Testbericht PPG WaveGenerator

Testbericht von Stefan Federspiel

Der PPG WaveGenerator ist einer der wenigen Synthesizer, die bisher den Weg in die „umgekehrte“ Richtung gemacht haben: vom iPad auf den PC/Mac. Vor allem am eingebauten Keyboard-Ersatz merkt man das dem Plugin an, die Tasten verhalten sich wie XY-Pads und das ist schon mal ein spezieller Vorteil, den dieses ungewöhnliche Instrument mitbringt.

Die Ahnenreihe des PPG WaveGenerator ist beeindruckend lang und umfasst all die Wavetable-Synthesizer, die PPG in den Siebziger- und Achziger-Jahren herausgebracht hat und die auf den Erfindungsgeist von Wolfgang Palm zurückgehen. Die Wavetable-Synthese ist von ihm entwickelt worden und besteht im Grundprinzip aus monozyklischen Wellenformen, die in einer Tabelle gespeichert sind und nacheinander abgespielt und in beliebiger Richtung „durchfahren“ werden können.

Mehr wusste ich auch nicht, als ich den WaveGenerator das erste mal auf machte. Man stößt auf der Parameter-Seite zwar gleich auf aus der subtraktiven Synthese vertraute Elemente, wie einen Filter, LFOs, Amplifier und Hüllkurven, es brauchte aber doch einige Zeit, bis ich verstand, dass diese gar nicht die erste Geige spielen, sondern eben die Wavetables und was mit denen geschieht.

Zunächst muss man sagen, dass WaveGenerator ein komplexer Synth ist, er steckt voller Modulatoren, die in nicht immer gleich durchschaubarer Weise auf ihre Ziele wirken. Es gab immer wieder Punkte, an denen ich dachte, jetzt hätte ich es verstanden, um dann im nächsten Patch, den ich untersuchte festzustellen, das meine Annahme wohl doch irgendwie nicht zutreffen konnte. Das betraf eben vor allem den unbekannten und zentralen Teil, der Wirkung der Hüllkurven auf das Verhalten der Oszillatoren, die die Wavetables durchfahren. Hier kommt auch einer der wenigen Kritikpunkte an diesem Instrument zum tragen: dieser Synthesizer hat ein ordentliches Handbuch verdient! Eines mit einer Einleitung, in der die Grundlagen erklärt werden und einer genauen Beschreibungen der Zusammenhänge und Wirkung aller Parameter. Es gibt zwar zu jeder Einheit aufrufbare Hilfetexte, die jedoch öfters sehr kurz, ungenau und oberflächlich sind, so dass noch jede Menge Versuch und Irrtum notwendig war um zu ergründen, wie das gemeint war. Sicher, im Nachhinein erscheint vieles einfach, dennoch ist das Grundprinzip dieses Synthesizers doch ein anderes, als man es gewohnt ist.

PPG WaveGenerator B Waveseite
PPG WaveGenerator B Waveseite

Die Wellenformtabelle und Wellen-Editoren

Doch nun vom Beginn der Klangerzeugung des WaveGenerators angefangen. Auf der ersten Seite, die sich den Wavetables widmet, findet man links zwei Editoren, die einerseits die aktuelle Wellenform darstellen und andererseits die Verteilung der Energie im Spektrum, sprich: die Obertöne. Diese zwei Editoren sind funktional miteinander verbunden, ändert man im einen etwas, ändert sich die Darstellung im anderen Fenster mit. Sie zeigen sozusagen die beiden Seiten der Medaille Wellenform. Wobei man hier gleich eine Begriffsklärung machen muss, weil viele heutzutage unter einer Wellenform die Darstellung des Lautstärkeverlaufs in einem Audiokanal verstehen. Hier ist das die Grundwellenform des Synths, eine „single-cycle waveform“, die uns in subtraktiven Synthesizern normalerweise in ihrer Sinus-, Sägezahn, Dreieck- oder Rechteckform begegnet. Wobei in dem oberen Editor nur die Hälfte dieser Wellenform in einer Abfolge von Balken angezeigt wird, die andere wird dann symmetrisch gespiegelt.

