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Aufbau

Ein Synthesizer erzeugt einen Klang mit elektronischen Bausteinen, früher wurden meistens analoge Synthesizer verwendet, heute meist digitale. Jedoch findet am Ende der Digitalisierung ein analoges Prinzip bei der Wiedergabe über die Boxen statt.

Hingegen zu den analogen Synthis hat der digitale Synthi, wie der Name schon verrät, einen digitalen Oszillator mit einem Klangerzeugnischip, der einen sehr präzisen Klang bestimmen kann. Viele Musiker bedauern, dass dabei der "analoge Charme" verloren geht. Bei dem digitalen Synthi wird dieser präzise Klang ungefähr errechnet und hat dementsprechend im Klang auch harte Stufen. Wie auch der analoge Synthesizer hat dieser auch Zwischenstufen und keine festgelegten. So kommt es, dass der Klang, laut den Analog-Liebhabern, wärmer und angenehmer rüberkommt. Die digitalen Komponenten arbeiten wie ein Computer, ausschließlich mit Nullen und Einsen, aber er erkennt auch analoge Komponenten wie 0,1 oder 0,2. Für jedes digitale Signal, jede Darstellung benötigt das Synthesizer-System einen Code (Schlüssel).

Das direkte digitale Synthese-Verfahren

(DDS- DIRECT DIGITAL SYNTHESIS)

Wie funktioniert ein digitales Verfahren?

Die Signalgeneratoren entnehmen die Wellenformen von den gespeicherten Wellenformen und erzeugen so Punkt für Punkt eine Frequenz des Abtasttaktes. Um das DDS-Prinzip zu verstehen, sollte man sich an die Definition eines Oszillators erinnern. (Ein Oszillator generiert eine repetitive Wellenform.) Als bildliche Veranschauung könnte man es als einen Kreislauf darstellen. Jeder Punkt auf dem Kreis entspricht einem Punkt der sinusförmigen Wellenkurve.
Umgesetzt in die Elektronik heißt das, dass man bei jedem Schritt auf dem Kreis einen differentiellen Phasenwert bis hin zu der akkumulierten Phasensumme in einem Addierer dazu zählt. Dieser Wert entspricht dann der Sprungweite, die man innerhalb der Wellenform von Abtastwert zu Abtastwert vollzieht. Die Geschwindigkeit, mit der man letztendlich diese Sprünge macht, bestimmt die Frequenz der Wellenform natürlich auch mit. Die DDS-Technologie kann bei vielen Frequenzen mit extremer Genauigkeit periodisch Wellenformen erzeugen. Das macht der einzigartige Speicherzugriff möglich als auch der Taktungsmechanismus.

DDS- Technologie ist mit drei höheren Level- Hardwarebausteinen beschrieben:

Der Abtasttakt erzeugt ein sogenanntes Frequenzbestimmungswort als Eingang und transportiert die digitale Speicheradresse der Beispielausgabe in der Nachschlagetabelle ein. Die Nachschlagetabelle speichert dann die periodischen Wellenformen und die digitalen Abtastwerte. Die Nachschlagetabelle entnimmt die Informationen dann aus dem Phasenspeicher und führt eine Signalprobe durch und liefert es weiter an den DAC (Digital Analog Converter). Die Signalgeneratoren sollten für Anwendungen verwendet werden, die ein präzises Frequenzerzeugnis erzielen wollen.

digitaler Synthesizer Funktion

digitaler Synthesizer Funktion

Um das Sinussignal über den direkten digitalen Weg zu erstellen, wird diese Phase digital über den Phasen-Akkumulator erzeugt. Dieser Vorgang beschreibt den digitalen Weg zum analogen (analoge Frequenzausgabe).

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