Sinteza FM - kako deluje
FM sinteza je osnovna metoda sinteze zvoka, ki jo je težko predvideti glede na njene rezultate. V tem praktičnem nasvetu razložimo osnove sinteze FM in vam pokažemo nekaj zvočnih primerov.
Kaj je sinteza FM?
V bistvu morate vedeti naslednje o sintezi FM:
- FM sinteza je postopek sinteze zvoka, ki ustvarja umetne zvoke ali spreminja naravne zvoke.
- "FM" v sintezi FM pomeni "Frekvenčna modulacija".
- Sintezo FM je izumil John Chowning v zgodnjih 70. letih.
- V tehničnem članku in svoji knjigi natančno razloži parametre in poda začetna navodila, kako reproducirati naravne zvoke instrumentov s sintezo FM.
- FM sinteza se uporablja na številnih tipkovnicah in sintetizatorjih, kot sta Yamaha DX7 in FM7 podjetja Native Instruments.
- Druge metode sinteze zvoka vključujejo aditivno sintezo, kot je mogoče slišati v tem YouTubovem videoposnetku, pa tudi valovno in zrnato sintezo, odštevanje, amplitudno modulacijo ali modulacijo obroča, fizično modeliranje ali oblikovanje valov s preglednimi tabelami.
Tako deluje sinteza FM
Načeloma sinteza FM deluje po formuli, ki jo je mogoče enostavno implementirati v analognih vezjih in digitalnem programiranju za proizvodnjo zapletenih zvokov. V nadaljevanju pojasnjujemo osnovne pogoje sinteze FM. Časovne vrste in spekter ter povezave do YouTubovih videoposnetkov, ki vsebujejo tudi nastale zvoke, najdete v naslednji galeriji slik.
- Sinteza FM se v osnovi začne s formulo, sestavljeno iz nosilne frekvence in modulacijske frekvence: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Spekter je zgrajen simetrično okoli nosilne frekvence ali nosilne frekvence fc. Te simetrične frekvence imenujemo "stranski pasovi".
- Frekvenca modulacije fm omogoča hitrost ponavljanja frekvence modulacije. Nizke vrednosti so nizkofrekvenčni oscilator (LFO) in slišati je vibrato. Pri višjih frekvencah je modulacija tako hitra, da se ustvari zapleten zvočni vtis.
- Modulacijski indeks β določa pasovno širino, polnost zvoka. Določa globino modulacije. Število stranskih pasov je približno 2 × (β + 2).
- Frekvence stranskih pasov so fc + k fm, kjer je k pozitivno ali negativno celo število.
- Če frekvence postanejo previsoke za hitrost vzorčenja, se pojavi vzdevek: frekvenca 10000 + 1000 postane 10000 - 1000 itd.
- Odsevajo se tudi "negativne" frekvence, in sicer pri 0 Hz -10 Hz postane 10 Hz, vendar iz faze za 180 °.
- Če ohranite razmerje med fc in fm in indeks modulacije β konstantno, se bo valna oblika prenesla, ko spremenite nosilno frekvenco. Tako lahko ustvarite "instrument" z homogenim tembrom.
- Da je fc osnovna frekvenca zvoka, mora biti fm vsaj dvakrat večja od fc, saj je to edini način, da vse frekvence pod nosilcem postanejo "negativne" frekvence in so po premisleku za 0 Hz višje od samega fc. Izjema: fm = fc
V nadaljnjih spletnih praktičnih nasvetih CHIP vam bomo razložili, kako lahko svoj električni klavir povežete z osebnim računalnikom in kaj sploh pomeni General MIDI.