Studiologic Numa Organ - Manual (Page 27)

NUMA Organ by Studiologic® 27
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Was hinter der NUMA Organ steckt
Die Funktionsweise
einer Tone-Wheel-Orgel
Bei der Tone-Wheel-Orgel, die der NUMA Organ als Vorbild diente,
rotieren 91 Stahlräder mit wellenförmigen Nocken - die Tone-
Wheels - vor Tonabnehmern, die aus einem Permanentmagneten
und einer Spule bestehen.
Durch die Form der Tone-Wheels ändert sich periodisch das
Magnetfeld der Tonabnehmer und erzeugt so eine Sinus-Spannung.
Mit 8 verschiedenen Tone-Wheel Typen und 12 unterschiedlichen
Zahnrad-Übersetzungen werden immer 91 Sinus-Frequenzen
gleichzeitig erzeugt. Und zwar unabhängig davon, ob ein Ton
gespielt wird oder nicht. So stehen nach dem Prinzip der Additiven
Synthese diese 91 Frequenzen als Grundlage für die Klangerzeu-
gung und die Klangfarben einer Tone-Wheel- Orgel bereit.
Mit einer komplexen Schaltung werden über die Zugriegel
(Drawbars) und mehreren Kontakten pro Taste die einzelnen
Frequenzen gemischt. So schafft es eine Tone-Wheel-Orgel mit nur
91 erzeugten Sinus-Tönen hunderte wahrnehmbar verschiedene
Klangfarben zu erzeugen (theoretisch sind es sogar über 380 Mio.
unterschiedliche Klangfarben).
Die NUMA Organ nutzt zur Klangerzeugung Physical Modeling. Bei
diesem Verfahren wird der physikalische Aufbau einer Tone-Wheel-
Orgel mit einer mathematischen Formel beschrieben. Der Vorteil
eines physikalisschen Modells gegenüber Samples ist, dass die
Interaktion und gegenseitige Beeinflussung von Parametern
berücksichtigt wird.
Ein gutes Beispiel hierfür ist der Parameter Leakage. Wie erwähnt,
erzeugt eine Tone-Wheel-Orgel alle Frequenzen gleichzeitig, un-
abhängig davon, ob ein Ton gespielt wird oder nicht. Mit Leakage
regeln Sie bei der NUMA Organ sozusagen den Parameter „Über-
sprechen benachbarter Tone-Wheels“.
Um die Theorie von Physical Modeling etwas anschaulicher zu
gestalten, ein konkretes Beispiel:
Um einen Ton mit der Klangeinstellung „Grundton + Oktave mit
halber Lautstärke“ zu erzeugen, würde bei einem sample-
basierten Synthesizer das entsprechende Audio-File abgespielt.
Bei Physical Modeling wird der Klang mit der Formel berechnet:
f(x)=[sin(x)]+[0,5*sin(2x)]
Die Kurve dieser Funktion ist rechts abgebildet.
Die Klangerzeugung
der NUMA Organ
Magnet
Spule
Tone Wheel