Diese Wellenform kann man nun einfach mit dem Ziehen der Maus neu zeichnen oder in anderen Modi die einzelnen Balken in ihrer Höhe modifizieren. Oder eben unten im Spektrum neue Obertöne einzeichnen.

PPG Wavegenerator Wellenformeditoren
PPG Wavegenerator Wellenformeditoren

Theoretisch kann man mit einer sich mit der Zeit ändernden Wellenform und den damit erzeugten Obertönen jeden beliebigen Ton nachbilden. Praktisch braucht man dazu auch noch Rauschen, das sich in einer Welle nicht darstellen lässt und tatsächlich ist diese Annäherung eben nur eine synthetisch erzeugte grobe Näherung. ((Nur mit einem Spektrogramm, dass auf der X-Achse die Zeit und auf der Y-Achse die Frequenz wiedergibt und über Helligkeitswerte in Pixelform die Energie festlegt, ließe sich jeder beliebige Ton erzeugen wenn, ja wenn es einen perfekten Algorithmus gäbe, der mittels additiver Synthese die Transformation in Audiosignale bewerkstelligen könnte.)) Kurz: Wolfgang Palm hat zwar mit den damals zur Verfügung stehenden Mitteln versucht auch natürliche Instrumente in Wellenformen-Verläufe umzusetzen, aber die klangen dann Prinzipbedingt alles andere als natürlich. Der Grundcharakter der Wavetable-Synthese ist gnadenlos digital und das kann man auch als Vorteil begreifen.

Als Ausgangspunkt lässt sich entweder eine Sinus- oder ein Sägezahnschwingung erzeugen und diese dann verändern. Wobei schon schnell klar wird, dass Änderungen an einer reinen Schwingungsform unregelmäßige Obertöne erzeugen und das dann im Endeffekt immer irgendwie ähnlich klingt, mal mehr oder weniger dreckig oder schrill. Einen Unterschied machen, wenn man von einem Sinus ausgeht einige wenige moderate Änderungen, die metallisch klingende Varianten hervorbringen. Hier liegt auch eine der Stärken in der Klangerzeugung des WaveGenerator.

PPG WaveGenerator Wavetable
PPG WaveGenerator Wavetable

Auf der rechten Seite findet sich die Wellentabelle selbst, die sich aus bis zu 256 Quadraten zusammensetzt, die jeweils eine Wellenform speichern. Editieren kann man diese Tabelle in verschiedenen Modi. Der erste ist der Browse-Modus, in dem man einzelne Quadrate auswählen und mit einem Druck auf eine der Keyboard-Tasten unten auch anhören kann. Ändert man nun in den Wellenform-Editoren links etwas, ändert sich der Charakter der gespeicherten Welle. So kann man nun jede einzelne Welle von Hand ändern. Alternativ wird auch ein Record-Modus angeboten. Hier werden Änderungen an der Wellenform kontinuierlich aufgezeichnet und in rasender Abfolge in neu erzeugte Quadrate gespeichert. Man sollte sich also schon vorher überlegen, was man für einen Übergang zwischen Wellenformen erreichen will.

Mit zur Erzeugung einer Wellenformtabelle gehört auch die Generierung aus einem Bild, die WaveGenerator interessanterweise auch anbietet. Diese Import-Möglichkeit findet sich aber wohl aus Platzgründen auf der dritten Seite bei den Effekten. Per drag and drop lässt sich ein 128 x 128 Pixel großes Bild laden und in eine Wavetable mit 128 Quadraten umwandeln. Wobei ich auch etliche Versuche brauchte, um herauszufinden, wie sich was auswirkt. Es wird für eine Wellenform immer eine 1 Pixel hohe Bildzeile horizontal ausgelesen. Letztlich zählen nur die Grauwerte, 50% Grau ist die Mittel- oder Nullinie, alles von hier aus in Richtung Schwarz oder Weiss erzeugt einen mehr oder weniger hohen Balken nach oben oder unten. Diese Wellenformen können in die Wellenformbalken oben geladen werden oder in das Spektrum unten – was völlig andere Ergebnisse bringt. Hier ist es dann auch nützlich, dass noch eine Funktion angeboten wird, bei der alle Wellenformen auf eine gemeinsame Lautstärke gebracht werden, da diese massiven Balkenansammlungen im Spektrum schnell zu laut werden und zu Artefakten führen. Auf diese Weise lassen sich auch Wavetables erzeugen, die mit den Bordmitteln so nicht, oder nur sehr mühsam möglich wären.

