Thomas Münch

GRUNDLAGEN DER AKUSTIK UND ELEKTRONISCHEN KLANGERZEUGUNG (only available in gERman)

Arbeitsprozesse

Motivation/Hinführung

Als Ausgangspunkt für die Unterrichtseinheit kann ein Musiktitel mit der Bitte, besonders auf die Instrumentierung zu achten, vorgespielt werden. Im anschließenden Gespräch fällt dann schnell das Stichwort ”Synthesizer”. Als Musikbeispiele bieten sich z.B. Titel der Gruppe [link 01] Kraftwerk, ”The final Countdown” der Gruppe Europe oder der Titel ”Popcorn” an.

Erarbeitung

Gemäß der Themenstellung ”Bau eines Syntheszisers”sollen die SchülerInnen selbständig ihre Synthesizer entwickeln. Dazu gibt der Lehrer in dieser Arbeitsphase eine kurze Einführung in die Bedienung von [link 02] Synthedit. Danach erhalten die SchülerInnen das Arbeitsblatt [link 03] Liste der Arbeitsschritte [PDF | 54 KB] und bilden Kleingruppen (2-3 Schüler) für die Arbeit am PC. Sie können mit Hilfe des Arbeitsblattes die Arbeitsschritte 1-6 selbst nachvollziehen. In einer weiteren Arbeitsphase folgen dann die Schritte 7-9.
Zur Lehrerinformation zeigt ein Beispielfilm die Bedienung von Synthedit:
[link 04] [RealMedia | 1,5 Min.], [link 05] [Windows Media | 1,5 Min.]
Bitte schalten sie beim Ansehen des Films den Ton ein!

Bau eines einfachen virtuellen Synthesizers mit Synthedit

Bei knappem Zeitbudget oder geringer technischer Ausstattung kann die Entwicklung des virtuellen Synthesizers auch im Klassengespräch als Frontalunterricht erfolgen. Nachfolgend sind die einzelnen Arbeitsschritte aufgeführt:
1. Zunächst wird der Oszillator an die Soundkarte angeschlossen. [link 06] vgl. erläuternde Abbildung
2. Nun wird die gehörte Wellenform visualisiert. Zu den physikalischen Grundlagen des Schalls (Lautstärke, Tonhöhe usw.) und der Darstellung von Schallwellen findet sich eine gute Einführung auf der Webseite [link 07] vgl. erläuternde Abbildung und [link 08] Ars Auditus
3. Zur Regulierung der Lautstärke wird ein Schieberegler eingebaut. Nun kann der Zusammenhang zwischen der Wellenform und der Lautstärke beobachtet werden (Veränderung der Amplitude). [link 09] vgl. erläuternde Abbildung
4. Ein weiter Schieberegler verändert die Tonhöhe. Nun kann auch der Zusammenhang zwischen der Wellenform und der Tonhöhe beobachtet werden (Veränderung der Frequenz) [link 10] vgl. erläuternde Abbildung
5. Durch die Einfügung eines Menüs können verschiedene Wellenformen ausgewählt werden. [link 11] vgl. erläuternde Abbildung
6. Ein weiterer Schieberegler kontrolliert die Pulsbreite. Auch hier kann der Zusammenhang zwischen Wellenform und Tonhöhe (Veränderung der Frequenz) beobachtet werden [link 12] vgl. erläuternde Abbildung
7. Die Einfügung eines Hüllkurvengenerators eröffnet neue klangliche Möglichkeiten.
Zum besseren Verständnis kann die Veränderung des Klangs in seinem Verlauf zunächst gut am Klavier erarbeitet werden. Unterschiedliche Anschlagstärken und Tonhöhen führen zu unterschiedlichen Klangverläufen. Nach Systematisierung dieses Klangverlaufs an der Tafel mit entsprechender Beschriftung kann dann der Hüllkurvengenerator hinzugefügt werden [link 13] vgl. erläuternde Abbildung
8. Durch die Hinzufügung eines Keyboards wird der Tonraum erweitert. Das Keyboard kann nun über die Tastatur oder mit der Maus gespielt werden. [link 14] vgl. erläuternde Abbildung
9. Weitere klangliche Gestaltungsmöglichkeiten ergeben sich durch den Einbau eines Filters. [link 15] vgl. erläuternde Abbildung
Den kompletten Synthesizer finden Sie [link 16] hier [ZIP| 3 KB].
10. Sollten die SchülerInnen in Gruppenarbeit die Synthesizer erstellt haben, präsentieren sie sich diese am Ende der Unterrichtsstunde gegenseitig. Dabei sollten auch die gemachten Erfahrungen (Schwierigkeiten bei der Arbeit und die gefundenen Lösungen) zur Sprache kommen und eine kleine musikalische Demonstration die Funktionstüchtigkeit des neuen Musikinstruments zeigen. Zudem sollten im Klassengespräch die grundlegenden akustischen Zusammenhänge thematisiert werden, da - anders als im Frontalunterricht - bei der Gruppenarbeit sicherlich die technischen Aspekte dominieren.

Möglichkeiten der Vertiefung und Weiterführung

¬	Sicherlich ist ein Blick auf komplexere, mit Synthedit entwickelte Programme reizvoll. Sie zeigen die Komplexität von Synthesizern und die Leistungsfähigkeit der Software. Hinweise auf entsprechende Webseiten finden sich unter den [link 17] Materialien.

[link 18] SoundSchool Analog: Der kostenlose Synthesizer bietet eine erstaunliche Klangfülle. Anhand seiner übersichtlichen Oberfläche lassen sich die bislang erarbeiteten Bausteine eines Synthesizers gut wiederholen. Besonders hilfreich ist die grafische Darstellung der ADSR-Hüllkurve. Ergänzend kann man darüber sprechen, welche weiteren - bislang nicht angesprochenen - Module der Synthesizer enthält. Durch praktische Versuche kann auf deren Funktionsweise geschlossen werden.

Zur Recherche der Fachbegriffe für die SchülerInnen bietet sich die Online-Bibliothek Wikipedia an. Unter dem Stichwort [link 19] Synthesizer findet sich eine gut verständliche Einführung in das Thema mit Klangbeispielen. Unter dem Stichwort [link 20] Subtraktive Synthese wird genau das in dieser Unterrichtseinheit erarbeitete Verfahren erläutert.
Eine Weiterführung bietet auch die Unterrichtseinheit [link 21] Klangsynthese.
Da Synthedit als Shareware zur Verfügung steht, können die SchülerInnen auch ermutigt werden, in ihrer Freizeit den in der Schule erarbeiteten Synthesizer weiter auszubauen oder eigene kleine Ideen zu verwirklichen. Zu einem späteren Zeitpunkt sollten dann in einer Vorführstunde oder -ecke die Ergebnisse präsentiert werden.
Die vorgestellten Handlungsschritte können - wie oben angesprochen - im Frontalunterricht realisiert werden. Lernintensiver und für die SchülerInnen reizvoller ist jedoch eine Unterrichtsgestaltung, die Gelegenheiten bietet, selbst als ”Synthesizer-Designer”aktiv zu werden, wie unter dem Punkt ”Erarbeitung”dargestellt. Eine Vertiefung der physikalischen und technischen Zusammenhänge kann z.B. durch die arbeitsteilige Recherche zentraler Begrifflichkeiten (s. Sachanalyse) geschehen. In einem kurzen Vortrag, der durch ein Handout und eine Präsentation gestützt wird, stellen die SchülerInnen danach ”ihre”Begriffe vor.