Jobst Peter Fricke

Die digitale Klangsynthese auf der Basis von Impulsfolgen

Gezielt generierte Spektren und ihre Variation im Sinne der Klangfarbengesetze

Abstract

Impulserzeugte Klänge haben unter besonderen Bedingungen Formantstruktur. Aus diesem Grunde haben fast alle impulserregten herkömmlichen Musikinstrumente von Natur aus Klänge mit Formanten; denn sie produzieren im Analogverfahren Formanten auf dem Wege über Impulse, deren Formen vom Spieler in begrenztem Umfang variiert werden können. Auch die Steigerungsempfindung vom pp zum ff wird über die Formen der Impulse gesteuert.

Es wird ein Modell vorgeführt, das diese Klangerzeugung digital nachzubilden gestattet. Dazu werden mehr oder weniger unsymmetrische "runde" Impulse und Kombinationen von zwei unsymmetrischen Dreiecksimpulsen, die allein schon sieben Parameter zu variieren gestatten, auf Gesetzmäßigkeiten ihrer spektralen Struktur untersucht, mit dem Ergebnis, daß schon mit diesen Mitteln fast jede beliebige Spektralstruktur hergestellt werden kann.

Durch Impulse erzeugte Spektren besitzen - im Gegensatz zu Sägezahn, Rechteck usw. - grundsätzlich eine ausgeprägte Struktur mit einer mehr oder weniger starken Welligkeit. Senken und Einschnitte im Spektrum, die im Extremfall bis zum Auftreten von Nullstellen wie bei Klavier, Cembalo oder Kontrabaß entarten können, scheinen Merkmale zu sein, die bei den vom Gehör als angenehm empfundenen Klängen unbedingt vorhanden sein müssen. Solche Spektren konstituieren bei aller Vielfalt die Klasse der durch die herkömmlichen Musikinstrumente geprägten Klasse von Klängen.

Zur Einführung

Das Thema enthält ein paar Begriffe, die zunächst erläutert werden sollten. Es ist zu klären, was Impulsfolgen sind, wozu sie gebraucht werden können und was sie bewirken.

Dann geht es um die Klangfarbengesetze und die psychologischen Funktionen, die sie beschreiben. Es wird die Frage behandelt, wodurch sich diejenigen Töne auszeichnen, die der Musiker als typisch, als charakteristisch oder als klangfarblich instrumentengerecht einstuft.

An dritter Stelle wird ein Abschnitt eingeschoben, in dem die besonderen Merkmale eines angenehmen, nicht-penetranten Tones behandelt werden. Schließlich werden viertens die Bedingungen genannt, die dazu notwendig sind, einen Ton mit den beschriebenen spektralen Eigenschaften als Zeitsignal digital zu generieren. Dank der Hörbeispiele wird es dann möglich sein, sich auch hörend zu vergewissern, was die Impulsformung auf der Basis der digitalen Synthese leistet.