Andrew Simper über The Glue und EQ Eight

Eine der vielen Neuerungen in Ableton Live 9 ist die Analog-Kompressor-Emulation Glue Compressor, die auf dem klassischen Bus-Kompressor eines legendären Mischpults der 80er Jahre basiert. Außerdem wurde EQ Eight um einige Funktionen erweitert, darunter neue SVF-Filter für einen präziseren und weicheren Sound. Wir trafen Andrew Simper, der den Glue Compressor und EQ Eights neue Filter entwickelt hat, um ihn über Analog Modeling, Live 9 und mehr zu befragen.

Erzähle uns bitte zuerst etwas über dich.

Ich liebe Musik, Computer und Mathematik, und das Tolle ist, wie gut sich diese Dinge ergänzen. Ich habe einen Abschluss in Mathematik und Informatik, und mein Hauptinteresse galt zuerst den Themen künstliche Intelligenz und Bildbearbeitung. Dann begann ich mich für die Programmierung von Musiksoftware zu interessieren: Werkzeuge, die Audio auf ungewöhnliche Weise bearbeiteten und damals noch nicht existierten, zum Beispiel Störgeräusche erzeugende Buffer-Delays und andere verrückte Effekte sowie Granular-Synthesizer. Die Soundqualität der damaligen digitalen Synths hat mich nie wirklich überzeugt: Ich erinnere mich besonders an ein Musikgeschäft, in dem ein Access Virus neben einem Roland Jupiter-6 aufgestellt war – vermutlich um zu beweisen, wie toll der Virus klingt. Nachdem ich kurz auf beiden Instrumenten gespielt hatte, kaufte ich mir den Jupiter: Der Virus hatte bei mir einfach keine Chance. Seitdem fasziniert mich der Klang analoger Elektronik, und ich habe alles Mögliche dafür getan, diesen wunderbaren Sound in die digitale Welt zu holen.

Wie kam The Glue zustande? Wonach hast du in Sachen Klang, Bedienoberfläche und „Feeling“ genau gesucht?

Ich konnte früher nie verstehen, warum andere Produzenten so auf ihre Kompressoren abfuhren – wie sie darüber schwärmten und total übertrieben auf sie fixiert waren – wenn ich daran dachte, was diese Effekte eigentlich mit deinem Sound machen. Aus meiner Sicht machten sie ihn vor allem schlechter. Es gelang mir nie, Kompressoren – egal ob digital oder günstig und analog – einen guten Klang zu entlocken, und deshalb kamen sie im Großteil meiner Produktionen auch nicht zum Einsatz. Ich dachte, dass ich einfach nicht schlau genug wäre, um mit Kompressoren klarzukommen und einen Produktions-Kurs oder Ähnliches besuchen müsste, um sie richtig anzuwenden. Und mit diesem Gedanken war ich natürlich komplett auf dem Holzweg.

Ich suchte das Problem bei mir selbst statt bei den Tools, und in diesem Fall waren wirklich die Kompressoren schuld. Bei einem guten Analog-Kompressor ist es wirklich egal, was man einstellt: Alles klingt gut – nur eben verschieden gut. Mit „The Glue“ bringe ich diesen Sound in die digitale Welt: Der Effekt modelliert den Bus-Kompressor einer klassischen Mixkonsole und klingt transparent, weich und wunderbar harmonisch. Viele Leute sind der Meinung, dass sich der Einsatz von Equalizern in ihren Produktionen reduziert hätte: Alles klänge sofort heller und dichter, wenn sie The Glue verwendeten. Dieses Plug-in ist für den täglichen Gebrauch bestimmt, und deswegen ist seine Oberfläche auch schlicht und hat nur wenige Regler. Beim Entwickeln der Oberfläche war es mir sehr wichtig, so viel wie möglich in den Hintergrund zu verlegen, damit die Anwender sich auf das konzentrieren, was sie hören und nicht abgelenkt werden.

Oben: Andrew Simpers Arbeitsplatz.

Was waren die besonderen Herausforderungen beim Modellieren eines klassischen Hardware-Kompressors? Gibt es da Softwareverhalten, das bei einem digitalen Kompressor keinen Sinn machen würde?

Das digitale Modellieren eines analogen Systems ist immer mit Herausforderungen und Kompromissen verbunden. Beim analogen Vorbild für The Glue wurde viel Mühe darauf verwendet, eine sehr lineare Verstärker-Sektion zu erhalten. Deshalb habe ich diese in The Glue perfekt neutral gestaltet. Der gesamte Ton kommt vom Hüllkurvenfolger, der auf nicht-linearem Feedback basiert. Dieser Teil des Schaltkreises lieferte einige unerwartete, doch großartig klingende Ergebnisse, die ich nicht mit Absicht so programmiert hätte. Jetzt verstehe ich, wie viel sie zu einem harmonischen Klang, der nie überkomprimiert ist, beitragen.

