Soundsampler: Die Stimme aus dem Chip
Digitalisierung von Musik und Geräuschen erfreut sich wachsender Beliebtheit. Wir stellen Ihnen zwei neue Soundsampler für den ST vor und erklären, worauf es bei den Tonmaschinen ankommt, wo die Unterschiede zu Studio-Geräten liegen und was »Oversampling« ist.
Nachdem sich der ST mit seinem eingebauten MIDI-Interface (Musical Instruments Digital Interface) weltweit den ersten Platz als Computer zur Synthesizer-Steuerung sicherte, tut sich nun auch einiges bei Soundsamplern: Im folgenden stellen wir Ihnen zwei neue Sampler vor, die einen preiswerten Einstieg in die Welt der digitalen Töne erlauben. Während »Gadget« von Sophisticated Applications für 446 Mark mehr als ein Spielzeug erwarten läßt, bietet der Computerversand Wittich für 129 Mark die Low-Low-Cost-Alternative »Modern Sampling« an. Beide Sampler werden komplett mit Software, Hardware, deutschem Handbuch und Beispiel-Samples geliefert. »Gadget« verwendet für die Demos eine eigene Diskette. »Modern Sampling« eignet sich für die Färb- und Monochromdarstellung, »Gadget« ist zur Zeit nur in einer Monochrom-Version lieferbar.
Das Wort »Sampling« bezeichnet die Umsetzung analoger Signale in digitale Informationen. Dabei ist besonders der Bereich der Audiotechnik angesprochen. Die digitale Speicherung eines Tonsignals besitzt viele Vorzüge gegenüber einem herkömmlichen Speichermedium, wie zum Beispiel Tonbändern oder gewöhnlichen Kassetten. CD-Player (Compact Disk) und DAT-Recorder (Digital Audio Tape) beweisen das mit ihrer perfekten Tonqualität. Aber noch ein weiterer Vorteil ist bestechend: Denn mit diesen binären Informationen läßt sich genauso gut rechnen wie mit allen anderen Zahlen. Aus dieser Eigenschaft erwachsen unendliche Bearbeitungsvarianten eines digitalisierten Sounds. »Modern Sampling« ist als Sound-Werkzeug für den ST gedacht und erlaubt die Wiedergabe nur über den Monitorlautsprecher. »Gadget« ist in dieser Hinsicht etwas vielseitiger ausgelegt, die Verwendung des digitalisierten Klanges ist auch auf externen Geräten (Verstärker, Tapedeck) vorgesehen. Beide Sampler liefern Einkanalton. Gemeinsam ist beiden Samplern auch der Anschluß über den Drucker-Port und die Nutzung des Joystick-Anschlusses als Stromversorgung. Hier hören die Gemeinsamkeiten aber auch schon auf: »Modern Sampling« besorgt das Digitalisieren mit dem unscheinbaren Centronics-Anschlußstecker, in dem die ganze Elektronik Platz findet, und begnügt sich mit einem einfachen, leider viel zu kurzem Anschlußkabel (50 Zentimeter), das Verbindung zur Außenwelt über einen 3,5-Millimeter-Klinkenstecker schafft. Die »Außenwelt« ist zweckmäßigerweise ein Walkman oder ein Kassettenrecorder. »Gadget« setzt auf einen Analog-Digital-Wandler, der in einer kleinen Box untergebracht ist. Hier findet ebenso ein Aussteuerungsregler wie eine DIN-Anschlußbuchse Platz.
