|
Soundkarten |
|
|
|
Wie bereits im vorhergehenden Absatz angeschnitten, verwendete der AdLib-Standard die in den 80ern sehr populäre frequenzmodulierende Synthese (FM-Synthese). Diese wurde in den frühen 70er-Jahren von Dr. John Chowning an der Universität von Stanford entwickelt und beruht auf der Erzeugung einer Sinusschwingung (Carrier) und einer aufmodulierten zweiten, dem Modulator. Wenn beide sog. Operatoren ungefähr die gleiche Frequenz haben, entstehen komplexe Wellenformen und somit Obertöne, die denen von akustischen Instrumenten sehr ähneln. So funktionieren übrigens auch FM-Synthesizer. Selbst auf aktuellen Soundkarten ist die frequenzmodulierende Synthese in der Regel noch mit einem Nachfolger der AdLib-Technologie, dem OLP3-Chip von Yamaha (oder einem Clone dessen), vertreten. Die FM-Technik bietet nahezu unbegrenzte Möglichkeiten, elektronisch Klänge zu erzeugen, die fast wie natürliche Instrumente klingen. Leider erwiesen sich viele FM-Instrumente als zu künstlich und dünn, um den anspruchsvollen Multimedia-Jünger zu beeindrucken. Doch Abhilfe nahte mit der WaveTable-Synthese.
|
WaveTable Soundkarten |
|
|
|
Bei dieser Technik versucht man nicht mehr, akustische Instrumente nachzubilden, sondern legt dem realen Vorbild eines Instruments entsprechende Wellenformen in einem ROM-Speicher ab, der direkt auf das Soundboard gelötet war bzw. als optionales Steckmodul nachgerüstet werden konnte (heutige PCI-Soundkarten nutzen v.a. aus Kostengründen den Hauptspeicher des PCs). Auch bei den WaveTable Soundkarten ist man von bestehenden Sounds in einem entsprechenden Daten- bzw. Hardware- Format abhängig, das Ergebnis ist von der Qualität der Originalaufnahme, der Speichergröße und der Anzahl der Samples pro Instrument abhängig. Darüber hinaus haben natürlich Instrumente noch weitere Besonderheiten. So kann man bei einem leise gespielten Piano das Schlagen des Hammers auf die Saite nicht hören, während sich bei lautem Spiel nicht nur diese Tatsache ändert, sondern auch weitere, subtile Änderungen im Klangbild auftreten (z.B. werden benachbarte Saiten zum Schwingen angeregt, was den typischen Sound ausmacht). Kurzum: gute Qualität frisst Speicher. Sampler sowie viele Keyboards nutzen diese Technologie zur Klangerzeugung.
|
Audiointerfaces |
|
|
|
Audiointerfaces ebnen den Weg für Audiosignale in den Computer und aus ihm heraus, man kann sie sich als Pförtner am Übergang der musikalischen Außenwelt zur reinen Zahlenschieberei im Rechner vorstellen. Analoge Signale muss der A/D-Wandler (Analog zu Digital) des Audiointerface ins Reich der Nullen und Einsen bringen: In sehr kleinen Abständen (je kleiner, um so genauer) wird der jeweils anliegende Pegel des Signals gemessen (z.B. bei 48kHz Samplingfrequenz eben genau 48000 mal pro Sekunde) und dem nächstliegenden digitalen Wert zugeordnet, den der Rechner verstehen kann. Im Gegensatz zur "analogen Unendlichkeit" kennt dieser keine fließenden Übergänge, sondern nur eine begrenzte Anzahl fester Werte (repräsentiert durch die Anzahl Bits, mit der die Wandler arbeiten). Der kontinuierliche Pegelverlauf des analogen Signals wird so in kleinste Zeitschnipsel zu einer fortwährenden Zahlenkolonne zerhackstückelt. Erst mit diesem digitalen Datenstrom kann der Computer etwas anfangen. Für die Wiedergabe braucht es den umgekehrten Weg: Der D/A-Wandler (Digital zu Analog) im Audiointerface muss aus der vom Rechner kommenden Zahlenfolge wieder eine kontinuierliche Wellenform erstellen, um (idealerweise) exakt den ursprünglichen analogen Verlauf entstehen zu lassen. In beiden Fällen spricht man von einer (Um-)Wandlung bzw. Konvertierung. Entsprechend werden die elektronischen Schaltkreise als Wandler bezeichnet (es haben sich auch die englischen Abkürzungen „ADC“ für Analog-Digital-Converter und „DAC“ für Digital-Analog-Converter eingebürgert). Die Qualität dieser Bausteine ist zu einem großen Teil – aber nicht ausschließlich – für die Güte des gesamten Audiointerface verantwortlich. So ist die Angabe von Samplefrequenz und Auflösung (z.B. 96kHz/24bit) ein erster Indikator für die Leistungsfähigkeit der Wandler.
| Das ankommende analoge Signal...
|
| ... wird im A/D-Wandler in kleinen Abständen ausgemessen und einem digitalen Wert zugeordnet.
|
| Das Digitalsignal kann als ...
|
| | ... für den Computer verständliche binäre Information weiterverarbeitet werden. |
Bei digitalen Verbindungen (wie S/PDIF oder ADAT) sorgt das Audiointerface in erster Linie dafür, dass der Rechner das jeweilige Datenformat „versteht“ und weiter bearbeiten kann. Da hier bereits Audiodaten in digitaler Form vorliegen, ist eine Wandlung im eigentlichen Sinne natürlich nicht mehr nötig. Allerdings kommt ein anderer wichtiger Faktor ins Spiel, den es in der analogen Umgebung nicht gibt: Die digitalen Daten treffen in einem bestimmten Takt ein und alle beteiligten Geräte müssen ihre Verarbeitung darauf abstimmen. Wenn hier nicht alle im Gleichtakt schunkeln, plumpst einer von der Gartenbank, und es kommt zu Störungen. Die Folge sind Knistern, Knackser oder Klangverfärbungen, die sich durch ein leichtes Schwanken des Taktes einschleichen. Gute Audiointerfaces zeichnen sich durch geringe Störanfälligkeit aus.
| 
