Synthesizer

Ein Synthesizer [ˈzʏntəsa͜izɐ] ist ein Musikinstrument, welches auf elektronischem Wege per Klangsynthese Töne erzeugt. Es zählt zu den Elektrophonen und ist eines der zentralen Werkzeuge in der Produktion elektronischer Musik. Man unterscheidet zwischen analogen und digitalen Synthesizern. Der Synthesizer wurde und wird von erfolgreichen Bands wie Pink Floyd, Tangerine Dream, Kraftwerk, The Human League und Depeche Mode sowie Musikern wie Jean-Michel Jarre, Vangelis, Kitarō und Klaus Schulze maßgeblich für ihre Musik eingesetzt.

Synthesizer
Klassifikation	Elektrophon
Tonumfang	gesamter Hörbereich
Klangbeispiel
Verwandte Instrumente	Software-Synthesizer
Musiker	Kategorie:Synthesizerspieler

Analoge modulare Synthesizer, vorne einer Moog aus den 1960er Jahren, dahinter ein ARP 2500 von 1970

Minimoog Synthesizer

Yamaha DX7 Synthesizer

Roland Jupiter-8 Synthesizer

Korg M1 Workstation

Doepfer A-100 Synthesizer

Geschichte

Das erste Instrument, das mit Strom Töne erzeugt war das Dynamophon (auch Telharmonium) des US-amerikanischen Erfinders Thaddeus Cahill (1867–1934). Es wurde 1897 zum Patent angemeldet, 1906 wurde das erste fertige Modell der Öffentlichkeit vorgeführt. Weitere Vorläufer des Synthesizers gab es 1928 mit dem monophonen elektronischen Musikinstrument Ondes Martenot des französischen Musikers und Erfinders Maurice Martenot (1898–1980). 1929 stellten die zwei Franzosen Edouard Eloi Coupleux und Armand Givelet einen Synthesizer auf einer Pariser Ausstellung vor. Das Instrument spielte Musik automatisch von einer Papierrole ab und erlaubte die Veränderung von Parametern wie der Tonlage. 1930 wurde das Trautonium des deutschen Ingenieurs Friedrich Trautwein (1888–1956) in Berlin erstmals öffentlich vorgeführt. Auch in der damaligen Sowjetunion wurde in der Richtung ab den 1920er Jahren entwickelt. Der russische Ingenieur Yevgeny Murzin (1914–1970) entwickelte ab 1937 den optischen Synthesizer ANS (benannt nach dem Pianisten und Komponisten Alexander Nikolayevich Scriabin).

1946 gründete der US-amerikanische Musiker Raymond Scott (1908–1994) das Unternehmen Manhattan Research Inc., um sich der Entwicklung von Musikmaschinen zu widmen. Im März 1946 meldete er ein US-Patent für seine The Orchestra Machine an, die als elektromechanisches Musikinstrument auf Basis von Tonbandschleifen konzipiert wurde. Es verfügte bereits über eine Tastatur, die ein Ensemble traditioneller Musiker simulieren sollte. Scotts Entwurf entstandt fast zwei Jahrzehnte vor dem konzeptionell identischen englischen Mellotron. Nach dem Tod seines Bruders Mark Warnow 1949 folgte ihm Raymond Scott als Orchesterleiter bei der NBC-Fernsehshow Your Hit Parade und so konnte Scott seine elektronische Musikforschung finanzieren.

Anfang der 1950er Jahre begann Raymond Scott mit der Entwicklung eines Synthesizers mit Keyboard, nachdem seine Tochter von einem Theremin bei einem Broadway-Theaterstück verzaubert wurde. Scott holte sich Unterstützung von dem jungen Ingenieur Robert „Bob“ Moog (1934–2005) und seinen Vater, um Teile aus ihrem Theremin-Bausatz für seine Clavivox nutzen zu können. So lernten sich Scott und Bob Moog kennen, was zu einer jahrzehntelangen beruflichen und persönlichen Beziehung führte. Scotts erstes Clavivox mit 3-Oktaven-Keyboard erlaubte es, ohne Unterbrechung von einer Note zur nächsten Note zu gleiten. Durch weitere Verbesserungen und vielen weiteren möglichen Effekten entwickelte sich das Gerät von einem Keyboard-Theremin zu einem Keyboard-Synthesizer. 1956 liess Scott es patentieren. Scott versuchte das Clavivox zu vermarkten, war dabei aber wenig erfolgreich.