Zwei Sampler stellen sich vor
Die »Gadget«-Dokumentation glänzt durch Hintergrundinformationen zum Thema Sampling. In den Anhängen finden Anwendungsbeispiele ihren Platz, ebenso Informationen über die Einbindung der Sampling-Routinen in eigene Programme. Für Bastler ist die Belegung der DIN-Buchse ebenso beschrieben, wie der Schaltplan zum Durchschleifen der »Gadget«-Hardware, damit sich der Drucker, der ja sonst außen vor bleibt, noch einbinden läßt. Die Beschreibungen sind einfach und flüssig zu lesen, häufige Darstellungen verdeutlichen sie. Das Programm erklärt sich jedoch überwiegend von selbst, so daß das Handbuch in erster Linie als Referenz dient. Die Dokumentation zu »Modern Sampling« lag uns nur als Datei auf Programmdiskette vor. Aber auch sonst konnte sie den Eindruck des Provisorischen nicht verdrängen: Der Anschluß und die Einstellung externer Tonquellen müssen sich mit zehn Zeilen Erklärung zufriedengeben, während einfache Operationen mit der Maus ausführlichst erörtert werden. Aber auch Fehler fallen beim Lesen des Textes auf. Bei dieser Dokumentation ist hoffentlich noch nicht das letzte Wort gesprochen.
Obwohl keine Beispiele das leichtere Verständnis der Sampling-Theorie unterstützen, läßt sich auch dieser Bedienungsanleitung Vollständigkeit bescheinigen. Jedoch ist der Aufbau der »Modern Sampling«-Software so gestaltet, daß wir öfters zum Handbuch griffen, als beim »Gadget«-Soundsampler. Denn auch bei der Bedienung der Sampler gibt es Unterschiede.
Nach dem Start der Software bieten beide Programme ein einheitliches Bild: Den oberen Bereich des Bildschirms nimmt ein Oszilloskop ein, das eine wichtige Hilfe zur Aussteuerung und Bearbeitung des Sounds ist. Im unteren Feld findet sich die Steuerung, die an Bekanntes erinnert: Sie bedienen beide Sampler wie einen Kassettenrecorder. Mit der Maus klicken Sie Felder an, die zum Beispiel der »Play«- und »Aufnahme«-Taste eines konventionellen Recorders entsprechen. Viel Platz räumen beide Programme den Funktionen ein, die zur Auswahl einzelner Segmente eines Samples dienen. Besonders »Modern Sampling« fällt hier angenehm durch ausdrucksstarke Symbole auf.
»Modern Sampling« unterscheidet in der Sampling-Rate und somit auch der Klangqualität zwischen Werten von 1 bis 30. Das Oszilloskop-Fenster stellt unterschiedlich große Ausschnitte des gesamten Samples dar. Eine Verschiebebox zeigt den aktuellen Ausschnitt im gesamten Feld an. Diesen Ausschnitt verschiebt die Maus. Bei sehr kleinen Ausschnitten ist allerdings schon eine gewisse Zielgenauigkeit vonnöten. Als Alternative bieten sich dann Pfeilfunktionen an, die mehr Sprungintervalle erlauben. Die Bearbeitung von einem Ausschnitt des Samples erfolgt in einem von maximal 300 Fenstern. Jedes Fenster läuft mit eigener Sample-Rate und läßt sich separat auf Diskette speichern.
Zwar lassen sich auf jedes Fenster nur Effekte wie Hall und Echo, rückwärts Spielen sowie Wiederholungen anwenden. Durch Variationen dieser Effekte entstehen aber durchaus interessante Sounds. Die Oberfläche dieses Samplers ist nicht besonders übersichtlich aufgebaut, viele Tasten unterschiedlicher Größe liegen dicht beieinander und sind teilweise in den Ecken versteckt...
Bei »Gadget« fand man eine glücklichere Lösung. Die Darstellung des Bedienfeldes ist sehr übersichtlich gelungen: Die Funktionen für das Sampling finden oben links unter dem Oszilloskop ihren Platz. Aufnahme, Wiedergabe, auch auf endlos schaltbar, Schneidefunktion, Rückwärts-Spielen und die Funktionen zur Auswahl einzelner Segmente des Samples sind hier anzutreffen, ebenso die Kopierfunktionen. Direkt daneben schließt sich das Kontrollfeld zur Tonbearbeitung an. Ein-, Aus- und Überblenden sind über Parameter in ihrer Wirkung einstellbar. Nachträgliches Verstärken oder Dämpfen der digitalisierten Tonsequenz läßt sich ebenso anwählen, wie die additive Klangsynthese mit bis zu acht Oberwellen. Zusammen mit dem eingebauten Funktionsgenerator stellt sie eine sehr interessante Erweiterung dar. Der Generator produziert verschiedene Signale: Rechteck-, Sinus-, Dreieck-und Sägezahnimpulse und Rauschen sind vorgesehen. Die Frequenz läßt sich auf die Stelle genau über die Tastatur eingeben. Das Ausgangssignal entspricht indes nicht exakt dieser Frequenz. Interne Strukturen des Computers und des Programms stehen dem im Weg.
