Tracker (Musik)

Tracker oder Rastersequenzer bezeichnet eine Klasse von Musik-Sequenzer-Programmen, die im Umfeld des Amigas in den 80er entstanden ist. In diesem Computer-Umfeld wurden mit ihnen Musikstücke für Computerspiele erstellt (z.B. Pinball Dreams, Unreal). In den 90ern wurden Tracker mit den dazugehörigen Dateiformaten von der Demoszene aufgenommen und weiterenwickelt. Das Trackerkonzept mit kompakten Dateigrößen bei guter Qualität seiner Musikstücke war attraktiv für die Erstellung von Computerdemos, welche damals noch auf Disketten passen mussten. In den 2000er Jahren wurden Tracker u.a. in der Elektro-Szene verwendet als auch für Musik und Sound auf mobilen Geräten mit begrenzter Hardware Ausstattung, wie z.B. dem Gameboy Advance.

Verbindende Eigenschaft von Trackern gegenüber anderer Musiksequenzersoftware (z.B. Cubase oder Logic Pro) oder auch der Notenschrift, ist die Repräsentation des Zeitverlaufs von oben nach unten, anstatt von links nach rechts. Inzwischen verlaufen die Unterschiede zwischen klassischen Sequenzern und Trackern jedoch immer mehr.

Verwendung

Ein Tracker gestatt es dem Benutzer, Musikstücke mit mehreren Instrumenten zu komponieren, dies geschieht durch schrittweise Verteilung selbiger auf einer Zeitleiste über mehrere einstimmige Kanäle. Die Instrumenteneigenschaften können adaptiert werden: Tonhöhe, Lautstärke oder andere Soundeffekte. Die Definition dieser Effekte erfolgte dabei ursprünglich nicht graphisch (Notenschrift) oder GUI-gestützt, sondern durch Eingabe repräsentierender alphanumerische Codes mit Parametern. Ein fertiges Musikstück besteht aus mehreren mehrstimmigen Abschnitten, sogenannten „Patterns“, die mittels einer Master List hintereinandergehängt werden.

Geschichte

Schism Tracker, ein klassischer Tracker mit (fast) aussschliesslich aus ASCII-Zeichen generiertem Interface wie in den 80er und 90ern für Tracker üblich:
oben: allgemeine Musikstückeigenschaften
mitte: Befehlsliste für die Kanäle (entlang der Zeile) und den Zeitverlauf (entlang der Spalten), der weiße Balkencursor markiert den aktuellen Zeitpunkt
mitte-unten: Kanalliste mit Samples
links-unten: aktuelle Lautstärke pro Kanal
rechts-unten: Stereoseparierung pro Kanal

Der Ultimate Soundtracker war der erste Tracker für den Amiga und wurde 1987 von Karsten Obarski programmiert. Das Gesamtkonzept, Samples mit einem zeitlich gerasterten und numerisch gesteuerten Sequenzer auszugeben, ist aber bereits auf die Fairlight CMI Sampling Workstation zurückzuführen. Ein gespeichertes Tracker-Stück enthält üblicherweise alle Sequenzerdaten sowie die Samples; und so wurde es auf dem Höhepunkt des Formats fast zum Sport, lange, komplexe .mod- oder .sng-Dateien zu schaffen, die dennoch kleiner als 880 kByte (Größe einer Amiga-Diskette) sind. Typischerweise hat der Komponist sein Pseudonym in der Sampleliste verewigt.

Interessanterweise schienen die meisten Tracker-Musiker aus dem Vereinigten Königreich und Nordeuropa zu kommen, wahrscheinlich weil der Tracker eng mit der Demoszene verbunden war, die in den skandinavischen Ländern schnell wuchs. So wurde zum Beispiel Scream Tracker, einer der einflussreichsten PC-Tracker, von Future Crew ursprünglich für den Gebrauch in ihren eigenen Demos entwickelt.

Das Editierfenster eines Trackers ähnelt der Papierrolle eines automatischen Klaviers, welche sich von unten nach oben über den Bildschirm bewegt. Die ersten Tracker gestatteten nur vier Kanäle, obgleich, da die Noten Samples darstellen, diese Einschränkungen weniger gravierend als bei synthetisierenden Musikchips (wie z. B. Commodores SID oder einer aus General Instruments ehrwürdiger AY-Reihe) sind, da der Benutzer auch Akkorde samplen und diese in einem einzigen Kanal abspielen kann. Ein Vorgang, der in frühen Pop-Rave-Chart-Liedern zum Klischee wurde; schnelle Chordal-Beats, oft Quinten, waren das Markenzeichen von Altern-8 und anderen vergänglichen Techno-Phänomenen. Spätere Tracker (bekanntestes Beispiel: OctaMED) unterstützten acht oder mehr Kanäle, während mit spezieller Hardware auch 16-Bit-Wiedergabe möglich wurde.

