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11.11.2019

LA-Synthese neu entdecken Workshop

Wie funktioniert die LA-Synthese?

Analoge Oszillatoren und PCM-Samples wirkungsvoll kombinieren

Sie ist bereits über 30 Jahre im Geschäft, stand bei Live-Keyboardern lange hoch im Kurs und fristet doch ein Schattendasein im Reigen der Syntheseformen für analoge und digitale Klangerzeugung: Die LA-Synthese ist hauptsächlich bei der Ü40-Generation ein Begriff. Vor allem die mit dieser Tonerzeugung kreierten Presets sind auf zahlreichen Pop- und Rockklassikern der späteren 1980er Jahre verewigt: Hybride Synthpads, Fantasy-Sounds, Streicher oder „Röchelsounds“. Aber eigentlich ist es viel zu schade, die LA-Synthese ins Keyboard-Museum zu verbannen und mit einigen schönen Anekdoten von ihr zu träumen.

Mit den heutigen Hörgewohnheiten und einer Klangästhetik, die durch elektronische Musik wie Trance, Dubstep oder Techno beeinflusst worden ist, rückt die LA-Synthese in ein anderes Licht. Plötzlich ergeben sich klangliche Möglichkeiten, die Ende der 1980er als solche noch gar nicht erkannt wurden, wie manche der 35 einzelnen Hörbeispiele zu diesem Workshop andeuten. Jedenfalls erforschen jüngere Musiker Synthesizer anders als noch vor über drei Jahrzehnten – es drehte sich damals nun einmal vieles um die Imitation herkömmlicher akustischer Musikinstrumente. So auch bei der Entstehung der LA-Synthese.

Historie in Kurzform

Im Lauf der 1980er Jahre verdrängt die Digitaltechnik analoge Musikinstrumente, zu denen auch echte Meilensteine wie Moog Minimoog, SCI Prophet-5 oder Roland Jupiter-8 zählen. Bei den Synthesizern ist es allen voran der Yamaha DX7, der nachhaltig das Interesse für neue Syntheseformen weckt. Die perfekte Nachbildung von Naturklängen scheint aber mit neueren Geräten, die mit Sampling arbeiten, noch besser zu werden. Roland erkennt die Zeichen der Zeit und stellt 1987 mit dem D-50 die LA-Synthese vor. Es werden analoge Synthese und PCM-Samples vereint und diese beiden Soundkomponenten mit einer internen Effektsektion garniert. Nicht nur gelungene Imitate von Streichern, Bläsern oder Orgeln, sondern auch schillernde Waber- und Röchel- sowie blumige Fantasy-Sounds sorgen für Aufsehen.

Das Kürzel „LA“ steht für „Linear Arithmetic-Synthese“. Genauer betrachtet ist diese Art der Klangerzeugung keine wirkliche Innovation, sondern vielmehr ein technisch-ökonomischer Kompromiss. Erinnern wir uns: ROM-Speicherplatz ist 1987 noch sehr teuer, und so nutzen die Roland-Entwickler die Erkenntnis, dass das menschliche Ohr die Klangcharaktere von Musikinstrumenten bereits innerhalb der ersten Millisekunden identifiziert. Folglich kombiniert die LA-Synthese kurze Attack-Samples mit herkömmlichen Synthesizer-Oszillatoren für die Sustain-Phase. Streicher werden beispielsweise imitiert, indem man die Aufnahme eines Bogenstrichs für die Einschwingphase und einen gefilterten Sägezahn-Oszillator verbindet. Das Sample-ROM des D-50 enthält eine ganze Reihe dieser Attack-Samples (Klavier, Trompete, etc.) sowie noch geloopte Wellenform-Samples. Wir gehen darauf noch näher ein. Die LA-Synthese findet bei Live-Keyboardern großen Anklang. Ein D-50 ist auf vielen Bühnen dieser Welt zu sehen, die Rackversion D-550 findet sich praktisch in fast jedem Studio. Nicht nur bei den Top-Alben von Prince („Lovesexy“) oder Michael Jackson („Bad“), auch beim deutschen Schlager hat er mit seinen hauchig crispen Flächenklängen seinen Platz erobert.