Analoge Schaltkreise haben Grenzen und gehen in die Sättigung, wenn man bis ans Limit geht. Der Beginn der Kompression wird vom Diode-basierten Hüllkurvenfolger ausgelöst und ist sehr sanft. Das ist nicht dasselbe wie die Soft-Knee-Charakteristik, sondern dynamischer im Attack. Und die Release-Zeiten laufen gleichmäßig bis zu ihren maximalen Werten hoch. Alles dehnt sich so elastisch wie ein Gummiband, das nach dem Sound greift und ihn zum Hüpfen bringt. Man kann es abrupt zurückschnappen lassen, ohne dass es reißt, weil die Begrenzungen der Schaltkreise alles unter Kontrolle halten. All diese Abläufe interagieren auf komplexe Weise, und alles passiert dank der präzisen analogen Schaltkreis-Modellierung automatisch.

Wie geht man im Vergleich zum traditionellen Digital Signal Processing vor, wenn man analoge Hardware als Software nachbilden will?

DSP umfasst jede Bearbeitung von Signalen, die konstante Spannungen mit einer begrenzten Sammlung von Werten repräsentieren. Ich denke, dass sich das traditionelle DSP meist auf lineare Systeme konzentriert hat, da diese von der damaligen Rechenleistung als einzige mühelos bewältigt werden konnten. Viele technische Prozesse verlangen lineares Verhalten, und es eignet sich auch für manche digitale Bearbeitung von Musik – Oversampling zum Beispiel.

Doch in der Musik herrscht nicht-lineares Verhalten vor, und das ist mit einem Computer viel schwerer zu lösen. Ich meine jetzt nicht das Verzerren mit einem einfachen Waveshaper: Die interessantesten musikalischen Nicht-Linearitäten finden sich in Feedback-Schleifen oder in Verbund mit anderen Elementen, die einander in komplexer Weise beeinflussen, und das komplexe Ergebnis klingt dann sehr angenehm. Erst jetzt sind die Computer in der Lage, Teile dieser komplexen Systeme in Echtzeit zu lösen, und so nähert sich das traditionelle musikalische DSP allmählich der Auflösung dieser komplexen Systeme an. Diese Entwicklung lässt nicht nur im Musikbereich, sondern in allen Bereichen des DSP beobachten.

Wie ging es bei dir mit dem Hardware-Nachbilden los? Was war dein erstes Plug-in?

Ich habe meine ersten eigenen Plug-ins unter dem Namen „Vellocet“ geschrieben, als ich gerade mit meinem Uni-Abschluss beschäftigt war. Mein erstes Plug-in hieß „VReOrder“ und hatte nichts mit analogem Modeling zu tun: Es war ein Delay-Plug-in inklusive Step-Sequenzer mit 16 Schritten, um den gewünschten Teil des Delay-Buffers zu sequenzieren. Man konnte damit auch Segmente umkehren und deren Pan- und Volume-Werte ändern. Das Feedback griff dann den Ausgang dieses zerpflückten Audio-Signals ab und schickte ihn zurück zum Eingang. Die Resultate konnten ziemlich komplex sein.

Da ich mich auf die Plug-in-Programmierung konzentrieren wollte, bin ich bei FXpansion eingestiegen und habe mich dort um den Vertrieb, die Webseite und den Support gekümmert. Am meisten interessierten mich resonierende Filter und Synthesizer, doch FXpansion brauchten auch Kompressoren für ihre Akustik-Drum-Library BFD2. Das war meine erste Begegnung mit guten analogen Kompressoren, und beim Hören verstand ich dann das ganze Getue: Mir wurde schnell klar, dass die digitalen Kompressoren, die ich bis dahin gehört hatte, diesem Klang nicht mal ansatzweise nahe kamen. Um diese Schaltkreise angemessen nachzubilden, musste ich zuerst lernen, wie Schaltkreis-Simulatoren funktionieren. Mit Hilfe von Antti Huovilainen habe ich mir die Funktionsweise von Schaltkreisen beigebracht. Ich habe viele Bücher und Texte zu diesem Thema gelesen und mich auch mit der Dokumentation eines Open-Source-Schaltkreis-Simulators namens QUCS befasst.

Meine erste Umsetzung der Technik zur realistischen Schaltkreis-Simulation war der in BFD2 integrierte BusComp-Effekt. Später entschloss ich mich zur Gründung meiner eigenen Firma –  Cytomic – und verbrachte viel Zeit mit der Entwicklung umfassenderer und flexiblerer Modeling-Techniken. Diese habe ich dann beim Programmieren von The Glue angewendet.

Oben: Component modeling in Andrew Simpers Studio.

The Glue klingt angenehm verzerrt, wenn er richtig zum Pumpen gebracht wird. Inwiefern spiegelt das die Hardware wider?