1957 kaufte die Columbia University in New York City den ersten programmierbaren elektronischen Synthesizer. Der RCA Mark II Sound Synthesizer (Spitzname Victor nach der Romanfigur Victor Frankenstein) wurde ab 1951 von den Entwicklern Herbert Belar und Harry Ferdinand Olson (1901–1982) der Bell Laboratories gebaut. Der Synthesizer belegte wegen seiner riesigen Ausmaße einen kompletten Raum. In den 1960er Jahren entwickelte der US-Amerikaner Don Buchla (1937–2016) außergewöhnliche Instrumente mit damals einzigartigen Fähigkeiten und futuristisch anmutenden Controllern. Er gilt als Visionär elektronischer Klänge. Er betrat auch als erster die audiovisuelle Ebene mit einem Video-Synthesizer. Buchla-Synthesizer wurden bei vielen Produktionen der damaligen Headliner der Neuen Musik verwendet.

1962 kamen die jungen Komponisten Ramon Sender, Terry Riley und Pauline Oliveros (1932–2016) zusammen und richteten in einem Dachbodenraum des San Francisco Konservatoriums ein improvisiertes elektronisches Studio ein. Hier organisierte man eine Reihe von Konzerten, die sie Sonics nannten und die weitere an elektronischer Klanggestaltung interessierte Komponisten anzogen. So kam auch Morton Subotnick zu der Gruppe, der am Mills College in Oakland unterrichtete. Gemeinsam gründeten sie das San Francisco Tape Music Center (SFTMC) in neuen, größeren Räumlichkeiten. Ein Wendepunkt kam mit Donald Buchla, der ab 1965 zusammen mit Subotnick und Sender einen spannungsgesteuerten Synthesizer konzipierte und für das SFTMC baute. Die Entwicklung der Elektronik, die insbesondere durch die Erfindung des Transistors einen mächtigen Schub erhalten hatte, ermöglichte preiswürdige und relativ kompakte Schaltungen. Dank einer Förderung durch die Rockefeller Foundation entstand 1966 das „Buchla Modular Electronic Music System“. An der Ostküste der Vereinigten Staaten entwickelte zur gleichen Zeit Bob Moog ein ähnliches, modulares Konzept der elektronischen Klangsynthese. 1966 begann Buchla mit dem Verkauf des „System 100“, aber es war kommerziell kein Erfolg. Bereits 1969 verkaufte Buchla sein System 100 an CBS, welche die Serie aber wegen „fehlendem kommerziellen Nutzen“ bald wieder vom Markt nahm. 1970 entwickelte Buchla die Series 200 Electric Music Box entwickelt, die bis 1985 verkauft wurde. Ebenfalls 1970 kam von Moog Music der Minimoog. Der Minimoog war der erste wirklich tragbare Syntesizer, bei dem alles in einer Einheit ist und der in Geschäften verkauft wurde. 1971 wandte sich Buchla der Computertechnik zu. Der Buchla Series 500 war der erste digital gesteuerte analoge Synthesizer, während der Buchla Series 300 bereits Mikroprozessoren enthielt. 1972 kam mit dem „The Music Easel“ ein kompakter und transportabler Mini-Synth auf dem Markt. In den 1980er Jahren liess sich mit der Buchla Series 400 ein Computermonitor anschliessen. 1987 wurde mit mit der „Buchla Series 700“ MIDI (Musical Instrument Digital Interface) in die Synthesizer von Buchla integriert. Buchla war auch für andere tätig und entwickelte 1995 den „OB-Mx“ für Oberheim und 2003 die „Piano Bar“ für Moog.

