Digital Piano Sampling: Viele Samples machen den Sound - Pianoo

Digital Piano Sampling: Viele Samples machen den Sound

  • Bei heutigen Digitalpianos und insbesondere Software-Pianos setzt sich ein Piano-Sound aus einem komplexen Netzwerk einzelner Sampling-Aufnahmen zusammen.
  • Ohne Multisampling ließen sich der Tonumfang, Klangdynamik und Klangdetails eines Klaviers nicht authentisch darstellen.
  • Eine ausgeklügelte Scripting-Technik fügt die einzelnen Aufnahmen zu einem spielbaren Klang dynamisch zusammen.
piano-sampling-ni-kontakt
(Foto: Jörg Sunderkötter)

Bei den meisten Digitalpianos kommt Sampling-Technik zum Einsatz. Seit Einführung in den 1980er Jahren wurde das Piano-Sampling weiterentwickelt, um das dynamische Klang- und Spielverhalten eines akustischen Pianos perfekt zu simulieren. Dabei setzt sich ein Piano-Sound aus sehr vielen einzelnen Samples zusammen. Diese Technik nennt sich Multi-Sampling.

Bei heutigen Digitalpianos und insbesondere Software-Pianos setzt sich ein Piano-Sound aus einem gewaltigen Netzwerk einzelner Sampling-Aufnahmen zusammen. Eine ausgeklügelte Scripting-Technik fügt dann im dynamischen Spiel die Einzelteile zu einem spielbaren Klang zusammen.  

Sowohl der der Tonumfang eines Klaviers als auch die immense Klangdynamik und die vielschichtigen Klangdetails ließen sich ohne solches Digital-Piano-Sampling gar nicht authentisch darstellen.

Multisampling ist die einzige Möglichkeit, die technischen Einschränkungen der Sampling-Technik zu umgehen. Bei den hochwertigen Pianosounds wird jeder Halbton gesampelt, was auch Note-by-Note-Sampling genannt wird. Aber dahinter steckt noch viel, viel mehr.

Warum würde Piano-Sampling ohne Multisamples nicht funktionieren?

Ein Sample klingt realistisch, es ist aber lediglich eine Momentaufnahme – vergleichbar mit einem Foto. So gesehen wäre dann ein lebhafter und ausdrucksstarker Klavierklang mit einem Farbfilm in 3D zu vergleichen. Man braucht also viele Momentaufnahmen, aus denen dann ein sich dynamisch verhaltendes Gesamtbild zusammensetzt. Problematisch verhalten sich einzelne Samples bei der Transponierung, denn damit gehen Verzerrungen der Frequenzverhältnisse (1) und des Klangverlaufs (2) einher.

  1. Formant-Verschiebung: Wenn man ein einzelnes Sample transponiert werden außer der Tonhöhe auch die klangbildenden Formanten (Frequenzkonstanten) linear mit transponiert. Subjektiv wird dies als mehr oder weniger starke Verzerrung des Grundklanges wahrgenommen. Je weiter das Sample von der ursprünglichen Tonhöhe transponiert abgespielt wird, desto deutlicher kann man diese Klangveränderung wahrnehmen. Ein einzelnes Klaviersample klingt bei der Transponierung nach oben zunehmend nasal und drahtig. 
  2. Sampling-Länge variiert:  Neben den Verzerrungen im Frequenzspektrum hat die Transponieren auch Einfluss auf die Länge der Aufnahme, die z.B. bei schneller Wiedergabe verkleinert, bei Verlangsamung vergrößert wird. Auch in der Zeitdomäne kommt es also zu Verzerrungen, die es zu vermeiden gilt, insbesondere trifft dies für einen einen perkussiven Klang wie den Klavierton zu.
multi-sampling-mapping-editor
Hochwertige Piano-Sounds werden Note für Note gesampelt, um Transpositionseffekte der Sampling-technik zu umgehen. Die einzelnen Aufnahmen werden im Mapping-Editor zu einem Sound zusammengesetzt, der sich über den gesamten Tonumfang spielen lässt. (Foto: Jörg Sunderkötter)

