Ein Sampler ist ein elektronisches, meistens uber MIDI ansteuerbares Musikinstrument , das Klange jeglicher Art aufnehmen, diese in Form von Samples speichern und auf Befehl in verschiedenen Tonhohen wiedergeben kann. Sampler sind heute polyphon und multitimbral spielbar.

Funktion [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Ein Sampler ist in der Lage, aufgenommene Tone, die sogenannten Samples, ohne Verzogerung, und auch in anderer Tonhohe als bei der Aufnahme, abzuspielen. Zu diesem Zweck werden reale Klange (uber Mikrofon oder von anderen Tonquellen) digital aufgenommen. Dabei wird das Audiomaterial abgetastet und als kurze Audiospur, eben als Sample, gespeichert. Bei der Wiedergabe kann der Sampler das Abspielen beschleunigen oder verlangsamen, wodurch sich die Tonhohe des Klanges andert. Es existieren auch Verfahren, mit denen die Tonhohe des Samples verandert werden kann, ohne dass dessen zeitlicher Ablauf beschleunigt oder verlangsamt wird (siehe dazu Tonhohenanderung ).

Das Speichern von analogen Signalen geschieht durch Abtastung der Amplitude in regelmaßigen Abstanden und Digitalisierung mittels eines Analog-Digital-Umsetzers . Die Frequenz dieser einzelnen Messungen bezeichnet man als Samplingrate . Die Feinheit der Abtastung nennt man Auflosung, sie ist abhangig von der Bitzahl , mit der ein Wert quantisiert und gespeichert wird. In modernen Samplern gebrauchlich sind Sampleraten von 44,1 kHz bis 192 kHz und 16 bis 32 Bit Quantisierungs-Auflosung. Teilweise erfreuen sich unter Musikern aber auch technisch veraltete Sampler mit 8 oder 12 Bit Auflosung aufgrund des als ?dreckiger“ und ?warmer“ empfundenen Sounds einer gewissen Beliebtheit. Der erste weitverbreitete Sampler, das Synclavier arbeitete bereits mit 16 Bit und 100 kHz.

Das fertige Sample muss gespeichert werden, was heutzutage ublicherweise auf einer Festplatte oder Flash-Speicher geschieht. Fruhe Sampler benutzten dazu Disketten . Fur die Wiedergabe musste der Klang im Arbeitsspeicher ( RAM ) vorliegen und daher in der Regel erst geladen werden. Heutige Systeme konnen auch direkt aus dem Flash spielen. In fruhen Modellen ist die maximale Lange der verwendeten Samples stark eingeschrankt, weil der Arbeitsspeicher damals sehr teuer war. Um die Sounds bei der Wiedergabe beeinflussen zu konnen (beispielsweise in der Tonhohe zu verandern), benotigt ein Sampler außerdem einen leistungsfahigen Prozessor , der die notigen Berechnungen bewaltigen kann.

Heutzutage sind Personal Computer so leistungsfahig, dass sie auch in der Lage sind, mit passender Software Aufgaben eines Samplers zu ubernehmen. Durch entsprechende Software-Sampler erledigt der Hauptprozessor des Computers die Aufgaben, die in Hardware-Samplern meist von Digitalen Signalprozessoren (DSP) wahrgenommen werden. Es gibt auch Kombinationen aus Soft- und Hardware, wobei DSP-Karten oder spezielle leistungsfahige Soundkarten den PC erweitern.

Da ein Sample wegen des begrenzten Speicherplatzes nicht beliebig lang sein kann, wird das Tonmaterial beim Abspielen meistens nach einer gewissen Zeit (nach dem Einschwingvorgang , der fur die Klangcharakteristik besonders wichtig ist) in einer Endlosschleife ( Loop ) wiederholt. Verschiedene Instrumente werden gleichzeitig aus mehreren Wellenformen und -abschnitten erzeugt und gemischt, siehe Wavetable-Synthese . Da der Gesamtklang von naturlichen Instrumenten (z. B. Klavier) jedoch aus mehr als der Summe der Einzeltone besteht, wird das Sampling haufig durch andere Klangerzeugungsmethoden erganzt (z. B. Physical Modelling zur Nachbildung von Gehause resonanzen u. A.). Außerdem verfugen fast alle Gerate uber eine große Bandbreite von Filtern , eingebauten Effekten und anderen Klangformungsmethoden, was sie zu vollwertigen Synthesizern macht.

