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Soulsby Atmegatron Test

Der Soulsby Atmegatron ist ein 8-Bit Wavetable Synthesizer auf Arduino-Basis mit Chiptune-Charme. Da das Ganze fast komplett auf Open-Source-Software beruht, kann man theoretisch seine eigene Software entwickeln und aufspielen. Erfinder Paul Soulsby hat schon vorgearbeitet und bis jetzt schon fünf neue Synthesizer für den Atmegatron vorgelegt, darunter eine Drum Machine und einen zweistimmigen Synth. 8-Bit Trash Core bleibt es bei allen diesen Varianten und der Soulsby Atmegatron verspricht ein besonderes, ungewöhnliches Klangerlebnis.

Der Soulsby Atmegatron ist ein ungewöhnlicher Synthesizer auf Arduino-Basis.
Der Soulsby Atmegatron ist ein ungewöhnlicher Synthesizer auf Arduino-Basis.


Das Arduino-Projekt ist eine aus Software und Hardware bestehende Entwicklungsplattform für Mikroprozessor-basierte Systeme. Sowohl die Software als auch die Hardware (die sogenannten Arduino Boards) sind quelloffen (open source), wodurch sich einem mit den nötigen Programmierkenntnissen und etwas Erfindergeist weitreichende Möglichkeiten eröffnen. Mit dem Atmegatron hat Paul Soulsby nun einen auf Arduino basierenden Hardware Synthesizer entwickelt. Eine tolle Sache für Nerds, keine Frage – aber kann man damit auch als Musiker etwas anfangen? Wir haben uns den Soulsby Atmegatron einmal angesehen.

Details

Gehäuse und Anschlüsse

Der Soulsby Atmegatron ist eine kleine Kiste, noch nicht einmal eine Handspanne breit und halb so hoch. In seiner durchaus eleganten und sehr soliden beigen Metallbox mit ziemlich massiven hölzernen Seitenteilen, schwarzen Drehreglern und zwei auffälligen, illuminierten Speed-Dials sticht das Gerät fraglos aus der Masse an Desktop Synthesizern hervor. Rückseitig gibt es einen Stromanschluss für das externe Netzteil. Daneben finden wir den Eingang für ein TTL-232R Kabel für das Überspielen von Software und eigener Wellenformen. Die Audioabteilung ist vertreten mit einem 6,3 mm Monoausgang und einem 3,5 mm Stereo-Kopfhörerausgang, der natürlich auch nur ein Monosignal ausgibt, dafür aber auf beide Ohren. Neben den Buchsen für MIDI In und Out findet man einen kleinen Schalter, der von MIDI auf TTL-Eingang umschaltet und umgekehrt. Sehr lobenswert ist das kleine Lämpchen, das den Empfang von MIDI-Daten anzeigt. Es wird heute leider allzu oft weggelassen, hilft aber sehr bei der Suche nach MIDI-Fehlerquellen.

Fotostrecke: 4 Bilder Der Soulsby Atmegatron steckt in einem stabilen Gehäuse mit massiven Seitenteilen.

