Oszillatoren
Das Audiosignal eines Synthesizers wird vom Oszillator erzeugt. Du kannst eine Auswahl aus einer Handvoll elektronisch einfach herzustellender Wellenformen mit unterschiedlichem Obertongehalt treffen. Die Grundklangfarbe hängt von den Pegelverhältnissen zwischen Grundton und allen einzelnen Harmonischen ab.
Wellenformtypen
Sinuswelle: Der Grundton selbst in reiner Form, mit nur der ersten Harmonischen. Die Sinuswelle beziehungsweise der Sinuston ist gewissermaßen das Atom, das „Unteilbare“ der Akustik. Die Sinuswelle alleine ähnelt dem Klang einer Flöte (nach dem Anblasgeräusch) oder mit feuchten Fingern gestrichenen Weingläsern.
Sägezahnwelle: Klar und brillant klingend, enthält das reiche Spektrum des Sägezahns alle geradzahligen und ungeradzahligen Harmonischen sowie den Grundton. Der Sägezahn gilt als erste Wahl bei der Erzeugung von Streichern, Flächen, Bässen und Bläsern.
Rechteckwelle und Pulswelle: Die oft als hohl und hölzern klingend beschriebene Rechteckwelle enthält in ihrer symmetrischen Gestalt mit 50 % Impulsbreite nur ungeradzahlige Harmonische sowie den Grundton. Sie ist für Rohrblattinstrumente, Flächen und Bässe ebenfalls geeignet. Aber auch Bassdrums, Congas, Toms und andere Perkussionsinstrumente können sehr schön mit der Rechteckwelle, oft in Verbindung mit Rauschen, nachgebildet werden.
Die Rechteckwelle kommt auch mit unsymmetrischen, schmaleren Impulsbreiten als Impulswelle vor. Die Impulsbreite der Rechteckwelle kann oft moduliert werden (Impulsbreitenmodulation, Pulse Width Modulation, kurz PWM). Je näher sie sich der quadratischen Gestalt annähert, desto hohler klingt sie. Wenn die Rechteckwelle in der Impulsbreite variiert wird, ändert sich ihr Obertongehalt. Der grundtonärmere Klang ist für die Simulation von Rohrblattinstrumenten, Bässen und Bläsern interessant.
Dreieckwelle: Eine Dreieckwelle enthält nur ungeradzahlige Harmonische sowie den Grundton. Der Pegel der höheren Obertöne der Dreieckwelle nimmt mit höheren Frequenzen schneller ab als die von Rechteckwellen, wodurch die Dreieckwelle runder und wärmer klingt. Sie eignet sich ideal zum Erzeugen von Flöten, Flächen und dem Vokal „o“.
Rauschen: weiß, rosa/rot, blau: Rauschen (Noise) wird gerne genommen, um Perkussionsklänge zu synthetisieren, etwa Snaredrums, aber auch Wind, Wellen und andere rauschende Klänge. Es gibt mehr Noise-Wellenfarben als die aufgelisteten, aber sie kommen in Synthesizern selten vor.
Weißes Rauschen: Die bei den meisten Synthesizern vorkommende Rauschform. Weißes Rauschen (White Noise) ist ein Gemisch aller Frequenzen mit gleichem Pegel gleichzeitig.
Rosa Rauschen und rotes Rauschen: Diese Rauschfarben enthalten ebenfalls alle Frequenzen, aber der Pegel nimmt im Vergleich zum Weißen Rauschen nach oben hin ab, da er gehörgerecht logarithmisch gewichtet ist. Rosa Rauschen fällt um 3 dB/Oktave ab. Rotes Rauschen fällt um 6 dB/Oktave ab.
Blaues Rauschen: Blaues Rauschen ist das Gegenteil von rosa Rauschen. Hier nimmt der Pegel nach oben hin um 3 dB/Oktave zu.
Du kannst die grundlegenden Wellenformen deformieren, um neue Wellenformen zu erstellen, was in einem anderen Timbre oder Tonfarbe resultiert, wodurch die Palette erstellbarer Sounds erweitert wird.
Es gibt viele Methoden, Wellenform neu zu formen, von denen die üblichste die Änderung der Impulsbreite einer Rechteckwelle ist. Andere Methoden sind eine Änderung der Phasenlage oder die Mischung verschiedener Wellenformen in Synthesizern mit mehreren Oszillatoren.
Wenn Wellenformen auf diese oder andere Weise neu geformt werden, ändern sich die Pegelverhältnisse zwischen dem Grundton und anderen Obertönen. Damit ändern sich auch das Frequenzspektrum und der erzeugte Grundton.