Je mehr einzelne Samples verwendet werden, desto weniger Transpositionseffekte. Bei aktuellen hochpreisigen Digitalpianos darf man davon ausgehen, dass sogar jeder einzelne Ton des originalen Instruments durch ein separates Sample repräsentiert wird. Neben der horizontalen Anordnung der einzelnen Samples kommt als vertikale Dimension noch eine Schichtung aus mehreren Multisamples hinzu, um das dynamische Anschlagverhalten des Klaviers abzubilden.

Samples und Dynamik: Velocity Switch

Auch die Darstellung der Klangdynamik ist mit einem einzelnen Sample nur eingeschränkt möglich. Die dramatischen Klangänderungen, die ein Konzertflügel produzieren kann, werden dabei aber nicht berücksichtigt. Daher teilt man hier den Verlauf von pianissimo bis fortissimo in mehrere Velocity-Switch-Sample-Ebenen auf. Jeder einzelne Ton wird also mehrfach in verschiedenen Anschlagstärken aufgenommen.

Entscheidend ist immer das Resultat: Ein authentisches Spielgefühl dank hochauflösender Umsetzung der Anschlagdynamik.

Je mehr solcher Velocity-Ebenen ein Piano-Sound besitzt, desto eher nimmt man den Klangverlauf bei unterschiedlicher Anschlagdynamik als fließend wahr. Also je feiner die Auflösung, desto authentischer der digitale Klavierklang. Für Laien und Anfänger sind diese Zusammenhänge besonders schwierig einzuschätzen. Gerade in der Einsteiger-Klasse – besonders in der Low-Budget-Klasse – gibt es Instrumente, deren Klavierklang mit sehr wenigen Velocity-Ebenen auskommen müssen. Das Resultat sind sprunghafte Wechsel in der Klangfarbe bei anschlagdynamischem Spiel. Das ist insbesondere bei Anfänger-Digitalpianos ungünstig, denn wie soll man damit vernünftig den dynamischen Klavieranschlag lernen?

Velocity Ebenen ohne Übergänge

Die Klangerzeugungen moderner Digitalpianos geben da kaum Anlass zur Kritik. Denn hier werden neueste Technologien verwendet, die zwischen den Velocity-Ebenen für sanfte Übergänge sorgen. Wie genau die Interpolation zwischen dem unterschiedlichen Obertongehalt der Velocity-Ebenen geschieht, da hat jeder Hersteller sein eigenes Rezept. Es kommen komplexe Filter und auch Physical Modeling zum Einsatz. Als Anwender kann einem das letztendlich egal sein, denn entscheidend ist immer das Resultat: Ein authentisches Spielgefühl dank hochauflösender Umsetzung der Anschlagdynamik.

Lebhafte Sounds durch Round-Robin-Technik

Außer den beiden Faktoren Transposition und Dynamik tritt beim Piano-Sampling noch ein Problem auf: Wie schon eingangs beschrieben ist ein Sample vergleichbar mit einem Foto: Eine Momentaufnahme. Und wird diese ständig wiederholt – z.B. beim Repetieren eines Tons, entlarvt unser Gehör dieses Sample sehr schnell als identischen Klang. Bei einem Klavier aber klingt genau genommen jeder neue Anschlag ein und desselben Tons immer ein wenig anders. Um dieses Verhalten beim Piano-Sampling zu simulieren, wendet man die sogenannte Round-Robin-Technik an. Der Begriff stammt aus der Informatik und beschreibt ein Rundlauf-Verfahren. Beim Piano-Sampling bedeutet das: Von jedem einzelnen Ton und jeder Velocity-Stufe existieren mehrere Samples, die mit jedem neuen Anschlag reihum von der Klangerzeugung abgespielt werden.

Piano-Sampling braucht viel Speicher! 

