[Reaktor-Tutorial] Basics - Wir bauen uns einen Synthesizer?

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[Reaktor-Tutorial] Basics - Wir bauen uns einen Synthesizer

Da hier im Forum immer mal Fragen bezüglich Native Instruments Reaktor aufgetreten sind, hab ich mir gedacht, ich mache mal nen Tutorial. Um die Grundlagen und die Funktionsweise von Reaktor zu verstehen, denke ich, ist es am besten einfach mal nen einfachen Synthesizer zu basteln und somit learning by doing das Ganze zu erfassen.

Wer Fragen, Anmerkungen oder Verbesserungsvorschläge zum Tutorial hat, kann diese in dem Thread Diskussion zum Tutorial - Wir bauen uns einen Synthesizer stellen.

Die Grundidee ist folgende: Wir bauen einen ganz einfachen Synth, welcher nur über die nötigsten Eigenschaften eines subtraktiven Synthis verfügt. Hier kommt also kein super Klangerzeuger raus, aber einer, den man für diverse Bassanwendungen benutzen kann.

Ich hab mich gestern mal ne Stunde hingesetzt und einen einfachen zusammengefrickelt. Das Ding sieht dann fertich ungefähr so aus:

Da ich mit diesem Tutorial den Synthi nochmal nachbaue, kann es sein, das die eine oder ander Eigenschaft noch hinzukommt. An diesen Stellen weise ich jedoch nochmal extra darauf hin.

Was soll nun unser Synthi für Features haben? Am besten sind 2 Oszillatoren, damit es nicht ganz so billig klingt. Zusätzlich kommt noch nen einfacher Highpass/Lowpass-Filter, um den Sound ein wenig formen zu können. Außerdem soll unser Synthi noch ne ADSR-Hüllkurve verpasst bekommen. Und damit das Ganze dann vom Sound auch noch nen bischen lebendig wird, basteln wir noch ne LFO-Modulation des Filters mit rein ... fertich.

Das Ganze ist natürlich extrem billig vom Klang, aber reicht um die Grundlagen zu verstehen.

Soweit alles klar ... Fangen wir an.

Zunächst ein paar Basics:

1. Starten von Reaktor: Für unser Tut starten wir Reaktor als Standalone. Das reicht, denn wir wollen ja nur ein Instrument bauen und kein komplettes Ensemble. Dies folgt vieleicht später einmal. Wir starten in Reaktor ein neues Ensemble (File > New Ensemble), das sieht dann in etwa so aus:



2. Konfiguration: Um was zu hören, müssen wir Reaktor sagen, welche Soundkarte wir benutzen und auf wievielen Ausgängen wiedergegeben werden soll. Das Passiert unter (System > Audio + Midi Settings). Es öffnet sich ein Fenster, in dem wir unsere Einstellungen vornehmen. Bei mir aufn Notebook siehts so aus:



3. Ich hör nix: Ist klar, da wir noch kein Instrument geladen haben. Dazu am besten einen der mitgelieferten Synthis öffnen (File -> Open). Wenn das Ding offen ist ... C aufer Rechnertastatur drücken ... kommt Sound -> alles super, kommt kein Sound -> Audioeinstellungen überprüfen und gegebenenfalls im Handbuch von Reaktor oder der Soundkarte nachlesen.

Zusätzliche Basics kommen dann wenn Fragen auftauchen. Dazu bitte zunächst eine PN an mich, falls sehr viele Fragen auftauchen, erstelle ich noch einen extra Thread für eine Diskussion zum Tutorial.

Im Folgenden werde ich die einzelnen Elemente des Synthis kurz erklären und dann Stück für Stück zusammen bauen. Das Ganze ist dann folgendermaßen gegliedert:

a) Der Oszillator
b) Der Mixer
c) Der Filter
d) Die Hüllkurve
e) Der Modulator
f) zusätzliche Features

Ich schaffe es nich alle Positionen mit einem mal zu verfassen, daher kann es sein, das es einige Tage dauert, bis alles komplett ist. In diesem Fall könnt ihr ja selber schonmal nachgrübeln wie man die Blöcke basteln kann.

Also dann ... das Tutorial beginnt ...

