DAW-History – Vom MIDI-Navigator zum Audio-Allrounder – Teil 1

Noch nie gab es so viele Software-Sequenzer mit zum Teil sehr ähnlichen, aber ebenso unterschiedlichen Konzepten. Dahinter steht eine lange Entwicklung, und was heute auf nur einem Laptop möglich ist, war vor 30 Jahren noch absolute Zukunftsmusik. Und doch fühlte man sich damals mit seinem neuen Atari-Computer, als wäre man gerade in der Zukunft angekommen. In Teil 1 werfen einen Blick auf die ersten Software-Sequenzer der 80er bis zum ersten virtuellen Studio der 90er, denn hier wurden die grundlegenden Funktionen und Arbeitsweisen entwickelt, die sich heute in jeder DAW wiederfinden.

Was ist eigentlich ein »Sequenzer«? Kurz gesagt, ein System zur Aufzeichnung und späteren Wiedergabe bzw. Erzeugung von Steuerdaten. An dieser Stelle könnte man nun problemlos einen mehrteiligen Artikel über Sequenzer-Hardware schreiben, beginnend etwa mit dem Orchestrion aus dem 18. Jahrhundert über automatische Drehorgeln oder Pianorollen bis hin zu dem mit Lochkarten gefütterten Synthesizer »RCA Mark II« aus dem Jahr 1957. Wir konzentrieren uns jedoch auf die Entwicklung der computergestützten Produktionssysteme.

#01 – Die Anfänge der Musikproduktion in der DAW – Sound&Recording-Podcast

CV, MIDI und SYNC

Bevor es in die Vollen geht, sollte man erst noch einen genaueren Blick auf den Begriff »Steuerdaten« werfen. Vorreiter der heute weitaus gängigeren MIDI-Setups waren so – genannte CV/Gate-Systeme, die ab den 60erJahren in vielen analogen Klangerzeugern verbaut waren. Wie man an Firmen wie Doepfer oder Moog sehen kann, ist diese simple Maschinensprache im Kreise modularer Klangtüftler selbst heute noch ein hochbrisantes Thema.

Am Beispiel der CV/Gate-Technik lässt sich die grundlegende Funktionsweise eines MIDI-Sequenzers recht gut darstellen. Das Gate-Signal (an und aus) ist vergleichbar mit Note-On/Off im MIDI-System. Über CV-Werte (Control Voltage = Steuerspannung) werden Tonhöhe, Lautstärke, Filter-Cutoff etc. gesteuert. Letztendlich finden sich diese Elemente auch im MIDI-System wieder, nur sind die Information der Tonhöhe (hier Note Number) und Anschlagstärke (Velocity) direkt an den Note-On/Off-Befehl geknüpft. Aber bis dahin war es ein weiter Weg

>> Hier geht es zum zweiten Teil – Game Changer Ableton Live <<

Nach der rein analogen Epoche suchte man nach anderen Methoden, wichtige Parameter wie Tonhöhe und Timing in den Griff zu bekommen. So brachte Roland etwa den »Digital Communication Bus« oder Yamaha das »Key Code Interface« hervor, um mehrere Geräte zu verbinden.

Die nicht vorhandene Kompatibilität dieser Systeme war besonders Dave Smith von Sequential Circuits und Ikataru Kakehashi von Roland ein Dorn im Auge. In enger Zusammenarbeit entwickelten sie deshalb ein universelles Steuerprotokoll, das sie 1983 auf das NAMM als »Musical Instrument Digital Interface«, kurz MIDI, vorstellten. Diese neue Steuersprache ermöglichte unidirektionale Kontrolle von 16 Kanälen ganz einfach per 5-Pol-Stecker. Schon bald waren die meisten Synthesizer, Sampler, Drumcomputer, aber auch Effektgeräte und selbst Lichtpulte mit dieser Schnittstelle ausgerüstet.

Die Vorteile gegenüber dem CV/Gate-System, das immer nur einen »Befehl« abfeuern konnte, waren einfachere Handhabung, Polyfonie, Anschlagdynamik und Zugriff auf unzählige weitere Parameter wie After-Touch, Modulation usw.

Komplexe Studio-Setups ließen sich per »MIDI Dump« speichern und später identisch abrufen. Trotz zusätzlicher Verbindungsmöglichkeiten wie USB oder WiFi hat sich das Protokoll bis heute kaum verändert.

 

MIDI ist kein Audio!

Wie also brachte man Aufnahmen von »echten« Instrumenten in der Produktion unter? Anfangs spielte hier immer noch die Bandmaschine eine wichtige Rolle: Stichwort »Synchronisation«. Auf dem Magnetband opferte man eine Spur ausschließlich für den Timecode, der den Sequenzer parallel zum Band mitlaufen ließ.