Bedienelemente

Auf der Oberfläche finden wir dann alle eigentlichen Bedienelemente: zwei analoge Regler für Volume und eine Bass-Boost-Schaltung sowie sechs schwarze Drehregler. Sie sind teils doppelt belegt, weshalb es da noch einen Taster gibt, der zwischen den beiden Belegungen hin und her wechselt. Das alles ist sehr schön rot und grün markiert, für Farbenblinde ist das allerdings leider nichts. Regeln kann man über zwei der sechs Drehregler Filter Cutoff und Resonanz, die also im Direktzugriff verfügbar sind. Je einen Regler teilen müssen sich dagegen die Auswirkung der Hüllkurven auf Tonhöhe und Filter, die Auswirkung des LFOs auf Tonhöhe und Filter, die Auswirkung des LFOs auf Lautstärke und Pulsbreitenmodulation sowie die beiden Effekte Distortion und Phasing, wobei letzterer auch vom LFO gesteuert wird.
Prominent in zwei großen Kreisen angeordnet sind schließlich die beiden von roten LED-Kränzen umgebenen, illuminierten Endlosregler, die quasi als Doppelhelix alles weitere steuern. An Farben gibt es hier selbstverständlich auch rot und grün, wobei der linke Regler, der Function Dial, auch wieder doppelt besetzt ist und dementsprechend die Farbe wechselt – habe ich schon rot und grün erwähnt? Genau. Funktionieren tut das aber alles ganz logisch: Links wird der Parameter ausgewählt und rechts dann der gewünschte Wert eingestellt. Um die Regler herum sind Piktogramme, Notenwerte oder andere kleine Zeichnungen angeordnet, um einen ersten Überblick zu verschaffen und die Funktionen zu visualisieren – und das klappt auch ganz gut. So richtig glücklich war ich mit allen diesen Plastikknöpfen aber nicht: Die schwarzen Regler haben zwar aber einen angenehmen Widerstand, stehen aber nach dem Umschalten fast zwangsläufig an der falschen Stelle und werden dann nicht eingefangen, sondern springen beim Bewegen hart auf den neuen Wert. Das hätte man gerade bei einem Software Synth – und das ist der Atmegatron unter der Haube – anders lösen können. Bei den Speed-Dials hatte ich hingegen schlicht Sorge, dass sie eventuell nicht so lange halten, da gibt es doch relativ Spiel an allen Seiten. 

Fotostrecke: 2 Bilder Per Taster wird zwischen den Belegungen der Drehregler umgeschaltet …

Schade ist außerdem, dass das Bedienfeld des Synthesizers nicht ein bisschen angeschrägt ist, weil so die doch recht hohen Knöpfe manchmal die Sicht auf die LEDs versperren. Daher ist es gut, dass man das Gerät auch über externe MIDI-Controller steuern kann, mit denen man sich dann nach Belieben auch den direkten Zugriff auf weitere Parameter verschaffen kann. Ein MIDI-Keyboard und/oder einen externen Sequencer benötigt man ohnehin, denn der Atmegatron spielt zwar auf Knopfdruck auf den zweiten Drehregler einen Ton ab und kann dann auch in der Tonhöhe geregelt werden, aber mehr kommt da nicht, denn der Arpeggiator springt erst ab mindestens zwei Tönen an. Der Synthesizer möchte also ganz klar über Keyboard oder Sequencer gespielt werden. Einen Bug muss man an dieser Stelle noch erwähnen: Wenn man den Atmegatron über den Drehregler spielt und die höchste bzw. tiefste Tonhöhe erreicht hat, bleibt man auf diesem Ton hängen. Alles andere funktioniert dann zwar noch, aber wenn man wieder auf einen anderen Ton will, hilft nur Ein- und Ausschalten.

Fotostrecke: 2 Bilder Im Lieferumfang befinden sich ein eine A4-Anleitung und ein Quick Reference Guide

Lieferumfang

Neben dem Atmegatron und dem Netzteil liegt in der Verpackung eine in rot und grün gehaltene Anleitung in DIN-A4-Größe, was man auch nicht mehr oft sieht. Diese Anleitung gibt es nur in Englisch, aber dafür bietet sie viele schöne Illustrationen. Auch sehr schön ist der Quick Reference Guide, der die Piktogramme um den Function Dial noch einmal in Klarschrift zeigt. Schließlich gibt es auch ein kleines Addendum zur Anleitung, in dem ein paar Fehler und inzwischen erfolgte Erweiterungen ausgewiesen werden. Softwareseitig gibt es einen Editor, dessen neue Version allerdings nur auf Windows Rechnern läuft. Über die Software kommt man direkt an alle Parameter, vor allem kann man aber auch eigene Schwingungsformen mit der Maus zeichnen und in den Atmegatron hochladen. 