 

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Der Oszillator

Wir haben also unser neues Ensemble offen und wollen nun einen einfachen Oszillator bauen. Dieser dient dazu eine Grundschwingung zu erzeugen, welche nachträglich durch die anderen Synthesizerfeatures bearbeitet werden soll. Im Grunde also nichts anderes als ein Grundton. Für die, die vorhin nicht aufgepasst haben ... hier nochmal unser Start:

Wir gehen in die Struktur von unserem Instrument (Doppelklick auf das Symbol) und sehen folgendes:

Hier ist noch einiges drin, was wir nicht brauchen. Wir löschen also alles raus (markieren -> del) und fangen bei Null an. Da wir einen einfachen Synthi basteln, benötigen wir auch nur einen Ausgang. Dazu Rechtsklick auf den schwarzen Hintergrund und dann Insert Modul -> Terminal -> Out Port

Wenn wir jetzt auf die Ensemblestruktur schauen, sehen wir, das dort ein Out-Port hinzugekommen ist. Dieses verbinden wir mit einem unserer Ausgänge. Damit wir unseren Synthi antriggern können benötigen wir noch die Midischnittstellen für Note Pitch und Gate. Dazu Rechtsklick -> Insert Modul -> Midi In -> Note Pitch / Gate. Und wir haben folgendes zur Verfügung:

Nun fügen wir einen Makro-Block ein. Dazu auf Insert Makro -> _New-Empty

Dann Doppelklick auf unser neues Makro und wir befinden uns in unserem zukünfigen Oszillator. Dem geben wir noch einen ordendlichen Namen, nennen wir ihn mal Osc 1 ... das passiert in den Properties unter Label. Um zu den Properties zu kommen Doppelklick auf den Namen unseres Makros in der Instrumentenstruktur. Weiter im Text ... wir benötigen für unseren Oszillator 2 Eingangsterminals und ein Ausgangsterminal. Die Eingänge nennen wir P und A ... der Ausgang kann bei Out bleiben.

Nun verbinden wir in der Insrumentenstruktur den Eingang P mit Notepitch, den Eingang A mit Gate und den Ausgang mit Out.

Nun haben wir die Grundlagen für unseren Oscillator geschaffen und können einen einfügen. Dazu gehen wir auf Insert Modul -> Oscillator -> Sawtooth

Jetzt müssen wir nur noch den Oszillator verkablen:

Wenn wir jetzt die Taste C drücken ... dann hören wir den lieblichen Klang einer Sägezahnwelle.

Weiter gehts im nächsten Post

 

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Da dies nicht reicht, möchte ich nun in größeren Schritten die Einzelteile unseres Oszillators einfügen. Wie alles gemacht wird müsste jedem klar sein, ansonsten helfen die Bilder zum Verständnis.

Wir fügen nun noch eine Triangle-Welle, eine Sinuswelle und eine Pulsewelle hinzu. Weiterhin benötigen wir einen Switch (Insert Modul -> Panel -> Switch), um zwischen den einzelnen Wellenformen umzuschalten. Diesem Switch geben wir in seinen Properties 4 Ports.

Die Ports benennen wir durch klicken auf die Bezeichnung um und verbinden alles wie auf dem Bild:

Jetzt wollen wir uns dem Pitch widmen. Wir benötigen 3 Drehknöpfe (Insert Modul -> Panel -> Knob) und ein Add-Element (Insert Modul -> Math -> Add). Den Knöpfen vergeben wir die Namen Oct, Semi und Fine. Oct steht später für die Oktave, Semi für den Halbton und Fine zur Feineinstellung (fürs Detuning). Dem Add-Element vegeben wir noch über die Properties 4 Ports und verbinden das Ganze dann folgendermaßen:

Jetzt müssen wir den Knöpfen noch Werte zuweisen ... Min, Max, Num Steps oder Stepsize. Der Knopf Oct bekommt folgende werte: Min=-36, Max=36, Stepsize=12

Der Knopf Semi bekommt Min=-6, Max=6, Stepsize=1 und der Fine-Knopf bekommt Min=-0.5, Max=0.5 Stepsize=0.01 . Jetzt wird es Zeit alles im Panel zurechtzurücken. Wie das geht, steht in der Bedienungsanleitung und soll hier nicht unnötig Zeit in Anspruch nehmen.

Nun benötigen wir noch für unsere Pulsewelle einen Knopf (P-width), um die Pulsweite zu steuern. Dieser bekommt die Werte Min=0 Max=0.98 Stepsize=0.01

Und fertig ist unser einfacher Oscillator mit 4 unterschiedlichen Wellenformen und den nötigen Pitcheinstellungen. Nach ein paar kosmetischen Änderungen sieht das Ganze dann so aus:

Als nächstes wollen wir einen zweiten Oszillator und einen Mixer hinzufügen ...

 

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Der Mixer

Wer schon angefangen hat nachzubasteln, der wird schnell merken, das der eine Oszillator zwar schön krach macht, aber irgendwie so garnicht klingt. Und deshalb bauen wir einen Zweiten ein.