Zusammen mit Yamaha DX7 und Korg M1 zählt der D-50 zu den erfolgreichsten Synthesizern der 1980er Jahre. Erstmalig kommen zwar 20-bit-D/A-Wandler zum Einsatz, der Klang der Urform der LA-Synthese ist aber mitnichten als rauscharm zu bezeichnen. Trotz der Faszination ist es um die LA-Synthese um 1990 plötzlich ziemlich still geworden, der Namensvetter D-70 ist beileibe kein LA-Synthesizer mehr. Dies hat Gründe: Viele Keyboarder sind hauptsächlich an Naturklängen interessiert gewesen, die technischen Möglichkeiten zur Herstellung von ROM-Sample-Synthesizern („Rompler“) sind besser und Speicherplatz allmählich bezahlbar geworden. Roland verabschiedet sich daher ziemlich abrupt von der LA-Synthese als vorübergehende Kompromiss-Lösung und etablierte erstmals mit dem Roland JV-80 die für viele Jahre sehr erfolgreiche JV/JD-Serie auf der Basis von Multisamples. Die LA-Episode lebt aber für treue Roland-Fans insgeheim weiter.

Instrumente

Die LA-Synthese hatte 1987 ihren Preis: Ein D-50 kostete über 3.000 DM, was du heute ungefähr für einen Jupiter-Xm ausgeben musst. Roland bot diese Syntheseform während der späten 1980er auch preiswerter an: D-20, D-10, D-110 und D-5. Diese Synthesizer-Modelle erreichen zwar nicht das Soundniveau eines D-50, lieferten aber damals sehr gefragte Features wie Multimode-Parts und Einzelausgänge. Der Roland D-50/550 selbst lässt sich mit der Multimode-Expansion M-EX erweitern, die der Synthesizer-Tuner Oliver Schwarz aus Darmstadt (Musitronics) noch heute auf seiner Webseite (Kostenpunkt: 78 Euro) feilbietet – eine Synthesizer-Workstation wie die Korg M1 ist der D-50 aber dennoch nicht geworden. Ein erstes Comeback gab es vor über zehn Jahren: Die LA-Synthese wertete in Form der optionalen Karte „VC-1“ den Roland V-Synth auf. Sie ist hier vollständig editierbar und ermöglicht den Import originaler SysEX-Dateien. Beim V-Synth kann man auf Wunsch die Rauschfahne des originalen D-50 zugunsten eines sauberen Klangbilds abschalten. Die zwischen 2004 und 2006 angebotene „V-Card D-50“ ist heute nur gebraucht zu ergattern. Beim 2005 erschienenen Rackmodell V-Synth XT ist diese Karte bereits fest integriert.

Erneut Aufschwung erhält die LA-Synthese nachdrücklich im Jahr 2017. Unter der Bezeichnung „D-50 DCB“ taucht erstmals ein Software-Instrument auf, das über die RolandCloud (rolandcloud.com), ein Abo-Modell, konsumiert und als VST/AU-Plugin in den üblichen DAWs wie Cubase, Logic oder Live gespielt werden kann. Zuvor gab es kein Software-Instrument, das die LA-Synthese detailgetreu rekonstruierte. Wie schon beim V-Synth ist der Gesamtklang sauber und transparenter sowie das Timing-Verhalten bei eintreffenden MIDI-Noten – ein bekannter Schwachpunkt des ersten D-50 - stabiler. Der jüngste Vertreter ist die Hardware-Version Roland D-05, ein kompaktes Soundmodul aus der Boutiqe-Serie. Es bietet die gesamte LA-Klangerzeugung und zusätzlich einen polyfonen 64-Step-Sequenzer und Arpeggiator. Mit dem Roland D-05 wirst du die LA-Synthese nochmal erfrischend anders entdecken können. Es wäre zu wünschen, dass die aktuelle D-50-Version auch noch als „Plug-out“ für das Roland System-8 erscheint.