In England forschte Peter Zinovieff (1933–2021) an den Möglichkeiten der Spannungssteuerung. 1969 präsentierte er mit Tristram Cary (1925–2008) und David Cockerell über sein Unternehmen Electronic Music Studios (EMS) den monophonen analogen Synthesizer EMS VCS 3. Der EMS VCS 3 gilt als erster tragbarer Synthesizer überhaupt und galt damals als bahnbrechend. Auch in Asien ging die Entwicklung voran. 1963 wurde das japanische Unternehmen Korg gegründet. Korg entwickelte die erste Drummachine. In den 1960er und 1970er Jahren brachten sie die Mini Pops Serie von analogen Drummachines auf den Markt. 1972 wurde in Japan das Unternehmen Roland in Osaka gegründet. 1974 erweiterte der ebenfalls japanische Mischkonzern Yamaha sein Produktportfolio u. a. um Synthesizer (SY-1/CSY-1). 1978 kam von Korg der analoge Synthesizer MS-10 auf den Markt und begründete eine erfolgreiche Serie von analogen Synthesizern. 1983 brachte Yamaha den DX7 auf den Markt. Damit wurde die von John M. Chowning an der Stanford University in Kalifornien erfundene FM-Synthese erstmals in einem Massenprodukt zugänglich, noch dazu kann diese selber programmiert werden. Der DX7 war kommerziell sehr erfolgreich und prägte die Popmusik der 1980er Jahre mit.

1977/1978 kam mit dem Synclavier einer der ersten kommerziell produzierten digitalen Synthesizer auf den Markt. Im Februar 1981 brachte Roland den analogen polyphonen Synthesizer Jupiter-8 auf den Markt. Roland bezeichnet das Modell als Meisterwerk und Meilenstein für die zukünftige Synthesizer-Entwicklung. Rund 3300 Jupiter-8 wurden bis zum Ende der Produktion Ende 1984 produziert. 1988 kam der Korg M1 auf den Markt. Der M1 vereinte erstmals die Funktionen Synthesizer, Effektgerät, Drumcomputer und Sequencer und war damit die erste Music Workstation. Der M1 wurde bis 1995 produziert und ist der meistverkaufte Synthesizer. Laut Medien wurde er 250.000 Mal verkauft. Der Hersteller macht dazu keine offizielle Angabe.

1995 spezifizierte das deutsche Unternehmen Doepfer Musikelektronik für ihren eigenen analogen Synthesizer Doepfer A-100 das Eurorack-Format für modulare Synthesizer. Die Baugröße für das Eurorack-Format basiert auf den Standards der Labor- und Messtechnik. Auch andere Unternehmen können das Eurorack-Format für ihre Module nutzen, was dazu führte, dass das Eurorack-Format zu einem dominierenden modularen Synthesizer-Format für Hardware wurde. 2023 gab es über 570 Hersteller von Syntesizer-Modulen im Eurorack-Format.

