Modular Special

MODULARSYSTEM
Unter einem modularen Synthesizer versteht man ein komplett offenes und frei konfigurierbares Modulsystem eines Synthesizers. Alle zur Klangsynthese benötigten Elemente wie Oszillatoren, Hüllkurven, Filter und Modulationsquellen bis hin zum Gehäuse können selbst zusammengestellt und mit geringem Aufwand zusammengebaut werden. Auffälligstes Merkmal ist die extern vorgenommene Verkabelung der Module, um mit dem System Klänge zu formen. Im Folgenden erläutern wir zum Einstieg die wichtigsten Grundbegriffe.

MODULE
Baugruppen wie VCOs, Hüllkurven, LFOs, VCAs, Waveshaper, Mixer, Sequenzer…

KOFFER / GEHÄUSE / STROMVERSORGUNG
In der Regel werden die einzelnen Module in ein Gehäuse eingebaut. Dies kann für mobile Zwecke auch ein Flightcase-Koffer sein. Im Prinzip reicht auch eine Pappschachtel. Die gängigste Methode alle Module mit Strom zu versorgen, ist die Verbindung der Module über ein Flachband-Kabel auf der Modulrückseite mit der Busplatine die im Gehäuse verläuft und mit dem Netzteil verbunden ist.

PATCH
Bezeichnet die von außen sichtbare Verkabelung der Module untereinander.

CV
(Control Voltage) bezeichnet die Steuerspannung i.d.R. als Spannungsverlauf über eine bestimmte Zeit. Sie wird genutzt um das Verhalten von bestimmten Funktionen quasi fern zu steuern. Module wie LFOs oder Hüllkurven sind klassische CV-Erzeuger. Ein Simples Bespiel ist den Ausgang eines LFOs mit dem Panning CV-Eingang eines Stereomixers zu verkabeln. Die Frequenz des LFOs steuert nun das rechts/links Verhältnis des am Mixer anliegenden Signals.

TRIGGER
Eine Trigger-Spannung kann ein kurzer Pulse oder eine RampDown Spannung sein. Sie fällt direkt wieder Sie wird verwendet um z.B. einen LFO neu zu starten, einen Sequenzer zu Takten oder kurze, perkussive Sounds zu erzeugen.

GATE
bei einer Gate Spannung kann der Spannungsverlauf länger sein als bei einem Trigger. D.h. die Zeit in der die Spannung hoch ist, kann selbst bestimmt werden. Ein typisches Bespiel ist das erzeugen einer Gate-Spannung durch eine Keyboard-Taste. Solange die Taste gedrückt ist, bleibt die Gate Spannung hoch. Beim loslassen fällt die Gatespannung wieder zurück auf ihren Ausgangswert.

WOZU DAS GANZE?
Der Modularsynthesizer ist das wohl vielseitigste und vor allem direkteste System der Klangerzeugung auf Hardwarebasis. Durch die eigen vorgenommenen Patches erlangt man einen Einblick in die Synthese und Entstehung eines Klangs, die einem durch viele Menüs und doppelbelegten Tasten oft verschlossen bleibt. Der Kreativität sind hier keine Grenzen gesetzt. Ein Modularsynthesizer kann jeder Klangerzeuger sein den man sich vorstellen kann; sei ein eher klassischer Synthesizer, eine Ansammlung verschiedener Sequenzer, ein Acht Oszillator Drone Synthesizer, ein Effektgerät, eine komplexe Filterbox, ein abstrakter Controller… warum nicht von allem etwas? 😉

Oszillator
Der Oszillator (VCO, Tongenerator) erzeugt das klangliche Fundament aus einer Auswahl verschiedener Wellenformen. Steuerbar sind die Tonhöhe (1V Oct / Tracking), Frequenzmodulation (FM) und die Breite der Rechteckwelle (PWM) mittels Reglern und Buchsen, zusätzlich wird über eine Buchse die Wellenform-Synchronisierung zu einem weiteren Oszillator angeboten.

Hüllkurve
Die Hüllkurve (Envelope Generator) wird via Gate-Buchse (Note spielen/drücken) gestartet und generiert mit seinen Parametern den kurvenartigen Zeitverlauf in Abhängigkeit davon, wie lange eine Note gespielt wird.

Verstärker – VCA
Der spannungsgesteuerte Verstärker (Voltage Controlled Amplifier) hebt oder senkt den Pegel des Eingangs über eine Steuerspannung. Dadurch ist es möglich, Audio- und CV-Signale in ihrer Intensität kontrollierbar zu machen. Zumeist findet sich ein VCA am Ende der Signalkette und wird vom CV-Ausgang einer Hüllkurve gespeist.

