Die technische Revolution der Musikwelt im zwanzigsten Jahrhundert

Inhaltsverzeichnis

Vorwort

aus Gegenwart und Geschichte

Hauptteil

I.) Synthesizer - unbegrenzte Klangwelt

II.) Sampler - Klangaufnahmen spielbar machen

III.) MIDI - Steuerung der Klangereignisse

IV.) Sequenzer - Editor der Musik

V.) Keyboards - Sammelbegriff für bestimmte Tasteninstrumente
a) Masterkeyboards
b) Workstation - Keyboards
c) Remote - Keyboards
d) Portable - Keyboards

VI.) Modifizierung akkustischer Instrumente und Stimmen
a) Tasteninstrumente
b) Saiteninstrumente
c) Saxophon und Bläser
d) Vocoder

Schlußwort

Stellenwert der instrumentalen Technisierung und Ausblick

in die Zukunft

Quellenverzeichnis der Hilfsmittel

Die technische Revolution der Musikwelt im zwanzigsten Jahrhundert

Vorwort

Vor kurzem gab es einen interessanten Bericht im Fernsehen über die größte Musikmesse der Welt, nämlich über die Musikmesse 2000 in Frankfurt. 2146 Firmen stellten ihre Musikinstrumente zur Schau, daß entspricht 4 % mehr als im Vorjahr. 48 Länder waren vertreten auf einer Fläche von 134.000 Quadratmetern. Was ist wohl der Grund für diese zunehmenden Entwicklung ?

Ein Grund ist sicherlich die rasante technische Entwicklung im letzten Jahrhundert. In der Elektronik sowie in der Digitaltechnik sind vielfältige Möglichkeiten entstanden, Klänge zu beeinflussen, zu verändern und neu zu gestalten. Die Möglichkeiten neue Kompositionen am Computer zu erstellen und zu bearbeiten, hätten auch so große Musiker wie Bach, Beethoven, Mozart und noch viele mehr, mit Sicherheit sehr begeistert. Hätten diese großen Künstler heute ihre Musik geschrieben, wäre sie ähnlich der früheren, aber wahrscheinlich in einer moderneren Form entstanden. Denn die Musikgestaltung ist bis jetzt schon immer von der jeweiligen Kultur und der technischen Entwicklung abhängig gewesen.

Blicken wir 300 Jahre zurück. Es begann der Bau eines Instrumentes, das man heute als "die Königin der Musikinstrumente" nennt, nämlich das Klavier, bzw. der Flügel. Ein Instrument mit sehr großem Klangumfang. Vielfältige Stilrichtungen der Musik wurden dadurch ermöglicht. Früher spielte man mit diesem Instrument klassische Stücke und gegenwärtig findet man Klavierklänge in fast allen Musikstilrichtungen. Dieses Instrument hat sich also bis heute durchgesetzt. In fast jedem zweiten oder dritten modernen Musikstück sind Klavier-untermalungen zu finden, die jeden Song einen bestimmten charakteristischen Ausdruck geben, besonders in den Balladen. Dieses Instrument ist heutzutage einfach unentbehrlich geworden und angeblich wurden noch nie so viele Klaviere und Flügel verkauft wie im Jahre 1999. Dies berichtete die Fa. Seiler auf der Frankfurter Musikmesse 2000, die seit 150 Jahren Klaviere baut und in allen Ländern verkauft.

Auch wurden angeblich noch nie so viele Bach-Kandaten verkauft wie im Jahre 1999. Ein Grund dafür ist aber wahrscheinlich auch der 250te Todestag von Johann Sebastian Bach im Jahre 2000. Wie hätte er sich gefreut, die D-Moll-Toccata auf einer Orgel zu spielen mit einer großen Auswahl von synthetischen Klängen.

