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Klanglabor: Synthesizer, Sampler, Sounddesign

Über diese App

Ein polyphoner Synthesizer als Signalkette aus Quelle, Filter, VCA und Effekten: subtraktiv, FM, Wavetable, Sampler und Granular, mit Hüllkurven, LFOs und Modulationsmatrix. Ein 3D-Wasserfall-Spektrogramm zeigt live, wie der Filter Obertöne wegschneidet oder ein Sample eine Oktave höher doppelt so hoch und halb so lang wird. Elf Sounddesign-Rezepte erklären, warum es so klingt.

Die Signalkette eines Synthesizers

Ein Synthesizer erzeugt Klang in einer Kette: Eine Quelle liefert eine Wellenform, ein Filter formt deren Obertöne, ein Verstärker (VCA) steuert die Lautstärke über eine Hüllkurve, Effekte färben das Ergebnis. Bei der subtraktiven Synthese entfernt ein Filter Obertöne aus einer obertonreichen Welle wie dem Sägezahn. Bei der FM-Synthese moduliert ein Sinus die Frequenz eines anderen, und es entstehen Seitenbänder bei f_c ± n·f_m. Ein Sampler spielt Aufnahmen ab und transponiert sie mit dem Faktor 2^(n/12).

Was die App zeigt

Das Klanglabor ist ein polyphoner Synthesizer mit den Verfahren subtraktiv, FM, Wavetable, Sampler und Granular, mit Filter, Hüllkurven, zwei LFOs, Modulationsmatrix und Effekten. Ein 3D-Wasserfall-Spektrogramm zeigt an wählbaren Messpunkten (Quelle, Filter, VCA, Ausgang), was mit den Obertönen passiert: wie ein Filter sie wegschneidet oder wie ein Sample eine Oktave höher doppelt so hoch und halb so lang wird. Elf Sounddesign-Rezepte wie Acid-Bass, Supersaw-Pad, FM-Glocke, Kick oder Granular-Wolke laden fertige Einstellungen und erklären, warum es so klingt.

Selbst ausprobieren

Spiele über die Bildschirmtastatur, die Computertastatur oder ein MIDI-Keyboard. Lade ein Rezept, verändere dann einzelne Regler und beobachte das Spektrogramm, etwa beim Drehen von Cutoff und Resonanz. Im Sampler kannst du bis zu 5 Sekunden über das Mikrofon aufnehmen und transponieren; die Aufnahme bleibt im Browser. Vergleiche danach die Rezepte für Stimme und Glas mit der Granular-Wolke.

Häufige Fragen

Was macht die Resonanz beim Filter eines Synthesizers?
Die Resonanz hebt die Frequenzen direkt an der Grenzfrequenz (Cutoff) an, während das Filter die Obertöne darüber weiter dämpft. Im Spektrum entsteht eine Spitze am Cutoff, der Klang wird schärfer und nasaler. Bewegt eine Hüllkurve den Cutoff bei hoher Resonanz, entsteht das typische „Quaken“ eines Acid-Basses; viele analoge Filter beginnen bei maximaler Resonanz selbst zu schwingen.
Was ist der Unterschied zwischen subtraktiver Synthese und FM-Synthese?
Subtraktive Synthese beginnt mit einer obertonreichen Wellenform wie Sägezahn oder Puls und formt den Klang, indem ein Filter Obertöne entfernt. Bei der FM-Synthese moduliert ein Sinus (Modulator) die Frequenz eines anderen Sinus (Träger); dabei entstehen Seitenbänder bei f_c ± n·f_m, deren Stärke vom Modulationsindex I abhängt (Besselfunktionen J_n(I)). Ganzzahlige Frequenzverhältnisse ergeben harmonische Klänge, krumme wie 1 : 1,4 unharmonische, glockenartige.
Warum klingt ein Sample höher transponiert auch kürzer?
Ein einfacher Sampler transponiert, indem er die Aufnahme schneller oder langsamer abspielt, mit dem Faktor 2^(n/12) für n Halbtöne. Eine Oktave höher (+12 Halbtöne) verdoppelt die Frequenz und halbiert die Dauer; die Formanten wandern mit, eine Stimme klingt dann nach Mickymaus. Granularsynthese oder Time-Stretching trennen Tonhöhe und Dauer, indem sie kurze Klangkörner (Grains) mit eigenem Lesetempo abspielen.
Was kann ich in dieser App ausprobieren?
Du spielst einen polyphonen Synthesizer über die Bildschirmtastatur, die Computertastatur oder ein MIDI-Keyboard und wechselst zwischen subtraktiv, FM, Wavetable, Sampler und Granular. Filter, Hüllkurven, zwei LFOs, eine Modulationsmatrix und Effekte lassen sich einstellen; ein 3D-Wasserfall-Spektrogramm zeigt an wählbaren Messpunkten (Quelle, Filter, VCA, Ausgang), was mit den Obertönen passiert. Elf Rezepte wie Acid-Bass, FM-Glocke oder Granular-Wolke laden fertige Einstellungen und erklären sie, und im Sampler kannst du bis zu 5 s über das Mikrofon aufnehmen; die Aufnahme bleibt im Browser.

Fach: Musik (Gymnasium)

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