LFO – Low Frequency Oscillator

Der LFO (engl. Low Frequency Oscillator), ist ein langsamer
Schwingungserzeuger. Im Prinzip ist er nichts anderes als ein OSC, nur dass viel
langsamer schwingt. Er wird daher normalerweise auch nicht als Klangquelle
eingesetzt.
Der LFO ist für das Ohr aufgrund seiner Schwingungsfrequenz nicht hörbar, da
diese unter der menschlichen Hörschwelle liegt. Manche LFOs lassen eine höhere
Schwingungsfrequenz zu. Würde man solch einen LFO an einen Lautsprecher
anschliessen und die LFO-Rate, also die Schwingungsrate langsam erhöhen,
würde sich beim überschreiten der unteren Hörgrenze ein komplexer stationärer
Klang ausbreiten, welcher harmonische und unharmonische Teiltöne enthält.
Der LFO schwingt wie der OSC dauerhaft, egal ob eine Taste auf dem Keyboard
gedrückt ist oder nicht. Die Wiederholung bzw. der Beginn eines
Schwingungszyklus wird als „Cycle“ bezeichnet. Bei einer Sinus-Welle ist ein Cycle
einmal ihr positiver und einmal ihr negativer Anteil der Wellenform.
Manche Synthesizer bieten ein Feature, wodurch die Schwingung des LFO jedes
Mal mit einem Anschlag der Tastatur neu beginnt. Man spricht hier von der
„Retrigger“-Funktion. Damit startet der LFO zusammmen mit der Hüllkurven den
Spannungsverlauf jedes Mal mit einem Tastenanschlag neu. Somit wird
gewährleistet dass die Steuerspannung des LFOs sich dem Musiker beim Spielen
anpasst und nicht unabhängig von ihm „vor sich hin“ schwingt.
Der LFO wird eingesetzt um bestimmte Parameter, die verantwortlich für die
Klangformung sind, wie z.B. den Filter oder die Tonhöhe eines Oszillators zu
modulieren. Die Hüllkurve erfüllt denselben Zweck. Der Unterschied liegt hier nur
im Spannungsverlauf. Der LFO generiert eine Schwingung die sich kontinuierlich
wiederholt, die Hüllkurve jedoch nicht.
Theoretisch könnte man auch eine Maschine an einen Synthesizer stellen, welche
immer einen bestimmten Regler in einem bestimmten Rhythmus vorwärts und
rückwärts bewegt, dies käme dem Effekt des LFOs gleich. Nur das der LFO die
Steuerung anhand einer kleinen Spannung erledigt und die Maschine
verhältnismäßig viel mehr Energie verbrauchen würde um denselben Effekt zu
erzielen. Der Effekt, der durch die Zuweisung des LFOs auf ein Modulationsziel
ergibt ist dynamische Modulation. Dynamisch deswegen, weil sich das
Modulationsziel nun über den Zeitverlauf ändert und nicht mehr statisch bleibt. Der
Schwingungstakt des LFOs bestimmt die Auf- und Abwärtsbewegung des
Parameter-Werts. Die Wellenform des LFOs bestimmt praktisch die rhythmische
Art der Auf- und Abwärtsbewegung. Eine Sinusschwingung stellt hier eine
angenehme runde Auf- und Abwärtsbewegung dar. Das Rechteck erzeugt hier
extreme abrupte Spannungswechsel bzw. abrupte Auf- und Abwärtsbewegungen.
Schließt man einen LFO an den CV-Input des OSCs an und spielt nun mit der
Keyboard-Tastatur, welche ebenfalls an den CV-Input des OSCs angeschlossen
ist, dann wird die CV-Spannung permanent moduliert. Die Summe beider
Spannungen ergibt nun die CV-Spannung. Also je nachdem welche Taste gespielt
wird und welchen Wert gerade der LFO hat ergibt es in der Summe eine bestimmte
Spannung die die Eingangspannung des CV-Inputs darstellt.
Dieses Prinzip gilt grundsätzlich immer in einem subtraktiven Synthesizer:
Wenn mehrere Spannungsverläufe einem Parameter zugeordnet sind, dann ergibt
immer die Summe dieser Spannungen den resultierenden Spannungswert!
In modernen Synthesizern erfolgt die Zuweisung der LFOs zu einem
klangformenden Bestandteil mittels fest vorgegebener Verknüpfungen oder einer
Modulationsmatrix.
Die Wellenformen des LFOs sind: der Sinus, das Dreieck, das Rechteck, der
Sägezahn sowie der invertierte Sägezahn. Dies sind die gängigen Wellenformen,
welche ein LFO als Modulationsquelle anbietet. Manche Synthesizer bieten auch
eine so genannte Zufalls-Wellenform (engl. Random-Wave). Wie der Name
verlauten lässt, wird hier permanent eine zufällige Wellenform berechnet, die keine
gleichförmigen Auf- und Abwärtsbewegungen ausgibt.
Die Steuerung eines LFOs erfolgt maßgeblich über zwei Parameter. Parameter
eins ist für ausgewählte Wellenform zuständig. Parameter zwei ist für die LFORate,
also die Schwingungsgeschwindigkeit verantwortlich. Die LFO-Schwingung
kann meistens auch zum Songtempo synchronisiert werden. Die Synchronisation
erfolgt über Midi-Clock und wird meist über einen „Sync“-Schalter aktiviert. Somit
schwingt der LFO taktbezogen, beispielsweise im 4/4 Takt. Der LFO empfängt in
diesem Fall ein Quellsignal, auf das er sich synchronisiert. Das empfangene Midi-
Clock-Signal wird durch bestimmte Werte geteilt, wodurch eine Tempoanpassung
des LFOs möglich wird.
Manche LFOs bieten einen zeitversetzten Start an. Hier ist in Form von
Millisekunden einstellbar, wie viel zeit vergehen soll bis der LFO nach
angeschlagener Taste zu schwingen beginnt. Dieser Parameter ist normalerweise
unter der Aufschrift „Delay“ (dt. Verzögerung) zu erkennen.
An einigen LFOs findet man auch einen „Amount“-Regler. Dahinter versteckt sich
ein passiver Verstärker, welcher die Ausgangsstärke des LFOs beeinflusst. Solch
ein passiver Verstärker bzw. ein „Amount“-Regler kann sich aber stattdessen auch
an der Modulationsmatrix zwischen Modulationsquelle und Modulationsziel
befinden. Wo sich der „Amount“-Regler befindet ist im Prinzip egal. Wichtig ist nur,
wenn das Ausgangssignal des LFOs nicht mit voller Wirkung ein Modulationsziel
bearbeiten soll, so muss dort ein passiver Verstärker dazwischen geschaltet
werden.