Die PD-Synthese
Casio setzte mit dem CZs auf die PD-Synthese und blieb dieser bis zur erweiterten PD (iPD) im Model VZ-1 (1987) treu. In der Zeit von 1984 – 1987 brachte die Firma neun unterschiedliche CZ-Synthesizer auf den Markt: den CZ-101, den Baugleichen CZ-1000 mit größeren Tasten, den CZ-3000 und CZ-5000 mit Sequenze und final das größte und fotrschrittlichste Model, den CZ-1.

Variationen waren u.a. der MIDI-Controller AZ-1 sowie die wenig verbreiteten Exoten CZ-230S, CZ-2000S und CZ-2600S jeweils mit eingebauten Lautsprechern und Drumcomputer. Letztere waren mehr Keyboards als Synthesizer da sie als einzige der Z-Serien über eine Chord-Begleitung und Rhythmus (ähnlich der populäreren HT-Serie) verfügten.
Jeder Sound besteht entweder aus ein- oder zwei digitalen Oszillatoren die jeweils auf acht (11 mit den neu entdeckten) Schwingungsformen zugreifen können. Diese beinhalten die klassischen Wellenformen analoger Synthesizer wie Sinus/ Cosinus, Sägezahn sowie komplexere, Resonance-Wellenformen die mit analogem Synthesizern in dieser Qualität bzw. Präzision (mit allen Vor- und Nachteilen) nur bedingt erreicht wurden. Echte Filter besitzen die CZ/ VZ Synthesizer allerdings nicht – statt dessen übernimmt eine DCW- (Digital Controlled Waveform/ Digital geregelte Wellenform) Hüllkurve mit acht präzise programmierbaren Segmenten diese Aufgabe.

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Sinus- oder Cosinuskurven werden aus dem RAM des CZ durch eine Modifikation des Phasenwinkels verzerrt und ergeben somit neue Wellenformen. Während ein analoger Synthesizer die 4-Stufige ADSR- (Attack-Release-Sustain-Decay) Kurve verwendet, hielt ein CZ mit der komplexeren, bis zu 8-Stufigen Methode dagegen.
Keine Regel ohne Ausnahme: Casios Entwicklungsabteilung fuhr meistens 2gleisig: Man konnte sich scheinbar nie endgültig für einen reinen Synthesizer oder Keyboard entscheiden. Waren die CZ-101 bis CZ-1 reine Synths mit 2 DCO/ DCA/ DCWs, so gab es Synths mit nur 1 DCO (HZ-600) aber hier mit Filter und Resonance und Keyboards mit 2 oder 4 DCOs (HT-600, HT-3000, HT-6000 – und einige wenige MTs (z.B. MT-440) mit PCM und Filter.

Da Casios omnipräsent sind kann nur der Sammler gut von billig unterscheiden.
Am CZ ist es möglich mit nur 3 statt 4 ADSR-Werten eine identische Hüllkurve zu Produzieren. Eines der Haupt-Verkaufsargumenten Casios war alles sollte schneller und leichter gehen. Während das ADSR-Model allerdings auf vier Steps zwingend festgelegt ist (Attack startet x, Abfall an Punkt y, Sustain erfolgt nach y und geht über in Release), kann das Casio-Prinzip hier in allen 8-Steps punkten. Die Freiheit, den Attack- oder Sustain-Pegel auf alle 8 Positionen beliebig zu belegen, wurde nur durch die (weitaus komplexere) FM-Synthese der YAMAHA-Synths getoppt die, ähnlich der PD-Synthese, jedoch mit 6 oder 4 Operatoren und 32 (20) fixen Algorithmen arbeitet. Eine für damaliger Verhältnisse unglaubliche Vielfalt, die dem Erfolg der DX-Serie recht gibt.
Allerdings waren diese hochmathematische FM-Synthesen nur wenigen plausibel; FM glich eher einen "Try and Error"-Verfahren, die meisten Anwender scheuten sich selber Sounds zu programmieren und griffen lieber auf Datentabellen zu oder luden diese nur per SysEx in ihr Gerät. Von ?programmieren? konnte also keine Rede sein, die Operatoren wollten erstmal sinnvoll, also musikalisch/ harmonisch gestimmt sein. Das gelang nur wenigen Laien, Profis jedoch kamen hierbei voll auf Ihre Kosten und legten dabei (noch heute gültige) Standards vor. Man denke nur mal an das berühmte DX-Rhodes – noch heute schmücken sich Synthesizer und Keyboards mit ähnlichem Sounds