WaveGenerator_FC_Wavebild

Dieses Bildchen ergibt eine ziemlich wilde Wavetable, darunter sind aber auch annähernd klassische Sinusschwingungen, die sich aus dem Verlauf in der oberen Bildmitte ergeben.

Wenn man sich die Wavetables anschaut, die in der Factory-Bank oder bei den Presets der mitwirkenden Sound Designer dabei sind und die man unabhängig einzeln in jedes Preset hineinladen kann, dann sind zumindest nach den Titeln auch etliche Nachbildungen akustischer Instrumente dabei. Wobei ich mich frage, wie diese erstellt wurden, nach alter Väter Sitte mit dem Vermessen von Obertonreihen? Was in meinen Augen noch fehlt und eine prima Ergänzung bei der Erstellung von Wellenformtabellen wäre, ist eine Import-Funktion für kurze Sounds, die diese analysiert und Scheibchenweise in eine Abfolge von Wellenformen umwandelt.

Im Path-Modus kommt dann der eigentliche Witz an der Sache ins Spiel. Hier kann man die Punkte eines Pfades setzen, der entweder gerade auf einer Säule der Wellentabelle verläuft oder kreuz und quer über die ganze Tabelle (wenn es eine größere Tabelle ist) und so die Wellenformen nacheinander entlang des Pfades abgespielt werden. Die Übergänge zwischen den Wellenformen in den Quadraten können dabei abrupt sein oder ganz weich, so dass die Töne ineinander überblenden.

Audiobeispiel des Übergangs einer ungegelmäßigen Rechteckwelle in eine Sinusschwingung. Zunächst im Browse-Modus die einzelnen Wellen abgespielt, dann einen Pfad entlang mit harten Übergängen und dann mit weichen.

PPG WaveGenerator Long Path
PPG WaveGenerator Long Path

Audiobeispiel eines langen Pfades durch eine Wellenformtabelle.

Audiobeispiel von Oszillatorfahrten entlang der Säulen einer Wellenformtabelle, die sich schon ganz unterschiedlich anhören können.

Je nach geladener Wavetable kann sich das dann schon ähnlich wie ein Filtersweep anhören, ohne dass man mit dem Filter irgend etwas gemacht hätte. Oder, bei sehr unterschiedlichen Wellen in direkter Abfolge kommt schon extrem viel Bewegung in den Klang des Oszillators.

Generell sind mitunter je nach Wellenformen, Pfad oder Abspielmodus beim schnellen Durchfahren leise oder auffälligere Störgeräusche zu hören. Manchmal auch beim Abspielen einzelner Wellen, woran das genau im Einzelnen lag war nicht so recht herauszubekommen, es kann auch am Knacken von Hüllkurven oder sonstigen digitalen Artefakten liegen.

PPG WaveGenerator Parameter
PPG WaveGenerator Parameter

Die Parameter-Seite

Die zentrale Steuerung der meisten Funktionen des PPG WaveGenerators findet auf der Parameter-Seite statt. Hier befinden sich links oben drei Oszillatoren, von denen jeweils einer eingeblendet ist. Diese Oszillatoren durchfahren die eine geladene Wellentabelle entlang des vorher gesetzten Pfades. Damit sie das nicht alle in der gleichen Weise machen, kann man ein Offset vom Pfad einstellen, der Oszillator verlässt also seine vorgegebene Spur zur einen oder anderen Seite des Pfades und tangiert benachbarte Wellenformen, dabei kann er eine eigene Hüllkurve verwenden. Wobei hier sowohl das Offset, die Größe der Tabelle, also wie viel Platz zur Abweichung bleibt und die Form und zeitliche Länge der Hüllkurve zusammenwirken und völlig unterschiedliche Ergebnisse hervorbringen können.

