Raspberry Pi Synthesizer: Wie der Mini-Computer die Synthesizerwelt revolutioniert
Der Raspberry Pi hält Einzug in immer mehr Instrumente – und längst nicht alle davon sind Bastelprojekte von Indie-Entwicklern. Hast du vielleicht auch einen Raspberry Pi Synthesizer? Hier findest du es heraus.
Dieser Artikel von Adam Douglas erschien im Original in englischer Sprache auf gearnews.com. Übersetzung und Ergänzungen: Lasse Eilers.
Digitale Synthesizer sind im Grunde genommen Computer in speziellen Gehäusen – das war vor 40 Jahren nicht anders als heute. Statt auf Gaming, Steuererklärung oder KI sind sie eben darauf spezialisiert, Töne zu erzeugen. Die Entwicklung maßgeschneiderter DSP-Chips ist sehr teuer, weshalb viele Hersteller für ihre Synthesizer auf fertige Systeme zurückgreifen. Eines davon, das in den letzten Jahren immer beliebter geworden ist, ist der Raspberry Pi. Der kostengünstige Minicomputer kommt mittlerweile in Instrumenten von KORG, Erica Synths und vielen anderen zum Einsatz. Aber heißt das, dass die Hersteller es sich zu einfach gemacht oder gar geschummelt haben? Steckt in deinem Synthesizer ein Pi? Finden wir es heraus!
Raspberry Pi Synthesizer
DSP in Synthesizern
Im Laufe der Jahrzehnte wurden digitale Synthesizer immer komplexer. Nach FM und Sampling kamen Physical Modeling und schließlich virtuell-analoge Synthese, was den Bedarf an Rechenleistung immer weiter steigen ließ. Zusätzliche Features wie integrierte Sequencer und vor allem Effekte treiben den Leistungshunger und auch die Kosten weiter in die Höhe.
Schon lange vor dem Erscheinen des Raspberry Pi entwickelten viele Synthesizerbauer nicht ihre eigenen Chips – denn dieser Aufwand lohnt sich bei den vergleichsweise geringen Stückzahlen, die Synthesizer erreichen, in den seltensten Fällen –, sondern griffen auf handelsübsliche Prozessoren von Zulieferern wie Motorola, Texas Instruments, Fujitsu oder NXP zurück. In vielen virtuell-analogen Synthesizern der 1990er und 2000er steckten Chips von Motorola. Ein weiteres Beispiel ist KORGs OASYS-Workstation aus dem Jahr 2005, die auf einem Intel Pentium 4 basierte. Auch die KORG KRONOS-Serie nutzt Intel-Prozessoren. Das macht sie zwar sehr leistungsstark, aber auch ziemlich teuer.
Wie kann man also die Leistung steigern und gleichzeitig die Kosten senken, um einen Synthesizer günstiger anbieten zu können?
Was ist der Raspberry Pi?
Die Lösung für KORG – wie auch für viele andere Hersteller, wie wir noch sehen werden – war der Raspberry Pi. Dabei handelt es sich um einen kompletten Computer, dessen gesamte Hardware mitsamt CPU, RAM, Ein- und Ausgängen und mehr auf einer kleinen Platine untergebracht ist und der – was entscheidend ist – vergleichsweise wenig kostet. Diese ursprünglich zu Lernzwecken an Universitäten entwickelte Hardware-Plattform wird inzwischen für verschiedenste Anwendungen genutzt. Von der Robotik über Heimcomputer und Multimedia-Systeme bis hin zu – du ahnst es bereits – Synthesizern bietet der Raspberry Pi eine elegante und erschwingliche Lösung für maßgeschneiderte Computersysteme.
KORG setzt auf Raspberry Pi Synthesizer
Der größte Synthesizer-Hersteller, der den Raspberry Pi einsetzt, ist KORG. Die digitalen Synthesizer Wavestate, Modwave, Opsix und Multi/Poly basieren alle auf dem Raspberry Pi Compute Module.
In einem Artikel auf der Homepage des Raspberry Pi nennt Andy Leary von KORG den Preis und die Skalierbarkeit als Hauptgründe, weshalb sich der Hersteller für diese Plattform entschieden hat. Außerdem hebt er hervor, dass das Modul bereits fertig konfiguriert ist und CPU, RAM und weitere Komponenten in einem Komplettpaket bietet: „Dieser Teil der Arbeit ist bereits erledigt. Es ist ein Bauteil wie jedes andere; wir müssen die Platine nicht entwerfen, bauen und testen.“
Die Software für die einzelnen Instrumente ist natürlich maßgeschneidert, ebenso wie das Bedienfeld. Errechnet wird der Klang jedoch vom Raspberry Pi. „Nicht jeder versteht, dass der Raspberry Pi tatsächlich den Klang erzeugt“, fügt Dan Philips von KORG im selben Artikel hinzu. „Wir verwenden das [Raspberry Pi Compute Module] CM3, weil es sehr leistungsstark ist, was es uns ermöglicht, vielschichtige, faszinierende Instrumente zu entwickeln.“
Die Raspberry Pi Synthesizer von KORG bekommst du bei Thomann*.
