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Theorie und Praxis des Sampelns

Synthesizer
Kurzweil K2000-Serie
 Einführung
Sampeln in unserem Sinne bezieht sich auf Digitales Aufnehmen von Tonmaterial. Ein K2000 mit Samplekarte kann ein beliebiges Mono- oder Stereosignal digitalisieren (z.B. Ausgänge von anderen Keyboards, Mikrofon, CD-Player, Casettenrecorder etc.). Auch digitale Signale von anderen Geräten wie ein digitaler Ausgang eines CD-Players (S/PDIF) oder optische Ausgänge, Ausgänge eines Dat-Recorders (AES-EBU, S/PDIF) usw. können verwendet werden.

AES-EBU, S/PDIF und Optical sind verschiedene Typen von Protokollen aus dem digitalen Bereich, also bestimmte Formate, um digitale Informationen zu senden und zu empfangen. Mit der Samplekarte können Sie alle angesprochenen Protokolle empfangen (Digital Input). Auch das Senden von digitalen Daten über AES-EBU oder S/PDIF (nicht über Optical Out) an andere digitale Geräte z.B. andere Sampler, Dat-Recorder ist möglich (Digital Out). Digitale In´s und Out´s werden häufig auch als Digital I/O´s bezeichnet.

 Was ist Sampling?
Der Begriff Sampling hat mehrere Bedeutungen. Zunächst meint er das Digitale Aufnehmen von Sound, z.B. ich habe gerade meine Stimme aufgenommen oder ein Teil aus einer alten Beatles-Nummer.

Eine andere Deutung bezieht sich auf die kleinste Einheit des Aufnehmens eines analogen Signals: Die kleinste Einheit bezieht sich auf e i n Sample, ob es mit 48k (48.000 Samples pro Sekunde), 44,1k (44.1000 Samples pro Sekunde), 32k (32.000 Samples pro Sekunde) und 29.4k (29.400 Samples pro Sekunde) aufgenommen wurde.

Das eigentlich Sampling besteht aus drei Schritten:

  • eine Samplerate festsetzen,
  • ein analoges Signal in eine digitale Zahl konvertieren,
  • und die digitalen Zahlen wieder in ein hörbares, analoges Format zurückzuwandeln, das dann an den Mix-Ausgängen oder Einzelausgängen anliegt.
 Sehen wir näher hin
Eine Samplerate bezieht sich auf die Anzahl der Samples, die pro Sekunde aufgenommen werden (48k, 44,1k, 32k, 29,4k). Je höher die Samplerate, desto besser die Klangqualität (Bandbreite). Eine bessere Bandbreite bedeutet aber auch größere Speichermengen und dadurch kürzere Aufnahmezeiten. Je nach Einsatz müssen Sie entscheiden, was Ihnen wichtiger ist: größere Klangtreue oder längere Aufnahmezeiten.

Eingehende analoge Signale werden von einem 16 Bit Analog-to-Digitalwandler in 16 Bit-Breite (Words) konvertiert. Ein Bit ist die kleinste Abbildung von einer digitalen Information. Alle digital gespeicherten Informationen werden in einer Achter-Gruppe abgelegt. Diese Gruppen nennt man Bytes. Ein einzelnes Byte repräsentiert also 8 Bits in einer beliebigen Kombination. Natürlich erhält man eine bessere Abbildung eines analogen Signals, je mehr Bits und Bytes zur Verfügung stehen.

Ein Byte kann bis zu 256 (2E8) Werte darstellen und kann so aussehen: 00000001, was einen Wert von 1 bedeutet, während das nächste Byte 00000010 den Wert 2 darstellt usw. K2000 konvertiert analoge Signale zu 16-Bit-Wörtern, was 65.536 mögliche Zahlenwerte bedeutet. Wenn Sie z.B. eine Sekunde lang mit 44.1k (CD-Qualität) einen Schrei aufnehmen, konvertiert die A/D Einheit 44.100 Samples zu einem 16-Bit-Wort. Dazu wird ein Samplespeicher von 173k verbraucht.