Die Hardware liefert angenehme Obertöne, wenn sie gefordert wird – genau wie The Glue. Diese Verzerrung wird nicht von den Gain-Reduction-Verstärkern erzeugt: Dort gibt es bei gleichmäßiger Kompression keine Verzerrung. Wenn die Nadel im Display vor- und zurückspringt, tritt von Seiten des Hüllkurvenfolgers eine Amplitudenmodulation auf, und von dort stammt die Verzerrung – sie ist also dynamischer und sanfter. Dies ist zum Teil auch der Grund dafür, warum weniger EQ nötig ist, um alles besser klingen zu lassen: Die beim Arbeiten des Kompressors entstehenden weichen Obertöne fügen dem Klang mittlere und hohe Frequenzen hinzu.

Wie gefällt dir The Glue als integrierter Effekt in Live 9? Fühlt er sich wie ein Teil der Live-Plattform an?

Beim Glue Compressor in Live 9 sollte möglichst viel vom The Glue-Design erhalten bleiben, darin waren uns darin einig. Die Form erforderte ein neues Layout, und ich liebe das Ergebnis. Es gefällt mir, dass die Regler verschieden groß und geometrisch angeordnet sind: Das lenkt den Blick auf das Wichtige. In Sachen schlichter Gestaltung und direkter Anwendung gleicht der Glue Compressor den anderen Live-Effekten, hat aber auch einen eigenen Touch, um darauf hinzuweisen, das hier etwas Besonderes vor sich geht. Um dies zu realisieren, hat das Ableton-Team einige toll aussehende neue Elemente für die Bedienoberfläche entwickelt. Hinsichtlich des Klangs hat der Glue Compressor denselben Analog-Modeling-Algorithmus wie The Glue. Sein weicher Sound und seine Dynamik machen ihn zu einem erstklassigen Buskompressor, der wenig CPU-Power benötigt und somit in einzelnen Spuren oder mehreren Bussen verwendet werden kann.

Was ist deine Lieblings-Anwendung für Glue Compressor? Wie können Live-Anwender den Effekt am besten kennenlernen?

Um einen Eindruck der Wirkung des Glue Compressor zu bekommen, legt man ihn am besten vor einen Limiter in die Master-Spur und lässt seine Einstellungen fürs Erste unverändert. Als Nächstes entfernt man alle Kompression von den Kick- und Snare-Drums und mixt diese ein kleines Stück zu laut. Damit das Ergebnis besser zu hören ist, sollte jetzt der Threshold angepasst werden, bis der maximale Ausschlag der Nadel ungefähr bei 10 dB Kompression liegt. Dann erhöht man den MakeUp-Pegel, bis der Limiter ein wenig aktiv wird. Bei jedem Kick- oder Snare-Hit sollte sich die Lautstärke der übrigen Elemente jetzt verringern, um Raum für die Kick- und Snare-Drums zu schaffen. So wird der Mix lebendiger und interessanter, und die übrigen Elemente haben einen besseren Zusammenhalt. 10 dB Kompression in der Master-Spur ist natürlich ziemlich viel: Der hohe Wert wurde nur gewählt, um den Effekt deutlich zu machen. Normalerweise stellt man Werte zwischen 2 und 6 dB ein – es sei denn, man will absichtlich viel Bewegung im Mix erzielen.

Erzähle uns etwas über die SVF-Filter, die du für EQ Eight mitentwickelt hast: Warum klingen sie besser als die früheren Filter? Wurden hier echte Hardware-Filter nachgebildet?

Es ist ein wenig schwierig, die Frage ausführlich zu beantworten, ohne dabei ziemlich technisch zu werden. Der alte Filter-Algorithmus ist eine digitale Abstraktion, die zwar dieselbe theoretische Reaktion wie viele Schaltkreise hat, aber die Spannungen der Schaltkreise nicht modelliert. Der neue Algorithmus ist ein lineares SVF-Analog-Modell, das auf dem Schaltkreis des parametrischen Equalizer Urei 545 basiert. In einem linearen Modell tritt keine Verzerrung auf: Wenn man also eine einzelne Sinuswelle hineinschickt, bekommt man eine Sinuswelle ohne zusätzliche Obertöne zurück. Theoretisch gesehen klingen beide gleich, wenn man von unendlich präzisen Zahlen ausgeht und keine Einstellung verändert. In der Praxis gibt es bei Computern aber keine unendliche Präzision, und die Leute drehen auch gerne an den Reglern ihrer Equalizer herum!

Der neue lineare SVF-EQ-Algorithmus in EQ Eight hat erstaunliche Rausch-Eigenschaften, die den niedrigstmöglichen Rauschpegel für alle von Computern verwendete endlich präzise Zahlen ausgeben. Da es ein analoges Modell ist, lassen sich alle Einstellungen problemlos verstellen, ohne dass hässlich klingende Störgeräusche auftreten. In Kombination mit dem neuen Frequenz-Analyzer erleichtert der neue SVF-Algorithmus das Suchen und Einstellen der anzupassenden Frequenz ungemein, da der Sound jederzeit absolut klar bleibt, selbst wenn die Einstellungen geändert werden. Sobald die gewünschten Einstellungen gefunden sind, wird dem Audio-Signal kein unerwünschtes Rauschen hinzugefügt.