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PD/ iPD vs. FM-Synthese
Was ist besser – FM oder PD? Gegenfrage: was schmeckt besser? Bier oder Cola? Die Frage kann so nicht beantwortet werden. PD ist kein Plagiat der FM-Synthese, sie basiert nur darauf. FM ist nicht komplexer aber mathematischer, PD ist intuitiver und eine Variation die sich wie in den 80ern Sony Video Beta-Format nicht gegen VHS durchsetzen konnte.

Paralellen dazu wären heute MP3 vs. Mini-Disk. PD und FM klingen ähnlich, (iPD sogar noch etwas näher dran am FM), klingen aber selten gleich. Beide sind markant und heben sich im Mix hervor und klingen digital. Mehr oder weniger. Es ist einfacher, digitale Sounds zu programmieren, als analoge Penante zu finden. Der ewige Streit sollte hiermit endgültig beigelegt werden. Man kann Äpfel nicht mit Birnen vergleichen.

Die Geschichte der Cosmosynthesizer
Gegründet wurde Casio Comuputer Ltd. durch Tadao Kashio dem gleichzeitigen Namenstifter und Präsidenten von Casio Japan. Casio begann erst sehr spät mit der Produktion von Musikinstrumenten – ab ca. 1950 stellte es primär Taschenrechner und ab Mitte der 70er u.a. digitale „Multifunktions-Uhren“ her und verschaffte sich schnell ein solides Standbein in Europa.

1980 etablierte sich Casio auch auf dem Musikinstrumentenmarkt mit Einführung eines neuen Keyboards, dem Casiotone 201 – gut, aber günstig schien die Devise zu lauten – „high tech for low price“. Das Konzept ging auf, die nachfolgende Modelle wurden äußerst erfolgreich vermarktet und schnell prägte Casio dem neuen Keyboardmarkt in den USA und Europa.

Die Firma aber strebte nach weit höherem: Den Profi-Konsumer. Der DX-7 von YAMAHA sorgte 1983 mit seiner FM-Synthese für Furore, dem wollte und konnte Casio nicht nachsehen. Im Februar 1984 stellte Casio auf der ARS Electronica einen tragbaren Synthesizer mit der Produktbezeichnung CZ-101 vor, der ab November '84 verkauft wurde. Mit seiner 4-Oktaven Mini-Tasten entsprach der CZ-101 eher dem vertrautem Taschenrechner-Image, aber der 101 war alles andere als ein Spielzeug (der legendäre VL-1 Tone allerdings war primär ein Taschenrechner der auch Musik machen konnte). Man denke spontan an Trios "Da-da-da"). Ein vollwertiger Synthesizer mit 2 DCOs, 8stimmiger polyphonie im Polymode bei Verwendung von nur 1 DCO (4 mono-Stimmen im Multimode), 16 Preset- und Usersounds sowie einem Pitchbendrad. Für Solo und Leadstimmen eignet sich der Kleine vorzüglich, jedoch scheitert er im Multimode, Akkorde lassen sich nur über Umwege realisieren.