Das Aufnehmen und Schneiden von Samples ist eine aufwendige und zeitraubende Arbeit, weswegen viele Musiker sich fertige Sample-Libraries auf CD oder DVD kaufen. Es gibt auch Hardware-Sampler, die nur abspielen, aber nicht aufnehmen konnen, sie werden auch als Rompler bezeichnet (von ROM , read-only memory). Heutzutage umfassen Instrumentalsamples, die alle Feinheiten eines naturlichen Instruments wiedergeben sollen, leicht mehrere Gigabyte .

Vorlaufer [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Vorlaufer des Sampler sind folgende Instrumente, die bereits Techniken verwenden, die spater den Klangerzeuger definierten:

• Im technischen Museum in Wien steht ein ?Superpiano“ aus dem Jahr 1928 mit fotoelektrischer Klangerzeugung durch rotierende gemustert gelochte Metallscheiben; 1929 wurden sie durch Filmscheiben ersetzt, auf denen mit Lichtton technologie Sprache und Musik aufbelichtet werden konnte. Es hat eine Lochkartensteuerung zum Erstellen von Sequenzen.
• Die von Edwin Welte in den 1930er-Jahren entwickelte Lichttonorgel benutzt ebenfalls Scheiben aus fotografischem Material als Audiospeicher.
• Die Grundidee, vorher aufgenommene Naturtone auf Tastendruck wiederzugeben, findet sich beim Mellotron , einem Keyboardinstrument, das pro Taste ein einzelnes, ca. acht Sekunden langes Tonband mit einem vom Hersteller aufgenommenen Klang abspielen kann; die Klange konnen nicht geloopt werden.
• Die Idee, die Tonhohe bei der Wiedergabe musikalisch sinnvoll zu verandern, findet sich bei einem namentlich nicht genannten Tonbandgerat im Studio von Pierre Schaeffer und Pierre Henry , das so modifiziert wurde, dass es ein Tonband in zwolf verschiedenen Geschwindigkeiten abspielen kann, die den zwolf Halbtonen des westlichen ( diatonischen ) Tonsystems entsprechen.

Technisch moglich wurde der Sampler in dem Moment, als die Prozessorleistung ausreichte, ein gespeichertes Sample in Echtzeit in einer anderen Tonhohe wiederzugeben. Der erste kommerziell erhaltliche Sampler war 1979 der Fairlight CMI , der damals fur den Gegenwert von heute ungefahr 1 Million US-$ zu bekommen war; dieses Gerat unterscheidet sich von spateren Samplern u. a. dadurch, dass es zur Anderung der Tonhohe dasselbe Audio-Sample mit geanderter Abtastfrequenz vollstandig abspielt. Spatere Sampler behalten hingegen eine konstante Abtastfrequenz fur die Wiedergabe bei und andern je nach gewunschter Tonhohe die Schrittweite, mit der sie das jeweils nachste auszugebende Sample aus dem Speicherinhalt auswahlen. Der Ensoniq Mirage war 1985 der erste Massensampler mit Multisamplingmoglichkeiten fur unter 6000  DM . Der S612 von Akai war der erste einigermaßen erschwingliche Sampler in 19-Zoll-Gehauseausfuhrung und wurde aufgrund dessen auch ?Volkssampler“ genannt. Er war der erste in Japan hergestellte Sampler uberhaupt.

Software-Sampler [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Ein Software-Sampler ist ein Computerprogramm, das einen Sampler emuliert, also beliebige digital aufgenommene Klange abspielen kann. Es darf als Nachfolger der klassischen Hardware-Modelle betrachtet werden.

Realisiert werden kann die Tonhohenanderung eines gespeicherten, digitalen Samples durch entsprechende Abtastratenkonvertierung (Resampling) auf die feststehende Abtastrate des Soundhardware-Ausgabekanals. Bei dem Resampling kann jedoch besonders beim Erhohen der Tonhohe das Abtasttheorem verletzt werden und storende Alias-Effekte auftreten. Es gibt viele algorithmische Ansatze mit unterschiedlichem Berechnungsaufwand, diese Effekte zu mindern; die Qualitat, die hierbei von Samplern erreicht wird, ist eines der wichtigsten Qualitat smerkmale. ^{[1] [2]}

Die meisten heute gebrauchlichen Softsampler sind modular aufgebaut und teilweise mit Software-Synthesizern kombiniert. Bekannte Programme sind z. B. EXS24 (nur Apple Logic), Gigastudio, Halion, LinuxSampler oder Kontakt. Diese Softwaresampler sind als Plug-ins fur Sequenzer -Programme wie Cubase , Sonar oder Logic aufgebaut. Ein selbstandiger, hostunabhangiger Sampler steckt im MusikLaborSynth .