Letztlich müssen es aber keine aktuellen Produkte sein. Ein Gebrauchtkauf des Originals ist heute relativ einfach, denn ein D-50 findet sich immer wieder in Kleinanzeigen mit moderaten Preisen zwischen 300 und 500 Euro. Noch attraktiver ist die Rackversion D-550 aufgrund der besseren technischen Daten und dem Vorteil, dass hier ein mechanischer Verschleiß von Tasten und einigen anderen Bedienelementen entfällt. Mit dem Hardware-Controller PG-1000 lassen sich alle Parameter der Keyboard- und Rack-Version direkt am Gerät flüssig editieren, dieser Programmer ist aber kein Muss.

Wenn du kein Gerät mit der LA-Synthese besitzen solltest, und du zusammen mit uns in die Materie schnuppern möchtest: Die RolandCloud steht für 30 Tage gratis zum Testen bereit. Du musst nur ein Benutzerkonto einrichten, die Manager-Software herunterladen sowie natürlich noch das gewünschte Instrument, den Roland D-50, installieren. Dies funktioniert schnell wie einfach. Genau aus diesen praktischen Gründen beziehen wir uns ab nun auf die virtuelle Variante der klassischen LA-Synthese.

Klangerzeugung

Ein Klangprogramm der LA-Synthese lautet Roland-typisch „Patch“. Es setzt sich aus bis zu vier einzelnen Teilklängen zusammen. Sie heißen „Partials“. Ein Partial ist ein kompletter Strang aus einem One-Shot-Sample oder einem Sägezahn/PWM/Rechteck-Oszillator mit Filter, LFO und Hüllkurven. Die Samples können im Gegensatz zu den Synthesizer-Oszillatoren nicht mit dem resonanzfähigen Tiefpass-Filter bearbeitet werden. Zwei Partials bilden zusammen einen Tone. Es gibt einen „Upper Tone“ und einen „Lower Tone“. Diese beiden Tones können im Split- oder Layer-Mode betrieben werden. Im Layer-Mode werden die Tones geschichtet und erzeugen fette Sounds, wobei sich allerdings die 16-fache Polyfonie halbiert.

Mit insgesamt sieben Verschaltungen, den so genannten „Structures“, lassen sich die Oszillatoren und PCM-Samples unterschiedlich, teilweise samt Ringmodulator, verknüpfen. Du kannst zwei Synthesizer-Oszillatoren, zwei Samples oder ein Sample und ein Synthesizer-Oszillator in einem Tone kombinieren. Für die ersten Programmierversuche sind insbesondere Structure 1 (zwei parallele Synthesizer-Oszillatoren) und Structure 3 (Synthesizer-Oszillator und PCM Sample parallel) sehr zu empfehlen. Damit kannst du einfach arbeiten und schnell zu eigenen Patches kommen. So klingen die beiden Structures, wenn du mit der Patch-Programmierung beginnst und weder Filter noch Effekte aktiv sind. Aller Anfang ist ...

Der Ringmodulator bringt Schärfe ins Klanggeschehen und erzeugt bei Bedarf komplexere und disharmonische Klangfarben. Du benötigst aber schon viel Zeit, bis du weißt, mit welchen Teilklängen der Ringmodulator gespeist werden muss, so, dass brauchbare Ergebnisse zustande kommen. Eine besondere Zugabe bei der LA-Synthese: Erstmals integrierte ein Synthesizer eine Effektsektion mit verschiedenen Hall-Algorithmen sowie einen Chorus und 2-Band-EQ. Qualitativ sind die beim D-50 integrierten Reverbs für heutige Verhältnisse eher mäßig, dass du besser auf sie verzichtest. Die Chorus-Abteilung ist aber schon genieß- und nutzbar.

