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3 Minuten Wissenschaft: Wie ein Freiburger Informatiker neue Klangfarben erzeugt

Sédric Curic

In unserer Serie "3 Minuten Wissenschaft" stellen wir spannende Forschung von Freiburger Wissenschaftlern vor. Kurz, prägnant und für jeden verständlich. Heute: Ein Programm kombiniert Klangfarben verschiedener Instrumente und erzeugt so neue Töne.

Wie ein synthetisches Instrument klingt weiß jeder, der schon einmal wild auf die Knöpfe und Tasten eines Keyboards gehämmert hat. Das Keyboard kann andere Instrumente imitieren, da es einen Ton erzeugt, das die gleiche Klangfarbe besitzt, wie das reale Vorbild. Jedes Instrument besitzt eine spezifische Klangfarbe, an der wir erkennen, um welches es sich handelt.


"Der Übergang zwischen Instrumenten eröffnet Musikern völlig neue Möglichkeiten nicht nur klassische, sondern auch elektronische Musik zu bereichern." Stefan Westerfeld
Was es bisher noch nicht gab: Das umwandeln des Klanges eines Instruments in den Klang eines anderen, zum Beispiel eine Geige in eine Trompete. Nicht nur Übergänge zwischen Instrumenten können geschaffen werden, sondern auch völlig neue Klangfarben aus mehreren Instrumenten.

Die Software SpectMorph moduliert die Klangfarbe eines Instrumentes

Im Rahmen seiner Diplomarbeit an der Universität Hamburg schrieb der Freiburger Informatiker Stefan Westerfeld das Programm SpectMorph. Der Name setzt sich aus den englischen Wörtern Spectrum und Morphing zusammen und beschreibt simpel, was die Software kann: Sie moduliert die Klangfarbe eines Instrumentes, indem sie es mit der eines anderen Instrumentes kombiniert.



Bereits die Möglichkeit, mit dem Commodore Amiga – ein von Mitte Mitte der 1990er weit verbreiteter Computer – Musik zu produzieren faszinierte Westerfeld. Die erste Codezeile von SpectMorph schrieb er 2011. Seitdem entwickelte er das Projekt neben seinem Studium in seiner Freizeit weiter. In SpectMorph wird die Klangfarbe von Instrumenten eingespeist und Übergänge zwischen verschiedenen Klangfarben berechnet.

Erste kurze klassische Stücke wurden komponiert

Als Grundlage wurden Aufnahmen von echten Instrumenten benutzt. Ein Teil der Aufnahmen produzierte Westerfeld selber, ein anderer Teil stammt vom Studio für elektronische Musik der Universität Iowa. Übergänge zwischen mehr als zwei Instrumenten zu bilden ist ebenfalls möglich.

Der Freiburger Musiker Sven Hinz komponierte mit SpectMorph bereits kurze klassische Stücke, die das Alleinstellungsmerkmal der Software in den Vordergrund stellen. Das Werk "Morphing Motion" enthält eine Vielzahl von Mischklängen verschiedener Instrumente und Übergänge zwischen Chorgesang und klassischen Instrumenten.

"Heute können Instrumente, etwa eine Geige, synthetisch sehr präzise dargestellt werden, sodass der Hörer meint, eine echte Geige zu hören. Der Übergang zwischen Instrumenten durch SpectMorph eröffnet Musikern völlig neue Möglichkeiten nicht nur klassische, sondern auch elektronische Musik zu bereichern", sagt Westerfeld.

Gerade in einer musikalischen Stadt wie Freiburg, so denkt der Informatiker, könnte seine Software vielfältig genutzt werden.
Weitere Infos:
SpectMorph kann auf der Webseite www.spectmorph.org kostenlos für Linux und Windows heruntergeladen werden.

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