Unterschiede in der Oberfläche
»Gadget« beginnt die Digitalisierung wahlweise auf Tastendruck oder bei Erreichen eines Eingangspegels von acht Prozent der vollen Aussteuerung. Auf Wunsch können Sie dabei über den Monitorlautsprecher mithören.
Ein weiterer Bereich, dem die Entwickler von»Gadget« viel Aufmerksamkeit schenkten, sind die Filter zur Soundbearbeitung: Tiefpaß, Hochpaß, Bandpaß, Bandsperre und Allpaß stehen zur Verfügung, über die Tastatur erfolgt die Eingabe der Grenzfrequenz und der Filterqualität. Die Diskettenoperationen erlauben nicht nur die Speicherung ganzer Sequenzen, sondern unterstützen auch das Speichern von Sample-Fragmenten zur späteren Bearbeitung. In bestehende Sequenzen lassen sich so nachträglich Stücke einfügen, ersetzen, löschen und anhängen.
Besserer Klang mit mehr Bits
Eine Info-Taste gibt über eine besonders wichtige Größe Auskunft: den freien Arbeitsspeicher. Der Arbeitsspeicher ist das zentrale Thema bei allen Samplern. Sampling verbraucht sehr viel Speicherplatz. So beträgt die maximale Sampling-Länge mit 1 MByte RAM bei »Gadget« mit bester Qualität gerade 16 Sekunden, bei »Modern Sampling« etwa 40 Sekunden.
Die unterschiedliche Konzeption der beiden Sampler birgt hierfür die Ursache. »Gadget« digitalisiert mit 8 Bit und maximal 44,1 kHz Sampling-Frequenz, »Modern Sampling« arbeitet mit 6 Bit und 20 kHz. Um diese Eckdaten besser einzuordnen, wollen wir kurz auf die Grundzüge der digitalen Signalverarbeitung eingehen. Zur Digitalisierung eines analogen Signals wird dessen Spannungsverlauf kontinuierlich abgetastet, in binäre Vergleichszahlen umgewandelt und diese Zahl in einem Speicher abgelegt. Man bezeichnet diesen Vorgang als »Quantisierung«. Die Quantisierung geschieht mit einer vordefinierten Häufigkeit, der sogenannten Sampling-Rate. Schon 1948 entwickelte Claude E. Shannon das sogenannte Abtasttheorem, nachdem die Sampling-Rate doppelt so hoch sein muß wie die größte zu erfassende Frequenz.
Möchten Sie Signale bis 5 kHz einwandfrei digitalisieren, muß die Sampling-Rate mindestens 10 kHz betragen. Für die Abtastung von CDs einigte man sich beispielsweise auf eine Sampling-Rate von 44,1 kHz, um als obere Grenze 20 kHz einwandfrei wiederzugeben. Für CDs und professionelle Sampler ist im Moment eine Abtastbreite von 16 Bit aktuell. Damit läßt sich jede anliegende Spannung in eines von 65 536 verschiedenen Potentialen einteilen.
Zum Vergleich: »Gadget« bietet mit 8 Bit 256 unterschiedliche Einteilungen, »Modern Sampling« mit 6 Bit nur 64. Für den hauptsächlichen Zweck von »Modern Sampling«, nämlich Soundeffekte zu produzieren, die sich dank mitgelieferter PD-Software in Programme einbinden lassen, reicht dieses grobe Raster aus.