Filter – VCF
Das spannungsgesteuerte Filter (Voltage Controlled Filter) filtert aus einem eingehenden Klangspektrum Klanganteile heraus und lässt diese in Abhängigkeit der Art des Filter (Lowpass, Bandpass, Highpass) ober- oder unterhalt der mit Cutoff eingestellten Frequenz passieren.
Der Cutoff-Regler kann in positiver und negativer Auslenkung mittels weiteren Reglern und Buchsen beeinflusst werden. Resonanz (Emphasis / Q) stellt die Betonung der von Cutoff eingestellten Frequenz.

LFO
Ein LFO (Low Frequency Oscillator) funktioniert ähnlich wie ein VCO, arbeitet aber mit einem weitaus geringeren Frequenzumfang. Das Modul erzeugt verschiedene Wellenformen, welche sich in ihrer Geschwindigkeit (Frequenz) regeln lassen.

Multiple
Ein Multiple dienst der Vervielfältigung (kopieren) und Verteilung eines Signals, ob es sich dabei um Audio, CV, Audio oder Gate handelt spielt keine Rolle. Muss zum Beispiel das Gate-Signal vom Keyboard an mehrere Hüllkurven zugleich verteilt werden, ist ein Multiple für diese Aufgabe die optimale Lösung.

Noise
Das Noise-Modul erzeugt Rauschen bzw. ein rauschartiges Signal welches sich hervorragend dazu eignet, als Modulationsquelle (CV) oder zur Beimischung zum Oszillator in ein Filter geführt zu werden.

Random
Random erzeugt zufällige Spannungen, die sich fast nie 1:1 wiederholen und sich besonders mit Ziel Oszillator oder Filter für teils unvorhersehbare Klänge und Science Fiction Sounds eignen.

Inverter
Ein Inverter dreht das eingehende Signal um 180°, so ist es möglich Audiophasen zu drehen oder entgegengesetzte Modulationen durchzuführen.

Sample & Hold
Entgegen der Vermutung hat diese Funktion nichts mit Samplen im geläufigen Sinn zu tun. Im Prinzip stellt diese Funktion eine Momentabfrage bereit die sich aus einem schaltenden und einem „freien Ereignis“ zusammensetzt. Wird am Trigger-Eingang ein Gate, Clock-Signal oder Rechteck aus einem LFO gepatcht, leitet das Modul aus dem am Eingang anliegenden Signals (Rauschen, CV) den momentan geschalteten Spannungszustand am Ausgang ab.
Werden anstelle von z.B. Rauschen und Rechteck-LFO zwei Oszillatoren mit Rechteck in das Modul gepatcht, erhält man analogen Bitcrush.

Mixer
Ein Mixer führt Signale zusammen und macht diese in ihrem Anteil in der Summe bzw. Intensität regelbar.

Attenuator
Der Attenuator hat die Aufgabe, Signale (Audio oder CV) abzuschwächen (herunterregeln) um diese besser nutzbar zu machen. Nicht immer bietet es sich an, mit der vollen Intensität zu modulieren.

Sequencer
Der Sequenzer ist in der Lage nacheinander CV und/oder Gate Signale an angeschlossene Module zu senden. Damit steuert man die Tonhöhe (Note) eines Oszillators, bringt die Hüllkurve in Gang oder gibt z.B. Filter, VCA oder Waveshaper völlig neue Nuancen durch step-bezogene Steuerspannungen.

Clock
Der Clock-Divider bricht Zählzeiten herunter und ist somit hervorragend geeignet, andere schaltende bzw. Clock-abhängige Module wie Sequencer, Sample&Hold, LFOs mit Reset oder Delay mit BPM-Sync zu takten.

Benutzt man den Clock-Divider am Rechteckausgang eines Oszillators erhält man eine Auswahl Suboszillatoren die das Hauptsignal oktavweise herunterteilen. Ideal für mächtige Basslines!

Der Clock Generator erzeugt ein eigenes Clock-Signal, mit dem andere schaltende bzw. Clock-abhängige Module wie Sequencer, Sample&Hold, LFOs mit Reset oder Delay mit BPM-Sync getaktet, synchronisiert und mit verschiedenen Tempi versorgt werden können.

Quantizer
Ein Quantizer rückt eingehende CV-Werte z.B. aus einem Analog-Sequenzer oder einem Touch-Plate Controller auf gerade Notenwerte und Tonskalen. Neben der bekannten 12-Ton-Skala werden auch andere Tonskalen angeboten.