Doch sollten wir nicht vergessen, dass es schon vor ca. 2600 Jahren Leute gab, die sich damals schon mit den mathematischen Grundlagen von Tönen auseinandersetzten. Da wäre der griechische Philosoph und Mathematiker Pythagoras (582-496 v. Chr.) zu nennen. Er entdeckte, dass es eine Abweichung ergab, als er 12 Quinten aneinanderreihte, nämlich das sogenannte pythagoreische Komma.

Da wäre auch noch Andreas Werckmeister zu nennen (1645-1708), der die Abweichung des pythagoreischen Komma´s durch die Aufteilung auf die 12 Quinten ausglich. So entstand der Ausdruck: "temperierte Stimmung". Temperatio bedeutet auf lateinisch Mischung. Gemischt wurde also die Tondifferenz des pythagoreischen Kommas. In temperierte Stimmung lässt sich dadurch heutzutage eine Oktave in 12 mathematische gleiche Halbtöne aufteilen. All diese Festlegungen bilden die Grundlage bzw. die Fundamente der heutigen Musikwelt.

I.) Synthesizer- unbegrenzte Klangwelt

Es war mit Sicherheit schon immer ein Wunsch des Menschen Instrumentalklänge elektronisch nachzuahmen. Aber noch größer war doch das Streben neue Klänge zu erfinden. Klänge, die man vielleicht noch nie gehört hat. Klänge mit denen man in der Musikwelt vielleicht noch einen ganz großen neuen Durchbruch schaffen könnte. Viele Experimente wurden vor langer Zeit hierzu durchgeführt und man freute sich schon wenn aus den Lautsprechern ein leises Piepsen kam.

Die ersten Geräte zur Erweiterung der Klangwelt und zur Bildung von neuen Musikstilen nannten sich Synthesizer, dessen Bezeichnung von dem englischen Wort "to synthesize" = zusammenfügen, stammt. Klänge werden hierbei in einem mehr oder weniger komplexen Verfahren erzeugt. Der große Vorteil eines Synthesizers ist, dass man den Klang in vielen Parametern regeln kann. Frequenz, Wellenform und vieles mehr läßt sich hierbei einstellen bzw. modulieren. So kann man versuchen natürliche Klänge nachzuahmen oder man ent-wickelt neue Klänge, die in der Natur gar nicht vorkommen.

Zu Beginn der 50er Jahre wurden die ersten wohnzimmergroßen Synthesizer entwickelt, die vollgestopft waren mit Elektronik. Der erste analoge, serienreife Synthesizer wurde 1964 von Robert Moog entwickelt. Dies war ein reiner Modulsynthesizer. Am Anfang gab es nur die reinen Modulsynthesizer. Diese enthielten Bausteine (Module) in Form elektronischer Schaltungen. Eine der damaligen Syntheseprinzipien ist die FM-Synthese (FM= Frequenz- modulation).

Das Prinzip an sich wurde von dem amerikanischen Wissenschaftler Dr. John Chowning entwickelt. Eine Sinus-Schwingung wird von einem zweiten Oszillator (Klangerzeuger) moduliert. Zusätzlich wird die Lautstärke (Amplitude) manipuliert, wodurch wiederum neue Schwingungen entstehen und zur Basisfrequenz hinzu addiert werden. Das Resultat konnte sich hören lassen. Der berühmte Sound des E-Pianos "Fender Rhodes" wurde mit Hilfe dieser FM-Synthese ziemlich perfekt auf dem damaligen Synthesizer "DX7" von Yamaha kopiert.

Mit der Entwicklung der Digitaltechnik, nahm der Synthesizer jedoch eine andere Form an. Ein digitaler Synthesizer besteht nicht mehr aus tatsächlich vorhandenen Modulen, sondern erzeugt seine Klänge im weitesten Sinne durch Rechenvorgänge in integrierten Schaltungen. Synthesizer bestehen heute gänzlich aus Microchips.

