Synthesizer mit klassischer oder erweiterter FM-Synthese sind sehr gefragt – in unserer Übersicht präsentieren wir die aktuellsten FM-Synthesizer. Alles begann vor über 50 Jahren im sonnigen Kalifornien. Der Komponist John Chowning (CCRMA, Stanford University) hatte bereits um 1967 die Idee, durch Frequenzmodulation zweier Oszillatoren neue – harmonische und disharmonische – Klangspektren zu erzeugen. Nach der Veröffentlichung der Ergebnisse über FM (= Frequenzmodulation) 1973 im “Journal of the Audio Engineering Society” erwirbt Yamaha bereits ein Jahr später die Patente auf dieses Klangverfahren.
1983 definiert der Yamaha DX7 den Synthesizer neu: 16 Stimmen, Anschlagdynamik, MIDI, eine Bedienoberfläche mit Folientasten und vor allem die FM-Synthese. Letztere verdrängte mit ihren brillanten dynamischen Klängen zeitweilig analoge Veteranen wie Moog, Sequential und Oberheim. Bis heute hat die digitale Klangerzeugung mit Operatoren nichts von ihrer Attraktivität verloren. Sie arbeitet mit mindestens vier Sinus-Oszillatoren, die sich – anders als die üblichen LFOs analoger Synthesizer – gegenseitig im Audiobereich (frequenz)modulieren.
Wie funktioniert FM-Synthese?
Im Gegensatz zu den LFOs vieler Synthesizer, die mit langsamen Schwingungen unterhalb von etwa 30 Hz modulieren, liegt die Modulationsfrequenz bei der FM-Synthese im hörbaren Bereich. Dadurch entstehen keine einfachen Vibrato-Effekte, sondern tatsächlich neue Klangspektren. Der modulierende Oszillator wird erläuternd als “Modulator” bezeichnet, der modulierte “Oszillator” als “Träger”. Während die ersten FM-Synthesizer (Yamaha DX-Serie) ausschließlich über Sinus-Oszillatoren verfügten, stehen seit der Yamaha SY-Generation weitere Wellenformen zur Auswahl. Von “einfacher Frequenzmodulation” spricht man, wenn ein Oszillator bzw. “Operator” nur einen zweiten moduliert. Sobald mehrere Operatoren miteinander verknüpft sind, spricht man von “komplexer Frequenzmodulation”, die allgemein als “FM-Synthese” bezeichnet wird. In der Praxis hat sich zudem eine Anzahl von insgesamt sechs Operatoren bewährt, wie sie mit dem DX7 eingeführt wurde.
Was ist ein Algorithmus?
Bei der FM-Synthese definiert ein “Algorithmus”, wie die vier, sechs oder mehr einzelnen Operatoren miteinander in Beziehung stehen. Er bestimmt also, ob ein Operator als Träger oder als Modulator wirkt. Während beim Yamaha DX7 insgesamt 32 Algorithmen vorgegeben sind, erlauben neue FM-Synthesizer ein freies Routing der Operatoren. Je mehr Modulatoren auf einen Träger einwirken, desto komplexer wird der Klang. Stehen Träger und Modulator in einem ganzzahligen Frequenzverhältnis, entstehen harmonische, andernfalls disharmonische Spektren, die sich für Glocken, Gongs oder geräuschhafte Effektsounds eignen. Prinzipiell sind auch Feedbackschleifen sinnvoll, sodass sich einzelne Modulatoren (oder Modulatorenstränge) selbst modulieren, um einen noch obertonreicheren Klang zu erzielen. Natürlich kann man den zeitlichen Klangverlauf durch umfangreiche Hüllkurven präzisieren und FM-Sounds generell sehr dynamisch programmieren.
Ist FM-Synthese einfach zu bedienen?
Eine Besonderheit der FM-Synthese ist, dass bereits minimale Änderungen der Parameterwerte drastische klangliche Auswirkungen haben können. Ändert man das Frequenzverhältnis von Träger und Modulator, ergeben sich sehr schnell sehr unterschiedliche Klangfarben. Noch drastischer variiert der Klang allerdings, wenn man die Algorithmen wechselt.