Je mehr einzelne Samples verwendet werden, desto weniger Transpositionseffekte – desto mehr Speicherplatz für Samples müssen Hersteller von digitalen Instrumenten einplanen. In den 1990er Jahren ein gewichtiges Argument bei der Entwicklung eines Digitalpianos, bei denen zur festen Speicherung ausnahmslos ROM-Speicher genutzt wurde. Heute ist Speicher längst nicht mehr so teuer wie damals, und außerdem setzt sich vermehrt leistungsfähige Streaming-Technik durch. Mithilfe dieser Technik lassen sich problemlos Gigabyte-starke Sample-Instrumente realisieren.

Vom Piano-Sampling bis zum fertigen Piano-Sound

Umfangreiche Sampling-Pianos benötigen eine gewisse Ladezeit, bis sie komplett spielfähig sind. Moderne Sampling-Instrumente können in diesem Bereich viele Gigabytes an Speicherplatz benötigen. Sie werden aus Tausenden von Samples zusammengesetzt. Man könnte hier die einfache Formel ansetzen: Je mehr Klangrealismus, desto mehr Samples. 

Zum Piano-Sampling gehört viel Know-how über das Instrument selber, Recording-Technik und das Engineering. Ein äußerst komplexes Verfahren, in welchen aus den Tausenden von Aufnahmen, die passenden zu einem Sound zusammengesetzt werden wollen. Ganz zu schweigen von der Nachbearbeitung: Vom Schneiden und Optimieren der Samples bis hin zum Mastering des finalen Piano-Sounds vergehen Monate.

Piano-Sampling als Online-Projekt: Pianobook

Mit der Website Pianobook gibt es ein einmaliges Online-Projekt zum Thema Piano-Sampling. Sounddesigner, Produzenten und Filmmusiker veröffentlichen hier ihre gesampelten Pianos. Dabei steht vor allem atmosphärischer und individueller Sound im Vordergrund. Man kann hier ein paar echte Klangperlen finden.

Pianobook versteht sich als Community von Musiker*innen, die vor allem eines teilen: Die Liebe zum Klavier. Mitmachen ist angesagt, denn man kann nicht nur Free-Piano-Sounds laden, sondern auch selber Piano-Sounds uploaden. Wer ins professionelle Piano-Sampling einsteigen will, bekommt hier außerdem wertvolle Tipps & Tricks sowie ein Sampling-Template.

Die Pianobook-Library wird kuratiert von keinem Geringeren als Christian Henson, den man auch als Mitbegründer und Sounddesign-Experten von Spitfire Audio kennt.

Mehr über Pianobook.

Pianobook - Piano-Sampling erklärt von Christian Henson
Piano-Sampling at Home! Christian Henson zeigt, wie man mit Hilfe des MVP-Prototype sein Piano selber sammeln kann.

Verwandte Artikel

12.01.2020 · Spielen Auf Mini-Tasten Klavier spielen geht nicht? Nee, is’ klar…

Auf Mini-Tasten Klavier spielen - da winken die meisten ab: „Ist doch alles Spielzeug, diese kleinen Keyboards! Wie soll man denn darauf vernünftig Klavier üben?“ Stimmt schon. Trotzdem kann ein Mini-Keyboard praktisch sein, vor allem ...

21.12.2019 · Spielen Smart Pianist: Yamaha Digitalpiano mit iPad und iPhone verbinden

Die aktuellen Yamaha Digitalpianos können über USB mit externen Geräten verbunden werden. Erfahre hier, wie du dein Digitalpiano mit iPad und iPhone verbinden kannst. Die Yamaha Digitalpianos sind für die Kombination mit der Smart Pianist-App ...

21.12.2019 · Spielen Yamaha Digitalpiano mit dem PC verbinden

Aktuelle Digitalpianos von Yamaha sind mit einer flexiblen USB-Schnittstelle ausgestattet, die die gleichzeitige Übertragung von Audio- und MIDI-Daten ermöglicht. Ganz einfach über ein USB-Kabel lässt sich das Digitalpiano mit dem PC verbinden, um es komplett ...