Die wichtigste Erfindung der elektronischen Klangerzeugung ist die digitale Umsetzung von Klangereignissen, also die elektronische Umrechnung von Originalklängen in Nullen und Einsen. Ein Syntheseprinzip hierfür ist der sogenannte Wavetable. Die grundlegende Idee der Wavetable-Synthese ist die Erfassung von Natursounds. Man nimmt zum Beispiel einen möglichst repräsentativen Klavierton, zeichnet ihn per Mikrofon auf, wandelt das Signal in einen Digitalcode um und kann diesen Ton als Zahlenkolonne an irgendeiner Adresse im Speicher des Computers ablegen. Der gesampelte Ton liegt folglich als Form einer digitalen Zahlenkombination vor, und er kann daher in jede beliebige Tonart transponiert werden.

Die aktuelle Variante der elektronischen Klangerzeugung ist die virtuelle Synthese oder auch Physical Modelling genannt, die nicht mit Samples arbeitet, sondern die Klänge berechnet. Physical Modelling existiert erst seit 1994 und stellt ein noch recht kostspieliges Verfahren der elektronischen Klangerzeugung dar. In diesem Bereich war zuerst die Fa. Yamaha tätig mit dem 1994 vorgestellten "VL1". Doch war der Preis für diese Technologie noch viel zu hoch und die Anforderungen an den Spieler waren erheblich. Mehr Erfolg hatte damals die Fa. Korg mit dem "Prophecy", der 1995 auf der Frankfurter Musikmesse vorgestellt wurde.

Der Unterschied vom Physical Modelling zu allen anderen Verfahren ist eindeutig. Das Physical Modelling beschreibt in einem Softwareprogramm das Musikinstrument hinsichtlich des Mechanismuses zur Erzeugung des Signals. Der Klang entsteht dann mehr oder weniger als Nebenprodukt. Das Physikalische Modell reagiert also auf den Musiker genauso wie das akustische Vorbild. Ein gesampelter Klang dagegen wird nur durch eine Reihe von Zahlen exakt beschrieben und läßt sich in seiner Ausdrucksweise wenig ändern.

Das Einsatzgebiet eines Synthesizers hat sich in den letzten Jahrzehnten drastisch geändert. Während es bis vor kurzem noch die Nachbildung von Natursounds war, haben sich doch neue Musikstile entwickelt. Techno, Trance, Rave und Hip Hop haben hauptsächlich ihren Ursprung den Synthesizerklängen zu verdanken. So entstanden ganze Musikkulte, wie zum Beispiel die Love-Parade, die alle Jahre in Berlin stattfindet. Ursprüngich nur ein kleines Straßenfest, hat sich dieses Fest aber im Laufe der Jahre explosionsartig auf die ganze Stadt ausgeweitet.

Auf dem Gebrauchtmarkt erzielen ältere Geräte, wie Rolands "TB-303", die "TR-Drummaschinen" oder "Minimoog" überhöhte Preise, weil sie als Techno-Legenden gelten. So werden Synthesizer auch wieder mit Knöpfen ausgestattet, wie Clavias "Nord Lead" oder Yamahas "CS-1x". Manche werden sogar wieder analog gebaut, darunter beispielsweise die diversen "TB-303-Clones".

Die wichtigsten Merkmale eines Synthesizers sind also der umfangreiche, detaillierte Einfluß auf den Klang und die damit verbundene Fähigkeit, kreative und neuartige Soundfarben zu erzeugen. Währen ältere analoge Geräte ca. 100 wirklich verschiedene brauchbare Klänge produzieren konnten, lassen sich mit den heutigen digitalen Synthesizern tausende interessanter und einzigartige Sounds erstellen. Synthesizerklänge werden heute auch bei Meditationsübungen angewendet, da bestimmte Klangarten zur Untermalung einer trans-zentalen Atmosphäre geeignet sind.