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FM-Synthese im Überblick
Im Allgemeinen wird der typische FM-Sound als brillant, scharf und dynamisch empfunden. Diese Eigenschaften stehen im Kontrast zu den weichen, satten Klängen analoger Synthesizer. Die beiden hervorstechenden Merkmale vieler FM-Klänge, Dynamik und Schärfe, machen diese Form der Synthese auch heute noch so reizvoll und individuell. Weder Sampling noch die ebenfalls beliebte “Subtraktive Synthese” können FM vollständig ersetzen. Durch flexibles Stapeln und Modulieren einzelner Operatoren entsteht dabei eine dynamisch variierbare Obertonstruktur. Dies kann weder durch Sampling noch durch ein einfaches Oszillator-Filter-Modell erreicht werden.
FM-Synthesizer gelten auch als schwierig zu programmieren – warum? Nun, im praktischen Umgang mit Frequenzmodulation fallen Begriffe wie “Algorithmus“, “Operator“, “Feedback Level” oder “Rate Scaling“. Ihre praktische Bedeutung muss man erst einmal verstehen. Auch die Konstellation der Operatoren ändert sich ständig. Wer sich an FM-Programmierung versucht, merkt schnell, dass selbst minimale Parameteränderungen unvorhersehbare und drastische Folgen für den Gesamtklang haben können.
FM-Synthese in heutigen Synthesizern
Die neuen FM-Synthesizer sind anders. Mit einer umfangreichen Effektsektion, einem inspirierenden Arpeggiator und Step-Sequencer sowie weiteren innovativen Features ermöglichen sie das spielerische Kreieren eigener Sounds. Man muss sich nicht in Fachchinesisch verstricken und stundenlang mit einzelnen Operatoren herumschlagen, um Spaß zu haben. Dass aktuelle FM-Sounds ganz anders klingen können als ein glockiges E-Piano, zeigen einzelne Presets aus dem Korg Opsix (Factory Programs) und dem Yamaha Montage (Soundset “FM-Xperience”).
Unter den FM-Synthesizern mit mindestens vier Operatoren finden sich übrigens nicht wenige digitale Instrumente, die zusätzlich FM-Synthese aus Carrier und Modulator bieten. Beispiele hierfür sind ASM Hydrasynth, Novation Peak, Arturia MicroFreak, Modal Electronics Argon8. Auch einige umfangreichere (virtuelle) Analogsynthesizer bieten einfache FM, beispielsweise der Moog One oder der Clavia Nord Lead Synthesizer. Frequenzmodulation ist also weitaus verbreiteter, als man denkt.
FM-Synthesizer mit Tastatur
KORG Opsix
Der Korg Opsix ist ein kompakter Synthesizer mit einer 3-Oktaven-Tastatur und vielen Parametern unter der Haube. Das Konzept „Altered FM Synthesizer“ macht deutlich, dass der Opsix seinen eigenen Weg als moderner FM Synthesizer geht. Zur Verfügung stehen fünf Operator-Modi mit jeweils sechs FM-Operatoren sowie 40 Werks- und User-Algorithmen. Hinzu kommen ein Multimode-Filter (inklusive MS-20– und Polysix-Charakteristik) sowie je drei Hüllkurven und LFOs.
Die resultierenden Klänge können zudem mit der dreiteiligen Effektsektion weiter optimiert werden. Ein Step-Sequencer mit 16 Steps sorgt dabei für intuitive Klangphrasen. Kurzum: Ein heißer Kandidat mit vielen Möglichkeiten und übersichtlicher Bedienung. 2023 bringt Korg mit Opsix SE und Opsix SE Platinum zwei weitere Varianten. Beide vereinen die Möglichkeiten der bewährten Altered-FM-Synthese und sind zusätzlich mit 61 Tasten und Aftertouch ausgestattet. Darüber hinaus bieten beide eine Polyphonie von maximal 80 Stimmen. Während Opsix SE die Standardversion darstellt, ist Opsix SE Platinum eine limitierte Sonderedition im edlen Silber-Look.