Wir tauchen nun langsam in die Klangsynthese ein und schauen uns zunächst einmal die Oberfläche an: Beim D-50 findest du die Tasten zur Anwahl des Lower Tone und Upper Tone und kannst alle vier Partials einzeln anwählen und ein- oder ausschalten. Der Joystick, auf der linken Seite platziert, dient zur stufenlosen Lautstärke-Regulierung der vier Teilklänge: Von oben und nach unten (vertikal) blendest du zwischen Upper Tone und Lower Tone, von links nach rechts (horizontal) steuerst du das Mischungsverhältnis zwischen Partial 1 und 2. Diese Kontrollmöglichkeiten erinnern durchaus an die Vector-Synthese des SCI Prophet VS, der ein gutes Jahr früher erschien als die LA-Synthese. Mit dem Joystick kannst du eine Menge anstellen, so zum Beispiel auch ein „Morphing“ zwischen Teilklängen, und die Controller-Bewegungen als MIDI-Daten in einem Sequenzer aufzeichnen.

Wie ein analoger Synthesizer

Starten wir mit einem initialisierten Patch („Patch“ und „New“ anwählen). Es setzt vier identische Oszillatoren mit der Wellenform „Square“ zusammen. Für Upper und Lower Tone ist jeweils Structure 1 angewählt. Für unsere Programmierung reicht der Upper Tone mit zwei Partials. Bitte deaktiviere die beiden Partials des Lower Tone (Partial On-Off Tasten drücken).

Bei Structure 1 finden wir praktisch eine subtraktive Synthese mit zwei Oszillatoren vor, die Sägezahn- und Rechteckwelle sowie Pulsbreitenmodulation bieten. Richtig gelesen, du kannst den D-50 als Analogsynthesizer verwenden! Und dieser hat einen ganz besonderen Charakter. Wir haben ein wenig an den Oszillator-Wellenformen und am digitalen Filter (TVF) geschraubt und die entstandenen Klänge direkt mit dem Roland Juno-60, einem klassischen Analogsynthesizer, verglichen. Während die Oszillatoren noch relativ ähnlich klingen, schlägt das Filter, moduliert durch Hüllkurve und LFO, voll in die Kerbe und prägt der LA-Synthese einen Klang auf, der ziemlich klobig, etwas giftig und brachial anmutet. Ist das ein noch unentdeckter Techno-Synth? Es klingt fast danach. Vier Hörbeispiele offenbaren die deutlichen Unterschiede zwischen einem Juno-60 und D-50 als Analogsynthesizer.

Wenn du dich mit analogen Synthesizern auskennst, wirst du nach der Anwahl von Partial 1 oder 2 auf einige bekannte Parameter stoßen. Schauen wir uns den Oszillator an: Unter „WF Waveform“ ist es möglich, nicht nur zwischen Sägezahn- und Rechteckwelle zu wählen, sondern auch eine Pulsbreitenmodulation (Pulse Width = PW) zu erzeugen. Die Pulsbreite ist sogar per Anschlagdynamik (PW VELO) und auch per Druckdynamik (PW AFTER) steuerbar. Für gewöhnlich dient aber ein LFO zur periodischen Modulation. Du kannst dazu über LFO SELECT einen der drei LFOs auswählen.

Die Filtersektion (TVF = Time Variant Filter) ist ebenso modulativ. Die Grenzfrequenz (Cutoff) kann per Hüllkurve, LFO oder auch per Druckdynamik (AFTER RANGE) und natürlich auch per Anschlagsstärke (ENV VELO) kontrolliert werden. In die Programmierung der Filter-Hüllkurve (TVF ENV) kommst du gut hinein, wenn du dich zunächst auf Level „SUS L“ und die dazugehörige Zeit „T4“ konzentrierst. Damit lässt sich das oft benötigte „Filter-Decay“ sehr praktisch erzielen. Für ein anschwellendes „Filter-Attack“ muss nur der Wert für „T1“ erhöht werden. Du wirst die Hüllkurven schnell verstehen.