Leider gelang es uns mit »Modern Sampling« nicht, eine Sequenz zu digitalisieren, die an die Qualität des mitgelieferten Demos herankommt. Trotz des Einsatzes guter Abspielgeräte ist die Wiedergabe nur verzerrt und alles andere als ein Ohrenschmaus. Auch »Gadget« ist dafür vorgesehen, Samples in eigene Programme einzubinden.
Nachtigall, ich hör Dich rauschen...
»Sophisticated Applications« liefert dazu ebenfalls PD-Routinen mit. Viel interessanter ist es aber, mit »Gadget« Sounds für die weitere Bearbeitung mit Audiogeräten zu samplen. Da die Zeit der »professionellen« 8-Bit-Sampler noch nicht lange vorbei ist, waren wir auf die Klangqualität von »Gadget« gespannt. Dazu fütterten wir »Gadget« mit einem CD-Player (Rotel RCD-870, 16 Bit, Oversampling) auf höchster Sampling-Rate (44,1 kHz). Im Handbuch ist diese Anwendung ausdrücklich angeführt. Sowohl das Eingangs- als auch das Ausgangssignal des Samplers zeichneten wir mit einem Revox B 77-Tonband auf, um einen direkten Vergleich zu haben.
Das Ergebnis ist im wörtlichen Sinne »berauschend«. Sicherlich durchbrechen die ST-Sampler reihenweise traditionelle Preismauern, aber die Hersteller »richtiger« Sampler müssen kaum um ihren Absatz fürchten: Der Klang des »Gadget«-Samplers zeigt in der höchsten Auflösung sogenannte »Rauschfahnen«, nach Dynamikspitzen macht sich ein Rauschen bemerkbar. Auch das Grundrauschen ist erheblich: Wird »nichts« digitalisiert, also der Sampler ohne Eingangssignal auf Aufnahme geschaltet und das Ganze hinterher abgespielt, ist ein Pfeifen und Rauschen deutlich vernehmbar. Dieser Umstand scheint auf den ersten Blick nicht ganz verständlich, denn andere 8-Bit-Sampler kämpfen nicht mit diesen Störungen. Deshalb zum Thema »Digitalisierung« noch ein paar Details: Zunächst ist es sehr wichtig, alle Eingangsfrequenzen oberhalb des gewünschten Spektrums auszufiltern und vom Analog-Digital-Wandler fernzuhalten, denn sonst entstehen sogenannte »Aliasing-Verzerrungen«: Der Wandler erkennt diese Frequenzen nicht mehr. Sie geistern dann zwischen den klar definierten Impulsen herum und tauchen als Mischprodukte wieder im hörbaren Spektrum auf, die dann zu starken Störungen führen. Um ungewünschte Frequenzen auszusondern, werden aufwendige Filter benötigt, denn unterhalb der Grenzfrequenz soll alles und oberhalb gar nichts mehr durchkommen. Eine weitere Schwierigkeit ist das sogenannte Quantisierungs-Rauschen. Es entsteht beim Digitalisieren des Signals: Der Kurvenverlauf wird in kleinen Schritten abgetastet und der entsprechende Wert gespeichert. Fügt man jedoch alle Speicherinhalte wieder aneinander, so ist ein Unterschied zum Ursprungssignal zu beobachten: Je nach Sampling-Frequenz sind in der Kurve mehr oder weniger große »Stufen« zu sehen, deshalb heißt dieser Effekt »Treppeneffekt«. Die Treppen zeigen ganz das Verhalten von Oberwellen, eben dem
Rauschen. Dieses Rauschen ist bei einer großen Auflösung von beispielsweise 16 Bit sehr gering. Der sogenannte Rauschabstand beträgt hier 96 Dezibel, aber mit jedem Bit weniger nimmt dieser Rauschabstand um 6 Dezibel ab. Demnach ist der Rauschabstand bei 8 Bit noch 48 Dezibel und bei 6 Bit gerade noch 36 Dezibel. Zum Vergleich: Ein gutes Kassettendeck hat um die 60 Dezibel.