Korg greift mit Opsix die klassische, 6-operatorige FM-Synthese erneut auf und portiert sie mit vielen Neuerungen in die Gegenwart. Wir haben untersucht wo die Besonderheiten liegen.
Yamaha Montage | Yamaha MODX+
Eine erweiterte FM-Engine liefert der mittlerweile eingestellte Yamaha Montage seit längerem unter der Bezeichnung FM-X, die insgesamt acht FM-Operatoren umfasst. Sie ist Teil der sogenannten „Motion Control Synthesis“. Diese kombiniert eine jeweils 128-stimmige Sample-ROM-Klangerzeugung (AWM2) und FM-Synthese für die Klangerzeugung. Dieses Konzept wird auch im Nachfolge-Modell Montage M beibehalten.
Wenn es ausschließlich um den Sound des Montage geht und auf luxuriöse Hardware-Features verzichtet werden soll, ist der Yamaha MODX+ eine sehr preiswerte Alternative. Für MODX+ und Montage gibt es übrigens viele kommerzielle Sound-Packs, die vor allem die FM-X-Synthese glänzen lassen. So oder so kommt man in den Genuss vieler hochkarätiger Sounds, die besonders von anspruchsvollen Live-Keyboardern gerne angenommen werden.
Nach 15 Jahren Motif hat Yamaha mit dem Montage eine neue Generation von Synthesizer Workstations eingeläutet. Wir haben den Yamaha Montage 6 im Test.
Der MODX ist der neue Mittelklasse-Synthesizer von Yamaha, der Anleihen des Synthesizer Flaggschiffs Montage bietet. Wo die Unterschiede liegen, und wie der neue Kleine sich macht, erfahrt ihr hier.
Yamaha bietet mit der MODX+-Serie drei gut ausgestattete Mittelklasse-Workstations mit unterschiedlichen Tastaturgrößen. Wir haben den 61-tastigen MODX6+ getestet.
Yamaha Reface DX
Der mittlerweile in die Jahre gekommene Yamaha Reface DX ist ein idealer Reisebegleiter mit internen Lautsprechern und 37 Minitasten. Ausgestattet mit klassischer FM-Synthese, vier Operatoren und 12 Algorithmen ist der günstige Reface DX ein praktischer FM-Synthesizer. Mit ihm lässt sich zudem die FM-Synthese als Klangerzeugung sehr gut erlernen.
Der kompakte Yamaha Reface DX ist ferner achtstimmig spielbar, bietet 32 Speicherplätze und einen Phrase-Looper. Wer beim Programmieren selbst Hand anlegen möchte, kann sich für den Reface DX den Hardware-Controller von Dtronics zulegen. Der kostet mit 300 Euro allerdings fast so viel wie der Synthesizer selbst. Die Reface-Serie von Yamaha bietet neben dem DX-Modell schließlich noch eine ganze Reihe weiterer Synthesizer, die einen Blick wert sind.
Mit dem reface DX hat Yamaha einen ultra-kompakten FM-Synthesizer vorgestellt. Alles zum Mini-DX7 im Test!
FM-Synthesizer in Desktop-Variante
Elektron Digitone | Elektron Model:Cycles
Elektron aus Schweden hat zwei preiswerte Desktop-Geräte im Portfolio, die mit FM-Synthese arbeiten. Beide Produkte basieren auf dem Groove-Box-Konzept. Elektron Digitone bietet dafür acht Stimmen und acht Algorithmen mit je vier Operatoren. Zur Klangformung stehen Filter, LFOs und umfangreiche Effekte zur Verfügung. Für das Sequencing lassen sich je vier Synthesizer- und MIDI-Spuren nutzen. Elektron Digitone gibt es auch als Digitone Keys in einer Version mit Keyboard.