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Nach zweijähriger Entwicklungszeit mit stellte Casio dann das Computer-Musiksystem Cosmo ZZ-1 auf der Musikmesse in Frankfurt vor. Das Projekt wurde primär mit Isao Tomita und Uhiru Takahashi vom Yellow Magic Orchestra mitentwickelt: Ein Musiksystem, daß auf der hauseigenen PD-(Phase Distortion) Synthese (die auch in den CZ-Synthesizern zum Einsatz kam) und Sampling basierte: 12-bit/ linear PCM-Sampling mit 40khz Samplingrate, ingesamt 3 Sekunden Samplingzeit, eine programmierbare Effekteinheit (Delay, Reverb & Chorus), PC-Interface für Sampleediting- und transfer sowie ein 3,5" Diskettenlaufwerk. Es bestand aus einem FP-6000 Computer, einer MIDI-Schnittstelle und der eben mit COSMO bezeichneten Tonerzeugung, das neben der PD-Synthese hinaus auch (wenn auch nur rudimentär) Sampling erlaubte. Tomita nutzte das System noch bis in die 90er Jahre auf diversen Alben, zum ersten Mal verwendete er es auf dem Album ‘Dawn Chorus‘.
Ursprünglich als Pendant zum Fairlight CMI gedacht, konnte es den fortgeschritteneren Systemen von Fairlight, New England Digitals Synclavier und EMUs Emulator II nicht ausreichend Paroli bieten; der User stand dem neuen ZZ-1 einfach zu skeptisch gegenüber. Der angedachte Preis für den ZZ-1 hätte zwischen 2.000 – 3.200 EUR gelegen, weit unter den Preisen der Konkurenz: Der Emu II schlug in der Basisversion mit 8.000 US$ zu buche und für das Synclavier oder den Fairlight CMI hätte man durchaus ein Auto oder Einfamilienhaus kaufen können.
Eine Anzeige, die den neuen SK-1/ ZZ-1 annoncierte (witzigerweise wurde der SK-1 später als "mini" zum Verkaufsschlager und heutigen Kultobjekt) wurde geschaltet, dieses war aber eher als Testballon zu sehen. Casio entschloß sich, daß COSMO-System nicht mehr weiter zu entwickeln und das Projekt wurde erstmal verworfen bzw. gesplittet: Die PCM-Synthese wurde fortan in allen Keyboards verwendet, die Samplingfunktionen wurden in den späteren FZ-1 und FZ-10/ 20M verwirklicht und kam dem Ur-ZZ ziemlich nahe.

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Sampling und Trommelei - FZ-1 und RZ-1
Der FZ-1 war weltweit der erste Sampler der mit 16 Bit und bis zu 36 khz arbeitete. Der Vorläufer des FZ dürfte der (nie in Serie produzierte) ZZ-1 gewesen sein. Dieser wurde auf der Frankfurter Musikmesse im März '87 vorgestellt. Mehr dazu bei AMAZONA.de – thanx für das Bild! Alle anderen damaligen Sampler (EMU, Fairlight) tasteten nur mit 12 Bit ab.

Samplingfrequenzen von 9, 18 oder 36 kHz ermöglichten eine Abtastzeit von bis zu 8 (36 khz) / 14,5 (18 khz) / 29,1 (9 khz) Sekunden, die 2 MB-Version (mit der 1 MB Speichererweiterung MB-10) bringt es auf das Doppelte, durch etwas „Löterei" kann man den FZ auch auf satte 4 MB bringen – mehr dazu auf der Seite von Butchy.

Onboard befindet sich gleichzeitig ein vollwertiger CZ-1 der zzgl. additiver Synthese mit bis zu 48 Obertönen aus den ersten 256 Obertönen, Cut Sample (Ausschneiden eines Samplefragments als Wellenform) und Wave Drawing (Zeichnen von Wellenformen auf dem Display mit Hilfe des Schiebereglers) umfangreichste Möglichkeiten der Klangverformung bietet. Dazu stehen neben einer Lautstärkehüllkurve (DCA-EG), einer Filterhüllkurve (DCF-EG) das Filter und ein LFO mit Random, Square, Triangle, Saw Up, Saw Down und Sine zur Verfügung. Noch heute ist der FZ-1 im Equipment diverser Bands und Soundtüfteler vertreten, wenn auch niemand einen FZ-1 auf der Bühne einsetzen würde. Bands wie Depeche Mode, Bomb the Bass und Elektronik-Heroe K.H. Stockhausen sind eifrige User der FZs.