Um unseren Synth schön übersichtlich zu halten basteln wir einen kleinen Mixer. Dieser soll zunächst nur dazu dienen die Lautstärke der einzelnen Oszillatoren einzustellen und die Gesamtlautstärke unseres Instrumentes zu regeln. Es soll also erstmal alles ganz einfach gehalten werden.

Dazu gehen wir wie folgt vor:

Wir erstellen ein neues Makro in der Instrumentenstruktur und nennen es mal Mixer-Amp. Dann gehen wir in die Mixer-Amp-Struktur und erstellen zwei Eingangsterminals und ein Ausgangsterminal. Dann benötigen wir ein Add-Element und verkabeln zunächst alles wie folgt:

Jetzt gehen wir zurück in unsere Instrumentenstruktur und kopieren unseren vorhanden Oszillator (markieren -> strg+c -> strg+v). Dann noch schnell umbenennen (Osc 2) und wie folgt verbinden:

Nun müssen wir nur noch im Panel alles ein wenig zurechtrücken und können schonmal einwenig rumspielen. Wenn wir bei beiden Oszillatoren nun eine Saw einstellen und Oct sowie Semi die selbe Stellung haben, können wir mit dem Fine-Regler die Oszillatoren ein wenig verstimmen. Osc 1 ein wenig runter, Osc 2 ein wenig hoch und C gedrückt -> klingt gleich fetter und bewegt sich auch ein wenig im Raum. Das ganze fällt unter den Begriff Detuning. Immer gut sowas seinem Sound beizufügen. Bei mir siehts jetzt so aus:

Wir hören jetzt zwar beide Oszillatoren, aber wir haben noch keinen Einfluss auf die Lautstärke dieser. Dazu gehen wir in die Struktur unseres Mixers und fügen drei Knobs und drei Amp/Mixer-Module ein.

Diese benennen und verbinden wir wie folgt. Den Knobs müssen wir noch Werte zuweisen. Probehalber geben wir hierfür einfach mal Minimal -60 und Maximal 10 ein. Für die Steps nehmen wir mal die magische Zahl 127 an ... ist ganz gut für eine spätere Midifizierung .

Jetzt müssen wir im Panel nur alles wieder zurechtrücken und ändern noch die Knobs zu vertikalen Fadern und das Ganze sieht dann so aus:

Wenn wir jetzt nen bischen an den Fadern rumspielen, merken wir das im oberen Bereich der Fader die Lautstärke abrupt zunimmt und unten kaum was passiert. Das liegt daran, das die Fader im Moment noch absolut linear arbeiten. Das dumme Dezibel ist aber ne logarithmische Größe ... ergo wir müssen unsere Faderkurve anpassen. Dazu fügen wir im Mixer drei Log-Elemente ein (Insert Module -> Math -> Log.A). Dann verbinden wir alles wie folgt und korrigieren die Werte unserer Knobs zu Max=1, Min=0 und Num Steps = 127.

Und somit haben wir unseren Mixer fertiggestellt und können uns endlich dem wichtigsten widmen ... dem Filter

 

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Der Filter

Als ich nochmal über den Filter nachgegrübelt hatte, ist mir aufgefallen, das wir mit nur sehr wenig Mehraufwand einen besseren und vor allem alltagstauglicheren Filter basteln können. Hier kommt also ne Änderung zu dem oben erwähnten Filtereigenschaften.

Unser Filter soll nun ein 3-Band-Filter mit Highpass, Bandpass und Lowpass sein. Zusätzlich bekommt er noch einen Regler für die Cutofffrequenz und Resonanz. Außerdem eine Schnittstelle für unseren späteren LFO und einen Keytrack-Regler.

Was macht unserer Filter denn nun eigendlich ... er schnibbelt sprichwörtlich am Sound rum. D.h. das Signal, welches von unseren Oszillatoren erzeugt wird, wird entsprechend der eingestellten Cutofffrequenz oben (Lowpass) oder unten (highpass) abgeschnitten. Das Signal wird dabei mit einer Flankensteilheit von 12 Db/Oktave abgeschwächt. Weiterhin soll unser Filter über einen Bandpass verfügen. Das ist nichts weiteres als eine Verbindung von Highpass und Lowpass ... die Frequenzen werden also oben und unten abgeschnitten.

Außerdem soll noch die Resonanz eingestellt werden ... als Rensonanz bezeichnet man die Betonung eines kleinen Frequenzbereichs um die Cutofffrequenz herum. Auf die LFO-Schnittstelle und den Keytrack-Regler gehe ich bei deren Bau genauer ein.