Der ursprüngliche Ultimate Soundtracker von Karsten Obarski – oft einfach nur Soundtracker genannt – war ursprünglich ein internes Entwicklungswerkzeug für EAS (ein deutsches Software-Unternehmen), was seine programmierer-freundliche Schnittstelle erklären könnte. Das Unternehmen veröffentlichte es schließlich als kommerzielles Produkt, wobei allerdings Shareware- und Freeware-Clones, wie MED und ProTracker nicht lange auf sich warten ließen. Viele dieser Clones basierten jedoch auf dem Original-Programm, das durch Reverse Engineering nachträglich erweitert wurde. Mit der großen Beliebtheit dieser Versionen endete auch der kommerzielle Erfolg der Software.

Die Maschinen, auf denen Tracker-Software lief, waren besonders im Vereinigten Königreich nicht teuer, wo der Amiga und Atari ST am Anfang der 1990er die bevorzugten Heimcomputer waren. So wurde Tracker-Musik etwas wie ein Underground-Punk-Phänomen, besonders weil zu dieser Zeit so viel zeitgenössische Hitparaden-Musik sample-basierte Tanzmusik war, ein Genre, das relativ einfach mit zeit-gerasterter Sequenzierung zu erzeugen war. Tracker-Musik war eine phantastische Spielwiese für eine Generation von elektronischen Tanzmusikern, von denen viele auf einen Akai-Sampler, einen Multi-Effekt-Prozessor, ein Mischpult und ein Mikrofon sparten, um daraufhin die Hitparaden zu stürmen.

Es gab aber auch eine Kehrseite zu all dem, nämlich dass der Ausdruck „Tracker-Musik“ zu einem Ausdruck des Spotts wurde für stereotypisch rave-ige Popmusik im „Computerspielestil“, da die Schwierigkeit, dem mechanistischen Sequenzer-Stil etwas „Swing“ zu verleihen, auf viele Stücke im 4/4-Takt mit Vier-Takte-Abschnitten hinauslief, die oft auch ähnliche Samples verwendeten. Da instrumental, verlangte Tracker-Musik nach charakteristischen Vordergrundinstrumenten, von denen Chimes, jaulende Gitarrentöne und Rave Piano übermäßig zum Einsatz kamen.

OpenModPlug Tracker, ein moderner graphischer Tracker

Im Laufe der 1990er Jahre wechselten Tracker-Musiker auf IBM-kompatible PCs. Tracker-Musik lebt auch heute noch. Computerspiele gebrauchen es noch, namentlich die Unreal-Reihe. Andererseits hat die leichte Verfügbarkeit anderer Software-Sampler und -Sequenzer, sowie das neue MP3-Format Musiker dazu veranlasst, sich anderer Musik-Software zuzuwenden. Trotzdem wird Tracker-Software noch immer verwendet und geschrieben. Impulse Tracker, Buzz, ModPlug Tracker, MadTracker, Renoise, Sk@le, CheeseTracker, BeRoTracker und andere weisen Fähigkeiten auf, von denen man früher nicht zu träumen wagte – Ausgabe in hoher Qualität, Automatisierung, Unterstützung von VST-Plugins, interne DSPs und Multieffekte, Unterstützung für Multi-I/O-Karten usw. Tracker-Dateien sind auch populär in der Game-Boy-Advance-Gemeinschaft geworden; anders als der ursprüngliche Game Boy hat der Game Boy-Advance die Rechenleistung, mehrere Samples gleichzeitig abzuspielen (Softwaremixing), und die Qualität ist verglichen mit den eingebauten Tongeneratoren um einiges höher, wobei sie dennoch verglichen mit MP3s oder anderen Formaten hoher Tonqualität relativ wenig Speicher verbrauchen.

Technik

Der Aufbau eines Trackers ist relativ leicht verständlich, da einerseits einfach und außerdem gut dokumentiert. Im Wesentlichen besteht der Tracker aus zwei Teilen: aus einem Sequenzer mit Zeitraster, sowie einem einfachen Synthesizer, einem so genannten Sampler.

