Was ist eine Hüllkurve? Teil 1

Hüllkurven – was ist das und wie kann ich sie verwenden?

Gerade in den Produktbeschreibungen von Synthesizern, ob Hardware oder Software, findest Du häufig den Begriff der Hüllkurve, im englischen »envelope« genannt. Ganz grob umrissen handelt es sich um ein Mittel zur Beeinflussung von Klangeigenschaften (dabei wird oft von »Modulation« gesprochen) eines Instruments bzw. eines Effektgeräts. Was sich hinter den unten abgebildeten, unscheinbaren Reglern verbirgt sowie ein erstes Beispiel für ein Einsatzgebiet einer Hüllkurve erfährst Du hier – im ersten Teil des Artikels.

HüllkurveAn den entsprechend ausgestatteten Apparaten oder in der jeweiligen Software gibt es Bereiche, die mit einer Handvoll Reglern zur Gestaltung der Hüllkurve bestückt sind. Deren zugrundeliegende Architektur wird als Hüllkurvengenerator bezeichnet (»enveloge generator«, oft mit »EG« abgekürzt).

In der Regel wird stets eine neue Hüllkurve aktiviert, sobald eine einzelne MIDI-Note im Sequenzer deiner Musiksoftware abgespielt bzw. eine Taste auf deinem MIDI-Keyboard oder sonstigen MIDI-Noten-Erzeugern betätigt wird.

 

Aufbau einer Hüllkurve

Erst wollen wir uns anschauen, aus welchen Bestandteilen eine Hüllkurve besteht. Es gibt mehrere Arten, doch zur Verdeutlichung der Wirkungsweise betrachten wir in diesem Artikel zunächst die sogenannte ADSR-Hüllkurve – die mit einigem Abstand typischste Vertreterin ihrer Gattung. Voilà:

Aufbau einer Hüllkurve

Der Konvention entsprechend wird bei der graphischen Darstellung einer Hüllkurve die Zeit auf die x-Achse gesetzt. Auf der y-Achse wird der Wert eines Parameters von seinem Minimum bis zum Maximum dargestellt.

  • A = Attack
  • D = Decay
  • S = Sustain
  • R = Release

Attack – Bestimmt, wie lange es dauern soll, bis der steigende Wert eines Parameters das Maximum erreicht. Wie oben erwähnt, wird dann mit jeder beginnenden MIDI-Note eine neue Hüllkurve auf den jeweils gespielten Klang gelegt.

Decay – Bestimmt, wie lange es dauern soll, bis der fallende Wert eines Parameters das Niveau des Sustains (siehe nächster Punkt) erreicht.

Sustain – Bestimmt das Niveau eines Parameterwerts, das solange konstant bleibt, bis die MIDI-Note endet bzw. die Taste auf deinem MIDI-Keyboard losgelassen wird. Merke: Im Gegensatz zu Attack, Decay und Release handelt es sich beim Sustain nicht um eine Zeitangabe, sondern um eine Angabe der Parameterstärke, irgendwo zwischen Mini- und Maximum.

Release – Bestimmt, wie lange es dauern soll, bis der fallende Wert eines Parameters das Minimum erreicht. Die Release-Phase beginnt, sobald die Taste losgelassen wird bzw. die MIDI-Note im Sequenzer endet.

 

Lautstärkenhüllkurve / amp envelope

Zu den gebräuchlichsten Parametern, die mithilfe einer Hüllkurve ausgestaltet werden, gehört schlicht und einfach die Lautstärke eines Signals. In der Synthese kannst Du insbesondere mit einer Lautstärkenhüllkurve aus einem gleichförmig fließenden Klang einen Sound mit Kontur, mit perkussivem Charakter (wie bei den kurzen, knackigen Anschlägen von Drums) modellieren.

Es folgt ein einfaches Beispiel. Zunächst hörst Du einen in der Lautstärke (und allen übrigen Syntheseparametern) annähernd gleichbleibenden Sound:

Nun legen wir eine Lautstärkenhüllkurve, für welche ich die unten abgebildete Form gewählt habe, über den Sound:

Hüllkurve

 

Automationskurve vs. Hüllkurvengenerator

Für das Klangbeispiel habe ich mit der Automationsspur meiner DAW-Software eine Hüllkurve für die Lautstärke erstellt, die völlig unabhängig von den erwähnten Start- und Endpunkten der MIDI-Noten wirkt und wesentlich freier gestaltet werden konnte als mit dem Hüllkurvengenerator des verwendeten virtuellen Synthesizers.

