Vandal: Die Geschichte hinter dem Amp

Welche Idee, welche Philosophie und vor allem welche Technologie den Bass- und Gitarrenverstärker Vandal geprägt hat.

Wie baut man einen guten, wirklich „echt“ klingenden Software-Amp? Ist es tatsächlich unmöglich einen Verstärker plus Lautsprechersimulation zu programmieren, der nicht bloß eine Verstärkungskennlinie über's Signal stülpt und ein bißchen Filterung und Faltung macht, sondern tatsächlich die einzelnen Baugruppen diskret modelliert? Ist es wirklich notwendig, eine ganze Kaskade von Class-A- und A/B-Röhrenstufen in Echtzeit zu berechnen? Inzwischen können wir sagen: Ja! Jedes Level der Vereinfachung lässt etwas so großartiges wie einen Gitarrensound immer blasser und synthetischer erscheinen.

Der Vandal ist im Kern ein Zufallsprodukt – und hat im Grunde nur als eine ziemlich entspannt angelegte Designstudie angefangen. Die bereitete uns im Laufe der Zeit aber so viel Spaß, dass wir uns einen letztlich einen Ruck gaben und schließlich an ein echtes „Produkt“ dachten. Guitar Amp Modeling ist ja mit den Jahren salonfähig geworden, aber irgendwie vermissten wir stets die Lebendigkeit, die Interaktion mit der Gitarre und der eigenen Spielweise. Also das, was Rock 'n Roll im Kern ausmacht. Mit einer gewissen Ernüchterung, Skepsis, aber auch großer Neugier auf Neues, fragten wir uns: Wie baut man einen guten, wirklich „echt“ klingenden Software-Amp, der mehr ist als die bloße Kopie eines analogen Verstärkers?

Gitarrenverstärker sind komplexe Systeme.

Ein „klassischer“ Gitarrenamp in Röhrenbauweise besteht im wesentlichen aus zwei bis vier Röhrenstufen im Preamp, einer (meist passiven) Klangregelstufe, einer weiteren Röhrenschaltung zur Ansteuerung der Endstufe und letztlich der Endstufe an sich. Normalerweise würde man nun ein Messsignal am Eingang des Amps abnehmen und selbiges am Ausgang oder an einzelnen Stufen wieder abgreifen. Dadurch ließe sich eine „Funktion Gitarrenamp (Im Sinne des Prinzips „y = f(x))" berechnen und zukünftig prima auf alles anwenden. Dieses Vorgehen klingt anfangs oft nicht übel, offenbart aber nach und nach eine dramatische Schwäche: DIE Amp-Funktion gibt es nicht. Auch nicht DIE Vorstufenfunktion.

Elektronen haben die Neigung in alle Richtungen auszuschwärmen.

Jedes Bauteil in der Schaltung trägt zur Komplexität des Gesamtsystems bei, egal, ob es direkt im Signalweg liegt, einen Arbeitspunkt festlegt oder anderweitig in Regelvorgänge eingreift. Und da Elektronen die Neigung haben, bei jeder Gelegenheit in alle erdenklichen Richtungen auszuschwärmen, offenbart ein Denken in der Art „von vorne nach hinten“ nur einen winzig kleinen Ausschnitt der Realität.

Der erste Plan:

Für uns galt es, zu ergründen, wieviel Komplexität bei wieviel Rechenaufwand machbar ist, wie „granular“ also das Modell werden darf. Immerhin ist es inzwischen so fein, dass man z.B. deutlich hört, wenn die (virtuelle) Anodenspannung an einer Vorstufenröhre statt der normalen 350V plötzlich nur noch die Hälfte beträgt, weil die Endstufe bis zum Anschlag aufgedreht wurde und zusammen mit dem Lautsprecher das ganze System in die Knie zwingt. Wir waren selber verblüfft. Plötzlich passte nicht nur der „Ton“, es kam auch richtig „Leben“ in die Bude! Angespornt von dieser Erkenntnis machten wir uns an die nächste Idee: die Simulation der Lautsprecherbox in einer ebenso fein aufgelösten Diskretisierung der beteiligten Komponenten.

Speakersimulationen in Echtzeit:

Gemeinhin wird bei Amp Modelern für die Speaker Simulation das Prinzip der „Faltung“ bemüht. Man misst eine reale Box aus und „umhüllt“ damit das Gitarrensignal. Damit lässt sich durchaus ein nahezu exaktes Abbild erzeugen, zumindest in Sachen Frequenzgang und zeitlichem Verhalten. Allerdings sind hier keine Rückschlüsse auf die Dynamik und die Nichtlinearitäten der Box (und des Mikros) möglich.

Es ist ein großer Unterschied, ob eine Box auf Zimmerlautstärke gespielt wird oder richtig „getreten“ wird.

Aber eine Impulsantwort ist grundsätzlich nie mehr als ein „Schnappschuss“. Dazu kommen weitere Probleme wie mangelnde (Echtzeit-)Eingriffsmöglichkeiten und zusätzliche Latenzzeiten aufgrund der Faltungstechnologie. Die Speakersimulation im Vandal arbeitet vollkommen anders und berechnet in Echtzeit die notwendigen Einzelkomponenten und Interaktionen:

  • Lautsprecher (Schwingspule->Magnetfeld->mechanisches Federsystem, inklusive Verzerrungsprodukte)
  • Gehäuse (Größe, Resonanzen, Dämpfungseigenschaften)
  • Rückwirkungseffekte von Gehäuse auf Lautsprecher
  • Rückwirkungseffekte des Gesamtsystems auf Amp-Endstufe
  • Aufnahmeraum (Größe, Resonanzen, Dämpfungseigenschaften)
  • Mikrofone (Lautsprecherprinzip umgekehrt)
  • Position der Mikrofone (Close Miking, on/off-Axis, Raumanteil, Stereobreite)

Wir brachten ihm bei, gnadenlos ehrlich zu sein.

Der Vorteil dieses Modells offenbart sich in der Praxis: Während eine Impulsantwort einer realen Box sowohl das Mikro, dessen Position als auch den Aufnahmeraum komplett mit einbezieht, lässt sich beim Vandal alles frei kombinieren und „tweaken“. Das Modell bietet einen immens großen Spielraum bei der Klanggestaltung. Amerikanische Speaker in einer 4x12“-UK-Box? Kein Problem. Oder auch mal einen 10-Zöller in eine 15er? Ein Gitarrenspeaker in einer Bassbox? Oder umgekehrt? Na klar. Rock 'n Roll.

Wer sich bereits mit gewöhnlichem, auf Impulsantworten basierten, Cabinet-Modeling arrangiert hat, wird sich vielleicht ein wenig umstellen müssen. Statt eines statischen akustischen „Fingerabdrucks“ wird Vandal niemals gleich klingen, sondern sehr stark auf die Spielweise und mit dem reagieren, was der Amp bereits aus dem Signal gemacht hat.

Wir sehen die zugrunde liegende Technologie als wichtige „erzieherische“ Maßnahme für Vandal. Wir brachten ihm bei, gnadenlos ehrlich zu sein und jeden Spielfehler zu offenbaren. Ab hier entscheidet im Vandal der ausübende Musiker ;). Und das macht dieses Zufallsprodukt letztlich zu einem echten Glückstreffer – zumindest für alle, die vor Herausforderungen nicht zurückschrecken.