Computer als Musikinstrument

Die ersten Schritte

Bereits Mitte der 1950er Jahre begann LEJAREN A. HILLER (*1924) unter Verwendung des ILLIAC-Computers an der Universität Illinois nach statistischen Verfahren Kompositionen zu erstellen.

Experimente zur digitalen Klangsynthese wurden ab 1957 an den Bell Telephone Laboratories (Murray Hill/USA) von MAX V. MATHEWS (*1926) durchgeführt, der 1962 mit MUSIC4 auch das erste ausgereifte Programm zur digitalen Klangsynthese vorlegte. Weitere Entwicklungen für Großrechner (MUSIC5, MUSIC10) folgten.

Eine von BARRY VERCOE (*1934) am Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) für kleinere Computer (z.B. PDP11) entworfene Version, MUSIC11, fand größere Verbreitung.
Die Gemeinsamkeit der MUSIC-Programmfamilie besteht in der Unterteilung des Syntheseprozesses in zwei Arbeitsschritte.

  • Der Computer errechnet in der ersten Phase die vom Komponisten gewünschten Klangstrukturen nach den Programmvorgaben und legt sie in einem externen Speicher (Magnetband, Magnetplatte) ab.
  • In der zweiten Phase werden die gespeicherten digitalen Werte ausgelesen, von einem Wandler in eine analoge Schwingung überführt und über Verstärker und Lautsprecher hörbar gemacht.

Auf diese Weise fielen die relativ langen Rechenzeiten (30 Minuten und mehr für den Klangzeitraum von einer Minute) nicht ins Gewicht.

Schon seit Mitte der 1960er-Jahre stand mit dem Synthesizer ein ausgereiftes analoges System zur elektronischen Klangerzeugung zur Verfügung (Hörbeispiel 1: Klang des Moog-Synthesizers).

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Vor allem im Studio ging man bald dazu über, die langwierigen und komplizierten manuellen Einstell- und Regelvorgänge durch Computersteuerung zu ersetzen. Auf diese Weise konnten mehrere Parameter an verschiedenen Geräten gleichzeitig verändert werden.

Bedeutung erlangten das von MAX MATHEWS und JOHN PIERCE (1910–2002) 1970 entwickelte System GROOVE (Generated Real-Time Operations On Voltage-Controlled Equipment, Bell Telephone Laboratories) und das von DAVID COCKERELL (*1926), PETER CROGONO (*1930) und PETER ZINOVIEFF (*1934) 1970 entworfene Projekt MUSYS (Zinovieffs Privat-Studio; Putney, London 1970).

Die digitale Steuerung bzw. die computergestützte Handhabung analoger Systeme gewann in den 1970er-Jahren vor allem im Bereich der populären Musik an Bedeutung: Im Studio bediente man sich rechnergestützter Mischpulte, digitale Sequenzer mit wesentlich erweiterter Speicherkapazität traten an die Stelle ihrer analogen Vorgänger, Synchronizer ermöglichten die zeitliche Abstimmung verschiedener Geräte bei der Musikproduktion und Synthesizer wurden mit Programmspeichern (Presets) ausgestattet.

Computersynthesizer

Entscheidende Fortschritte auf dem Gebiet der digitalen Klangsynthese, bedingt vor allem durch die technologische Entwicklung (seit 1971 Mikroprozessoren), führten Mitte der 1970er-Jahre zu einer neuen Instrumentengeneration. Die analogen Klangerzeugungs- und Bearbeitungseinheiten konnten nun durch digitale Baugruppen ersetzt werden. Ende der 1970er-Jahre wird an die an der Universität von Toronto unter Leitung von WILLIAM BUXTON (*1932) ein System zur Klangsynthese mit grafischen Befehlseingaben entwickelt (SSSP).

Wichtiger wurden jedoch die seit Mitte der 1970er Jahre kommerziell produzierten Computersynthesizer (Computer Musical Instruments), auch Musikcomputer, Digitalsynthesizer oder Workstation genannt. Diese Geräte vereinen in sich alle grundlegenden Apparaturen zur Musikproduktion, d.h. eine polyphone Klangerzeugungseinheit mit verschiedenen Möglichkeiten der digitalen Klangsynthese (Direktsynthese, FM-Synthese, Sampling), Einrichtungen zur Klangbearbeitung (Filter, Effekte), einen Mehrspursequenzer, externe Speicher (Diskette, Harddisk), Keyboard, Bildschirm und alphanumerische Tastatur. Zu den Systemen, die im Verlauf der 1980er Jahre an Bedeutung gewannen, gehören:

  • Synclavier – entwickelt von SYDNEY ALONSO, CAMERON JONES und dem Komponisten JON APPLETON (* 1939), seit 1976 produziert von New England Digital Corporation (Norwich/USA), 1980 Synclavier II, Firma 1992 aufgelöst;
     
  • Fairlight CMI – entwickelt von PETER VOGEL und KIM RYRIE, seit 1979 produziert von Fairlight Computer Musical Instruments (Sydney);
     
  • General Development System (GDS) – entwickelt 1978–1980, seit 1981 produziert in der Abteilung für digitale Keyboards von Music Technology (amerikanische Zweigstelle der italienischen Firma Crumar, Garden City Park/USA), seit 1982 Synergy als reduzierte Variante;
     
  • PPG Wave Computer – entwickelt von WOLFGANG PALM und WOLFGANG DÜREN, System 340 seit 1978 produziert von Palm Production Germany Synthesizer (Hamburg), seit 1982 Waveterm; Firma aufgelöst;
     
  • DMX-1000 – entwickelt von DEAN WALLRAFF, seit 1979 produziert von Digital Music Systems (Boston/USA);
     
  • Con Brio – entwickelt von DANZIGER, LIEBERMANN und TIM RYAN, Modell ADS (Advanced Digital Synthesizer) 100 seit 1980 produziert von Con Brio Electronics (Pasadena/USA), seit 1981 ADS 200.

Zu den ersten Nutzern des Fairlight CMI gehörte PETER GABRIEL (*1950), der ihn 1982 in „Shock the Monkey“ erstmals einsetzte. Das Synclavier fand z.B. auf der LP „Mister Heartbreak“ (1983) von LAURIE ANDERSON (*1947). Das General Development System kam bei KLAUS SCHULZE (*1947, LP „Dig It“, 1980) zum Einsatz.

Schon Mitte der 1980er-Jahre verzichteten nur wenige Musiker bei Produktionen auf den Gebrauch von Musikcomputern („There is no Fairlight on this Record“ versichert z.B. PHIL COLLINS auf „No Jacket Required“, 1985). Bei der Live-Präsentation erwiesen sich jedoch kompakte digitale Synthesizer und Sampler als vorteilhaft. Insbesondere die programmierbaren digitalen Synthesizer der DX-Serie von der japanischen Firma Yamaha begannen ab 1983 hier eine große Rolle zu spielen. Der DX7 sollte zum meistverkauften Synthesizer der Welt werden (Hörbeispiel 2: Klang des Yamaha DX7).

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MIDI und Home-Computer

Nachdem in der ersten Hälfte der 1980er-Jahre analoges Equipment schrittweise durch digitale Geräte ersetzt wurde und mit dem MIDI-Standard 1983 eine genormte Schnittstelle für elektronische Musikinstrumente, Computer und Zusatzgeräte eingeführt war, ließ sich auch aus einzelnen preiswerten Komponenten ein komplexes System zur Musikproduktion.

Die seit Anfang der 1980er-Jahre verbreiteten Home- und Personal-Computer spielen dabei eine wesentliche Rolle. Sie dienen als MIDI-Sequenzer, Datenspeicher, Soundeditor und Harddisk-Recorder. Erster Home Computer, der mit Einführung des MIDI-Standards auch im Musikbereich weite Verbreitung fand, war der von der amerikanischen Firma Commodore 1982 entwickelte C64.

Dieses Gerät mit einem Arbeitsspeicher von 64 kB kam selbst bei professionellen Anwendern zum Einsatz. Mit ihm konnten sich erste auf den Musikbereich spezialisierte Software-Firmen wie C-Lab oder Steinberg etablieren. Vor allem Europa wurde der C64 in der zweiten Hälfte der 1980er-Jahre durch die ST-Serie des amerikanischen Herstellers Atari abgelöst, die bereits werkseitig mit MIDI-Anschlüssen ausgestattet war.
Nachfolgemodell des C64 war ab 1985 der ebenfalls sehr populär gewordene Amiga.

Sowohl der C64 als auch die Atari-ST-Computer verfügen über interne Klangerzeuger (Soundchip SID 6581 beim C64, YM-2149 beim Atari), sodass mit Hilfe spezieller Software und möglicher Hardware-Erweiterungen (z.B. durch eine Klaviatur) der Gebrauch als Synthesizer, Drum Computer oder Sampler zumindest im Heimbereich möglich war.
Die wichtigsten Musikprogramme für den Atari sind Notator (MIDI-Sequenzer mit Notendruck) von C-Lab (seit 1993 Emagic) sowie Avalon (Sample-Editor) und Cubase (MIDI-Sequenzer) von Steinberg.