Selbst mit einem Partial (Oszillatorstrang) plus Chorus-Effekt ergeben sich erstaunlich warme und volle Klänge. Du musst aber unbedingt noch das zweite Partial des Upper Tone hinzunehmen und diesen „Clou“ einmal probieren: Erstelle zwei unterschiedliche Partials (andere Oszillator-Wellenformen, Filter- und LFO-Einstellungen) und blende zwischen diesen beiden eigenständigen Klängen von links nach rechts mit dem Joystick. Alternativ findest du auf der Seite „Common Select“ beim benutzten Upper Tone den Parameter „Part Balance“. Dieser kann einem beliebigen MIDI-Controller zugewiesen werden. Das ist fantastisch - welcher Analogsynthesizer bietet noch ein solches „Morphing“? Mit den Synthesizer-Oszillatoren der LA-Synthese lassen sich sowohl analoge Sounds im Vintage-Style als auch Patches herstellen, die für aktuelle elektronische Musik passen. Hören wir uns ein paar Möglichkeiten an. Diese Kreationen sind jeweils innerhalb weniger Minuten entstanden – im Rahmen des Workshops eben.

Auf den Spuren von LA

Wir bleiben bei einem Tone und nehmen jetzt die PCM-Wellenformen hinzu. Ein Partial erzeugt den Synthesizerklang, das zweite Partial spielt ein ungefiltertes One-Shot-Sample ab. Das ist nun LA-Synthese in ihrer einfachsten, beliebtesten und auch effektivsten Form.  Nun ist es an der Zeit, die PCM-Samples etwas näher kennenzulernen. Die Liste umfasst 128 Einträge mit sehr kurzen One-Shot-Samples, 24 Waveforms davon sind eher wilde Effekt-Loops (abgeleitet von den One-Shots). Auf den hinteren Plätzen finden sich noch sehr brauchbare Wellenformen mit längerer Haltephase. Einige dieser PCM-Wellenformen der LA-Synthese hören wir uns in Zusammenhang mit Structure 03 an. Der Synthesizer-Oszillator ist eine stark gefilterte Sägezahn-Welle, die das PCM-Samples klanglich unterstützt. Diese Konstellation aus zwei Soundkomponenten ist das Ausgangsmaterial für dein Sounddesign.

Es muss aber nicht gleich die übliche Prozedur sein. Wir stellen etwas Verrückteres an, was du mit der LA-Synthese vermutlich noch nicht probiert hast: Ein „Wave Sequencing“ mit den PCM-Samples. Das funktioniert technisch sogar ziemlich einfach mit dem Roland D-50 Plug-in: Du musst nur auf die Partial-Seite gehen und den PCM-Schieberegler mit der rechten Maus-Taste anklicken und die Funktion „Learn MIDI CC“ nutzen. Bewege das Modulationsrad, über das du nun schon die PCM-Samples beliebig wechseln kannst. Gut machen sich die abrupten Klangwechsel bei einem gleichförmigen Arpeggio-Muster. Wie das schon nach wenigen Versuchen klingen kann, demonstrieren diese beiden Sequenzen.

Normalerweise suchst du bei Structure 03 nach verschiedenen Layer-Kombinationen: Wie macht es sich klanglich, wenn ich zum Beispiel ein Anblasgeräusch als PCM-Sample mit einem gefilterten Sägezahn-Oszillator verbinde? Genau diesen Ansatz solltest du praktisch mit Feuereifer verfolgen und dich beim Editieren überraschen lassen. Nach dieser eigentlich simplen Methode entstehen verschiedenartige LA-Klänge, die musikalisch sehr gut nutzbar sind. Die nächsten fünf Hörbeispiele zeigen dir Ergebnisse unserer kurzen Edit-Session. Du hörst selbst eine Interpretation von Mellotron-Streichern und ein Reverse-Sample-Pad, was der LA-Synthese eigentlich kaum zugetraut wird.

Fallbeispiele

Machen wir uns nichts vor: Die LA-Synthese kann längst nicht alles perfekt und ist bei einigen Soundtypen hörbar limitiert: Druckvolle Bässe, schneidende Leads und metallisch-perkussive Klängen liegen ihr nicht besonders. Was sie auch für heutige Maßstäbe wirklich gut kann, möchten wir dir mit zehn Fallbeispielen akustisch präsentieren. Dabei vermeiden wir gerne die prominenten Factory Patches und greifen andere Klänge des D-50 auf, die du auch im virtuellen LA-Synthesizer der RolandCloud vorfindest.