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Praxis

Konzept

Der Soulsby Atmegatron ist ein wahres Chamäleon, denn über ein (leider nicht beiliegendes und ca. 15 Euro teures) USB-TTL-Kabel können verschiedene Synths hinein geladen werden. Mehr noch: Wer will, kann selbst Hand anlegen und anfangen zu coden. Dazu muss man sich die Arduino Software herunter laden, allerdings nicht die aktuellste Version, denn die macht Probleme. Hat man die 130 MB auf dem Rechner, so muss man noch die Atmegatron Librarys herunter laden und schließlich den Quellcode für die einzelnen Synthesizer. Da alle Programme völlig offen vorliegen, kann sich der geneigte Hacker hier also in die Anfänge der DSP-Programmierung einarbeiten und das Ganze dann in den Atmegatron laden. Für die schon vorhandenen Synths gibt es Overlays, also Schablonen zum Ausdrucken, denn die Bedienelemente haben dann natürlich auch ganz andere Funktionen. Wir haben es hier also mit einer Art Mini-Nord G2 zu tun, bei der man sich die Software am Rechner zusammenstellen kann, um sie dann in die Hardware einzuspielen – allerdings auf einer ganz anderen Ebene, nämlich tatsächlich auf der Programmierebene. Leider gibt es hier nicht viel Unterstützung, das ist also eher etwas für Leute, die wirklich Lust auf Programmierung und ein paar entsprechende Vorkenntnisse haben. Im Vorwort der Anleitung heißt es dann auch richtig: Der Atmegatron ist für Performer, Programmierer und Hacker konzipiert. Weil sich am grundsätzlichen Klang des Synthesizers aber nicht viel ändert, beschäftigen wir uns im Folgenden ausführlich mit der Hauptmaschine selber, dem Atmegatron, um dann noch einen Blick auf die verfügbare andere Software zu werfen.

Klangerzeugung

Der Atmegatron beruht auf Wave Table PWM Synthesis, zu deutsch Wellentabellenpulsbreitenmodulationssynthese, was auf deutsch wie auf Englisch natürlich Quatsch ist. Konkret haben wir es mit Wavetables zu tun, in diesem Fall mit einfachen single cycle Schwingungsformen, die man analog der klassischen Pulsbreitenmodulation über den LFO modulieren kann. Wavetable bedeutet hier also nicht das Durchfahren von Klanglandschaften wie weiland beim PPG Wave oder dem Fairlight CMI und heute wieder beim Waldorf Nave, sondern ziemlich direkt klingende Sounds in der Tradition der Computerspiele der späten 1980er Jahre, Stichwort: Tracker Software und Chiptunes. Allerdings gehörig aufgebohrt, denn beim Atmegatron gibt es 32 Schwingungsformen zur Auswahl, und die sind sehr schön ausgewählt: Neben den üblichen Erscheinungen gibt es hier den Octave Square des Juno-60, einige Schwingungsformen aus dem PPG und dem Casio CZ-101 sind dabei und sehr schön auch eine „Pulse Wave (RP2A07)“. Die Internetsuche offenbart: Es handelt sich um einen Chip von Ricoh für das Nintendo Entertainment System. Donkey Kong 3 anybody?

Audio Samples
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Wavetables (Schwingungsformen)

Weil nun aber nur ein Oszillator zur Verfügung steht und einfache Schwingungsformen ziemlich statisch klingen, können alle diese von einem LFO in der Pulsbreite moduliert werden, was zumindest ein bisschen periodische Bewegung in die Klänge bringt und die Klänge schon auf Oszillatorebene anreichert. Aufgrund der niedrigen Bitrate fängt es hier also schon ein bisschen an zu knarzen und auch beim LFO kann man aus 15 Formen auswählen, die allesamt invertiert werden können. Eine Besonderheit ist hier das letzte Setting, das einfach einen DC Offset liefert und die ganze Schwingung nach oben verschiebt.
Danach kommt das Filter, und hier gibt es von moderat bis brachial alles zu haben. 15 Stück stehen zur Auswahl, und gerade das High Pass Filter oder die High Shelf Filter drehen ganz gehörig auf und sorgen für Stoff. Technisch interessant sind hier aber auch je zwei Butterworth- und Bessel-Filter, die beide ohne Resonanzkontrolle kommen und eine möglichst große Linearität besitzen. Musikalisch sind aber sicher einige der derber zupackenden Filter interessanter, denn nur sie können aus der 8-Bit-Maschine auch die entsprechenden kratzenden Klänge herauskitzeln.