Andererseits, und das kann gar nicht ausdrücklich genug betont werden, ist eine fest mit den Noten verknüpfte, automatische Generierung der Hüllkurven meist ungleich praktischer. Bei der Performance ist es gar die einzige Möglichkeit, live gespielte Klänge einheitlich zu skulpturieren und dann, von dieser strukturierten Basis ausgehend, vergnüglich an den Potis eines MIDI-Controllers zu schrauben, um den Sound zu modulieren.

Kurvenform

Aber zurück zur Kurvendarstellung über dem zweiten Klangbeispiel. Sie verdeutlicht, dass es freilich nicht nur die schnurgeraden Verbindungslinien für Attack, Decay und Release gibt, wie sie weiter oben im Kapitel zum Aufbau einer Hüllkurve zu sehen sind. Je nach Instrument oder Effekt werden die Kurven bereits mehr oder minder geschwungen erzeugt bzw. können auf Wunsch derart verbogen werden. Hier ist eine entsprechende Abwandlung unserer allerersten Hüllkurve mit denselben Werten für A, D, S und R, jedoch mit fröhlich geschwungenen Kurven:

Hüllkurve 3

 

Im zweiten Teil folgen weitere Praxisbeispiele (mit weiteren Sounds) sowie eine tiefergehende Betrachtung der Hüllkurve in ihren verschiedenen Ausgestaltungen und Anwendungen:

Was ist eine Hüllkurve? Teil 2

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Lesermeinungen (9)

zu 'Was ist eine Hüllkurve? Teil 1'

  • Jonas P.
    20. Nov 2012 | 17:00 Uhr Antworten

    super!!!

  • Wirgefuehl
    21. Nov 2012 | 09:20 Uhr Antworten

    Schoen zusammengefasst, didaktisch einwandfrei. Für Anfaenger eine hilfreiche Erklaerung.

  • Dave
    21. Nov 2012 | 12:15 Uhr Antworten

    Super wie immer. Sowas hätt ich gern zu phasen und und phasen umkehrung… Da Steig ich bis heute nicht durch. Oder vielleicht hat ja jemand n guten Link dazui

    • Felix Baarß (delamar)
      22. Nov 2012 | 23:13 Uhr Antworten

      Ist schon mal vorgemerkt für einen der nächsten Grundlagenartikel bei uns. :)

  • Thomas “thommytulpe” Nimmesgern
    21. Nov 2012 | 15:17 Uhr Antworten

    Hallo!

    Vielen Dank!

  • Locke Der Kopf
    15. Jan 2013 | 23:22 Uhr Antworten

    Hey, danke für die einfache Erklärung. Mittlerweile wird der Begriff in meinem Umfeld regelmäßig verwendet. Ich hatte zuletzt aber wieder Zweifel was genau das alles umfasst. Die sind jetzt wieder beseitigt. DANKE.

  • Ergo Sum
    23. Aug 2013 | 00:13 Uhr Antworten

    Jemand, der nicht weiß , was eine Hüllkurve ist, wird mit den Definitionen (z.B. “Attack – Bestimmt, wie lange es dauern soll, bis der steigende Wert eines Parameters das Maximum erreicht.”) überhaupt nichts anfangen können: es ist viel zu unanschaulich. Mal ganz abgesehen davon, daß der gerade zitierte Satz “Nonsense” ist.

    Ich weiß, daß es schwer ist , sich in jemanden andern hineinzuversetzen (= jemanden, der eben NICHT weiß, was eine Hüllkurve ist): Dennoch: nur weil es die heutige Technik/Medien extrem leicht macht, daß irgendwer irgendwas irgenwo irgendwie schreibt, bedeutet das noch lange nicht, daß man das auch tun muß!

    • Wirgefuehl
      23. Aug 2013 | 10:41 Uhr Antworten

      Mach Dir doch bitte die Mühe und erkläre uns mit Deinen Worten, was eine Hüllkurve ist.

      Damit wäre der Menschheit mehr geholfen, als mit substanzlosem Gemecker.

  • Marienberg
    05. Sep 2013 | 10:28 Uhr Antworten

    Sehr schön geschrieben. Sehr interessant wäre eine liste der Zeitverläufe von Transienten bei percussiven Signalen speziell in Bezug auf den A/D Bereich nicht nur was den Zeitbereich Betrifft sondern auch den math. Verlauf. Es sind derartige Untersuchungen zB von Schüssen , Pianos , Bongos , Hammer auf Amboss , u.Ä nirgens zu finden.

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