Fangen wir also an ... zuerst benötigen wir ein neues Makro. In diesem erzeugen wir 3 In-Terminals und 1 Out-Terminal und benennen die ins mit P (fürn Pitch) , Mod (Fürn Lfo), In und Out. Dann verbinden wir alles wie folgt.

Als nächstes fügen wir einen 2-Pole-Filter ein (Insert Modul -> Filter -> Multi 2-Pole) und verbinden In mit In. Wie wir sehen verfügt der Filter über 3 Ausgänge. Wir müssen nun also noch einen Switch einbauen (Insert Modul -> Panel -> Switch), um zwischen den Ausgängen umherschalten zu können. Diesem vergeben wir 3 Ports und benennen diese HP, BP und LP. Dann müssen wir nur noch den Filter mit dem Switch und den Switch mit dem Ausgang unseres Filters verbinden. (Wichtig: Um überhaupt was zu hören muss im Panel der Switch aktiviert sein ... dazu einfach das Panel zurechtrücken irgendeinen Knopf vom Switch anwählen)

Wie wir hören, hören wir nicht viel ... das liegt daran, das der Filter noch nicht richtig arbeiten kann, da er noch nicht weiß, wo genau die Cutofffrequenz liegt. Dazu fügen wir einen Knob ein und benennen ihn Cutoff. Diesem vergeben wir probehalber in seinen Properties die Werte Min=20, Max=120 und Stepsize=1. Dann benötigen wir noch ein Smooth-Element, damit die Bewegung des Cutoffreglers nicht so hart greifen und verbinden das Ganze wie folgt:

Nun können wir schon ein wenig mit der Cutofffrequenz des Filters rumspielen, aber so wirklich toll ist der Filter noch nicht. Deshalb schließen wir noch einen Resonanz-Regler an. Also einfach noch nen Knob mit den Werten Min=0, Max=0.98 und Stepsize=0.01 einfügen und den Knob durch ein Smooth-Element in seiner Auflösung verfeinern.

Jetzt lässt sich schon einiges mehr mit dem Filter anfangen. Nur um mal den überblick nicht zu verlieren ... im Panel siehts nach einigen kosmetischen Änderungen jetzt so aus bei mir.

Der Filter an sich ist jetzt schon fertig, aber wir wollen ihn ja auch benutzen können. Deshalb haben wir am Anfang auch die Schnittstellen für die Modulation geschaffen. Als erstes basteln wir uns ein Keytracking-Modul. Dieses soll unserem Filter eine Keyboard-Tracking- oder auch Keyboard-Following-Funktion verpassen. Keytracking bedeutet für unsere Anwendung eine Modulation der Cutofffrequenz durch die gespielte Tonhöhe (Pitch). Dazu benötigen wir zunächst ein neues Makro, in welchem wir den Frame ausschalten, damit nicht so ein unschöner Kasten um den Keytrackingregler erscheint. Dann fügen wir dem Makro noch einen Eingang (P), einen Ausgang (PM) und einen Knob (Ktr) zu, und vergeben dem Knob die Werte Min=0, Max=2 und Stepsize=0.01

Dann fügen wir unserer Filterstruktur noch ein Add-Element ein und verbinden alles folgendermaßen.

Dem neuen Makro fügen wir jetzt eine Konstante (Insert Makro -> Math -> Constant), ein Add-Element, ein Multiply-Element und ein Smooth-Element für unseren Knob zu. Das Ganze verbinden wir jetzt folgendermaßen:

Jetzt können wir mit dem Ktr-Regler die Modulation in Abhängigkeit des Pitches steuern. Bei 0 gibts gar keinen Einfluss und bei 2 erhöht sich die Cutofffrequenz sehr stark.

Als letztes wollen wir für unseren Filter noch eine Schnittstelle für unseren LFO geben. Dazu fügen wir unserem Filter einen Knob (Mod) mit den Werten Min=-100, Max=100 Stepsize=1 zu. Weiterhin benötigen wir wieder unser Smooth-Element welches nach dem Knob geschalten wird und ein Add-Element, welches wir vor den Filtereingang (P) schalten. Das Ganze sieht dann folgendermaßen aus:

Jetzt schieben wir noch alles schön zurecht im Panel und fertich ist unserer Filter:

Weiter geht es mit der Hüllkurve ... das dauert aber noch ne Weile, da auch ich noch andere Sachen zu tun hab, außer hier Tutorials zu verfassen ...