Zum Schluss wird dieses Bitwort in ein analoges Signal verwandelt. K2000 benutzt dazu 18-DAC´s (Digital Analog Converter). Je höher diese Auflösung ist, je besser ist die Rekonstruktion des aufgenommen Samples, da ein 16-Bit-Dac nicht immer eine sichere 16-Bit-Wiedergabe gewährleistet. Mit 18-DAC´s ist diese Wandlung 100% abgesichert.

Wie arbeitet ein DAC? Er sieht sich die Werte, die meist in Form einer graphischen Kurve dargestellt sind, genau an und versucht diese Werte so genau wie möglich nachzubilden. Je mehr DAC´s an diesem Prozess beteiligt sind, desto genauer werden die Werte nachgebildet und stimmen mit dem Original überein. Dieses Signal wird nie identisch mit dem Original sein, aber es ist so nah am Original, dass wir keine Unterschiede hören.

 In den Sampler gehen
Es gibt zwei Möglichkeiten, zur Samplepage zu gelangen. Das hängt davon ab, was Sie tun möchten: Wie viele Samples Sie aufnehmen, und ob Sie eigene Keymaps benutzen möchten. Der Unterschied zwischen diesen beiden Methoden liegt in der Art, wie man den Keymap-Editor benutzt. Wenn Sie einige Samples aufgenommen haben, müssen diese einer Keymap zugewiesen werden und diese Keymap wiederum zu einem Layer innerhalb eines Program. Sie finden dazu genauere Hinweise in Ihrem deutschen Manual ab Seite 333.

 Start vom Program, Setup oder Quick-Access-Mode
Der einfachste Weg, um auf die Samplepage zu kommen, ist von einem Program, Setup oder vom Quick-Access-Mode (auch von der Masterpage aus ist ein Zugang möglich.). Drücken Sie auf den Softbutton mit der Bezeichnung "Sample". Dieser Weg ist zu empfehlen, wenn Sie nur einige Aufnahmen machen möchten oder wenn Sie jedes Sample mit einer eigenen Keymap oder Program versehen wollen. Nachdem Sie das Sample gespeichert haben, drücken Sie auf den Preview-Button. Dieser Knopf erzeugt automatisch ein Program und eine Keymap, die die ganze Tastatur einschließt. Dieses Program erstellt einen Layer auf der Basis des Program 199 (default).

 Start vom Keymap-Editor
Diesen Weg sollten Sie beschreiten, wenn Sie viele Multisamples aufnehmen wollen oder wenn Sie Ihre eigene Keymap erstellen möchten. Rufen Sie das Program 199 auf, drücken Sie auf Edit und dann auf Keymap. Wählen Sie die Keymap 168 (Silence) und drücken Sie wieder auf Edit. Nun sind Sie im Keymap-Editor. Natürlich können Sie jedes beliebige Program als Ausgangsbasis nehmen, aber diese Methode hat den Vorteil, dass Sie mit einen leeren und daher "sauberen" Speicherplatz beginnen.

Nun drücken Sie auf den MIDI-Modebutton. Dies bringt Sie auf die Samplepage. Erstellen Sie jetzt ein Sample, speichern Sie es ab und drücken Sie auf Exit. Nun sind Sie wieder im Keymap-Editor, wo Sie die Samples den einzelnen Tasten zuordnen können. Nachdem Sie Ihre Keymap erzeugt und abgespeichert haben, verlassen Sie jetzt den Keymap-Editor und erstellen ein Program auf der Basis Ihrer neuen Keymap oder Sie gehen zurück auf die Samplepage, um weitere Aufnahmen durchzuführen.