Klangerzeugung mittels Sampler

Für die Erzeugung der Klänge dienen sogenannte Samples. Hierbei handelt es sich um Aufzeichnungen von Naturklängen, bei denen die Ausgangsspannung des Mikrofons mit einer vorgegebenen Abtastrate („Samplingrate“) gemessen wurde. Diese Rate liegt üblicherweise zwischen 8 kHz (bei Telefonsystemen gebräuchlich) und 48 kHz (bei Kinofilmen gebräuchlich). Zur Ausgabe wird das Sample wieder in einen Spannungsverlauf zurückgewandelt.

Hierbei ergeben sich zwei wichtige Möglichkeiten, den Klang des Samples zu manipulieren (siehe Zeichnung):

Manipulation von Tonhöhe und Lautstärke eines Samples

• Durch Strecken oder Stauchen auf der Spannungsachse (U) ändert sich die Lautstärke.
• Durch Strecken oder Stauchen auf der Zeitachse (t) ändert sich die Tonhöhe.

Zwei weitere beim Tracker gebräuchliche Manipulationen sind Looping und Panning:

• Beim Looping werden Teile des Samples mehrfach wiederholt.
• Beim Panning wird die Lautstärke auf dem linken und rechten Kanal unterschiedlich eingestellt.

Die Ausgabekanäle eines Trackers in Aktion

Der Soundchip des Commodore Amiga hatte vier Kanäle, konnte also zugleich vier Samples mit jeweils unabhängig voneinander eingestellter Abtastrate und Lautstärke abspielen. Die Trackersoftware brauchte also die Samples nicht umzurechnen und zusammenzumischen, sondern nur an den Soundchip zu übergeben. Eine Panning-Einstellung, die die Position des Samples zwischen den Kanälen regelt, gab es aber noch nicht – links waren nur die Kanäle 1 und 4 zu hören, rechts nur die Kanäle 2 und 3 („LRRL“). Etwas weiter war die Soundkarte Gravis Ultrasound. Diese konnte bis zu 32 Samples unabhängig voneinander abspielen und bot auch Panning.

Da andere Sound-Hardware (z. B. Soundblaster, Covox Speech Thing oder Systemlautsprecher) normalerweise nur einen Kanal für links oder rechts anbot, ist es bei solcher erforderlich, die Kanäle in Software abzumischen. Dies kostet zwar viel Rechenzeit, jedoch sind verschiedene Qualitätsabstufungen möglich, wodurch selbst auf kleinsten Heimcomputern noch Tracker-Musik möglich wird. Ein wichtiger Vorteil eines Software-Mischers ist, dass er sample-akkurat arbeiten kann: eine 1/96-Note ist dann z. B. bei 125 BPM und 44,1 kHz Abtastrate immer exakt 882 Messwerte lang, auch wenn der Soundkarten- oder Systemzeitgeber völlig ungenau sind.

(Raster-)Sequenzer

Angesteuert wird der Sampler, um welchen es gerade ging, durch den Sequenzer oder „Player“. Dieser übergibt in regelmäßigen Zeitabschnitten an den Sampler, auf welchem Kanal welches Sample abzuspielen oder zu stoppen ist, mit welcher Abtastraterate, Lautstärke und Panning-Einstellung das Sample zu spielen ist und welcher Abschnitt des Samples gegebenenfalls zu loopen ist. Bei einem hardware-basiertem Sampler (Amiga, GUS) werden die Sequenzer-Routinen hierzu regelmäßig per Timer-Interrupt aufgerufen und übergeben der Hardware neue Anweisungen. Bei software-basiertem Mischen läuft es hingegen zumeist umgekehrt: Der Sampler berechnet die „Aufnahme“ in einen FIFO-Speicher hinein, aus welcher sie abgespielt wird. Nach einer bestimmten Anzahl berechneter Werte fragt er dann jeweils die Sequenzer-Routinen, was er als Nächstes tun soll.

Im Gegensatz zu MIDI-Software verwenden Tracker üblicherweise ein striktes Zeitraster, das sogenannte primäre Timing. Ein Tick dieses Zeitrasters entspricht dabei der Dauer einer 1/96-Note, welche durch den BPM-Wert – „Beats (Viertel-Noten) pro Minute“ – festgelegt werden kann. Voreingestellt sind aus traditionellen Gründen üblicherweise 125 BPM (1/50 s) oder 150 BPM (1/60 s), weil diese Werte für Amiga-Spiele vorteilhaft waren. Der Wert kann aber während des Stückes jederzeit durch einen Effektbefehl geändert werden.