Etwas günstiger schließlich ist die Groovebox Elektron Model:Cycles. Elektron Model:Cycles ist eine FM-basierte Groovebox mit sechs verschiedenen Engines für Kick, Snare, Metal, Perc, Tone und Chord. Kick und Snare decken dabei die gängigsten Bassdrum- und Snare-Sounds ab. Daneben gibt es mit Metal noch eine Engine für Metal-Sounds wie Hi-Hats, Becken und mehr sowie mit Perc eine weitere flexibel einsetzbare Percussion-Spur.
Mit dem Digitone zeigt Elektron den zweiten, rein digitalen Klangerzeuger mit geringerem Formfaktor – und FM-Synthese!
Model:Cycles heißt Elektron’s neuester Budget-Synth und bringt uns eine freshe 6-Track FM Groovebox!
Kodamo Essence FM MKII FM-Synthesizer
Kodamo Essence FM MKII ist ein FM-Synthesizer, der sich sehen und hören lassen kann. Ausgestattet mit frei erstellbaren Algorithmen und 48 interpolierten und editierbaren Wellenformen pro Operator kann man das 19 Zoll breite und 3 HE hohe Modul schnell in ein Rack einbauen und als Desktop-Synthesizer nutzen. Zu den Stärken des Essence FM MKII zählen neben der 16-fachen Multitimbralität eine Polyphonie von 300 Stimmen. Das ist eine echte Ansage.
Weitere Besonderheiten sind 6-stufige Hüllkurven mit Loop-Point (14 Hüllkurven pro Stimme) und ein Multimode-Filter mit Resonanz pro Stimme. Bedient wird der FM-Bolide über ein 7″ Multi-Touch-Display und sechs Controller. Diese bieten dabei volle Kontrolle über eine ausgeklügelte Modulationsmatrix, einen Voice-Sequencer mit bis zu 128 Steps, zwei Effektprozessoren mit Hall, Delay, Chorus, Phaser, Distortion und mehr. Schließlich ermöglichen acht Ausgänge, die als acht Mono- oder vier Stereoausgänge konfiguriert werden können, eine individuelle Soundausgabe.
Der Kodamo EssenceFM MKII ist ein innovativer FM-Synthesizer über dessen Touch-Screen-Interface sich satte 300 Stimmen befehligen lassen, die von einer leistungsfähigen Arm-Prozessor-Architektur generiert werden.
Korg Volca FM (2nd Gen.)
In Korgs erfolgreicher Volca-Serie darf natürlich auch eine Variante mit FM-Synthese nicht fehlen. Der Korg Volca FM der zweiten Generation ist 6-stimmig spielbar und liefert einen typisch klassischen FM-Sound, der durch einen internen Chorus-Effekt sowie einen hinzugefügten Hall noch verfeinert wird. Beide Effekte sind zudem unabhängig voneinander regelbar. Über ein angeschlossenes MIDI-Keyboard mit Anschlagdynamik kann man die Sounds des Volca FM außerdem dynamisch spielen. Mit einem 16-Step-Sequenzer lassen sich Phrasen intuitiv erstellen und über den MIDI-Ausgang sogar an externe Klangerzeuger weitergeben.
Der kompakte Desktop-Synthesizer arbeitet dabei mit einer klassischen FM-Synthese bestehend aus sechs Operatoren und 32 Algorithmen. Zusätzlich können die originalen DX7-Klangdaten als SysEx-File importiert werden, sodass dem Anwender ein riesiger Klangfundus zur Verfügung steht. 64 Speicherplätze bieten darüber hinaus ausreichend Platz für eigene Klangkreationen. Für mobilen Spiel- und Schraubspaß zum kleinen Preis ist der Korg Volca FM schließlich eine klare Empfehlung.
Korg Volca FM2: Mehr Polyphonie, mehr MIDI, mehr Effekte – reicht das für ein ernsthaftes Instrument oder bleibt das Spielzeug?!
Twisted Electrons MEGAfm mkII FM-Synthesizer
Mit dem MEGAfm mkII des französischen Herstellers Twisted Electrons geht für die Gaming-Fans unter den FM-Synthesizern zumindest ein kleiner Traum in Erfüllung. Die robuste Hardware verkörpert dabei einen 12-stimmigen FM-Synthesizer im Desktop-Format.