Synthvoice
Die Synthvoice setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen und ergibt somit eine komplette, Synthesizerstimme mit einem (teilweise) vorbestimmten Signalweg, der sich aber „aufbrechen“ und mit weiteren Modulen verändern lässt.

Sampler
Das Sample Modul nimmt ein Audiosignal am Eingang auf und/oder bezieht es von einem Speicher. Mit diversen Reglern und Steuereingängen kann das Sample gespielt und manipuliert werden.

Logic
Das Logik Modul stellt Verknüpfungen zwischen verschiedenen Signalen her und leitet daraus schaltende und/oder regelnde Signale ab.

Drum
Mit einem Gate oder Trigger Signal wird das Drum Modul aktiviert bzw. der Drumsound ausgelöst. Mit den Reglern kann der Klang vielseitig verändert werden.

Waveshaper
Der Waveshaper ist ein vielseitiges Modul dass man auch anstelle eines Filters nutzen könnte, dieses jedoch nicht ersetzt. Eingehende Signale (bevorzugt Dreieck und Sinus vom Oszillator) werden gefaltet, verbogen, übereinander gelegt und auch verzerrt um gänzlich neue Klangfarben zu erzeugen.

Effekt
Das Delay generiert in Abhängigkeit vom Eingang ein sich wiederholendes und zugleich abklingendes Signal, welches in Anteil, Intensität und Wiederholungsrate regelbar ist.

Der Halleffekt erzeugt einen Raumklang, der vom gekachelten Badezimmer über Kathedrale bis hin zum Grand Canyon reicht. Mit den Reglern hat man Zugriff auf sämtliche relevante Parameter dieses Effektes.

Springreverb ist ein Klassiker aus der Zeit, als man Heimorgeln mit dem mächtigen Raumklang einer Kirchenorgel versehen wollte. Der Effekt wird zumeist mechanisch mit in Schwingung versetzten Spiralen erzeugt, was einen scheppernden aber charismatischen Charakter hat.

Der Ringmodulator erzeugt die Summe UND Differenz der beiden an den Eingängen anliegenden Frequenzen. Zumeist nutzt man hierzu zwei VCOs mit Sinus-Welle, das Ergebnis hat fast immer einen metallischen Charakter.

Der Bitcrusher digitalisiert das eingehende Signal, zerlegt es in Bits und fährt die Auflösung herunter. Dadurch entstehen artefaktreiche, röchelnde Klänge die das Original-Signal teilweise noch erkennen lässt bzw. komplett deformiert.

Der Phaser-Effekt erzeugt schwebende, sich ineinander verwebende Klangmuster die aufgrund sich gegenseitig auslöschender Filterstrukturen entstehen. Mit Resonanz wird die Betonung der von Cutoff eingestellten Frequenz geregelt.

Controller
Touchplates, Theremin-Antenne, Footcontroller, Ribbon, Microkeyboard, Joystick…

Interface
Das MIDI-Interface verbindet das Modularsystem mit einer DAW oder einem MIDI-Sequencer wie z.B. einer Groovebox. Das Modul wandelt aus den gesendeten Daten wie Tonhöhe, Notenlänge, Velocity, Modulationsrad etc. Steuerspannungen und schaltende Vorgänge ab mit denen das Modularsystem, gespielt und gesteuert werden kann.

Audiointerfaces im Modularsystem haben verschiedene Aufgaben:
– Wandlung von Eurorack-Pegel auf Line-Pegel: Da die Spannungen und Pegel im Modularsystem höher sind empfiehlt es sich, z.B. mit einem Output-Modul die Pegel zu bändigen und kontrollierbarer zu machen.
– Wandlung von Line-Pegel auf Eurorack-Pegel: Ein Interfacemodul ist eine sinnvolle Ergänzung um diese Pegel eines Instruments mit Lineausgang an die höheren Spannungen im Eurorack anzugleichen.
– Bereitstellen von Einschleifwegen für externe Effektgeräte
– Ableiten von Steuerspannungen und schaltenden Werten aus einem in das Modularsystem eingespeisten Signals (Envelope Follower!)

LPG
Das LPG (Low Pass Gate) ist eine besondere Kombination aus VCA und Filter; u.a. Vactrol Bauteile sind für den besonderen Sound und das eigene Ansprechverhalten verantwortlich. Die sogenannten Buchla-Bongos und organische Percussion-Sounds sind hiermit kein Problem.

Expander
Das Modul ist als Erweiterung für ein Hauptmodul gedacht und ergänzt es um weitere Funktionen und Anschlüsse.

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