Der Editor eines Trackers

Mit dem primären Timing werden vor allem Effekte wie Lautstärke- oder Tonhöhenverläufe realisiert. Für die eigentliche Komposition sind so kurze Noten jedoch zumeist nicht erforderlich, und die Eingabe in Tabellenform wäre bei einem so kurzen Zeitraster sehr unübersichtlich. Deswegen lässt sich mittels der Speed-Einstellung das primäre Timing auf eine niedrigere Rate, das sogenannte sekundäre Timing herunterteilen. Voreingestellt ist standardmäßig der Wert 6, wodurch jede Tabellenzeile 1/16 Note andauert. Auch dies lässt sich innerhalb des Stückes jederzeit durch einen Effektbefehl ändern.

Die Eingabe der Komposition erfolgt in Tabellenform. Dabei stellen die Spalten die Kanäle und die Zeilen das sekundäre Timing dar. Jede der Kanal-Spalten enthält eine weitere Unterteilung in eine Spalte für die Tonhöhe, eine für die Nummer des zu spielenden Instruments (siehe unten), sowie ein bis drei Spalten für die auszuführenden Effektbefehle.

Besonderheiten

Da die Tracker-Stücke mathematisch sehr präzise definiert sind, klingen sie – im Gegensatz zu MIDI-Dateien – unabhängig von der verwendeten Soft- und Hardware immer gleich. (MIDI-Dateien enthalten im Gegensatz zu Tracker-Stücken keine Samples, lediglich Befehle wie z. B. Note an / Note aus.)

Die Tracker-Technologie skaliert sehr stark, d. h. es gibt zum einen Tracker, die auf Rechnern mit entsprechendem Arbeitsspeicher Samples von bis zu vier Gigabyte verarbeiten können, mit anderen Trackern wiederum kann selbst auf dem Sinclair ZX80 und ähnlichen Rechnern in gewissen Grenzen Musik gemacht werden.

Tracker-Begriffe

• Ein Modul oder MOD ist ein Dateiformat, in welcher Notation, Samples und sonstige Daten eines Stückes zusammengefasst sind.

• Mit dem Wert BPM – „Beats (Viertel-Noten) pro Minute“ – wird die Dauer einer 1/96-Note bestimmt. Diese kleinste Notendauer dient dem Tracker als internes Zeitraster und wird vor allem für die Effekterzeugung benutzt. Da der Wert ganzzahlig ist, ergeben sich Schritte von 0,4 Hertz. Voreingestellt sind üblicherweise 125 BPM (50 Hz) oder 150 BPM (60 Hz), weil diese Werte für Amiga-Spiele praktisch waren. Der Wert kann während des Stückes jederzeit durch einen Effektbefehl geändert werden.

• Der Wert Tempo bestimmt das Verhältnis zwischen dem internen Zeittakt (1/96 Note, siehe oben) und dem externen Zeittakt, der einer Tabellenzeile im Editor entspricht. Voreingestellt ist der Wert 6, wodurch eine Zeile eine 1/16-Note andauert.

• Ein Pattern ist ein Abschnitt des Stückes, typischerweise 64 Zeilen (16 Viertelnoten, also 4 Takte) lang. Die Reihenfolge der Patterns wird im Pattern-Editor festgelegt.

• Ein Sample ist eine Tonaufnahme, üblicherweise ein einzelner Ton, es kann aber auch eine komplexere Aufnahme, z. B. Gesang sein.

• Der Ausdruck Instrument ist bei älteren Trackern gleichbedeutend mit „Sample“, bei neueren bezeichnet er eine abstrakte Struktur, bei welcher für verschiedenen Tonhöhen verschiedene Samples benutzt werden können, um einen realistischeren Klang zu erhalten. Auch eine Hüllkurve ist möglich.

• Die C-4-Frequenz ist die Abtastrate eines Samples beim Spielen der Note C-4, zwischen den einzelnen Tracker-Normen ein wenig abweichend. Fasttracker II definiert z. B. einen Standardwert von 8363 Hz. Geändert wird die C-4-Frequenz entweder durch „Stimmen“ des Instruments (siehe RelNote und Finetuning) oder – z. B. bei Digitrakker – durch direkte Eingabe der gewünschten Frequenz (z. B. „44100 Hz“). Bei manchen Trackern (z. B. Modplug Tracker) dient C-5 als Basis, nicht C-4, wobei hier dieselbe Note gemeint ist - Die ganze Klaviatur ist lediglich eine Oktave nach oben verschoben.

• Die Werte RelNote und Finetuning bieten eine Möglichkeit zum Stimmen der Instrumente in Halbtonschritten bzw. 1/128 Halbtonschritten. Hierdurch ändert sich effektiv die C-4-Frequenz des Samples.

