ten Modellierungen dieser Amps.

Statement Native Instruments

André Estermann (Product Manager Guitar Division

bei Native Instruments):

Jeder Amp stellt für Native Instruments eine neue

Herausforderung dar. Zunächst suchen wir ein beson-

ders gut klingendes Exemplar, das wir vertrauensvoll

in die Hände unserer DSP-Spezialisten geben. Der

Amp wird analysiert und die Schaltung in Teilstufen

unterteilt. Jede Schaltungsstufe wird aufwendig ver-

messen und individuell modelliert.

Schon in dieser frühen Phase werden aufwendige

Hörvergleiche durchgeführt, in denen wir die Qualität

der modellierten Teilstufen verifizieren. Hierzu wer-

den die Schaltungen des Amps aufgetrennt, sodass

wir die mathematischen Teilmodelle im Hörtest der

Hardware gegenüberstellen können. Die Qualität

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der Teilstufen wird solange optimiert, bis praktisch

kein hörbarer Unterschied mehr existiert. Nach der

Modellierung der Teilstufen werden diese zu einem

Gesamtmodell zusammengeführt.

Bei der Modellierung spielen die komplexen

elektrischen Wechselwirkungen der einzelnen

Funktionsstufen eine wichtige Rolle. Mit viel Liebe

zum Detail versuchen wir, die Eigenschaften des

Systems detailgetreu abzubilden.

Das Ergebnis wird wieder am Vorbild gemessen

und solange verfeinert, bis sowohl Klang als auch die

Performance unseren Qualitätsansprüchen gerecht

werden. Erst wenn wir beim Spielen nicht mehr

hören und fühlen, ob es sich um das Modell oder die

Hardware handelt, wird der neue Amp in Guitar Rig

integriert.

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