Audio Samples
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Filtertypen 1 Filtertypen 2 Filtertypen 3

Das Filter hat eine eigene ADS-Hüllkurve, die invertiert werden und auch auf die Tonhöhe des Oszillators einwirken kann. Die zweite Hüllkurve ist für die Lautstärke zuständig und im gängigen ADSR-Prinzip aufgebaut. Mit einer maximalen Dauer von sechs Sekunden kann man damit allerdings keine epischen Klanggebilde erzeugen.
Zuletzt kommen drei Effekte, als da sind eine Art Phaser, ein „Wave crusher“, was in der Tat so etwas wie ein Bit Crusher ist und schließlich ein Verzerrer. Danach geht es zum Audioausgang, der über den oben angesprochenen recht milden „Bass Booster“ verfügt.
Weiterhin bietet der Atmegatron einen Arpeggiator mit 15 Patterns und eine Portamento-Funktion. Der einzelne LFO, der auch für die Pulsbreitenmodulation zuständig ist, kann zugleich auch auf Tonhöhe, Filter, Lautstärke und Phaser einwirken.
Alles in allem lässt sich das alles über die Oberfläche des Atmegatron sehr schnell regeln. Wer sich allerdings schon über Alpha-Dials aufregt und am liebsten alles gleichzeitig im direkten Zugriff hat, wird hier wohl kaum glücklich werden, denn im Prinzip funktioniert das ganze Gerät so: links Funktion auswählen, rechts Wert einstellen. Dazu gibt es einige direkt steuerbare Parameter und wer mehr will, kann das über MIDI regeln. Gleichzeitig ist es natürlich aber so, dass sich niemand merken kann, auf welchem Platz sich jetzt welche der 32 Oszillatorwellen oder der 15 verschiedenen LFO-Schwingungsformen befinden. Da hilft also nur im Handbuch nachzuschauen, da findet man es dann aber auch recht schnell. Die 15 Filter sind übrigens im äußersten Kreis um den rechten Speed-Dial abgedruckt, was so schön aussieht, dass man überhaupt erst auf den zweiten Blick bemerkt, um was es sich da überhaupt handelt. 

Sound

Klanglich ist der Atmegatron natürlich schon durch den Aufbau beschränkt: Ein einzelner Oszillator durchläuft ein Filter und eine Lautstärkehüllkurve, das ist natürlich eher dünne Kost. Und weil die Oszillatoren selbst schon ein bisschen dünn klingen, kommen die Effekte auch nicht so sehr zum Tragen, zumal es ja auch nur diesen einzelnen LFO gibt, der alleine für die „Lebendigkeit“ zuständig ist. Wer bei der Kombination von Wavetable-Oszillatoren und einer Anzahl an unterschiedlichen Verzerrern übrigens auch nur für einen kleinen Moment an den DSI Evolver gedacht hat: nein, nein und nein. Die digitalen Oszillatoren des Evolvers sind 12-bittig, haben 128 Schwingungsformen, beherrschen Ring-, FM- und Cross-Modulation… das ist schon vom Ansatz her eine völlig andere Baustelle. Der Atmegatron verspricht deshalb zurecht Chiptune-Ästhetik und behauptet, das wäre mit dem Arpeggiator auch zu schaffen. Allerdings muss man hier bedenken, dass Chiptunes meistens mindestens dreistimmig sind, während der Atmegatron eben nur eine Stimme produzieren kann. 

Audio Samples
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Factory Sounds 1 Factory Sounds 2 Factory Sounds 3 Factory Sounds 4 Arpeggiator Bass

Weitere verfügbare Software

Am bemerkenswertesten sind hier sicherlich der Atmegadrum, eine Drummachine mit 16 Klängen und das Delayertron, ein Art Effekt-Looper. Für diese beiden Synthesizer gibt es übrigens nicht nur Overlays zum selber drucken, sondern auch für kleines Geld zu kaufen.
Der Atcyclotron, der vier unterschiedliche Wavetables durchlaufen kann, will eher zeigen, dass das möglich ist als dass er ein wirklich zu gebrauchendes Synth wäre. Das Gleiche gilt für den Atpolytron, ein vierstimmiger Synth, der aber immer noch auf Version 0.2 steht. Dann gibt es noch einen Duotron, ein zweistimmiger paraphoner Synthesizer und ganz neu den Odytron, der eigentlich ein ganz neuer Synthesizer von Soulsby ist, aber in naher Zukunft auch auf dem Atmegatron laufen soll.