Mit seinen 32 Fadern und zahlreichen Drehreglern lassen sich alle wesentlichen klangbildenden Parameter einstellen. MEGAfm basiert technisch zudemn auf zwei 4-Operator-Chips von Yamaha, die Ende der 80er Jahre in der Megadrive-Konsole von Sega zum Einsatz kamen. Schließlich finden sich dort unter den 600 Presets viele passende Sounds für auschweifende Chiptune-Tracks.
Twisted Electrons bringen mit dem „MEGAfm“ einen 4-Operator FM-Synthesizer mit vielen Bedienelementen und umfassender MIDI-Implementierung.
FM als Teil einer Multi-Synthese-Klangerzeugung
Korg Nautilus | Korg Kronos
Mit der Nautilus Music Workstation erweitert Korg das professionelle Workstation-Konzept Kronos um ein kostengünstigeres Mittelklassesegment. Der mittlerweile eingestellte Kronos und sein derzeit preislich günstiger Nachfolger Nautilus bieten in beiden Instrumententypen jeweils drei Tastaturvarianten. Beim mit Aftertouch ausgestatteten Nautilus AT stehen jedoch nur zwei Tastaturvarianten mit 61 und 88 Tasten zur Verfügung. Im Bereich der Klangerzeugung arbeiten bei beiden Modellen nicht weniger als neun Sound-Engines, die neben unterschiedlichen Synthesen schließlich eine Vielzahl an Preset-Sounds zur Verfügung stellen. Neben MS20EX, PolysixEX, AL1, STR-1 (Physical Modeling) beherrscht die MOD-7 Engine eine klassische 6-Operator FM-Synthese.
Diese verarbeitet sogar klassische Yamaha DX7 Sounds, die man detailliert bearbeiten und mit zusätzlichen Effekten anreichern kann. Da ein Programm bis zu zwei Engines verwenden kann, ist es möglich, mit den beiden Korg Workstations eine FM-Synthese mit bis zu 12 Operatoren zu schaffen. Die FM-Sounds können dabei sogar interaktiv mit den anderen Syntheseformen kombiniert werden. Das Schöne daran ist, dass beide Instrumente durch die vielseitigen Editiermöglichkeiten auf vielfältige Weise eingesetzt werden können.
Der Korg KRONOS gilt als eine der Synthesizer-Workstations schlechthin. Wir haben die neue Version KRONOS 2015 getestet.
Korg offeriert mit Nautilus eine Workstation-Serie, die das Tonerzeugungs-Konzept des Kronos-Flaggschiffs aufgreift, es aktualisiert und ausstattungs- sowie bedienseitig neu definiert.
Wer als Keyboarder nach wahren Alleskönnern sucht, wird im Bereich der Synthesizer-Workstations fündig. Wir stellen die besten vor.
| Korg Kronos 2 | Webseite des Herstellers |
Waldorf Iridium | Waldorf Iridium Core | Waldorf Quantum mkII
Mit Granular-Sampler, Wavetable-, virtuell-analoger und Resonator-Synthese ist der Waldorf Quantum mk2 bereits ein Multitalent der Extraklasse. Das Tüpfelchen auf dem i ist die FM-Synthese. Diese wird im Quantum mk2 „Kernel“ genannt und geht weit über die Möglichkeiten herkömmlicher Frequenzmodulation hinaus. Ein Operator ist dabei ein eigener Wavetable-Oszillator, bei dem sogar die Position der Wavetables variiert werden kann. Eine schöne Symbiose aus Wavetable und FM-Synthese.
Günstiger kommt man in den Genuss dieses Synthesizer-Boliden mit der Desktop-Variante Iridium. Der digitale Iridium ist bis auf die analogen Filter klanglich mit seinem großen Bruder kompatibel. Eine gute Ergänzung sind zudem die 16 multifunktional nutzbaren Trigger-Pads zur Eingabe von Sequencer-Noten oder zum Triggern von Chords. Ein Patchfeld ermöglicht darüber hinaus die Integration in ein modulares System. Noch günstiger geht es dann mit dem Waldorf Iridium Core, dessen Kerneigenschaften bis auf ein paar abgespeckte Features denen des großen Iridium entsprechen.