Beide Rechnersysteme haben vor allem Jugendliche zur Erstellung von Programmcodes für klingende Gebilde motiviert, die bis heute als „Demo-Coder“ und „Tracker“ eine überaus kreative Subkultur eigener Art bilden. Sie sind die Keimform der musikalischen Aktivitäten im Internet. Die Besonderheit und zugleich Exklusivität dieser Szenen besteht darin, dass der Rechner sehr maschinennah programmiert wird – ursprünglich einmal um möglichst kleine Dateien zu erhalten, die auch den technischen Grenzen der Datenübertragung in der Frühzeit der Rechnervernetzung angepasst waren; heute, um damit einen besondere Kreativität zu demonstrieren, nämlich mit einem minimalen Aufwand an Programmcode einen maximalen Effekt zu erzielen. Die Meister dieser Kunst bringen es mit trickreicher Programmierung in Assemblercode auf sechs- bis zehnminütige Klanggebilde, zu denen die Bildschirme ein Feuerwerk von visuellen Effekten liefern, und brauchen dafür nicht mehr wie 250 bis 300 Kb. Umcodiert in die bekannten Multimediaformate würde das mehrere Mbyte belegen. Diese visuell-klanglichen Gebilde werden „Demos“ genannt, weil sie die Programierungskünste ihrer Urheber demonstrieren.

Die Trackerszene ist demgegenüber stärker auf das generierte Resultat orientiert, das bei ihnen „Track“ heißt. Sie geht auf den Sound Tracker der Amiga Modelle von Commodore, zurück. Gearbeitet wird hier mit einem Reservoir klanggenerierender Programmodule, die „Instrumente“ heißen, auch wenn sie nicht notwendigerweise gesampelte Klangproben realer Instrumente darstellen. Mithilfe entsprechender Trackersoftware werden hexadezimal Anweisungen für Verkettung und Abspiel dieser Module erstellt, die auf den lokalen Rechnern vorhanden sein müssen, wenn die Programmskripte abgespielt werden. Die eingesetzte Software erlaubt mit unmittelbar musikorientierten Möglichkeiten der Klangmanipulation („Arpeggio“, „Vibrato“ oder „Portamento“) ein musikbezogenes Arbeiten, unterscheidet sich aber von „echter“ Musiksoftware (z.B. Cubase oder die diversen Wave-Editoren) dadurch, dass sie ein reines Werkzeug zur Scriptprogrammierung darstellt.

In den USA stammen die für musikalische Anwendung meistgenutzten Computer von der Firma Apple Corp. Insbesondere für die Modelle Apple II (1978) und Apple Macintosh (1984) existiert ein breites Angebot an Musiksoftware. Das professionelle Alpha-Syntauri-System nutzte z.B. HERBIE HANCOCK (*1940) auf seiner LP „Future Shock“ (1983). Programme wie SoundDesigner (der erste universelle Sample-Editor) oder Turbo-synth (zur Klangsynthese) von Digidesign entstanden zunächst für den Apple Macintosh, wurden später auf Atari-Rechner übertragen und setzten Maßstäbe für andere Software-Firmen. Inzwischen haben sich im Musikbereich neben den Apple-Modellen auch die seit 1981 in der Industrie führenden Personal Computer des amerikanischen Konzerns International Business Machines (IBM) durchgesetzt. Ein Abkommen zwischen beiden Herstellern aus dem Jahr 1991 soll u.a. für eine engere Zusammenarbeit sorgen.

Der Einsatz von Computern hat die Komposition, Produktion, Verbreitung und Rezeption von Musik gravierend verändert. So werden Arrangements mithilfe von MIDI-Instrumentarium am Rechner erarbeitet, erfolgt der Notendruck (Partitur und Einzelstimmen) am heimischen PC. Home-Recording, das durch die technische Entwicklung zunehmend professionelle Dimensionen angenommen hat und inzwischen die Produktion hochwertiger Tonträger (DAT/CD) gestattet, ist zu einem wichtigen Aspekt der Musikentwicklung geworden, der die Wohnung zum Labor für die Entwicklung neuer musikalischer Ideen gemacht hat.

Hierzu gehört auch die Verfügbarkeit sämtlicher veröffentlichter Musik auf digitalen Datenträgern, so dass deren Re-Produzierbarkeit mit Hilfe des Sampling ohne jegliche Qualitätseinbuße möglich ist. Die Benutzung gesampelter Bestandteile aus anderen Produktionen in eigenen Musikstücken, wie sie in Hip-Hop oder Techno praktiziert wird, stößt zwar an die Grenzen des Urheberrechts, ist aber weitverbreitet. Das Editieren klanglicher Parameter auch im Mikrobereich am Bildschirm spielt beispielsweise in der Techno-Musik eine zentrale Rolle.

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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