Damit das verbundene MIDI-Gerät den SMPTE-Timecode jedoch interpretieren konnte, musste dieser zuerst in »MIDI Time Code«, kurz MTC, konvertiert werden. Im Gegensatz zur »MIDI Clock«, die auf Takt- und Notenebene arbeitet, beinhaltet der MTC eine absolute Song-Position. Der »Song Position Pointer« ermöglichte so die Synchronisation von jedem Punkt der Aufnahme, beispielswiese nach dem Zurückspulen des Tape zu einer bestimmten Stelle im Song.

Neben preiswerten 8-Spur-Bandmaschinene waren es vor allem auch die damals neuen Mehrspur-Cassetten-Recorder wie das Tascam Portastudio, die den Weg zum Homerecording ebneten − MIDI-Sequenzer plus drei Audio-Spuren: Das war damals für viele der Grundstein zu Songwriting im eigenen Homestudio.

Doch erst mit der richtigen Software konnte sich diese Innovation voll entfalten. Ob mit oder ohne zusätzliches Abspielgerät für Magnetbänder − die 80er-Jahre repräsentierten die Blütezeit besonders für zwei Heimcomputer: Commodore 64 (kurz: C64) und Atari ST.

Atari ST und Commodore64

Die ersten Software-Sequenzer, die man sich als normaler Musiker überhaupt leisten konnte, entstanden im Commodore 64. Die Bedienung war recht kryptisch und von intuitiven Gesture-gesteuerten Oberflächen heutiger Systeme noch sehr weit entfernt. Damals war allein ein Computer in den Augen vieler Musiker ein Fremdkörper im Studio.

Und als Nicht-Computer-Nerd musste man erst mal eine Menge lernen: Wo soll man mit bitte mit dieser Maus herumfahren? Wie schnell soll ein Doppelklick sein? Was bedeutet »Scollen« …? Aber alles das war egal, denn der 1985 vorgestellte Atari ST war eine Revolution: endlich modernes Sequencing mit Samplern, Synthis, Drumcomputern und Bandmaschine − diese Möglichkeiten waren zu diesem Zeitpunkt den Recording-Tempeln und innovativen Top-Producern und Künstlern wie Trevor Horn, Peter Gabriel oder Yello und Art Of Noise vorbehalten, die sich den Fairlight CMI oder ein Synclavier leisten konnten.

Der 1985 vorgestellte Atari ST entwickelte sich schnell zum weltweiten Standard: klein, handlich und für günstige 2.000,− Mark ausgestattet mit Bildschirm und sensationellen 512 Kilobyte Speicher − Wahnsinn! Was aber zum Siegeszug des Atari ST als »MusikerComputer« führte, war die werksseitig eingebaute MIDI-Schnittstelle.

Tracker-Programme auf dem C64

Kaum zu glauben: Auf dem Commodore Amiga gab es zu Ende der 80er Programme, die das DAW-Prinzip in gewisser Weise bereits vorwegnahmen: Tracker. Schon der C64 beflügelte einige Programmierer, den »Brotkasten« musikalisch zu nutzen. Sein eingebauter Synthesizer-Chip, »SID« oder »Sound Interface Device«, war einer der ersten Klangerzeuger in damaligen Heimcomputern. Entwickelt von wurde dieser von Robert Yannes, einem späteren Mitgründer von Ensoniq. Drei unabhängig programmierbare Oszillatoren und drei Envelopes generieren den typischen 8-Bit-Sound.

Auch für den »64er« tummelten sich zahlreiche Synthesizer-Module in Form von Cartridges auf dem Markt: »SFX Sound Expander«, »Speech 64«, »Cynthcart« oder »Prophet 64«, um nur ein paar zu nennen. Heute skurril anmutende Erfindungen — etwa der »Music Maker«, also ein Plastikgestell, das über die C64-Tastatur gesteckt wurde und somit eine Klaviatur darstellte — waren nicht unbeliebt.

Notator und Cubase auf dem Atari ST… 

…galten trotz simpelster Schwarz-Weiß-Grafik als bahnbrechend. In Echtzeit Einspielen und MIDI-Daten bearbeiten mit verschiedensten Quantisierungen, Transposition, Abspielgeschwindigkeit und -richtung. Musikmachen per Mausklick und Copy & Paste — das war damals etwas völlig Neues.

Die ersten Software-Sequenzer

Bereits auf dem C64 gehörte die damals ganz junge Hamburger Firma Steinberg zu den Pionieren der Sequenzer − das Programm hieß »Steinberg Pro 16« und kam 1984 für knapp 290,− Mark heraus. Drei Jahre später folgte »Pro 24«. Das Programm nutzte die höhere Rechenleistung des Atari ST aus und bot, wie der Name verrät, acht weitere Spuren im Sequenzer. Version 2.0 besaß sogar ein Notationssystem.