Erica Synths: Raspberry Pi im Analogsynthesizer
Man würde vielleicht nicht erwarten, einen Raspberry Pi in einem analogen Synthesizer zu finden. Die meisten modernen Analogsynthesizer haben aber auch digitale Komponenten, um Funktionen wie Modulatoren, Sequencer, Effekte, Patch-Speicher und Ähnliches umzusetzen. Ein Beispiel dafür ist der Erica Synths Bullfrog.
In dem analogen Lern-Synthesizer, der in Zusammenarbeit mit Richie Hawtin entstand, steckt ein RP2040, der sowohl die MIDI-Implementierung als auch die Funktionen der Sampler/Looper-Voice-Karte übernimmt. Anders als bei den Raspberry Pi Synthesizern von KORG erzeugt der Mini-Computer hier also nicht den Klang, sondern dient dazu, zusätzliche Funktionen umzusetzen.
Der Erica Synths Bullfrog ist bei Thomann* erhältlich.
Zynthian: Pi für alle
Einer der Vorteile des Raspberry Pi ist die Möglichkeit, Open-Source-Projekte umzusetzen. Der Zynthian, der fertig zusammengebaut und als Bausatz erhältlich ist, ist eine offene Synthesizer-Plattform, deren Herzstück ein Raspberry Pi bildet.
Rund um den Raspberry Pi Synthesizer mit offener Architektur entstand eine kreative Nutzer-Community, die immer wieder neue Ideen umsetzt. Zynthian kann alles sein: Desktop-Synthesizer, Effektgerät, MIDI-Prozessor, Groovebox oder sogar eine kleine DAW in Hardware-Form. „Zynthian ist ein von der Community getragenes Projekt und zu 100 % Open Source“, erklärt der Hersteller auf seiner Website. „Freie Software auf offener Hardware. Vollständig konfigurierbar und bereit zum Hacken!“
Noch mehr Raspberry Pi Synthesizer
Es gibt noch viele weitere Raspberry Pi Synthesizer. Einer, dem man den leistungsstarken Mini-Computer im Inneren von außen nicht unbedingt ansieht, ist die Organelle S2 von Critter & Guitari. Aber der Eindruck täuscht: Darin steckt ein CM4 Compute Module mit 1,8-GHz-Quad-Core-Prozessor und 1 GB RAM. Mittels Pure Data lassen sich auf der offenen Plattform auch eigene Ideen umsetzen.
Auch die komplexe Granularsynthese des Tasty Chips GR-1 und seines Nachfolgers GR-MEGA wurde mit dem Raspberry Pi realisiert. Während sich der GR-1 noch mit einem Pi der dritten Generation zufrieden gab, kommt im deutlich leistungshungrigeren GR-MEGA ein Compute Module 5 mit 2,4-GHz-Quad-Core-Prozessor zum Einsatz – damit ist er einer der leistungsstärksten Raspberry Pi Synthesizer.
Wer es etwas ausgefallener mag, sollte den Yoshimi Pi ausprobieren. „Yoshimi Pi ist die Hardware-Version des Software-Synthesizers Yoshimi, der auf einem Raspberry Pi 4 in einem robusten Metallgehäuse mit integriertem Netzteil und Line-Ausgang läuft“, heißt es auf der Produktseite.
Raspberry Pi Synthesizer: Ist das nicht geschummelt?
So wie manche behaupten, virtuell-analoge Synthesizer seien nur Plugins in Hardware-Form, scheinen andere der Meinung zu sein, Instrumente mit einem Raspberry Pi als Kern seien irgendwie Betrug und keine richtigen Synthesizer. Da könnte doch genauso gut gleich Plugins auf einem Computer nutzen, oder?
„Nur weil etwas auf einem Raspberry Pi basiert, heißt das noch lange nicht, dass es einfach ist, so etwas zu entwickeln“, trifft der User chalk_walk in einem Reddit-Thread zum Organelle den Nagel auf den Kopf. „Sofern die Software frei verfügbar ist, könnte man vielleicht etwas Gleichwertiges zusammenbasteln, aber ohne wäre man ziemlich aufgeschmissen, wenn man eine Organelle haben will. Ein Teil der Komplexität liegt zudem darin, das Gehäuse mit den passenden Bedienelementen und Displays zu entwerfen.“
Letztlich ist es doch so: In allen digitalen Synthesizern steckt irgendeine Art von Computer. Ob es sich dabei nun um einen speziell entwickelten DSP, einen Mikroprozessor von der Stange, ein Teensy-Board oder eben um einen Raspberry Pi handelt, macht für den Sound am Ende keinen großen Unterschied. Die Hersteller müssen trotzdem das Konzept entwickeln, die Elektronik „drumherum“ entwerfen, die Software programmieren sowie das Gehäuse und das Bedienfeld gestalten. Alles zusammen ergibt dann das fertige Instrument mit seinem eigenen Charakter. Durch den Einsatz eines vorkonfigurierten Mini-Computers lässt sich Entwicklungszeit sparen und der Verkaufspreis senken – und davon haben wir am Ende alle etwas.
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