Kein Rauschen mit »Oversampling«
Der geringe Rauschabstand ist jedoch kein Grund für schlechte Tonqualität, wenn geeignete Maßnahmen Abhilfe schaffen. Das Zauberwort heißt »Filter«. Und die sind groß und teuer, es sei denn, man wendet einen kleinen Trick an: das sogenannte »Oversampling«. Dazu vervierfacht man beispielsweise die Abspielfrequenz, tastet das Signal jedoch mit der ursprünglichen Frequenz ab. Somit bestehen zwischen zwei Original-Abtastwerten drei Zwischenwerte, die durch Interpolation, also durch Berechnung, gewonnen werden. Als Ergebnis liegt dann ein viel kleinerer Treppeneffekr vor, der so auch das Rauschen stark vermindert. Zum anderen läßt sich das nun vorliegende Signal besser filtern: Bei so hohen Frequenzen können Filter einfacher gebaut sein. Am Ende der Kette muß aber wieder ein Filter stehen, der die Reste der Sampling-Frequenz aussiebt, denn sonst mogeln sich wieder Mischprodukte ein, die sich als Klirren bemerkbar machen. Außerdem mögen Audioverstärker hochfrequente Restsignale nicht, sie fangen an zu schwingen. Für die Preisklasse nicht überraschend, trieb niemand bei unseren beiden Samplern einen solchen Aufwand. Die erforderliche Filter-Elektrik ließe sich im übrigen weder im Zigarettenschachtel-Format der »Gadget«-Hardware, noch in einem Centronics-Stecker unterbringen.
Abschließend läßt sich festhalten: Wie schon am Preisunterschied ersichtlich, sprechen der »Gadget«-Sampler von »Sophisticated Applications« sowie »Modern Sampling« vom Computerversand Wittich unterschiedliche Zielgruppen an. »Modern Sampling« ist für alle interessant, die gerne mit Soundeffekten auf dem ST arbeiten und die ersten Schritte in die digitale Soundverarbeitung wagen wollen. Für 129 Mark bringen Sie keine Wunderwerke zustande, finden aber ein preiswertes Experimentier-Werkzeug vor.
Von der Bedienung her bietet »Gadget« darüber hinaus eine Alternative zu Studio-Samplern bis etwa 4000 Mark Insbesondere die ausgereifte Software mit zahlreichen Filterfunktionen und umfassenden Bearbeitungshilfen machen aus »Gadget« mehr als ein Spielzeug. Die Klangqualität professioneller Sampler erreicht »Gadget« aber nicht. (am)
Wertung
Produktname: Gadget-Soundsampler
Preis: 446 Mark
Hersteller: Sophisticated Applications
Lieferumfang: 8 Bit Soundsampler mit Aussteuerungsregler und DIN-Buchse, 2 Meter Kabel mit 6,3 Millimeter Klinken-und Cinch-Stecker, deutsches Handbuch
Stärken:
□ ausgereifte Software mit vielen Funktionen □ ausführliches Handbuch □ guter Lieferumfang □ Samples lassen sich per Tonband aufnehmen □ Einbindung in eigene Programme
Schwächen:
□ kein Oversampling O keine Filter □ teuer
Fazit: Soundsampler für mittlere Ansprüche mit guter Software.
Wertung
Produktname: Modern Sampling
Preis: 129 Mark
Hersteller: Computerversand Wittich
Lieferumfang: 6 Bit Soundsampler, Diskette mit Software und Handbuch
Stärken:
□ sehr günstig □ einfach zu bedienen □ Einbindung in eigene Programme
Schwächen:
□ zu geringe Auflösung □ Ausgabe nur über Monitor □ zu kurzes Kabel □ mäßiges »Handbuch«
Fazit: Soundsampler für Einsteiger mit einfachen Anforderungen.
Sophisticated Applications Computertechnik, Friedrich-Ebert-Allee 2, 2870 Delmenhorst, Computerversand Wittich, Tulpenstraße 16, 8423 Abensberg
Uwe Rieke