• Je nach Frequenzmodell wird die Tonhöhe intern entweder (Typ „Amiga“) als Quotient einer sehr großen Frequenz dargestellt oder (Typ „linear“) als Exponent dargestellt. Bei letzterem Modell gibt es stets die gleiche Anzahl von Zwischenschritten zwischen zwei Halbtönen. Einige Effekte (z. B. Sliding) klingen je nach Modell ziemlich verschieden, weswegen sich einige Tracker umschalten lassen.

Formate

Abhängig vom verwendeten Editor bzw. den Ansprüchen, denen das Musikstück genügen musste, entstand vor allem über die „Gemeinde“ der „Demo-Groups“ eine Vielzahl an Dateiformaten. Einige, auch aktuelle Programme wie z. B. Winamp, XMPlay oder XMMS, vermögen diese gemeinhin abzuspielen. Gerade bei der Nachbearbeitung haben die Module den entscheidenden Vorteil, alle notwendigen Informationen zu beinhalten und zudem editierbar zu sein. Parallel zum Dschungel der Dateiformate, gibt es aber einen Konsens beim Importieren von Fremdformaten. Dazu zählt vor allem die Unterstützung der ursprünglichen Amiga MOD-Dateien, sowie (später) der bekannten PC-Formate XM, IT und S3M.

• *.669 – 669-Composer von Tran/Renaissance (8 Kanäle).
• *.BRT – BeRoTracker (256 Kanäle, erweiterte Fähigkeiten und sowie Effekte von Sound-Plugins).
• *.DBM – DigiboosterPro-Modul (4–128 Kanäle). Amiga-Modulformat, welches von Modplug (PC) auch geladen werden kann.
• *.DMF – d-lusion Digital Music File. Format von X-Tracker (32 Kanäle).
• *.FAR – Farandole-Tracker-Modul (16 Kanäle).
• *.HSC – HSC-Tracker-Modul (9 Adlib-Kanäle). Modulformat, welches (nicht nur) in Spielen von neo Software benutzt wurde.
• *.AMD – Elyssis Amusic-Tracker-Modul (9 Adlib-Kanäle). Modulformat, welches vorwiegend in Intros, Demos oder Adlib Music Disks verwendet wurde.
• *.IT – Impulse Tracker-Modul (256 interne Kanäle, 64 direkt editierbar).
• *.MED - OctaMed-Module.
• *.LIQ – Liquid-Tracker-Modul (64 Kanäle).
• *.MDL – DigiTrakker (ähnlicher Funktionsumfang wie *.XM)
• *.MOD – Protracker-Modul (4 Kanäle). Ursprüngliches, beim Commodore Amiga verwendetes, Modulformat. Einige Abwandlungen, z. B. die des FastTracker erlauben bis zu 32 Kanäle
• *.MT2 – MadTracker-2-Modul (64 Kanäle und Effekte von Sound-Plugins).
• *.MTM – Multitracker-Modul (32 Kanäle).
• *.AST - All Sound Tracker (32 Kanäle für Soundkarten mit EMU8000 Chipsatz, Soundblaster AWE32/64)
• *.NST – Soundtracker- bzw. Noisetracker-Modul (4 Kanäle). Dies ist ebenfalls ein Amiga-Format.
• *.OKT – Oktalyzer-Modul (8 Kanäle).
• *.PSM - ProTracker Studio Modul.
• *.PTM - PolyTracker Modul.
• *.S3M – Scream Tracker 3-Modul (32 digitale und/oder 9 AdLib-Kanäle). Neben MOD sehr weit verbreitet.
• *.SFX – SoundFX 1.3 Modul (4 Kanäle). Dies ist ein leicht abgeändertes Soundtracker-Format.
• *.STM – Scream Tracker-Modul (4 Kanäle mit 8 bit). Dies ist der Vorgänger des *.S3M-Formats.
• *.TFX – TFMX-Editor-Modul (bis zu 7 Kanäle). Es wird hauptsächlich auf dem Amiga verwendet, z.B. für Turrican II (Amiga-Version).
• *.ULT – Ultra-Tracker-Modulformat im Zusammenhang mit der PC-ISA-Soundkarte „Gravis Ultrasound“.
• *.XM – FastTracker2-Modul (32 Kanäle, maximal 16-bittige Instrumente mit Attributen). Eines der bedeutendsten Formate.
• *.XRNS - Neues freies Dateiformat für Trackermodule auf Basis von XML, ZIP und FLAC.

Weblinks

• Zeitdiagramm über die Entwicklung der Tracker - helllabs.org (englisch)