Die Oszillatoren

Das wichtigste Element der Klangerzeugung ist der Oszillator, der Baustein oder die Funktionsgruppe, in der eine Schwingung erst einmal erzeugt wird. Sein Name leitet sich von Oszillieren (= periodische Bewegung) ab. Im Oszillator entsteht die Schwingungsform, sprich das Ausgangsmaterial des Klanges. Bisweilen sagt man auch Generator oder Schwingungs-Generator, besonders dann, wenn mehrere Schwingungen gleichzeitig erzeugt werden können.

 Analoge Oszillatoren

Früher wurden Oszillatoren aus separaten elektronischen Bauelementen aufgebaut, und mit vertretbarem Aufwand ließen sich die Kurvenformen Sinus, Dreieck, Sägezahn, Rechteck und Puls erzeugen. Man spricht hier auch von den klassischen Wellenformen. Alle analogen Oszillatoren stellen die erzeugte Schwingung an ihrem Audio-Ausgang als analoges Signal zur Verfügung.

   VCO (Spannungsgesteuerter Oszillator, englisch: Voltage Controlled Oscillator)
Der klassische Analog-Oszillator schlechthin. Die Tonhöhe und andere Modulationen werden durch eine Steuerspannung kontrolliert. Ein VCO kann in der Regel Schwingungen mit den Kurvenformen Sinus, Dreieck, Sägezahn, Rechteck und Puls erzeugen.

  LFO (Niederfrequenz-Oszillator, englisch: Low Frequency Oscillator)
Ein spezieller VCO, der aber besonders langsame Schwingungen erzeugt, die unterhalb der Hörschwelle liegen. Der LFO wird meistens für Steuer- und Modulationsaufgaben benutzt.

  Rauschgenerator, (englisch: Noise, Noise Generator)
Viele zufällige und nicht in musikalisch sinnvollen Verhältnissen zueinanderstehende Schwingungen werden als Rauschen oder Krach (englisch: noise) bezeichnet, und die Baugruppe, die das erzeugt, heißt Rauschgenerator.

  DCO (Digital gesteuerter Oszillator, englisch Digital Controlled Oscillator)
Die Bezeichnung DCO findet man sowohl für analoge Oszillatoren, die digital gesteuert werden, als auch für komplett digitale Oszillatoren.

 Digitale Oszillatoren

Digitale Oszillatoren baute man in der Anfangszeit aus separaten elektronischen Bauelementen auf, die meist nur einfache Rechteck- und Puls-Schwingungen erzeugen konnten. Heute sind digitale Oszillatoren Rechenvorschriften (Computerprogramme) für spezialisierte Computerprozessoren (DSPs). Dabei werden die Schwingungsformen aus sogenannten Wellentabellen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit (Tonhöhe) ausgelesen. Diese digitalen Audio-Signale werden an digitale Filter, digitale Verstärker, digitale Multi-Effekt-Prozessoren oder direkt an einen D/A-Wandler weitergeleitet.

 Wellentabelle

Die Wellentabelle müßte eigentlich Schwingungstabelle heißen, da sie die digitalisierten Werte, also PCM-Samples, von analogen Schwingungsformen enthält. Jeder Eintrag einer Zahlenfolge in der Wellentabelle entspricht dabei einem einzelnen Schwingungsvorgang, oder sogar einem kurzen Klangverlauf (d.h. dem kompletten Zusammenspiel von Grundton und Obertönen und deren zeitliche Veränderung, was sich in der zeitlichen Änderung der Schwingungsform wiederspiegelt). Bei Synthesizern sind die Zahlen der Wellentabelle in einem elektronischen Baustein abgelegt, der nur ausgelesen und nicht beschrieben werden kann. Ein solcher Baustein nennt sich ROM (nur lese Speicher, englisch: read only memory), daher nennt man die Schwingungsformen der Wellentabelle ROM-Samples. Falls die Werte der Wellentabelle in einem beschreibbaren Speicherbaustein, RAM, abgelegt werden können, und dem Anwender Werkzeuge zur Erstellung eigener Samples zur Verfügung gestellt werden, haben wir es mit einem Sampler zu tun.

 © T.Paul Fischer