 Die Grundeinstellungen vor dem Sampeln vornehmen
Wenn Sie auf der Samplepage sind, entscheiden Sie sich zunächst für die Art des Eingangssignals: Analog oder Digital. Der analoge Eingang kann wie folgt eingestellt werden:
  • GAIN: 4 Preset Levels (0dB, +7dB, +14dB, +21dB)
  • RATE: 4 Preset Levels (48k, 44,1k, 32k, 29,1k)
  • MODE: 3 Preset Levels (Stereo, Mono Links, Mono Rechts)
  • THRESHOLD: 15 Preset Levels (von -90dB bis 0dB in 6er-Schritten und OFF)
  • TIME: von einer Sekunde bis zur maximalen Ausbaustufe (hängt ab von der Größe des Samplespeicher, der MODE-Einstellung und der gewählten Samplerate)
  • MONITOR: Kontrolle des Eingangssignals durch das interne Audiosystem im K2000. Der Schieberegler Master-Volume kontrolliert dann den Audio-Ausgang des Sample-Eingangs-Signal.
Der digitale Eingang kann wie folgt eingestellt werden:
  • CABLE TYPE: Coaxial (XLR) für AES-EBU, S/PDIF, Optical
  • FORMAT: AES-EBU oder S/PDIF
  • MODE: 3 Preset Levels (Stereo, Mono Links, Mono Rechts)
  • THRESHOLD: 15 Preset Levels (von -90dB bis 0dB in 6er-Schritten und OFF)
  • TIME: von einer Sekunde bis zur maximalen Ausbaustufe (hängt ab von der Größe des Samplespeicher, der MODE-Einstellung und der gewählten Samplerate)
 Ein Sample aufnehmen
Am unteren Rand des Display finden Sie einige Softbuttons wie Record, Auto, Timer und Preview. Um ein Sample mit RECORD aufzunehmen, gehen Sie wie folgt vor:
  1. Drücken Sie auf Record, um den Samplevorgang zu starten.
  2. Wenn die voreingestellte Aufnahmezeit beendet ist, erscheint im Display die Meldung "Strike Root Key".
  3. Schlagen Sie jetzt eine Taste an, auf der das Sample abgelegt werden soll.
  4. Im Display erscheint dann "Save the Sample?"
  5. Jetzt können Sie Ihre Aufnahme kontrollieren und dann entscheiden, ob diese abgespeichert werden soll oder nicht.
  6. Drücken Sie auf "YES". K2000 zeigt Ihnen die nächste freie Speichernummer an. Auch das Benamen des Samples ist jetzt möglich.
  7. Drücken Sie auf "NO", wenn Sie mit der Aufnahme nicht zufrieden sind und das Sample wird gelöscht.

Die Einstellung AUTO macht das Gleiche wie der Record-Button, fragt aber nur die Funktionen STRIKE KEY, SAVE und #ID ab. Mit TIMER haben Sie einen Countdown zur Seite, der 10 Sekunden dauert, also genug Zeit, um in die Ecke zu rennen, wo Ihre Tonquelle steht und dann loszulegen. Die Funktion PREVIEW erlaubt Ihnen, die Bank einzustellen, wo Ihr Sample abgelegt werden soll, um es dann zu editieren. Dazu gehen Sie mit dem Cursor auf den Namen des Samples und drücken den Edit-Taster ... und hinein in den Sample-Editor.

 Das Sample-Editor Menü
Im Sample-Editor erwartet Sie eine Vielzahl von Einträgen: MISC, TRIM, LOOP, DSP. Mit dem MORE-Taster gelangen Sie zu einer Reihe weitere Softbuttons wie Zoom:-, Zoom:+, Gain:-, Gain:+, Abort, Split, Units, Link, Name, Save, Delete und Dump.