Lobenswert finde ich generell, dass die Modulatoren bei den Zielen erscheinen, sozusagen auf einen Blick „geschrieben stehen“ und so ein schneller Überblick über die Parameter-Seite möglich ist. Das ist einer separaten Modulationsmatrix überlegen und wohl auch eine Oberflächengestaltung, die den Verhältnissen auf dem iPad geschuldet ist. Man kann sich über die Ästhetik streiten, manchen mögen das zu viele Zahlenfelder sein, wobei diese schön gemacht sind, aber ich finde es meistens gut, wenn der Programmierer und Gestalter eines Musikinstruments auf dem Computer sich von alten Hardware-Konventionen mit schicken Metalloberflächen, edlen Drehreglern und Kippschaltern löst und wie hier eine Menge Information komfortabel und schnell erfassbar auf engem Raum zugänglich macht.
Komfortabel ist auch, dass alle Zahlenwerte auf die Bewegung des Mausrads reagieren.

Unter den Oszillatoren liegen die Hüllkurven, eine von 13 (!) verfügbaren ist eingeblendet. Es handelt sich um grafische ADSR Kurven, die Punkte können gezogen und die Kurvensegmente konvex und konkav gebogen werden. Bei denen, die auf die Wave-Parameter der Oszillatoren wirken, gibt es Wahlweise eine Loop-Funktion, die dann den Oszillator bis zum Ausklingen rhythmisch auf einem Teil des Pfades hin- und herbewegt. Die Hüllkurven sind immer fest zugeordnet, also den zwei Aspekten der Oszillatoren, Pitch und Wave, dem Rauschen, eine für das Filter und für die beiden Verstärker. Bei den Modulationszielen werden aber einige Alternativen angeboten, die Wave-Sektion von Oszillator 3 kann beispielsweise die Hüllkurve von Oszillator 1 haben, aber nicht von Oszillator 2. Ansonsten kommen als Modulationsquellen je nach Ziel auch Audio von einem der Oszillatoren, Velocity-Werte und von den als XY Pads funktionierenden internen Keyboardtasten zur Anwendung.

PPG WaveGenerator Keyboard
PPG WaveGenerator Keyboard

Bewegungen in der Senkrechten oder zur Seite von den Keyboardtasten ausgehend geben zusätzliche Werte aus. Schade nur, dass was auf dem iPad polyphon funktioniert, hier auf dem PC nur mit einer Taste geht. Beispiel: mit einer Bewegung von einer Keyboardtaste nach oben lässt sich der Offset eines Oszillators beeinflussen, je nach Fingerbewegung ändert sich der Weg durch die Wellenformen. Man kann zwar auch diesen Wert automatisieren oder auf einen Controller legen, aber das ist nicht dasselbe. Ob die Situation auf einem Multitouch-Monitor unter Windows 8 anders ist kann ich nicht feststellen, wäre aber interessant.
Als weitere Besonderheit ist zum internen Keyboard zu sagen, dass man selbst festlegen kann, welche Töne darauf erscheinen, indem man die nicht gewünschten aus dem Layout löscht. Die Spielweisen reichen von Mono über Legato bis hin zu Polyphon mit Multitrigger.

Der Filter des WaveGenerator ist ein einfacher 24 dB Tiefpass, der mit einem Emphasis-Regler in die Selbstoszillation getrieben werden kann und dann kräftig zwitschert. Ringmodulation, Rauschen und die LFOs sind eher unspektakulär. Zwei der Rauschgeneratoren können nur als Modulationsquellen dienen. Der Verstärker ist als Dualverstärker ausgelegt und ermöglicht auch interessante dynamische Veränderungen im Stereobild. Es können die Oszillatoren einzeln, im Mix mit Rauschen oder ein Mix durch das Filter auf je einen der Verstärker geroutet werden. Mit dem Stummschalten eines Oszillators im Filtermix, aber der vollen Lautstärke auf dem zweiten Verstärker sind viele Kombinationen möglich. Zumal jeder Verstärker (natürlich…) eine eigene Hüllkurve hat und es gibt noch eine extra auf das Panning.

Der Klang entsteht beim WaveGenerator aus einer sinnvollen Kombination von Wavetable, Pfad durch den Wavetable und den Einstellungen und Modulatoren auf der Parameter-Seite. Die Auswirkung der Parameter auf den Klang kann am ehesten getestet werden, wenn man in verschiedene Presets die gleiche Wavetable mit dem gleichen Pfad hineinlädt. Das passt dann zwar auf die Einstellungen auf der Parameterseite nur mehr oder weniger, aber man kann ungefähr unterscheiden, was die Einstellungen bewirken.