Der Commodore 64 und der Atari ST spielten in den USA nicht die Rolle wie hierzulande. Dort nutzte man PCs und vor allem Macintosh-Computer. Hier war es der Bostoner Hersteller MOTU (Mark of the Unicorn), der mit Digital Performer 1985 den ersten MIDI-Sequenzer für den Mac herausbrachte.

1989 kündigte Steinberg ein neues Produkt namens »Cubit« mit einem viel größeren Feature-Set an. Jedoch war dieser Markenname bereits an einen Hersteller von Datenbank-Software vergeben, und so entschloss sich Steinberg nach Beta-Version 0.808, den Sprössling in »Cubase« umzutaufen. Der erste objektorientierte Sequenzer für den Atari ST war geboren: Die zentrale Arbeit spielt sich im Arrangement-Window ab, wo man MIDI-Objekte in Form vieler lustiger Klötzchen frei positionieren kann.

Ein anderes Sequenzer-Konzept stellte die Software »Creator« bzw. die um Notensatz erweiterte Version »Notator« des großen Steinberg-Konkurrenten C-Lab dar. Creator war ebenso beliebt, vor allem bei jenen Musikern, die eine Pattern-orientierte Arbeitsweise dem linearen Arrangement-Konzept vorzogen.

Das Atari-System gewann durch ein großes Angebot von produktionstechnischem Zubehör zunehmend an Beliebtheit. Mit C-Labs »Export« ließ sich der Computer um drei zusätzliche MIDI-Ausgänge erweitern, mit »Unitor« hingegen um ein 2xIn/2xOut-MIDI-Interface, das zudem SMPTE/EBU-Synchronisation unterstützte. »Human Touch« ermöglichte sogar, Trigger-Signale, etwa Handklatschen vor dem eingebauten Mikrofon, zu Clock- Informationen umzuwandeln, und so das Tempo des Sequenzers vorzugeben. Zusammen mit professioneller Timecode-Integration wurde »Notator« zum Herzstück in vielen Musikproduktionen auch für Film.

Zudem waren die MIDI-Funktionen in Notator nicht-destruktiv! Für die Bearbeitung integrierte man mehrere Editoren: einen Echtzeit-Notations-Editor, einen Event Editor, Matrix Editor und Hyperedit. Richtig … das klingt sehr nach der Terminologie eines heute noch sehr gebräuchlichen Software- Sequenzers.

Somit erscheint es weniger verwunderlich, als sich die Programmierer Chris Adam und Gerhard Lengeling 1992 von C-Lab verabschiedeten und die − wie Steinberg ebenfalls in Hamburg ansässige − Firma »Emagic« gründeten: Die offizielle Geburtsstätte von Logic, dessen erste Version 1.5 ein Jahr später den Markt betrat.

Die Ansicht »Environment« eröffnete damals nahezu grenzenlose Möglichkeiten, was das Konfigurieren von MIDI-Setups betraf: manuelles Strippenziehen, freies Routing von MIDI-Outputs, zusätzliche »Objekte« wie Arpeggiator, Transformer oder Program Selector. Diese zweite Ebene überlebte viele weitere Versionen und wurde erst kürzlich in Logic Pro X teilweise durch die MIDI-Plug-ins abgelöst.

Mit dem Commodore 64 ging es los

Von intuitiver Handhabung waren die ersten Software-Sequenzer noch sehr weit entfernt, aber man konnte mit ein paar MIDI-Klangerzeugern eine damals völlig neue Klangwelt erschaffen. Quantisierte Beats mit Sampler, Synth & Drummachines, ohne einen Fairlight oder andere (damals sehr teure) Hardware-Sequenzer zu besitzen — das war eine Revolution.

>> Der lange Weg zur DAW – Ein Artikel aus dem Archiv <<

Die 90er: MIDI- und HD-Recording wachsen zusammen

Der Mac diente Steinberg erstmalig im Jahr 1990 als Plattform. Hier war einfach mehr Rechenleistung als beim Atari zu holen. Nur so war es möglich, zwei Jahre später »Cubase Audio« mit integrierter Audiounterstützung zu realisieren und einen großen Vorsprung etwa zu Emagic Logic zu erreichen. Fast zur gleichen Zeit kam Cubase für Windows, hier allerdings noch ohne den Audio-Support.

Emagic veröffentlichte das ursprünglich für den Atari entwickelte Logic auch für den Mac. Für diese Plattform brachte Version 1.6 dann erstmalig Audio-Support in den Sequenzer. Ein Meilenstein, der allerdings 600 MB freien Festplattenspeicherplatz und 8 MB RAM voraussetzte − kein Pappenstiel zu damaligen Zeiten. Die Vorzüge echter Audiospuren, je nach System zwischen 4 und 16 an der Zahl, war nicht zuletzt der DAE (Digidesign Audio Engine) zu verdanken, die heute noch in Pro Tools und optional in Logic für den Ton sorgt. Obwohl man Logic zwischenzeitlich auch auf den PC portierte, wurde der Windows-Support nach Emagics Übernahme von Apple im September 2002 eingestellt.

