FM Synthesis هو المهندس الصوتي وراء بعض المقطوعات الموسيقية الأكثر شهرة في الثمانينيات والتسعينيات. فقد أحدثت ثورة في الإنتاج الموسيقي بأصواتها المميزة والانتقائية.

من الطنين الكهربائي لخطوط الجهير المشوّهة إلى الوميض البلوري للأجراس الرقمية، وضع توليف FM الأساس لموجة جديدة من الموسيقى. ومع ذلك، بالنسبة للعديد من المنتجين الطموحين، قد يبدو توليف FM معقدًا ومربكًا، خاصةً عندما تبدأ في البحث في الشبكة المعقدة من المودل والناقلات.

لكن لا تخف! في هذا المقال، سنقوم بإزالة الغموض عن توليف FM، وتفكيك مكوناته، واستكشاف بعض الخيارات المختلفة لمركّبات الأجهزة والبرمجيات التي يمكنك إضافتها إلى ترسانتك اليوم.

ما هو تركيب FM؟

توليف FM هو اختصار لتوليف تعديل التردد.

ويتضمن في جوهره تعديل تردد أحد الأشكال الموجية (الموجة الحاملة) بتردد شكل موجي آخر (المغير)، مما يؤدي إلى إنتاج أصوات توافقية وغير توافقية معقدة غنية وديناميكية. يمكن للتفاعل بين الموجة الحاملة والمُعدِّل أن ينتج مجموعة واسعة من النغمات، بدءاً من الآلات ذات الصوت الطبيعي إلى الأصوات الرقمية الجديدة كلياً التي يصعب تصنيفها.

تبدأ العملية بالحامل، مثل شكل موجي بسيط مثل الموجة الجيبية الأساسية، والتي تبدو في حد ذاتها نقية وغير متكلفة. ثم يقوم المُعدِّل، وهو شكل موجي آخر، بتغيير تردد الموجة الحاملة، مقدماً ترددات جديدة تسمى النطاقات الجانبية. يحدد تردد المغير وسعته طابع الصوت الناتج وشدته. من خلال ضبط هذه المعلمات، إلى جانب مؤشر التعديل، يمكنك توليد طيف واسع من التركيبات الصوتية.

ما يجعل توليف FM قويًا بشكل خاص هو قدرته على إنشاء أصوات معقدة باستخدام كميات منخفضة نسبيًا من الطاقة الحسابية. هذا هو أحد الأسباب التي جعلته شائعًا جدًا في المزج الرقمي في الثمانينيات. على الرغم من تعقيدها التقني، يمكنك فتح عالم من إمكانيات تصميم الصوت عندما تفهم سير عملها الأساسي.

مكونات توليف FM

لفهم سحر توليف FM بشكل كامل، عليك أولاً فهم مكوناته الرئيسية، حيث يلعب كل منها دورًا مميزًا في تشكيل الصوت النهائي. بدءًا من المشغلات التي تعمل كلبنات بناء لنغمات FM إلى الرقص بين الناقل والمعدِّلات، هناك العديد من العناصر التي تجتمع معًا لإنشاء الأصوات التي يشتهر بها توليف FM. دعونا نتعمق في كل منها!

المشغلون

مشغلات FM هي مكونات توليد الصوت الأساسية في تركيب FM. وهي تعمل بشكل أساسي كمذبذبات تناظرية فردية. يمكن أن يعمل كل مشغل FM إما كحامل، ينتج صوتًا مسموعًا، أو كمعدِّل يؤثر على التردد، وبالتالي على جرس الإشارة الحاملة.

تولد المشغلات أشكالًا موجية أساسية - مثل الموجات الجيبية - والتي يمكن تعديلها بعد ذلك لإنشاء أصوات أكثر تعقيدًا. ومع ذلك، تكمن القوة الحقيقية لتوليف FM في كيفية ترابط هذه المشغلات وتعديلها. ونتيجة لذلك، يمكنك الوصول إلى مجموعة واسعة من الأصوات.

