Synthesizer Basics Workshop: Subtraktive Synthese und deren Funktion

Envelopes

Eine Hüllkurve, auch Envelope, EG (Envelope Generator) oder Moog-typisch Contour genannt, ermöglicht die Veränderung von Klangparametern im Zeitverlauf. So lassen sich zum Beispiel langsam anschwellende Klänge realisieren. So gut wie jeder Synthesizer hat mindestens eine Hüllkurve; oftmals gibt es mehrere, die mehr oder weniger flexibel zur Steuerung verschiedener Teile des Synths eingesetzt werden können.
Die drei klassischen Einsatzgebiete für Hüllkurven sind Tonhöhe (Pitch), Lautstärke (Amp) und Filter-Cutoff (also nicht ganz zufällig die drei eingangs erwähnten Komponenten eines Klangs). Manche Synths haben zu diesem Zweck drei eigenständige Envelopes, die fest mit diesen drei Parametern verbunden sind. Viele Geräte ermöglichen aber darüber hinaus eine flexible Zuweisung zu weiteren Parametern. Verfügt der Synth über eine gut ausgestattete Modulationsmatrix, kann man zum Beispiel auch Oszillator-Pulsbreite oder LFO-Rate und -Depth per Hüllkurve steuern. Das ermöglicht dynamische Klangverläufe. Beim u-he Tyrell N6 können die Hüllkurven als Modulationsquellen für fast alles dienen.
Die beiden Hüllkurven des Tyrell (ENV1 und ENV2) sind nach dem klassischen ADSR-Prinzip aufgebaut. Das steht für Attack-Decay-Sustain-Release und ist noch heute die häufigste Bauform. Die folgende Grafik veranschaulicht die vier Phasen einer ADSR-Envelope.

Die vier Phasen einer ADSR-Hüllkurve

Die Attack-Zeit bestimmt, wie lange die Envelope nach dem Anschlag einer Taste braucht, um ihren maximalen Wert zu erreichen. Bei einer Amp- bzw. VCA-Hüllkurve wird also mit der Attack-Zeit kontrolliert, wie schnell die Lautstärke anschwillt; bei einer Filter-Envelope hingegen, wie schnell der maximale Cutoff-Wert erreicht wird. Danach folgt die Decay-Phase, in der das Level der Hüllkurve auf den Wert absinkt, der mit dem Sustain-Regler eingestellt wurde. Das Sustain wird gehalten, bis die Taste losgelassen wird. Danach folgt die Release-Phase, in der die Hüllkurve auf Null absinkt. Es ist wichtig, sich klar zu machen, dass Attack, Decay und Release Zeiten angeben, während Sustain ein Level ist, also eine Lautstärke, ein Cutoff-Wert, eine Tonhöhe oder dergleichen – je nachdem, was man mit der Hüllkurve steuert.
Natürlich gibt es auch andere Envelope-Bauformen als ADSR. Die klassischen Moog-Synthesizer kamen mit drei Reglern aus, wobei Decay und Release sich den Knopf teilten. Vor allem bei modernen Synthesizern werden die Hüllkurven zunehmend flexibler und bieten mehr Phasen. Bei einigen Software-Synths geht das so weit, dass man die Envelopes mit der Maus frei zeichnen kann. Allerdings ist das ADSR-Prinzip immer noch ungeschlagen einfach in der Handhabung und wird uns deshalb noch eine Weile begleiten.