Alternativen

Was gibt es an Alternativen: Der oben erwähnte Ploytech πλ² ist ein sehr preisgünstiger 8-Bit Kleinstsynthesizer mit einem wirklich fiesen Sound, allerdings ohne Regler und an den Sourcecode kommt man auch nicht heran. Der Meeblip anode ist da schon näher dran und ist dem Atmegatron auch vom Aufbau her gar nicht so unähnlich, denn auch er beruht auf Wavetables. Auch dieser Synthesizer ist sehr preisgünstig und es werden nur 500 davon hergestellt werden. Wer auf der Suche nach einem Effektgerät ist, wird beim OTO Biscuit fündig, der ab Firmware Revision 2 auch zu einem Monosynth samt Overlay wird. Das Ganze heißt dann „Der Mask“ (sic!), ist aber preislich um einiges teurer.
Wer mehr in Richtung Selber-Programmieren gehen will, kann sich von Soulsby den miniAtmegatron oder den Arduino Piggyback Synthesizer von Tasty Chips anschauen. Beide Geräte laufen nur in Verbindung mit einem Arduino Board und bieten als eigenständige Synthesizer noch nicht richtig viel, sind also eher Bastelboards und kosten auch nur so viel. Für die vielen, vielen Projekte, die auf Arduino laufen, sei hier stellvertretend der inzwischen ausverkaufte SJS-ONE Synth genannt. Aber auch diejenigen, die lieber analoge Oszillatoren verwenden, aber trotzdem programmieren wollen, werden nicht allein gelassen: Sehr schön sind hier der PAiA FatMan und erst seit kurzem eine kleine Wundermaschine, die sich sogar ins beliebte Eurorack Format eingliedert: der NS1nanosynth von soundmachines. Preislich liegen die beiden letztgenannten Synthesizer in der gleichen Liga wie der Atmegatron.

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Fazit

Der Soulsby Atmegatron wird von Paul Soulsby aus London gecodet und hergestellt, ist also ein Stück echte Handarbeit. In seiner Eigenschaft als Open-Source-Synthesizer für Arduino-Hacker ist der Atmegatron einer der wenigen Synths, die man wirklich auf unterster Ebene selber coden kann. Schick aussehen tut er auch, mit seinem Retrolook in beige und den dicken hölzernen Seitenteilen. Klanglich bietet er 8-Bit Sounds mit einem Fokus auf die weniger brutalen Klänge, auch wenn man diese durchaus auch bekommen kann. Durch die offene Plattform besteht sicherlich die Hoffnung, dass sich um den Atmegatron eine echte Community bildet, die dann gemeinsam völlig unerwartete Ergebnisse produziert und miteinander teilt. Bis dahin gibt es aber von Soulsby selbst schon einige schöne Synthesizer zum Ausprobieren, und wer diesem Ansatz etwas abgewinnen kann, macht mit dem Atmegatron – auch angesichts des relativ günstigen Preises – sicher nichts falsch.  

Unser Fazit:
4 / 5
Pro
  • offene Plattform
  • fairer Preis
  • außergewöhnlich
  • für Performer, Programmer und Hacker
Contra
  • Regler sitzen ein bisschen locker
  • architekturbedingt etwas begrenzte Möglichkeiten, wenn man nicht selber programmiert
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Soulsby Atmegatron Test
Für 259,00€ bei
Der Soulsby Atmegatron ist einer der wenigen Synths, die man auf unterster Ebene selber coden kann.
Der Soulsby Atmegatron ist einer der wenigen Synths, die man auf unterster Ebene selber coden kann.
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