 Die Sample-Editor Funktionen im Einzelnen
MISC: Zeigt den Original-Root-Key an. Hier können Parameter wie Pitch, Volume, Decay und Release des Samples eingestellt werden. Danach gehen Sie zum Loopen, stellen den Loop-Typ ein, die Position des Alt. Sample Play Pointer vor oder nach dem Loop. Weiterhin legen Sie hier fest, ob das Sample den Release ignorieren soll oder nicht und bestimmen nachträglich die Samplerate und die Länge des Samples.
TRIM: Diese Funktion erlaubt es, die Start- und Endpunkte des Samples einzustellen.
LOOP: Im Display wird das Sample in zwei Fenstern angezeigt: In der linken Hälfte wird das gesamte Sample dargestellt. In der rechten Hälfte sehen Sie die Start- und Endpunkte des Loop. Sie können jetzt nach den idealen Loop-Punkten suchen, indem Sie gleichzeitig auf den -:Taster und den +:Taster unter dem Alpha-Wheel drücken (Zero Crossings). Nach Nullpunkten kann dann in jeder Richtung gesucht werden.
DSP: Steht für Digital Signal Processes (DSP-Funktionen, um das Sample zu editieren)
ZOOM: Stellt die Wave als Ganzes dar oder erlaubt Einblicke in die kleinsten "Winkel" des Samples.
GAIN: Verstärkt eine Wave, um sehen zu können, ob irgendwelche Störungen bis runter zu -72dB zu erkennen sind.
ABORT: Bricht einen laufenden Sample-Dump ab.
SPLIT: Teilt ein Stereo-Sample in zwei Mono-Samples auf.
UNITS: Ändert die Anzeige von Sekunden in Samples in der obersten Zeile des Sample-Editors
LINK: Unterschiedliche Zonen des Samples können zusammengeschaltet werden, um bestimmte Funktionen gleichzeitig auf die gelinkten Bereiche wirken zu lassen.
DUMP: Um Daten zu senden via MIDI oder SDS.
NAME, SAVE, DELETE: Benamen, Speichern und Löschen von Samples

 Die wichtigsten DSP-Funktionen
Zu Erreichen über den Soft-Button DSP:
  • NORMALIZING GAIN: Optimierung des Samples (Lautstärke) bis an die obere Clipping-Grenze
  • TRUNCATION: Auto-dB-Suche
  • VOLUME ADJUSTING: Lautstärke einstellen
  • CLEARING Samples: Ein markiertes Stück löschen und dabei eine Lücke im Sample-Material hinterlassen
  • DELETING Samples: Ein markiertes Stück löschen, ohne eine Lücke im Sample-Material zu hinterlassen
  • REVERSING Samples: Das Sample rückwärts abspielen.
  • INVERTING PHASE des Samples: z.B. Stereosamples trennen und dabei nur eine Seite davon invertieren.
  • INSERTING ZEROS: Stille einfügen
  • MIXING Samples: Verschiedene Samples aneinanderreihen
  • INSERTING Samples: Verschiedene Samples ineinander mischen
  • CREATING VOLUME RAMPS: Ein- und Ausblenden
  • CREATING CRESCENDOS: Ähnlich wie Volume Ramps
  • RESAMPLING: Höhere Sampleraten zu niedrigeren Sampleraten umwandeln und umgekehrt
  • TIME WARPING Samples: Die Zeit oder Dauer eines Samples bearbeiten, ohne die Tonhöe zu verändern (Timestretching).
  • PITCH SHIFTING Samples: Die Tonhöhe eines Samples bearbeiten, ohne die Dauer zu verändern.
  • MIXBEAT Samples: Eine Zeitlinie erstellen, wobei sich die Samples auch überlappen dürfen.
  • REPLICATE: Eine Zeitlinie erstellen, ohne dass sich die Samples überlappen. Überlagernde Samples werden ersetzt.
  • CREATING DIGITAL ECHOS: Kopieren und Mischen von Samples
  • BEAT VOLUME ADJUSTMENT: In einem mit Mixbeat oder Replicate bearbeiteten Sample den Beat oder die Volume einstellen
  • CROSS FADE LOOPING: Überlappen von Samples mit unterschiedlichem Lautstärkeverhalten
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