Ein Ring Modulator macht in einem Modularsystem wenig her, also optisch gesehen. Es gibt lediglich drei Buchsen, aber nur selten Regler oder Steuermöglichkeiten. Oder die Funktion ist in einem Multitool-Modul in einer Ecke mit untergebracht. Und doch gibt es für dieses Modul vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
Wie erklärt man einen Ring Modulator?
Am besten gar nicht, sondern probiert ihn einfach aus! Nein, ganz so einfach machen wir uns es dann doch nicht. Aber leider gleiten Erklärungen zu einem Ring Modulator entweder ins Mathematische ab oder geraten ziemlich schwammig. Versuchen wir es mal einfach.
In einem Ring Modulator werden zwei Signale zusammengeführt und in der Amplitude moduliert. Am Ausgang liegen dann sowohl die Originalfrequenzen als auch sogenannte Seitenbänder an, die dabei aus deren Summe und Differenz entstehen. Doch wieder Mathematik.
Es hängt von der Art und der Frequenz der Eingangssignale ab, ob das Ergebnis harmonisch oder disharmonisch klingt. Die gute Nachricht: beides ist gut und brauchbar. Es lassen sich spielbare Klänge wie auch Sound-FX oder Ausgangsmaterial für beispielsweise Percussion erzeugen.
Der Unterschied zwischen AM und RM
Bei der Modulation der Amplitude denkt man zunächst an einen VCA, der mit einem LFO moduliert wird. Wenn man die Frequenz des LFOs bis in den Audiobereich erhöht oder an dessen Stellen gleich einen VCO nimmt, dann erhält man einen Klang, der einer Ringmodulation recht ähnlich klingt.
Doch die Unterschiede liegen in den Feinheiten. Die Amplitudenmodulation nutzt nur positive Signalanteile, man spricht daher von einer 2-Quadranten-Multiplikation. Die Ringmodulationen nutzt jedoch sowohl positive als auch negative Signalanteile, was 4-Quadranten-Multiplikation genannt wird. Schon wieder Mathematik …
Die technische Seite
Es gibt zwei vorherrschende Schaltungen, die bei Ring Modulatoren verwendet werden. In der analogen Variante ist die Ringschaltung mit Dioden aufgebaut. In der Regel klingt diese Schaltung relativ sauber und verzerrungsarm, sofern die internen Signalpegel gut dimensioniert sind.
Oft wird auch die digitale XOR-Schaltung verwendet, da diese günstiger zu realisieren ist. Allerdings klingt eine XOR-Ringmodulation auch nicht so glatt wie die analoge Lösung. Aber beide Schaltungen haben ihre Berechtigung und es hängt von der Anwendung ab, welche „besser“ ist. Idealerweise bietet ein Modul beide Varianten, so wie der duale Ring Modulator XDR von Rides in the Storm.
Eine frühere und heute selten genutzte Variante der Ringmodulation basiert auf Spulen und arbeitet sogar passiv, d.h. ohne Stromversorgung. Diese Lösung wurde erstmals von Harald Bode im musikalischen Kontext umgesetzt und klingt sehr rund und obertonreich.
Ring Modulator mit Oszillatoren
Für die ersten Versuche nimmt man am besten zwei Sinus-Oszillatoren und verbindet sie mit den X- und Y-Eingängen des Ring Modulators. Hier merkt man schnell, wie man die Oszillatoren stimmen muss, um ein sauberes Ergebnis zu erhalten.
Schwingt ein Oszillator sehr langsam, entsteht ein Tremolo-artiger Effekt. Bei höheren Frequenzen wird der Klang schnell metallisch. Für eine harmonische Abstimmung sollten die VCOs über einen vernünftigen Fine-Tune-Regler verfügen. Übrigens eignet sich ein metallische und disharmonischer RM-Klang sehr gut als Grundlage für Cymbals und Hihats.
Nutzt man obertonreiche Wellenformen wie Sägezahn oder Rechteck, ist ein harmonischer Sound nur sehr schwer zu erzielen. Aber hierfür gibt es einen praktischen Trick: man nimmt der Saw-Ausgang des VCOs und schickt ihn in ein Tiefpassfilter. Diesen verbindet man zum Ring Modulator, wo er mit einem Sinus zusammengeführt wird. Ist die Cutoff des Filters tief heruntergeregelt, hat man einen Sinus-ähnlichen Ton und ein klares RM-Signal. Öffnet man das Filter, wird die RM deutlich harscher. Jetzt kann man das Filter mit einer Hüllkurve modulieren, um eine prägnante Attack-Phase zu erhalten, bevor das Filter durch die Hüllkurve geschlossen wird.
Ring Modulator mit Audio
Für mehr Experimente kann man einen Oszillator durch ein beliebiges Audiosignal ersetzen, während man beim zweiten Oszillator weiterhin einen Sinus oder ein gefiltertes Signal verwendet. Legt man Sprache bzw. Gesang an, verfremdet das den Klang herrlich, aber das Ergebnis unterscheidet sich deutlich von einem Vocoder.
Ebenfalls sehr beliebt ist die Bearbeitung einer Gitarre. Allerdings sollte man es nicht für Chords, sondern eher einstimmige Soli spielen. Ansonsten sind auch andere Instrumente, die man beispielsweise aus einer Workstation nimmt, dankbare Kandidaten für die Ringmodulation. Führt man den Sinus-Oszillator mit der Melodie mit, kann das Ergebnis über einen gewissen Bereich harmonisch bleiben. Hat der Oszillator eine feste Frequenz, klingt die Melodie schnell schräg.
Und natürlich kann man auch Drums bzw. Drumloops auf diese Weise verfremden. Dabei gehen der Bassbereich und, je nach Oszillatorfrequenz, auch die Höhen meist verloren. Doch als in den Mitten betontes Lofi-Signal eignet sich diese Sounds sehr gut als zweiter Loop, der den Beat ergänzt.
Und unter diesen Links könnt die bisherigen Teile unserer Tutorial-Reihe nachlesen:
Einstieg ins Eurorack 6 – Noise Generator
Einstieg ins Eurorack 5 – Mixer für CV
Einstieg ins Eurorack 4 – Mixer für Audio
Einstieg ins Eurorack 3 – digitale Oszillatoren