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FS- (Formant Shaping) und
FM-Synthese (Frequenzmodulation)
Obwohl der FS1R in erster Linie auf der neuen FS-Synthese (Formantformung) von Yamaha beruht, bietet er in Wahrheit zwei
Klangerzeugungssysteme und ist dementsprechend vielseitig. Die Formant Shaping-Synthese bietet dem Musiker völlig neue
Möglichkeiten für die Erzeugung und Steuerung von Klängen mit Eigenschaften und einer Vielseitigkeit, die nur noch von der
menschlichen Stimme übertroffen werden. Andererseits kann dieses Syntheseverfahren auch Instrumentklänge erzeugen, die die
gleiche Flexibilität und tonhöhebedingten Klangunterschiede –eben die “Musikalität”– bieten wie akustische Instrumente. Die FS-
Synthese beruht auf einer Klangarchitektur, mit der man auch FM-Klänge erzeugen kann, so daß Sie, sozusagen als Bonus, auch
über Klänge verfügen, die denen der legendären DX-Synthesizer und TX-Module von Yamaha in nichts nachstehen. Der FS1R
kann also sowohl revolutionäre Simulationen der menschlichen Stimme als auch das sagenumwobene E-Piano der DX-Serie
erzeugen – und natürlich alles, was dazwischen liegt.
FS-Synthese
Unter “Formanten” versteht man charakteristische Frequenzen, anhand derer die Laute der menschlichen Sprache einwandfrei
zugeordnet und identifiziert werden können, z.B. die Vokale “a” und “i”. Eigentlich können unsere Stimmbänder nämlich nur den
“Grundlaut” hervorbringen und dessen Tonhöhe bestimmen (etwa wie ein Oszillator eines Synthesizers). Die Klanginformationen,
die unsere Laute zu verständlicher Sprache machen, entstehen jedoch erst durch die Formung der Mundhöhle (Rachen und
Mund). Bei Sprachsynthese-Systemen verwendet man hierfür einen Oszillator, der als “Stimmbänder” fungiert, sowie eine Reihe
von Bandpaßfiltern, die die benötigten Formant-“Gestalten” liefern. Konsonanten, wie z.B. “k” und “t” sowie Zischlaute, wie “f”,
beruhen hingegen auf anderen Prinzipien, für die man einen Rauschgenerator statt eines Oszillators braucht und bei denen die
Amplitudenhüllkurve für das Verständnis wichtiger ist. Außerdem bestimmen Formanten den Charakter zahlreicher akustischer
Instrumente, so daß es sich also nicht nur um ein “stimmliches” Phänomen handelt.
Statt aber ein kompliziertes System von Oszillatoren und Filtern für die Erzeugung von Formanten zu verwenden, beruht die FS-
Synthese auf 16 Formant-“Operatoren” -8 “stimmhafte” (mit deutlich wahrnehmbarer Tonhöhe) und 8 “stimmlose” (mit
undefinierbarer Tonhöhe). (3 bis 5 Formanten reichen in der Regel bereits aus, um Sprache zu synthetisieren.) Jeder Operator
des FS1R simuliert auf digitalem Wege sowohl den Klangursprung (Oszillator) als auch die Filter und stellt daher eine leicht zu
handhabende Einheit dar. Die stimmhaften Operatoren erzeugen Klänge mit klar definierter Tonhöhe, mit denen man bei
Verwendung eines MIDI-Tasteninstruments oder MIDI-Controllers Tonleitern (eben Noten) spielen kann. Die stimmlosen
Operatoren hingegen dienen zum Erzeugen der Rauschkomponenten sprachähnlicher Laute oder als Rauschgenerator. In
gewisser Hinsicht erinnern sie also an die Rauschgeneratoren traditioneller Synthesesysteme (wichtig für perkussive Klänge und
Klangeffekte). Den Terminus “Operator” haben wir uns übrigens von der FM-Synthese (ebenfalls von Yamaha) geborgt, weil die
stimmhaften Operatoren des FS1R ebenfalls zu “Algorithmen” kombiniert werden und von daher auf dieselbe Art Klänge
erzeugen wie unsere legendären FM-Synthesizer, beispielsweise der DX7.
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Operatoren
Stimmhaft
Stimmlos
Formanten
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FS- (Formant Shaping) und
FM-Synthese (Frequenzmodulation)
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