Varianten

• analoger Synthesizer: Der Klang wird von analogen elektronischen Schaltungen erzeugt. Der Klang wird also nicht von digitalen Mikrochips berechnet, sondern mit Schaltungen aus Transistoren und anderen einfachen elektronischen Bauteilen erzeugt.
• digitaler Synthesizer: Der Klang wird von digitalen Mikrochips berechnet. Digitale Synthesizer gibt es etwa seit Anfang der 1980er Jahre und gibt es mit verschiedenen Verfahren zur Klangerzeugung. Heute sind die wichtigsten davon Sample-basierte Synthesizer und virtuell-analoge Synthesizer.
• modulare Synthesizer: Bestehen aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Komponenten (Modulen), die der Erzeugung elektronischer Klänge dienen.
• monophoner Synthesizer: Kann nur eine Note zur Zeit erzeugen. Das ermöglicht nur einstimmige Melodien und Basslines, aber keine Akkorde. Die ersten Synthesizer, die gegen Ende der 1960er Jahre aufkamen, waren alle monophon. Erst gegen Ende der 1970er erschienen die ersten mehrstimmigen Synthesizer.
• multitimbraler Synthesizer: Kann mehrere Klänge gleichzeitig erzeugen.
• polyphoner Synthesizer: Kann mehrere Noten gleichzeitig erzeugen. Kann auch Akkorde spielen. Die Anzahl der gleichzeitig möglichen Noten wird als Polyphonie bezeichnet. Bei analogen polyphonen Synthesizern sind das vier bis acht Stimmen, bei großen digitalen Workstations sind bis zu mehreren hundert möglich.
• Sample-basierter Synthesizer: Gehört zu den digitalen Synthesizern, hier werden aber die Klänge durch zuvor aufgezeichnete Samples erzeugt.
• Software-Synthesizer: Ein Software-Synthesizer ist ein Programm, dass auf einem Betriebssystem wie z. B. Linux, Microsoft Windows oder macOS im Desktopbereich oder iPadOS im Mobilbereich läuft und den Prozessor und die im Computer verbaute Audio-Hardware nutzt, um seine Klänge zu errechnen. Die Kombination wird als Digital Audio Workstation (DAW) bezeichnet. Bekannte Programme sind z. B. Steinberg Cubase, Apple Logic Pro und Ableton Live. Über Plugins kann die Funktionalität der Programme erweitert werden. Per Definition sind Software-Synthesizer immer digital, sie können den Klang aber auch auf unterschiedliche Weisen erzeugen.
• virtuell-analoger Synthesizer: Ein digitaler Synthesizer, der einen analogen Synthesizer digital durch Algorithmen simuliert.
• Workstation: Gehört zu den digitalen Synthesizern und basiert fast immer auf Samples. Kann mehrere Klänge gleichzeitig (multitimbral) erzeugen. Workstations besitzen häufig eingebaute Sequenzer, mit denen man ganze Arrangements direkt im Synthesizer aufnehmen und produzieren kann.

• Arpeggiator: Erzeugt rhythmische Abfolge in einem einstellbaren Tempo aus den auf der Tastatur gespielten Noten.
• Sequenzer: Kann eine Abfolge von Noten aufzeichnen und abspielen. Anfang der 1980er Jahre wurde der Industriestandard MIDI (Musical Instrument Digital Interface) zum Austausch musikalischer Steuerinformationen zwischen elektronischen Instrumenten erfunden. Seitdem nutzen die meisten Sequenzer MIDI. Bei einem MIDI-Sequenzer werden nur noch die Steuerdaten (MIDI-Daten) aufgezeichnet und abgespielt und an einen Synthesizer weitergegeben.

Literatur

• 1984: Das grosse Synthi-Buch. Sounds, Tricks, Musik, Tips, Wolfgang Röllin, Bernardo Egli, Voggenreiter, ISBN 978-3802401343
• 1985: Die Klangwelt des Musiksynthesizers, Bernd Enders, 174 Seiten, Franzis, ISBN 978-3772377617
• 2000: Synthesizer. So funktioniert elektronische Klangerzeugung, Florian Anwander, 200 Seiten, PPV Presse Project Verlags GmbH, ISBN 978-3932275067
• 2004: Synthesizer Programming, Peter Gorges, 248 Seiten, WIZOO Publishing, ISBN 978-3934903470
• 2005: Workshop Synthesizer: Klangerzeugung für Musiker. Von analog über digital bis Software Synthesizer verstehen und spielen, Uwe G. Hoenig, 213 Seiten, PPVMedien, 2. Auflage, ISBN 978-3-932275-27-2
• 2018: Keine Angst vorm Synthesizer: Theoretische und praktische Erläuterungen aus der Welt der elektronischen Klangerzeugung, Raik Johne, 160 Seiten, BoD, ISBN 978-3746036151
• 2019: Elektronische Klänge und musikalische Entdeckungen, André Ruschkowski, 476 Seiten, Reclam, 3. ergänzte Auflage, ISBN 978-3150196137
• 2020: Die DX Story: FM Synthese – die magische Formel für den Sound der 80er, Klaus P. Rausch, 190 Seiten, epubli, ISBN 978-3750289444

Weblinks

• Die Geschichte des Synthesizers – t.blog
• Synthesizer-Fachbegriffe kurz erklärt › musikmachen.de
• Geschichte der Syntheziser, Prof. Oliver Curdt, Hochschule der Medien, Stuttgart (PDF)
• Synthesizer bei Wikimedia Commons