FM-syntese - hvordan det fungerer
FM-syntese er en grundlæggende lydsyntesemetode, der er vanskelig at forudsige med hensyn til dens resultater. I dette praktiske tip forklarer vi det grundlæggende i FM-syntese og viser dig nogle lydeksempler.
Hvad er FM-syntese?
Grundlæggende skal du vide følgende om FM-syntese:
- FM-syntese er en lydsynteseproces, der skaber kunstige lyde eller ændrer naturlige lyde.
- "FM" i FM-syntese står for "Frequency Modulation".
- FM-syntese blev opfundet af John Chowning i de tidlige 1970'ere.
- I en teknisk artikel og hans bog forklarer han parametrene præcist og giver indledende instruktioner om, hvordan man gengiver naturlige instrumentlyde ved hjælp af FM-syntese.
- FM-syntese bruges i mange tastaturer og synthesizere, såsom Yamaha DX7 og FM7 fra Native Instruments.
- Andre lydsyntesemetoder inkluderer additiv syntese, som det kan høres i denne YouTube-video, såvel som bølgbar og granulær syntese, subtraktiv syntese, amplitudemodulation eller ringmodulering, fysisk modellering eller bølgeforming med opslagstabeller.
Sådan fungerer FM-syntese
I princippet fungerer FM-syntese ved hjælp af en formel, der let kan implementeres i både analoge kredsløb og digital programmering til at producere komplekse lyde. I det følgende forklarer vi de grundlæggende udtryk for FM-syntese. Tidsserier og spektre samt links til YouTube-videoer, der også indeholder de resulterende lyde, kan findes i følgende billedgalleri.
- FM-syntese begynder dybest set med en formel, der består af en bærefrekvens og en modulationsfrekvens: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Spektret er konstrueret symmetrisk omkring bærefrekvensen eller bærefrekvensen fc. Disse symmetriske frekvenser kaldes "sidebånd".
- Modulationsfrekvensen fm giver dig gentagelsesfrekvensen for frekvensmoduleringen. Lave værdier er en lavfrekvensoscillator (LFO), og vibrato kan høres. Ved højere frekvenser er moduleringen så hurtig, at der skabes et komplekst lydindtryk.
- Moduleringsindekset β bestemmer båndbredden, lydens fylde. Det specificerer dybden af modulation. Antallet af sidebånd er ca. 2 × (β + 2).
- Frekvenserne for sidebåndene er fc + k fm, hvor k er et positivt eller negativt heltal.
- Hvis frekvenserne bliver for høje til prøvehastigheden, sker aliasing: en frekvens på 10000 + 1000 bliver 10000 - 1000 osv.
- "Negative" frekvenser reflekteres også, nemlig ved 0 Hz. -10 Hz bliver 10 Hz, men ude af fase med 180 °.
- Hvis du holder forholdet mellem fc og fm og modulationsindekset β konstant, overføres bølgeformen, når du ændrer bærefrekvensen. Sådan kan du oprette et "instrument" med en homogen klods.
- For at fc skal være den grundlæggende frekvens af lyden, skal fm være mindst dobbelt så stor som fc, da dette er den eneste måde, hvorpå alle frekvenser under bæreren bliver "negative" frekvenser og efter spejling er 0 Hz højere end fc selv. Undtagelse: fm = fc
I yderligere CHIP online praktiske tip vil vi forklare, hvordan du kan tilslutte dit elektriske klaver til en pc, og hvad General MIDI handler om.