Waldorf wertet den Flaggschiff-Synthesizer Quantum in der MK2-Version deutlich auf – mehr darüber in unserem Test.
Der mächtige hybride Waldorf Quantum kommt nun in Form des Iridium einer digitalen Desktop-Variante mit vielen Neuerungen und einem günstigeren Preis. Wir haben den Neuankömmling getestet.
Sonicware Liven XFM
Beim Sonicware Liven XFM handelt es sich um einen kompakten FM-Synthesizer mit vier Engines, einem 4-Spur-Looper und einem 64-Step-Sequenzer. Er verfügt über 27 Minitasten, einen Arpeggiator und Effekte wie Chorus, Flanger, Delay, Bit-Crusher, Reverb und Distortion. Die vier Engines des XFM sind X-LAB, XFORM, X-LFO und LIBRARY. Während X-LAB eine Vielzahl von Algorithmen zur Erzeugung klassischer FM-Sounds bietet, gestattet XFORM die Kombination zweie Sounds zu neuen Klangfarben.
X-LFO ist eine Modulations-Engine, mit der sich Effekte wie Vibrato und Tremolo erzeugen lassen. LIBRARY enthält 128 vorgefertigte Sounds, die als Ausgangspunkt dienen können. Der 4-Track-Looper des XFM gestattet schließlich die gleichzeitige Aufnahme und Wiedergabe von bis zu vier Spuren. Der 64-Step-Sequenzer bietet zahlreiche dabei Funktionen wie Step-Recording, Velocity- und Pitch-Modulation sowie Pattern-Ketten. Insgesamt ist der XFM ein vielseitiger Synthesizer, der sich sowohl für Live-Performances als auch für Studioproduktionen eignet.
Teenage Engineering OP-1 field
Der OP-1 Field von Teenage Engineering ist ein Synthesizer, der konzeptionell einer Workstation ähnelt. Sein Äußeres erinnert jedoch keineswegs daran. In vier Modi – Synth, Drum, Tape und Mixer – bietet er kreative Möglichkeiten der Klangerzeugung und -bearbeitung. Unter den 11 Syntheseformen des OP-1 field befinden sich auch FM und Phase Distortion (ähnlich der Klangerzeugung in den Casio-Synthesizern der CZ-Serie), die Klänge dieses Genres erst ermöglichen. Außerdem verfügt der Synthesizer über eine eingebaute FM-Antenne und acht sogenannte Tapes mit jeweils sechs Minuten Aufnahmezeit und vier Stereospuren.
Diese Tapes stellen vier verschiedene Aufnahmeformate zur Verfügung, darunter das Studio 4-Track-, das Vintage 4-Track-, das Porta- und das Disc Mini-Format. 256 MB interner Speicher und Platz für bis zu 500 User-Patches sowie über 160 Minuten Sample-Speicher bieten zudem viel Raum für Kreativität. Mit einer Akkulaufzeit von bis zu 24 Stunden und einer 2-Oktaven-Tastatur mit Mini-Tasten ist der OP-1 Field ideal für unterwegs.
Teenage Engineering präsentiert mit OP-1 field eine Mixtur aus Nachfolger und Upgrade des legendären OP-1. Wir haben den OP-1 field getestet.
Zum Schluss
Fans der FM-Synthese kommen in diesen Zeiten voll auf ihre Kosten. Nach zahlreichen Analog- und Wavetable-Synthesizern der Spitzenklasse ist auch die FM-Klangerzeugung mit einer Vielzahl von Produkten gut bestückt. Der Einstieg ist einfach und die neuen klanglichen Möglichkeiten bieten schließlich eine große Spielwiese für das Sounddesign. Für jeden Ansatz findet sich auch das passende Gerät. Insgesamt geht es also um deutlich mehr als bei klassischen Retro-Synths. Natürlich ist die Bedienung anders als bei analogen Synthesizern, allerdings sprechen die Ergebnisse für sich.