Nein, wir haben Pro Tools neben Logic und Cubase als dritten Platzhirsch dieser Zeit nicht vergessen. Den Sprung zum waschechten Multitrack-Sequenzer mit vier Spuren schaffte dessen Hersteller jedoch erst im Jahr 1991. Davor werkelten Evan Brooks und Peter Gotcher unter dem Namen Digidesign am Sample-Editor »Sound Designer« und der HD-Recording-Software »Sound Tools« für Stereoaufnahmen.

Während Logic und Cubase ihre Wurzeln im MIDI-Bereich haben, richtete Pro Tools den Fokus ausschließlich auf Audioaufnahmen. Damaligen Rechnern ging diesbezüglich sehr schnell die Puste aus. Für mehr Power stellte Digidesign 1994 deshalb ein TDM-System vor. Die Technologie »Time Division Multiplexing« ermöglichte mithilfe von DSP-Karten im PCI-Format, die Host-CPU von rechenintensiven Prozessen zu befreien.

So wurde Pro Tools schnell zum Standard in amerikanischen Musikstudios − für High-End-Kunden, die alle Vorzüge der digitalen Audiobearbeitung tagtäglich benötigten, ohne Rücksicht auf das Budget. Auch die Filmindustrie gehört zu diesen wohlbetuchten Abnehmern, und so erschien es gar nicht so verwunderlich, als die Firma Avid Technology, unter anderem Entwickler von digitalen Videoschnittsystemen, Digidesign im Jahr 1995 aufkaufte.

An die preisbewussteren Nutzer richtete sich Avid erst gegen 1999 mit dem Digi001- System, dass dann neben mehreren Audiokanälen auch ein MIDI-I/O mitführte.

Steinberg Cubase VST

Es ist der Meilenstein in der Entwicklung der DAW, wie wir sie heute kennen: Audio, MIDI, EffektPlug-ins, virtuelle Instrumente inklusive der Audio-Schnittstelle ASIO, die die Verbindung mit universellen Audio-Interfaces ermöglichte. Da Steinberg die Schnittstellenformate veröffentlichte, entstanden unzählige Plug-ins von Drittanbietern. Auch heute ist VST noch immer das tonangebende Plug-in-Format.

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Das virtuelle Studio

1996 schlugen Steinberg erneut mit einem Geniestreich zu, als die Hamburger das erste Protokoll, welches ausschließlich zur Handhabung von Audio-Plug-ins diente, entwickelten: VST oder Virtual Studio Technology.

Durch diese clevere Innovation war es möglich, verschiedenste Effekte in ein Musikprojekt zu integrieren und diese in Echtzeit und nativ (d. h. ohne zusätzliche DSP-Hardware) auf dem Host-Computer einzusetzen. Ein Quantensprung, der den Workflow am Musikcomputer revolutionierte.

Die VST-Schnittstelle konnte sich schnell zum Industriestandard mausern, da das frei zugängliche »Software Development Kit« Drittanbietern ermöglichte, Plug-ins einem großen Kundenkreis zu präsentieren. Stetiger Nachschub war somit gesichert, und VST löste die DirectX-Schnittstelle bald ab. Kompressoren, Equalizer, Verzerrer, Hallgeräte standen plötzlich in Stückzahlen zur Verfügung, die lediglich durch die verwendete CPU begrenzt war.

Ab 1997 waren diese Plug-ins auch für Windows durch die Software Cubase VST 3.5 verfügbar. Ein Jahr später erfuhr der Sequenzer dann die Verbesserungen, welche einem aktuellen System nahekommen: Ordner- und Marker-Spuren, Groove Templates usw. Mit dem Zusatz »24« konnte Cubase letztendlich auch Aufnahmen mit 24 Bit Wortbreite umsetzen.

1999 führte Steinberg mit »VST 2.0« eine Steuerung der Plug-ins per MIDI-Protokoll ein, was den einfachen Umgang mit VST-Instrumenten ermöglichte.

Resümee

Es dauerte weit über 10 Jahre, bis MIDI und Audio nahtlos in einer Software verknüpft werden konnte. Wer hätte gedacht, dass die ursprüngliche Definition, »Steuerdaten erzeugen«, sich zu vollständig rechnerbasierten Musikproduktionsstudios ausweitet. Immer neue technische Möglichkeiten wie integriertes Time-Stretching erlaubten einen völlig neuen Umgang mit Audiomaterial, was in den folgenden Jahren auch zu einem neuen Verständnis im Umgang mit Audio und MIDI und damit auch zu neuartigen Sequenzer-Konzepten führte.