Das Patch „A Bright Day“ demonstriert es treffend: Eine Stärke des D-50 sind breite, warme Pads und melodisch spielbare Comping-Sounds für Popmusik, erstellt mit Spectrum-Wellenformen und Glocken in Kombination mit fetten Sägezahn-Oszillatoren, die künstlich aufgeblasen wirken. Etwas intimer: „Aah“-Voices kombiniert mit einem Tone, das mit Structure 05 (Synth, Sample und Ringmodulator) entsteht: „Alpha Omega Ensemble“. Beim vielschichtigen Patch „Android“ hörst du diesen speziellen Fiterresonanz-Sound sowie röchelnde Spektrum-Wellenformen. Dass mit der LA-Synthese auch einige fantasievolle E-Pianos möglich sind, gibt das Patch „Ballad Piano Choir“ zu verstehen. Es schichtet zwei einzelne Klänge (Piano und Chor) beziehungsweise Upper Tone und Lower Tone.

Die beiden Structures 05 und 07 findest du bei Patch „Cosmo Voices“ in Aktion. Es ist typisch für spacige LA-Sounds. Richtig klasse sind die strahlenden, lebendigen und druckvollen Synthbrass-Patches, die selbst manche Oberheim-Bläser etwas blass aussehen lassen können. Ein Beispiel gibt dir das Patch „Eye Brasspad“. Und ein weiterer Höhepunkt: „Glass Voices 2“ ist ein wam-glitzerndes Synthpad mit sehr viel LA-Charme. Die PCM-Samples sind gut für perkussive Sequencen, so auch bei Patch „Perc Release“, angespielt per Arpeggiator. Der Ringmodulator in Structure 02 kann beispielsweise zur Imitation eine E-Gitarre eingebracht werden, wie das Patch „Ringmod E-Guitar“ zeigt. Vier PCM-Samples, die im Stereofeld verteilt werden? Auch das gelingt mit der LA-Synthese: Patch „Stereo Panorama“.

Soweit die kommentierten LA-Sounds. Ein Roland D-50 braucht sich keineswegs vor aktuellen Synthesizern zu verstecken. Wie gut seine Patches tatsächlich klingen, erfährst du anhand der nachfolgenden Audio-Beispiele.

Schlusswort

Die mit dem Roland D-50 eingeführte LA-Synthese ist noch immer respektabel. Zweifellos gibt es einen plausiblen Grund, diese spezielle Klangerzeugung wieder einmal so richtig zu feiern wie vor über 30 Jahren: Der LA-Sound ist unvergleichlich, reicht von warm bis schillernd, und sein individueller Charme lässt sich kaum mit anderen Instrumenten so gut nachempfinden – egal, ob du ihn magst oder nicht. Eine Kunst ist es, die LA-Synthese künftig nicht nach den Werksklängen des D-50 klingen zu lassen, sondern mit ihr neue Wege zu bestreiten.

Ob am Roland V-Synth, Boutique D-05, Plug-in oder am historischen D-50/D-550 selbst: Wir hoffen, dass du nun motiviert bist, der LA-Synthese mit neugierigen Ohren und großer Schraublust zu begegnen. Die besten Resultate ergeben sich klanglich, wenn vor allem die Reverb-Sektion deaktiviert wird und mit hochwertigen externen Effekten gearbeitet wird – so wie bei unseren Klangbeispielen. Manche der typischen LA-Sounds lassen sich übrigens mit anderen (Workstation-)Synthesizern nachbauen. Benötigt werden eigentlich nur zwei Oszillatoren-Stränge: Einer davon liefert eine (disharmonische) Spektral-Wellenform oder ein anderes kurzes One-Shot-Sample, der zweite Oszillator einen gefilterten Sägezahn- oder Rechteck-Klang – fertig! Du siehst, alle Wege führen nach LA.

Die „Linear Arithmetic-Synthese“ ist ein Charaktertyp mit Ecken und Kanten. Viel Spaß auf der Entdeckungstour nach LA!

Veröffentlicht am 11.11.2019

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