18.12.2019 · Lernen Ratgeber: Masterkeyboard mit Piano-Tasten

Um ein Software-Instrument oder mit einer Piano-App Klavier zu spielen, brauchst du ein Masterkeyboard mit Piano-Tasten. Masterkeyboards unterscheiden sich von Keyboards und Synthesizern in einem wichtigen Punkt: Sie erzeugen selber keinen Klang. Sie dienen vielmehr ...

09.12.2019 · Spielen What?! Klavierspielen ohne Tasten

Technologischer Fortschritt treibt so manche Blüten: Staunendes Publikum war dem Smartphone-Hersteller OnePlus sicher während seiner Tour mit dem außergewöhnlichen OnePlus Piano. Das Besondere: Klavier spielen ohne Tastatur! Wahnsinn? Nun, ja und nein.[vc_video link="https://youtu.be/S5NEIWxgrtI" title="Das OnePlus ...

05.12.2019 · Kaufen GEWA Piano-Serie - Homepianos Made in Germany

Mit der Marke „GEWA Keys“ bietet der deutsche Hersteller GEWA eine umfangreiche Homepiano-Serie an. Ein GEWA Piano kann man schon ab 1.000 Euro kaufen, aber es gibt auch Modelle für höhere Ansprüche an Tastatur, Klang ...

28.10.2019 · Kaufen E-Piano-VST: Software-Instrumente mit Vintage-Sound

Vintage E-Pianos wie Fender Rhodes oder Wurlitzer - das sind die beliebtesten Keyboard-Sounds der 60er und 70er Jahre. Wer so ein wundervolles Vintage-Instrument selber nicht besitzt, kann auf ein E-Piano-VST zurückgreifen: Coole Sounds als Plug-in, ...

18.10.2019 · Lernen Graded Hammermechanik: Tastatur mit skalierter Gewichtung

Was ist ein authentischer Klavieranschlag? Als elektronische Alternative zum akustischen Klavier sollte das Digitalpiano zumindest sehr ähnliche Spieleigenschaften aufweisen. Eine Graded Hammermechanik oder auch skalierte Hammermechanik mit unterschiedlich gewichteten Tonbereichen ist dabei ein wichtiges Element.Beim akustischen Klavier ...

03.10.2019 · Kaufen E-Piano-Test 2020: Die besten Einsteiger-Digitalpianos

Welches ist das beste Digitalpiano? Bei dieser Frage steht meistens ein möglichst günstiges Digitalpiano im Vordergrund. Aber egal, ob für Anfänger oder Fortgeschrittene: Neben dem Preis sollten vor allem auch Sound und Spielspaß wichtige Faktoren ...

18.09.2019 · Kaufen Yamaha Arius-Serie - Digitalpianos für Einsteiger und Fortgeschrittene

Hochwertige Digitalpianos in der Einsteigerklasse: Vier neue Homepiano-Modelle sollen an den Erfolg der Yamaha Arius-Serie anknüpfen. Mit den kleinen Digitalpianos YDP-144 und -164 sowie S34 und S54 sollte das gelingen, denn in den wichtigen Faktoren ...

12.08.2019 · Kaufen Masterkeyboard-App: Piano spielen mit einem VST-Host-Programm

Braucht man immer gleich eine komplizierte DAW-Software, nur um mit einem Piano-VST Klavier zu spielen? Eine Hürde für alle, die sich mit Recording-Technik nicht auskennen. Eine praktische Lösung ist eine einfache Masterkeyboard-App: Piano spielen mit ...

07.08.2019 · Spielen Felt-Piano: Klavier spielen ganz leise

Der Begriff „Felt-Piano“ hängt stark mit der Popularität des Genres Neoklassik zusammen. Denn besonders hier ist der im Anschlag sehr weiche Klang oft präsent, ja fast ein Markenzeichen. Der Sound hat etwas Poetisches und ist dabei ...