FM sintēze - kā tā darbojas
FM sintēze ir pamata skaņas sintēzes metode, kuru ir grūti paredzēt tās rezultātu izteiksmē. Šajā praktiskajā padomā mēs izskaidrojam FM sintēzes pamatus un parādīsim dažus pamatotus piemērus.
Kas ir FM sintēze?
Parasti par FM sintēzi jāzina šādi:
- FM sintēze ir skaņas sintēzes process, kas rada mākslīgas skaņas vai modificē dabiskās skaņas.
- "FM" FM sintēzē apzīmē "frekvences modulāciju".
- FM sintēzi izgudroja Džons Čērings 70. gadu sākumā.
- Tehniskajā rakstā un savā grāmatā viņš precīzi izskaidro parametrus un sniedz sākotnējus norādījumus, kā, izmantojot FM sintēzi, reproducēt dabisko instrumentu skaņas.
- FM sintēze tiek izmantota daudzās tastatūrās un sintezatoros, piemēram, Yamaha DX7 un FM7 no Native Instruments.
- Citās skaņas sintēzes metodēs ietilpst piedevu sintēze, kā var dzirdēt šajā YouTube video, kā arī viļņu galviņu un granulu sintēze, subtraktīvā sintēze, amplitūdas modulācija vai gredzena modulācija, fiziskā modelēšana vai viļņu veidošana ar uzmeklēšanas tabulām.
Tas darbojas kā FM sintēze
FM sintēze principā darbojas, izmantojot formulu, kuru var viegli ieviest gan analogās shēmās, gan digitālā programmēšanā, lai radītu sarežģītas skaņas. Turpmāk mēs izskaidrojam FM sintēzes pamatnoteikumus. Laika sērijas un spektri, kā arī saites uz YouTube videoklipiem, kas satur arī izrietošās skaņas, ir atrodami šajā attēlu galerijā.
- FM sintēze galvenokārt sākas ar formulu, kas sastāv no nesējfrekvences un modulācijas frekvences: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Spektru veido simetriski ap nesēja frekvenci vai nesējfrekvenci fc. Šīs simetriskās frekvences sauc par "sānu joslām".
- Modulācijas frekvence fm dod jums frekvences modulācijas atkārtošanās ātrumu. Zemas vērtības ir zemas frekvences oscilators (LFO), un vibrāciju var dzirdēt. Augstākās frekvencēs modulācija notiek tik ātri, ka tiek radīts sarežģīts skaņas iespaids.
- Modulācijas indekss β nosaka joslas platumu, skaņas pilnību. Tas norāda modulācijas dziļumu. Sānu joslu skaits ir aptuveni 2 × (β + 2).
- Sānu joslu frekvences ir fc + k fm, kur k ir pozitīvs vai negatīvs vesels skaitlis.
- Ja frekvences kļūst pārāk augstas izlases frekvencei, rodas alias: frekvence 10000 + 1000 kļūst par 10000 - 1000 utt.
- Atspoguļojas arī "negatīvās" frekvences, proti, pie 0 Hz. -10 Hz kļūst par 10 Hz, bet ārpus fāzes par 180 °.
- Ja saglabājat nemainīgu fc un fm attiecību un modulācijas indeksu β, viļņu forma tiks transponēta, mainot nesēja frekvenci. Tādējādi jūs varat izveidot "instrumentu" ar viendabīgu tembru.
- Lai fc būtu skaņas pamatfrekvence, fm jābūt vismaz divreiz lielākam par fc, jo tikai tā visas frekvences, kas atrodas zem nesēja, kļūst par “negatīvām” frekvencēm un pēc pārdomām ir par 0 Hz augstākas nekā pati fc. Izņēmums: fm = fc
Turpmākos praktiskos CHIP tiešsaistes padomos mēs izskaidrosim, kā jūs varat savienot savas elektriskās klavieres ar datoru un kas vispār ir MIDI.