Die CZs und MIDI
Casios CZ-Synthesizer verfügten bereits über eine ausreichende (wenn auch nicht sehr ausgefeilte) MIDI-Implementierung. Program-Change-Befehle, Note on/ off, Velocity und Sys-Ex Dump beherrschen alle CZ’s, die Wahl des Sende- und Empfangskanales im Poly und Multimode ist frei. Im CZ-1, 3000 & 5000 kann die Polyphonie der 8 Stimmen frei, aber nicht dynamisch eingestellt werden.
Der CZ-1 verfügt sogar über (monophone) Anschlagdynamik und Aftertouch, die kleineren Modelle müssen hier leider passen. Soundeditoren für die CZs wie Unisys (PC), SoundDiver (Mac & PC) sowie Galaxy+ (Mac bi sOS 9.5) oder Atari sollten vor allem bei den kleineren CZs in Erwägung gezogen werden. Sie verschaffen einen schnelleren Überblick der einzelnen Parameter die einem beim Tastendrücken und Value up/ down am CZ entgehen.

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Bleibt noch anzumerken, dass der Oktav-Umfang der meisten CZs nur C2–H6 (via MIDI) beträgt. Im CZ-1 und den folgenden VZs sind auch höhere bzw. niedrigere Tonwerte (a# 0 – H7) via Sequencer möglich, mein Galaxy-Editor kommt am CZ-1 bis auf Aes 1 (verifiziert!). Tiefere Werte sind identisch mit der nächsthöher liegenden Oktave. Per MIDI sind also noch weitere Soundregionen erreichbar, diese sollten für wirklich kranke Soundexperimente genutzt werden!

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Geht das Ganze auch mit MIDI?
Da die Sticks im Grunde ganz normale Trigger sind können sie auch an andere Geräte angeschlossen werden. Bei mir sind die Sticks am Yamaha DD-50 angeschlossen. Er verfügt über zwei 6,5 mm Klinken-Eingänge (normalerweise für 2 Pedale). Mittels Miniklinke auf Klinke-Adaper können die SS-1 jetzt die internen Sounds des DD-50 spielen. Die Kette geht weiter: per MIDI ist das DD-50 am Yamaha A-3000-Sampler angeschlossen, die MIDI-Noteneinstellungen können am DD verändert werden und triggern somit freie Samples oder Loops an!

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Kickende Casiotones – die Super Drums
Die Drums der Casio SuperDrum-Serien ähneln der RZ-Serie bzw. basieren auf den gleichen Samples. Leider fehlen bei allen Keyboards die nötigen Einzelausgänge, aber mittels dem heutzutage üblichen Multi-Recording lassen sich ziemlich verblüffende Effekte erstellen: Den Rhythmus aktivieren, aufnehmen oder Sampeln und mit dem Slice-Werkzeug in Cubase, ReCycle oder ähnlichem zerschnippeln, komprimieren oder mit FX versehen. Damit lassen sich aus uninspirierenden Casio-Standards beachtliche Drums programmieren.

Casio SS-1 Soundsticks
Eine alterrnative zu den DP-1 Pads sind jedoch die obercoolen SS-1 Soundsticks: 2 Plastik-Sticks, 405 mm lang, ø 15 mm und 80g leicht. Playing on http://online-casino-australia.net/ukash/, you get the feeling you are actually standing in a casino. Sehen aus wie echte Drumsticks mit dem Unetrsschied, dass sie Gummi-Spitzen, einem 1,5 m langes Kabel und zusätzlich je 1 Button am Stick versehen sind. Die Sticks werden wie die DP-1 Pads an die Casiotones angeschlossen und durch "schütteln" in der Luft oder schlagen auf Tisch, Kopf, Wand oder was auch immer gespielt. Trick 17: beim normalen Schlagen erklingt immer der gleiche Ton, erst durch drücken des Buttons + schlagen erklingt der 2te Ton.