Die Samples werden nicht komplett in den RAM geladen, sondern lediglich die ersten Augenblicke. Bei Bedarf wird dann der Rest des Samples zum Abspielen von der Festplatte nachgeladen. Das verkurzt auch vorbereitende Ladezeiten. Der Gigasampler/Gigastudio von Tascam ist das erste Gerat, das mit dieser Technik ausgestattet wurde.

Historie der Softwaresampler [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

In den Anfangszeiten der Software-Sampler bestand die Schwierigkeit, dass das Hoch- und Herunterrechnen von Audio-Dateien viel Rechenzeit und Speicherplatz erforderte. Bis Mitte der 1990er Jahre waren deswegen auf handelsublichen PCs nur monophone (einstimmige) Software-Sampler lauffahig, die sich bestimmter Tricks bedienten, um die Rechenzeiten zu verkurzen. So sind Software-Sampler seit etwa 1997 auch auf PCs echtzeitfahig und haben in so gut wie allen Bereichen hardwarebasierte Sampler verdrangt. Vorteile durch geringere Kosten, großeres Display (Monitor des Computers), mehr RAM, schnellere Verarbeitung, Einbindung in andere Software haben dazu gefuhrt.

Auch die in den 1980er und 90er Jahren auf Heimcomputern entwickelten Tracker Sequenzer konnen zu den Software-Samplern gerechnet werden (bzw. als Erweiterung davon), da das Echtzeit-Resampling notwendige Fahigkeit des Tracker-Konzepts ist. ^[2] Tracker konnten schon in den 1980ern auf dem Amiga 4 Spur Resampling in Echtzeit durchfuhren (mit Hardwareunterstutzung durch den Paula-Chip ) und in den fruhen 1990ern als reine Softwarelosung auf dem PC. Hierzu wurde hochoptimierter, hardwarenaher Assemblercode geschrieben um dies als reine Softwarelosung zu ermoglichen, ein fruhes Beispiel ist der InertiaPlayer von 1993. ^{[3] [4]} Ein aktueller Tracker mit sehr guten Sampler-Eigenschaften ist beispielsweise der Renoise -Tracker. ^[1]

?Jingle-Maschine“ [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Eine Sonderform des Samplers ist die ?Cart-Machine“, auch ? Jingle -Maschine“ genannt. Hier werden kurze Melodiefolgen oder Tone, die die Funktion eines Erkennungssignals ( Soundlogo , ?horbares Markenzeichen“) einnehmen, per Tastendruck abgerufen. Bei der Gestaltung von Radio-Programmen wird hiervon oft und gerne Gebrauch gemacht. Wie bei den Samplern sind auch hier Hard- und Software-Losungen gebrauchlich.

Siehe auch [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• Sampling (Musik)

Literatur [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

• Roland Enders: Das Homerecording Handbuch. Der Weg zu optimalen Aufnahmen. 3., uberarbeitete Auflage, uberarbeitet von Andreas Schulz. Carstensen, Munchen 2003, ISBN 3-910098-25-8 .
• Thomas Gorne: Tontechnik. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, Munchen u. a. 2006, ISBN 3-446-40198-9 .

Weblinks [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

Commons : Hardware Sampler  ? Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• LinuxSampler ? Open-Source-Sampler mit disk-streaming fur Windows, Linux Mac OS X (engl.)
• Sample Player ? HTML-5-Sample-Player (lauft unter Firefox ab Version 3.5, nutzt das HTML-5-<audio>-Element)(engl.)
• ShortCircuit ? sehr umfangreicher Freeware Sampler im VST -Format
• SamplerBox ? open-source und open-hardware DIY Sampler

Einzelnachweise [ Bearbeiten | Quelltext bearbeiten ]

1. ↑ ^{a b} Simon V.: Sampler anti-aliasing and pitch-shifting comparison. www.simonv.com, 8. Mai 2001, abgerufen am 5. Februar 2011 (englisch).  
2. ↑ ^{a b} Matthias Ziegs: Resampling Qualitat im Vergleich. MAZ-Soundtools, 2005, archiviert vom Original am 8. Marz 2011 ; abgerufen am 5. Februar 2011 .  
3. ↑ Inertiaplayer 1.0b @1 @2 Vorlage:Toter Link/ftp.pl.scene.org ( Seite nicht mehr abrufbar , festgestellt im Marz 2018. Suche in Webarchiven )     Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prufe den Link gemaß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis. 100% Assembler […] up to 32 channels […] This player was released 24 Dec '93, while you where singing in church :-) (iplay.doc, englisch)
4. ↑ AGTECHNO.MOD 170.83KB (1993) - AGTechno - Played w/ Inertia Player 1.10 (vis). Abgerufen am 3. September 2020 .