FM-syntese - hvordan det fungerer
FM-syntese er en grunnleggende lydsyntesemetode som er vanskelig å forutsi med tanke på resultatene. I dette praktiske tipset forklarer vi det grunnleggende i FM-syntese og viser deg noen lydeksempler.
Hva er FM-syntese?
I utgangspunktet bør du vite følgende om FM-syntese:
- FM-syntese er en lydsynteseprosess som lager kunstige lyder eller endrer naturlige lyder.
- "FM" i FM-syntese står for "Frequency Modulation".
- FM-syntese ble oppfunnet av John Chowning på begynnelsen av 1970-tallet.
- I en teknisk artikkel og sin bok forklarer han parametrene nøyaktig og gir innledende instruksjoner om hvordan man kan reprodusere naturlige instrumentlyder ved hjelp av FM-syntese.
- FM-syntese brukes i mange tastaturer og synthesizere, for eksempel Yamaha DX7 og FM7 fra Native Instruments.
- Andre lydsyntesemetoder inkluderer additiv syntese, som kan høres i denne YouTube-videoen, i tillegg til bølgbar og granulær syntese, subtraktiv syntese, amplitudemodulering eller ringmodulering, fysisk modellering eller bølgeforming med oppslagstabeller.
Slik fungerer FM-syntese
I prinsippet fungerer FM-syntese ved å bruke en formel som enkelt kan implementeres i både analoge kretsløp og digital programmering for å produsere komplekse lyder. I det følgende forklarer vi de grunnleggende begrepene for FM-syntese. Tidsserier og spektre, samt lenker til YouTube-videoer som også inneholder de resulterende lydene, finner du i følgende bildegalleri.
- FM-syntese begynner i utgangspunktet med en formel som består av en bærefrekvens og en modulasjonsfrekvens: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Spektret er konstruert symmetrisk rundt bærefrekvensen eller bærefrekvensen fc. Disse symmetriske frekvensene kalles "sidebånd".
- Modulasjonsfrekvensen fm gir deg repetisjonsfrekvensen for frekvensmodulasjonen. Lave verdier er en lavfrekvensoscillator (LFO) og vibrato kan høres. Ved høyere frekvenser er modulasjonen så rask at det opprettes et komplekst lydinntrykk.
- Modulasjonsindeksen β bestemmer båndbredden, lydens fylde. Den spesifiserer dybden av modulering. Antall sidebånd er ca. 2 × (β + 2).
- Frekvensene til sidebåndene er fc + k fm, hvor k er et positivt eller negativt heltall.
- Hvis frekvensene blir for høye for samplingshastigheten, skjer aliasing: en frekvens på 10000 + 1000 blir 10000 - 1000 osv.
- "Negative" frekvenser reflekteres også, nemlig ved 0 Hz. -10 Hz blir 10 Hz, men utenfor fase med 180 °.
- Hvis du holder forholdet mellom fc og fm og modulasjonsindeksen ß konstant, vil bølgeformen bli transponert når du endrer bærefrekvens. Slik kan du lage et "instrument" med en homogen klang.
- For at fc skal være den grunnleggende frekvensen for lyden, må fm være minst dobbelt så stor som fc, ettersom dette er den eneste måten at alle frekvenser under bæreren blir "negative" frekvenser og, etter refleksjon, er 0 Hz høyere enn fc selv. Unntak: fm = fc
I ytterligere praktiske tips på nettet fra CHIP, vil vi forklare hvordan du kan koble det elektriske pianoet til en PC og hva General MIDI handler om.