II.) Sampler - Klangaufnahmen spielbar machen

Aber Klänge können nicht nur abgespielt, sondern auch digital aufgenommen werden. Das Gerät hierzu heißt Sampler. Ein Sampler ist ein Gerät zur Aufzeichnung und Reproduktion von Klängen. Das Eingangssignal wird einige zehntausendmal pro Sekunde abgetastet und in einen proportionalen Zahlenwert umgerechnet. Über einen Analog/Digital-Wandler werden elektrische Signale in Zahlenfolgen umgewandelt. Zur Wiedergabe werden diese Zahlen-folgen von einem Digital/Analog-Wandler wieder in elektrische Spannung umgewandelt. Außerdem kann ein Sampler die aufgezeichneten Klänge transponieren und somit sind sie über eine MIDI-Schnittstelle spielbar.

Der größte Vorteil des Samplers ist aber, daß der aufgenommene Klang praktisch auf einer kompletten Klaviatur spielbar ist. Da jedoch ein Sample bei zunehmender Entfernung von der Originaltonhöhe die charakteristische Klangfarbe verliert, ist es ratsam mehrere Samples über den Tonumfang zu verteilen, dies nennt man Multisampling oder auch Mapping. Samples lassen sich schneiden, transponieren, rückwärts oder abwechselnd in beiden Richtungen abspielen und loopen. (Loop=Endlosschleife).

Bei der Frankfurter Musikmesse 2000 wurde erstmals ein Gerät vorgestellt, bei dem dieses oben benannte Multisampling nicht mehr nötig ist. Die Fa. Roland hatte erkannt, daß dieses Multisampling doch ziemlich zeitraubend ist und stellte mit ihrem Keyboard "VA-7" mit "VariPhrase"-Technik ganz neue Weichen für die Zukunft. Ein Einzelsample kann also in einem großen Tonumfang gespielt werden und die Klangfarbe, die Hüllkurve und das Tempo ändert sich dabei nicht. Somit können sogar ganze Liedtexte mehrstimmig gespielt werden, ohne das es ein Durcheinander im Liedtext gibt, da bisher bei den höheren Stimmen die Texte schneller abliefen als wie bei den unteren Stimmen. Dieses Problem ist bei "VariPhrase" nun endgültig behoben. Nebenbei sei noch die große Auswahl von 3649 Klängen und 116 Drum Sets erwähnt.

Sampler werden heute in jedem Bereich der elektronischen Musikproduktion benutzt - zu Hause, im Studio oder auch bei der Musikproduktion. Auch kann man im Musikunterricht die jungen Leute mit solchen Neuerungen motivieren, bzw. auf die zukünftige Entwicklung vorbereiten.

Traditionelle Musiker sehen aber in Samples keinen Ersatz für gute Musik. So ist doch die Art ein echtes akustisches Instrument zu spielen vielfältiger, als der Abruf eines Samples. Zum Beispiel bei der Griff- und Anblastechnik eines Blasinstrumentes oder beim Anschlagen einer Gitarre. Ein Sample ist also nur eine definierte Probe eines Klanges und nur ein kleiner Ausschnitt aus dem Klangspektrum eines Naturinstrumentes und kann damit ein akustisches Instrument mit all seinen Eigenarten nicht hunterprozentig nachahmen.

III.) MIDI - Steuerung der Klangereignisse

Der Begriff MIDI steht für Musical Instrument Digital Interface - also Digitale Schnittstelle für elektronische Musikinstrumente. Die Anfänge von MIDI waren Ende der 70er Jahre. Die meisten Synthesizer waren damals nur einstimmig zu spielen und es wurde nach Möglich-keiten gesucht, mehrere Synthesizer zu verbinden, um mehr Stimmen zu bekommen. Eines der Geräte sollte dabei als Master und die anderen als Slaves dienen. Doch bei der Datenüber-tragung und Synchronisation ergaben sich enorme Probleme. Jeder Hersteller hatte andere Parameter bei der Zeitsteuerung und die Datenkommunikation funktionierte nicht.

