SIDlab – 8-bit Retrosound

Die Intention

Mein erster Computer war ein C64 – ich liebe diesen und seine Sounds bis heute. Daher wollte ich einen eigenen 8-bit-Retrosynth, der den legendären SID-Chip aus dem Commodore 64 möglichst gut nachbildet, bauen – sowohl den älteren 6581 als auch den späteren 8580 – und die Sounds in eigenen Musikprojekte ohne Umwege integrieren können. Die Oberfläche sollte dazu auch bewusst schlicht sein.

Mir ist bewusst, dass ein echter SID-Chip etwas Besonderes ist, das sich auf digitalem Weg nur in Annäherung abbilden lässt. Die originalgetreue Nachbildung gehört zu den schwierigsten Aufgaben in der Retrosound-Welt – entsprechend sind die Ergebnisse solcher Emulationen verständlicherweise immer ein Kompromiss. Hinzu kommt, dass schon die zahlreichen Originalvarianten untereinander klanglich leicht unterschiedlich ausfallen.

Es geht auch nicht darum die Sounds, wie auf den C64 zu spielen – wobei dies mit mehreren Spuren und Einzelnoten auch gehen würde – es geht um den reinen Sound, den Charakter und das Gefühl..

Zu Bedenken ist auch: Im Mix mit anderen Instrumenten tritt dieser Unterschied ohnehin in den Hintergrund. Was bleibt, ist der Charme des 8-bit-Sounds.

Ein Synth für Freunde des 8-bit-Sounds.

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VST und Standalone sind kostenfrei. Jeder, der mag, darf gerne in seiner eigenen DAW damit rumspielen – alles auf eigene Gefahr!

Aktuell liegt nur die Version für macOS vor. Windows wird noch folgen.

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Das Ergebnis

Allgemein

Klangerzeugung

• 3 Stimmen wie im echten SID, dazu eine vierte „Buddy“-Stimme – der Chip kann nur drei, aber ein vierter gehaltener Ton fällt beim Spielen sofort unangenehm auf; ab der fünften Note wird gestohlen, und zwar nach Rangfolge: freier Slot vor ausklingendem Slot vor ältester gehaltener Note
• 4 Wellenformen pro Stimme (Triangle/Sawtooth/Pulse/Noise), Pulsweite mit den vollen 12 Bit des Originals (0-4095)
• ADSR mit den echten 4-Bit-Registerwerten (0-15) statt Sekundenangaben: Attack linear, Decay/Release mit der gebogenen, „exponentiellen“ Kennlinie des 6581, Sustain vergleicht nur die oberen 4 Bit – und ein neues Gate startet vom aktuellen Pegel statt bei null, daher der typische schnappige Re-Attack
• Sync und Ring-Mod pro Stimme einzeln schaltbar
• ein einziges Filter für alle Stimmen, jede Stimme separat zuschaltbar – das ist keine Sparmaßnahme, sondern genau die Einschränkung der Hardware, an der sich der C64-Sound entscheidet
• Filter als LP/HP/BP/Notch, Cutoff mit 11 Bit (0-2047), Resonanz 0-15, umschaltbar zwischen 6581 und 8580; intern ein zustandsvariables Filter mit Nullverzögerungs-Rückkopplung, weil das Original topologisch genau das ist
• „Drift“ macht die analoge Unruhe der Cutoff-Frequenz hörbar, abschaltbar
• Voice 3 → Cutoff als Modulationsquelle in Audiorate – der klassische SID-Trick, bei dem die dritte Stimme nicht klingt, sondern das Filter durchschüttelt

Modulation & Struktur

• ein LFO (Sine/Triangle/Square/Sawtooth, 0,05-20 Hz) mit drei festen Zielen: Pitch, Pulsweite, Cutoff, jeweils stufenlos dosierbar – bewusst fest verdrahtet statt Matrix, weil der SID mit drei Stimmen kaum genug Substanz für ein freies Routing-Netz hat
• Arpeggiator (Major/Minor/Octave/Fifth/Major7, Up/Down/Up-Down, 1-30 Hz) – der Kern des C64-Sounds: eine Stimme rast so schnell durch die Akkordtöne, dass das Ohr einen Akkord hört, und die anderen beiden Stimmen bleiben frei
• Stereo mit Voice 1 links, Voice 2 in der Mitte, Voice 3 rechts, gepannt vor dem Filter; weil es physisch nur ein Filter gibt, teilen sich beide Kanäle dessen Koeffizienten und Drift und unterscheiden sich nur im Integratorzustand
• Master-Lautstärke 0–15 wie das echte Registers, dahinter eine feste Pegelreserve und ein weicher Begrenzer statt harter Übersteuerung

Presets

• 208 Werkspresets: 200 davon systematisch aufgespannt (5 Kategorien × 4 Wellenformen × 10 Varianten), dazu 8 Arpeggio-Presets, die den Akkord-Trick vorführen
• eigene Presets als je eine XML-Datei unter ~/Documents/j-lab-io/SIDlab/Presets/User – bewusst sichtbar im Dokumente-Ordner, damit man sie kopieren, weitergeben und sichern kann, ohne im Library-Ordner zu graben
• Speichern, Umbenennen und Löschen direkt im Plugin, mit Rückfrage vor dem Überschreiben (bei „Nein“ geht es zurück in die Maske, statt die Eingabe wegzuwerfen), Löschen wandert in den Papierkorb
• Prev/Next läuft durch Werks- und eigene Presets als eine durchgehende Liste, nicht als zwei getrennte Welten

