# FK Rig: ein Gitarren-Rig, berechnet aus dem Schaltplan > Devlog mit Video: wie FK Rig Verstärker, Pedale, Boxen und Mikrofone aus Schaltplänen und Datenblättern berechnet, und wo die FK Audio Suite als Projekt heute steht. Vor knapp zwei Wochen habe ich hier beschrieben, warum meine Instrumente [ihren Klang berechnen, statt Aufnahmen abzuspielen](/de/beitraege/physik-statt-samples/). Seitdem ist viel passiert: FK Rig ist in Version 1.0 fertig, die FK Audio Suite ist als öffentliche Beta zu haben, und es gibt ein Video, das das ganze Rig in knapp zwei Minuten zeigt. Jeder Ton darin ist FK Rig, gespielt mit meiner Gitarre. Dieser Beitrag geht tiefer: was in FK Rig zwischen Eingang und Ausgang passiert, wie das Video entstanden ist, und was hinter der FK Audio Suite als Projekt steckt. ## Die Kette: wie auf dem Pedalboard FK Rig ist ein vollständiges Rig für Gitarre und Bass: Eingang, Pedale, Verstärker, Box, Mikrofone, Effekte, Ausgang. Das Signal läuft von links nach rechts, jedes Glied lässt sich anklicken, umstellen oder überbrücken. Das klingt selbstverständlich, ist aber eine bewusste Entscheidung: Wer Gitarre spielt, denkt in genau dieser Reihenfolge, also soll auch die Software so aussehen. ## Verstärker aus der Schaltung Die meisten Amp-Simulationen arbeiten mit Aufnahmen eines echten Verstärkers oder mit einem neuronalen Netz, das darauf trainiert wurde. FK Rig geht einen anderen Weg und berechnet die Schaltung selbst: - **Vorstufen** aus Trioden mit ihren echten Arbeitspunkten: Betriebsspannung, Anoden- und Kathodenwiderstand, Kathodenkondensator. Die Verzerrung entsteht dort, wo sie auch im echten Amp entsteht. - **Klangregelung** aus den tatsächlichen Widerständen und Kondensatoren. Deshalb beeinflussen sich Bass, Mitten und Höhen gegenseitig wie am Original, und die Kurve im Plugin zeigt genau das. - **Endstufe** mit Phasendreher, Ausgangsübertrager und Sag, also dem Einbrechen der Stromversorgung, wenn man hart anschlägt. - **Lautsprecher als Last**: Die Endstufe sieht keinen festen Widerstand, sondern die Impedanz der Box, die sich mit der Frequenz ändert. Stand heute sind das **24 Verstärker**, von cleanen amerikanischen Combos über britischen Crunch bis zu modernem High-Gain, dazu vier eigene FK-Modelle. Keiner davon ist im Code ein Sonderfall: Jeder Verstärker ist ein Datensatz, der beschreibt, welche Stufen er hat und welche Bauteilwerte darin stecken. Ein neuer Amp heißt also einen neuen Datensatz anlegen, nicht die Engine umbauen. ## Pedale nach Originalschaltung Für die Effektpedale habe ich einen eigenen Schaltungslöser in C++ geschrieben. Er rechnet die Bauteile, die in Pedalen typischerweise stecken, in Echtzeit: Operationsverstärker, Dioden als Clipper, Transistoren und JFETs, OTAs in Kompressoren und Fotowiderstände in Phasern. Ein Overdrive klingt deshalb nach seiner Schaltung, und wenn man den Drive-Regler aufdreht, verschiebt sich nicht einfach ein Pegel, sondern das Verhalten der Dioden. Dazu kommen die Effekte, die man hinter dem Verstärker erwartet: Delay, Hall, Chorus, Phaser, EQ, Noise Gate und Kompressor. ## Boxen und Mikrofone Auch die Boxen sind keine aufgenommenen Impulsantworten. Eine Box entsteht aus ihrem Gehäuse (offen, geschlossen, Größe, Anzahl der Lautsprecher) und aus dem Datenblatt des Lautsprechers, dessen Frequenzgang aus den Herstellerangaben übernommen ist. **12 Boxen** sind dabei, vom kleinen 1×8 bis zum 4×12-Stack und einer Bassbox. Vor jeder Box stehen **zwei Mikrofone**, die man mit der Maus über den Lautsprecher zieht. In der Mitte klingt es hell und direkt, zum Rand hin weicher, näher dran mit mehr Bass. Dynamische, Kondensator- und Bändchenmikrofone sind jeweils mit ihrem Frequenzgang und ihrer Richtcharakteristik beschrieben. Im Video sieht und hört man, wie sich der Klang ändert, während das Mikrofon wandert. ## Selbst bauen: Amp Builder und Effect Builder Weil alles aus Bausteinen besteht, kann man auch selbst bauen. Der **Amp Builder** ist ein Graph-Editor: Röhrenstufe, Gain-Regler, Klangregelung, Endstufe, verbunden wie im Schaltplan. Jeder Baustein hat seine Werte (Röhrentyp, Spannung, Widerstände), und während man sie ändert, hört man das Ergebnis sofort im Rig. Das fertige Modell speichert man als Datei, genau im selben Format wie die eingebauten Verstärker. Der **Effect Builder** macht dasselbe für Pedale: OP-Verstärker-Stufen, Diodenclipper, Filter, Kompressorzellen und modulierte Delays zu einem eigenen Pedal zusammenstecken und in die Kette legen. Am Ende des Videos spielt ein selbst gebautes Overdrive vor einem Amp aus dem Amp Builder. ## Eine Oberfläche für alle Plugins FK Rig ist das erste von mehreren Plugins, und alle teilen sich dieselbe Bedienoberfläche: eine eigene, vollständig vektorbasierte UI-Bibliothek, die direkt an den Zustand der Parameter gebunden ist. Rückgängig machen, Automation in der DAW und Presets kommen dadurch von selbst mit, statt für jedes Plugin neu gebaut zu werden. Die Oberfläche gibt es auf Deutsch und Englisch, und sie skaliert ohne Unschärfe auf jede Fenstergröße. ## Wie das Video entstanden ist Das Video ist keine Bildschirmaufnahme und wurde nicht von Hand geschnitten. Die Oberfläche wird Bild für Bild aus einem Test-Programm gerendert, das das Plugin wie ein Benutzer bedient: Module anklicken, Regler drehen, Mikrofon verschieben. Den Ton habe ich als trockenes Gitarrensignal (DI) eingespielt und anschließend offline durch genau dieselbe Engine gerechnet, mit jeder Umschaltung an der Stelle, an der sie auch im Bild passiert. Was man hört, ist also exakt das, was das Plugin bei diesen Einstellungen macht. Die Einblendung „Now playing“ zeigt jederzeit Amp, Box und Effekte. ## FK Audio Suite: das Projekt dahinter FK Rig ist Teil der FK Audio Suite, meiner eigenen Audio-Workstation für Linux und Windows. Angefangen hat sie als Hobbyprojekt, weil die großen Musikprogramme unter Linux nicht laufen. Inzwischen ist daraus ein kleines Ökosystem geworden: - **Die DAW** zum Aufnehmen, Bearbeiten und Mischen, mit Audio- und MIDI-Spuren, Mischpult, Automation und Export. Sie ist freie Software unter der GPLv3 und kostenlos, ohne Abo und ohne Konto. Fremde Plugins prüft sie in einem eigenen Prozess, ein fehlerhaftes Plugin reißt sie also nicht mit. Aktuell ist Version 0.6 als öffentliche Beta. - **Die Plugins** FK Rig, FK Grand, FK Wave, FK Orchestra und FK Drums, jeweils als VST3 und eigenständiges Programm, also auch in Reaper, Bitwig, Cubase und jeder anderen DAW. Jedes hat eine kostenlose Lite-Version; FK Rig Lite (Tweed 59 und British 800, drei Boxen, Gate, Kompressor und Overdrive) liegt der DAW direkt bei. - **Lizenzen ohne Kundenkonto**: Ein Pro-Schlüssel wird offline geprüft, das Plugin braucht keine Internetverbindung. Lizenzen, Downloads und Updates laufen über einen eigenen kleinen Lizenzdienst, der so wenig Daten wie möglich speichert. - **Release-Pipeline je Produkt**: Jedes Plugin wird getrennt für Linux und Windows gebaut, getestet, verpackt und veröffentlicht. Technisch steht das Ganze auf C++23, JUCE und der Tracktion Engine. Die Anforderungen, die Architektur und die technischen Entscheidungen sind meine; bei der Umsetzung hilft mir ein KI-Assistent, und als Java-Entwickler lerne ich an diesem Projekt C++. ## Was als Nächstes kommt Bei FK Rig steht vor allem der Vergleich mit echten Verstärkern an, Ohr an Ohr, und weitere Modelle, die jetzt nur noch Datensätze sind. Bei der DAW geht es Richtung nächste Beta, und FK Grand und FK Orchestra bekommen ihre physikalischen Engines weiter ausgebaut. ## Was das mit Geschäftssoftware zu tun hat Die Grundidee hinter FK Rig ist dieselbe, die ich in Anwendungen für Betriebe verfolge: Das Verhalten steckt in Daten, nicht in Sonderfällen im Code. Ein neuer Verstärker ist ein Datensatz, so wie eine neue Filiale oder ein neuer Dienstplan in einer gut gebauten Anwendung keine Programmierung braucht. Und Echtzeit-Audio erzwingt eine Sorgfalt bei Tests und Abläufen, von der jede Schnittstelle profitiert. FK Rig Lite und die DAW gibt es kostenlos auf [fk-audiosuite.com](https://fk-audiosuite.com/de/), mehr zum Projekt im Portfolio unter [FK Audio Suite](/de/portfolio/fk-audio-suite/). Über Rückmeldungen von Gitarristen und Entwicklern freue ich mich.