Schließlich entwickelte eine junge Musikelektronikfirma ein Protokoll, das Datenüber-tragungen und Zeitsteuerungen von verschiedenen Geräten gewährleistete. Dave Smith und Chet Wood von Sequential Circuits präsentierten im Oktober 1981 in Japan, einem staunendem Publikum ihr USI (Universal Synthesizer Interface). Mehrere bekannte Musikfirmen bildeten sofort ein Gruppe mit Namen Audio Engineering Society.

Ende 1982 entstand daraus das erste hochoffizielle MIDI - Protokoll. Noch im Dezember des gleichen Jahres erschienen zwei Geräte die MIDI unterstützten. Der "Prophet 6000" und der "JP-6" von Roland. Beide wurden miteinander verbunden und kleinere Schwierigkeiten sofort behoben. Der Erfolg war groß. Neue Firmen wurden gegründet und die Absatzzahlen der Synthesizer stiegen enorm. Bei GM (General MIDI) ist die Position der Instrumente genormt und jedes GM-fähige Gerät findet die Klänge an der gleichen Stellennummer wieder. Es wurde 1991 eine Gesellschaft ins Leben gerufen, die über die Einhaltung des MIDI Standards und dessen Ergänzungen wacht, die MMA (MIDI Manufactures Association = Vereinigung der MIDI Geräte Hersteller) mit Sitz in den USA. Es entstand der General MIDI Standard (GM). Bestimmte Instrumente sind also bestimmten Programmnummern fest zugeordnet.

Neben dem GM-Standard gibt es auch noch folgende Erweiterungen wie das Roland GS-Format und das Yamaha XG-Format. Diese Formate stellen eine Erweiterung hinsichtlich der auf die maximale Anzahl der Instrumente und die Anzahl der anzusteuernden Effekte dar. GS und XG kompatible Klangerzeuger sind aber auf jeden Fall auch GM kompatibel.

Über ein MIDI-Kabel werden aber keine Audio-Klangsignale übertragen sondern ausschließlich Steuerinformationen. Das sind zum Beispiel Informationen über den Notenwert, der Anschlagstärke und die Dauer, mit der die Note gespielt wird. Aber nicht nur Notendaten werden übertragen. Es ist auch möglich das Instrument, das die Noten spielen soll, über MIDI auszuwählen. Auch kann zum Abmischen der Songs über MIDI die Lautstärke, die Panoramaposition, die Effektanteile, u.s.w. eingestellt werden. MIDI verfügt über 16 Kanäle. Jedem dieser Kanäle kann ein Instrument zugeordnet werden. Eine Ausnahme ist der Kanal 10, der generell dem Drumset zugeordnet ist. Es können also mehrere Instrumente gleichzeitig auf verschiedenen Kanälen gespielt werden, dafür steht der Begriff multitimbral (timbre = Klangfarbe). Es gibt aber auch Synthesizer mit zwei unabhängigen MIDI-in-Schnittstellen.

MIDI Befehle werden der Reihe nach übertragen (seriell) mit einer Geschwindigkeit von etwa 1700 MIDI-Befehlen pro Sekunde (31250 baud). Einen Zeitversatz zwischen den einzeln gespielten Instrumenten ist also menschlich nicht mehr wahrnehmbar. Die eigentliche Klangerzeugung findet im Synthesizer oder bei Computern in der Soundkarte selbst statt.

MIDI Informationen können gesendet (MIDI-Out-Buchse), empfangen werden (MIDI-In-Buchse) oder auch unverändert weitergegeben werden (MIDI-Thru-Buchse). Damit ist es möglich mehrere midifähige Geräte miteinander zu verbinden. Die MIDI-Schnittstelle ist also eine Art Dolmetscherfunktion. Das Spiel auf der Klaviatur, das Drehen an den Handrädern oder das Umschalten von Sounds erzeugt Befehle des Gerätes in ein einheitliches Format und sendet sie an externe Midi-Geräte. Zur gleichen Zeit können aber auch MIDI-Befehle empfangen, übersetzt und ausgeführt werden.

[...]