Einfache Wellensynthese

Zunächst wird von dem Klang, der später erzeugt werden soll, ein Ausschnitt als sogenannte Wellenform aufgezeichnet, zum Beispiel der Verlauf der durch ein Mikrofon elektrisch erfassten Schwingung eines einzelnen Tones einer bestimmten Tonhöhe, dem Referenzton. Meistens ist es das eingestrichene C (c').

Diese Wellenform oder ein Teil davon kann dann einfach mit der ursprünglichen Tonhöhe abgespielt und durch einen Lautsprecher wiedergegeben werden. Die Abspielgeschwindigkeit wird dann passend verändert, so dass andere Töne der Tonleiter erzeugt werden können.

Um auch die Länge des wiederzugebenden Tones variieren zu können, wird die gemessene Wellenform meistens in vier Bereiche aufgeteilt (siehe auch ADSR):

1. dem Einschwingteil: hier baut sich der Klang erst auf und man hört beispielsweise das Luftgeräusch beim Anblasen einer Querflöte oder das Ansetzen des Bogens bei einer Violine
2. einem Übergangsteil, in dem sich der Einschwingteil dem Dauerton annähert
3. dem Dauerton, also dem Teil, der so lange erklingt und wiederholt wird, bis der Ton verstummen soll und schließlich
4. dem Ausschwingteil, bei dem der abgebrochene Ton noch etwas nachklingt.

Durch Adressierung eines bestimmten Bereiches der aufgezeichneten Welle wird dann nur jeweils der passende Teil abgespielt und gfs. wiederholt. Die Qualität des resultierenden Klanges ist dabei wesentlich vom Geschick der Sounddesigner abhängig, die den aufgezeichneten Ton in diese Abschnitte unterteilen.

Polyphone Klangsynthese

Bei der einfachen polyphonen Synthese werden Wellenformen unterschiedlicher Klangfarben im Wellenformspeicher des Klangerzeugers tabellenartig strukturiert und abgelegt. Soll nun ein polyphones Musikstück abgespielt werden, in dem verschiedene Musikinstrumente gleichzeitig vorkommen, wird je nach gewünschter Klangfarbe der Wellenformspeicher ausgelesen und der Klang der gewünschten Tonhöhe entsprechend beschleunigt oder verlangsamt wiedergegeben. Oftmals werden von einem Instrument mehrere Samples unterschiedlicher Tonhöhen abgelegt, um die Artefakte zu mindern, welche sich durch große Unterschiede zwischen Abspiel- und Aufnahmefrequenz ergeben.

Es existieren damit mehrere Wellenformabschnitte zur Erzeugung ein und desselben Instrumentes, die ungemischt und exklusiv abgespielt werden. Der Speicher enthält für jede zu erzeugende Stimme eine oder mehrere solcher Wellenformen.

Klassische Wave-Table-Synthese

Eine Sonderform der wavetable-Synthese ist die von Wolfgang Palm verwendete Technik, für jede der zu erzeugenden Stimmen während der laufenden Klangerzeugung dynamisch zwischen mehreren vorbereiteten Wellenformen zu wechseln bzw. überzublenden. Hierzu werden in einer Tabelle mehrere Wellenformen hinterlegt, die sich je nach Auswahl mehr oder weniger stark klanglich unterscheiden. Wird nun die Klangerzeugung gestartet, wird mit einer Wellenform begonnen und – gesteuert von einem LFO bzw. einem Hüllkurvengenerator – auf andere Wellenformen kontinuierlich übergeblendet. Bei Einsatz eines LFO wird bspw. zwischen Wellenformen hin- und hergependelt. Durch das Durchfahren des Wellenfeldes können nahezu beliebige Klangmanipulationen erfolgen, je nachdem, welche Oberwellen in den hinterlegten Wellenformen enthalten sind, wie viele verwendet werden und wie fein diese aufgelöst sind. Der bekannte Wavecomputer 360 von PPG hatte 64 Wellenformen je Stimme.