PPG WaveGenerator Arptor
PPG WaveGenerator Arptor

Delay und Step-Sequencer

Auf der dritten Einstellungs-Seite des WaveGenerators befindet sich links der einzige Effekt, ein Delay, das auch als einfacher Hall verwendet werden kann, das einige Einstellmöglichkeiten bietet und an dieser Stelle sicher nützlich ist. Des Weiteren findet sich hier der Bild-Import, der schon bei den Wellenformen beschrieben wurde und einige globale Einstellungen. Der Star der Seite ist der Step-Sequencer/Arpeggiator der die ganze rechte Seite einnimmt, er ermöglicht die Kreation einfacher Melodieverläufe und die üblichen up-down, random Arpeggiator-Modi. Gespielte Noten auf dem Keyboard verschieben dann die Sequenz in der Tonhöhe, die entweder frei mit vorgegebenem Tempo läuft oder in verschiedenen Takteinheiten synchron zum Host.

PPG WaveGenerator Presets
PPG WaveGenerator Presets

Der Preset-Browser

Im schwarzen, mittleren Teil der Kopfzeile der Bedienoberfläche des PPG WaveGenerators geht es um die Presets. Dort wird der Name des aktuellen Presets angezeigt, hier Program genannt und man kann sich der Reihe nach durch die Soundbank klicken. Eine Besonderheit ist, dass man mit einem Klick auf das kleine Dreieck daneben eine umfangreiche Liste präsentiert bekommt, mit der man einstellen kann, was man beim Laden des nächsten Programms nicht ändern will. Also z. B. kann das Keyboard gleich bleiben oder die Wavetable. Oder dass man nur die Wavetable oder den Arptor des ausgewählten Programmes lädt. Eine sehr interessante Möglichkeit nur Teile eines Programmes weg zu lassen oder zu laden und auf diese Weise auch Programme aus verschiedenen Teilen zusammenzumixen.

Das Listensymbol ganz rechts öffnet dann den hübsch gemachten Program Manager, der nicht nur alle Programme einer Bank auflistet und nach verschiedenen Kriterien sortieren lässt, sondern auch andere Soundbänke lädt und verwaltet.

Die mitgelieferten Soundbänke zeigen eine breite Palette von unterschiedlichen Klängen, die mit dem WaveGenerator möglich sind. Und es wird auch klar, dass man schon tiefer in die Gestaltung von Wavetables und die Einstellungen der Parameter-Seite einsteigen muss, um das Potential dieses Synthesizers auszuschöpfen.

Ein kleiner Spaziergang durch einige Programme der Factory-Soundbank.

Verschiedene Programme im Zusammenklang, wobei meist in einer Stimme das interne Keyboard mit seiner XY-Funktionalität in Verbindung mit dem Legato-Modus genutzt wurde.

Fazit

PPG WaveGenerator stellt den Höhepunkt einer langen Entwicklungsgeschichte dar und nutzt die Flexibilität und den Komfort, den heute Sounderzeugungsprogramme auf dem PC bieten können. Es hat der Anwendung in einigen Punkten gut getan, dass sie als Version für das iPad begann, weil gerade das Keyboard und auch sonst einige Details in der Bedienoberfläche fortgeschrittene Konzepte aus dieser Umgebung mit bringen. Wavetables stehen für einen lebendigen Sound auf Oszillatorebene und ich finde es erstaunlich, was einige der Sound Designer da noch darüber hinaus mit den vielfältigen Einstellmöglichkeiten des Synthesizers herausholen. Der WaveGenerator hat einen ganz eigenen Charakter und kann seine prinzipiell digitale Herkunft und Timbre nicht leugnen, was aber nicht heisst, dass er nicht auch beeindruckende warme, satte und runde Töne hervorbringen könnte. Das Klangspektrum ist breit, aber im Bereich Obertonreicher experimenteller Sounds kann er ein besonders flexibles und kreatives Werkzeug sein.

Link zur Seite von Wolfgang Palm und dem PPG WaveGenerator: http://wolfgangpalm.com/new-products/wavegenerator-for-mac-and-pc/

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