Bedienung

• MIDI-Learn per Rechtsklick auf jedes Bedienelement, absichtlich nur CC und absolut zugeordnet – Noten spielen bereits die Stimmen, eine Doppelbelegung wäre nur eine Falle
• die Zuordnungen gehören zur Host-Session, nicht ins Preset: ein Preset bleibt ein reiner Klang-Schnappschuss und schleppt nicht die Reglerbelegung eines fremden Controllers mit
• Undo/Redo und A/B-Vergleich
• die Tooltips nennen die echte Registeradresse ($D400-$D41C); Parameter, die es in der Hardware nicht gibt, bekommen einen ehrlichen Hinweis statt einer erfundenen Adresse

Look

• Brotkasten-Palette: warmes Beige wie das originale Gehäuse, dunkelblaues Typenschild, die Regenbogen-Ecke
• alles auf einer Fläche, keine Tabs – bei drei Stimmen, einem Filter und einem LFO gibt es nichts zu verstecken

Werkspresets

Die 200: fünf Charaktere × vier Wellenformen × zehn Abstufungen

Jede Kategorie legt Hüllkurve, Filtertyp und Modulationstiefe fest – das ist der Charakter. Darüber laufen alle vier Wellenformen, und innerhalb jeder Reihe wandern zehn Varianten durch den Klang. Die Namen sind entsprechend sprechend statt poetisch: „Bass Triangle 01“ bis „FX Noise 10“.

• Bass – kurzer Anschlag, hoher Sustain (A1/D4/S10/R3), Tiefpass tief bei etwa 500, eine Spur Filterbewegung durch einen langsamen LFO bei 1 Hz
• Lead – sofortiger Anschlag, fast voller Sustain (A0/D3/S12/R2), Tiefpass offen bei 1200, schneller LFO bei 5 Hz mit dezentem Vibrato und Pulsweiten-Bewegung
• Pad – langer Anschlag und langes Ausklingen (A10/D8/S13/R12), weicher Tiefpass mit wenig Resonanz, träger LFO bei 0,5 Hz auf Pitch, Pulsweite und Cutoff zugleich
• Pluck – Anschlag null, Sustain fast null (A0/D6/S2/R2), Filter weit offen bei 1500 mit deutlicher Resonanz, keine Modulation – der Ton ist vorbei, bevor ein LFO etwas ausrichten könnte
• FX – die einzige Kategorie, in der alles gleichzeitig an ist: Bandpass statt Tiefpass, Resonanz bis an den Anschlag, Sync und Ring-Mod aktiv, Filterdrift an, Voice 3 moduliert das Filter, LFO mit 6 Hz auf allen drei Zielen

Innerhalb einer Reihe verschieben sich über die zehn Varianten:

• der Cutoff um ±400 um den Grundwert der Kategorie herum
• die Resonanz um ±3
• die LFO-Rate von der halben bis zur anderthalbfachen Grundrate
• die Pulsweite von 512 bis 3512, also von schmalem Kamm bis fast Rechteck
• der Chip-Typ wechselt von Preset zu Preset zwischen 6581 und 8580, und die LFO-Wellenform rotiert durch alle vier – so hört man beide Filtercharaktere nebeneinander, ohne umschalten zu müssen

Alle drei Stimmen sind in diesen 200 gleich eingestellt. Das ist kein Versäumnis, sondern der Punkt: Man hört den Chip, nicht ein geschichtetes Arrangement – und wer schichten will, hat drei unabhängige Stimmen zur Verfügung.

Die 8: der Arpeggio-Trick

Von Hand gebaut, nicht gerechnet, weil hier Akkord, Tempo und Muster zusammenpassen müssen. Alle mit eingeschaltetem Arpeggiator, damit man beim ersten Ton versteht, worum es geht.

• Arpeggio Major Up – Pulse, Dur aufwärts bei 8 Hz, die Grundübung
• Arpeggio Major Down – dasselbe abwärts, mit Sawtooth statt Pulse
• Arpeggio Minor Up – Moll aufwärts, Filter eine Spur enger
• Arpeggio Minor Up-Down – Triangle, langsamer bei 6 Hz, weicherer Anschlag und 8580-Filter – die ruhige Variante
• Arpeggio Octave Fast – nur Oktaven, dafür 14 Hz: die Grenze, ab der das Ohr aufgibt und Klangfarbe statt Melodie hört
• Arpeggio Fifth Power – Quinten auf und ab bei 10 Hz mit kräftiger Resonanz, das Power-Chord-Äquivalent
• Arpeggio Major7 Slow – Triangle, Major7 bei 5 Hz, langsam genug, dass man alle vier Töne einzeln verfolgt
• Arpeggio Chiptune Lead – Pulse mit schmaler Pulsweite, Dur auf und ab bei 12 Hz, Filter weit offen – der Sound, wegen dem man so ein Plugin überhaupt baut