Casio DP-1 Pads
Casio macht alles! Alles wird probiert: Taschenrechner die musizieren, Uhren die funken oder MP3s spielen. Eine kurze Zeit sprang man auf den Zug der Drumpads auf: Simmons SDS-V oder Rolands Octapads lassen grüßen – Casio ging sogar noch etwas innovativer vor.

Die runden Drumpads DZ-20S & DZ-30B für den DZ-1 (Katalog '86: "Drum-Pads in naher Zukunft erhältlich) waren schon ein Knaller – unter die Augen sind sie mir bisher nicht gekommen. Stattdessen wurden für einige Casiotone Superdrum-Keyboards externe Pads angeboten, die DP-1.

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Diese bestanden aus 2 Oktaederförmigen gelben Gummi-Pads die paarweise über Stereo-Miniklinke an folgende Modelle angeschlossen werden konnten: MT-500, CT-510, MT-205, CT-450, MT-220 und MT- 540. Max. 4 Pads à 2 Schlagflächen = 8 Drumsounds) konnten somit mit Drumsticks angetriggert werden. Klar: ohne Anschlagdynamic und natürlich nicht per MIDI steuerbar. Jedes der Keyboards verfügte seitlich über 4 Mini-Klinken-Eingänge wobei nur 4 dieser Modelle auch selber über gelbe Pads auf dem Keyboard verfügte. 2 gingen gänzlich leer aus (MT-205, CT-450) – trotzdem sind alle Sounds enthalten und können extern angetrigegrt werden.

Hier einige Demos vom MT-205 die über die DP-1 getriggert werden: Bassdrum & Snare, HiHats, Bongos, Rim & Claps.

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Casio RZ-1 Drumcomputer
Der RZ-1 verfügt zunächst über 12 (36 im RZ-1+) fest gespeicherte PCM-Schlagzeugsamples und kann darüber hinaus bis zu vier weitere Sounds mit 8 Bit bei einer Abtastate von 20 kHz und max. 0.8 Sekunden in den RAM-Speicher sampeln. Diese liessen sich auf 2 x 0.4 oder 4 x 0.2 Sekunden aufteilen und auf vier Pads verteilen. Knurrige Bass Drums, zackige Snares und verrauschte High Hats auf bruchteilen einer Sekunde zu bannen klingt pervers, konnte aber, dank ungewollter klicks und cuts, durchaus inspirierend sein.

Perkussive Klänge oder Rides und Crashs lassen sich damit aber nur unbefriedigend sampeln, die Abtastzeit wäre einfach zu kurz geraten. Die RZ-1+ besaß darüber hinaus auch noch zwei weitere Schalter die zwischen 3 Drum-Sets umschalten konnten: Electro, Punch und Percussion sowie ein zweites Sampling-Set à 4 Sounds.
Die RZ-1 besitzt, wie auch die Roland TR-Reihe, Einzelausgänge und Volumenfader für die einzelnen Soundregionen, einige Sounds teilten sich einen Fader (Percussions). Aus eigener Erfahrung weiss ich, dass (zumindest in der RZ-1+) Roland-Samples zum Einsatz kamen – die Chips waren eindeutig mit „Roland“ beschriftet, klangen aber (dank 8-Bit) durchaus eigenständig und waren weit von eienr 909/ 808 entfernt.

Ein kleines beleuchtetes Display und ein Cassetten-Interface bot die Möglichkeit der Soundarchivierung auf Tape, Midi-Dump beherrscht die RZ-1 wohl auch, der Galaxy+ -Editor bietet eine Sound und Daten-Dump-Funktion an. Der interne Speicher umfasst bis zu 99 Pattern und 20 Songs die miteinander verkettet werden können. Rundum eine solide Drummachine, Keine Wunder die man erwarten darf, aber ein kleines Trommelmonster mit „Biss“ wenn sie vernünftig ausgesteuert und mit Effekten versehen wird.