الناقلات والمُعدِّلات

يشير "الناقلون" و"المغيرون" إلى الأدوار التي يمكن أن يلعبها المشغلون في عملية التوليف.

الناقلات هي المشغلات التي تنتج الصوت الفعلي الذي تسمعه، والتي تعمل كإشارة صوتية أساسية، بينما لا تنتج المشكّلات صوتاً مسموعاً مباشرةً للمستمع. وبدلاً من ذلك، فإنها تؤثر على تردد الناقل أو "تعدل" تردده، وبالتالي تغير محتواه التوافقي وجرسه.

التفاعل بين هذين الاثنين هو ما يولد الأصوات المعقدة الموجودة في توليف FM. عندما تقوم بتغيير التردد والسعة ومؤشر التعديل للمعدِّلات، يمكنك إنشاء كل شيء بدءًا من تأثيرات الاهتزازات الدقيقة إلى التغييرات الدراماتيكية في البنية التوافقية للصوت.

الخوارزميات

أحب أن أفكر في خوارزميات FM على أنها المخططات التي تحدد كيفية ترابط المشغلات. تمثل كل خوارزمية تكوين مشغل معين، وتحدد المسارات التي تؤثر من خلالها على بعضها البعض.

بشكل أساسي، تحدد الخوارزميات بنية التعديل، وتحدد أي المشغلات تعدل المشغلات الأخرى وبأي ترتيب تحدث التفاعلات. هذا الإطار الهيكلي هو المفتاح، حيث أنه يؤثر بشكل مباشر على الإمكانيات الزمنية. يمكن أن تنتج خوارزميات مختلفة نتائج مختلفة إلى حد كبير باستخدام أنماط مختلفة من توجيه التعديل، حتى مع نفس مجموعة المشغلات.

مولدات المغلفات

بعد ذلك، لدينا مولدات المغلفات، وهي موجودة لتشكيل المحيط الديناميكي للصوت بمرور الوقت. وهي تحدد كيفية تغير سعة كل من الناقلات والمعدلات من لحظة تشغيل النغمة حتى انتهائها، مما يؤثر على التعبير العام للصوت وحركته.

تستخدم مولدات الأظرف عادةً معلمات ADSR - الهجوم، والتضاؤل، والاستدامة، والإصدار - للتحكم الدقيق في سرعة وصول الصوت إلى ذروة الصوت (الهجوم)، وكيفية انخفاضه إلى مستوى الاستدامة، وأخيرًا كيفية تلاشيه (الإصدار).

من خلال استخدام مولدات المغلفات في تركيب FM، لا يمكننا فقط نحت غلاف الصوت، بل يمكننا أيضًا تغيير الخصائص الزمنية بشكل كبير طوال مدة هذا الصوت.

النسب

يتم تعريف العلاقة بين ترددات الموجة الحاملة وإشارة المغير بنسبة التردد، وهذه النسبة هي التي تحدد الطبيعة التوافقية أو غير التوافقية لإخراج الصوت.

عندما تكون النسبة مكونة من أعداد صحيحة (مثل 1:1، 2:1، 3:2)، تحصل على أصوات توافقية وموسيقية متناسقة تشبه الآلات الموسيقية التقليدية. وهي الأصوات التي تكون فيها ترددات النغمات الترددية الناتجة مضاعفات صحيحة للتردد الأساسي.

من ناحية أخرى، عندما تنطوي النسبة على علاقات غير صحيحة (مثل 1.5:1، 2.7:1)، تكون النتيجة أصواتاً غير متناغمة وغالباً ما تكون أصواتاً إيقاعية أو شبيهة بالجرس، وهي أصوات متنافرة موسيقياً. لا تحتوي هذه الأصوات غير المتناغمة على نغمات ذات مضاعفات صحيحة للتردد الأساسي، ولهذا السبب غالباً ما تحصل على نغمات أكثر تعقيداً أو أصوات FM معدنية.

الملاحظات

تحدث التغذية الراجعة عندما يتم إعادة توجيه خرج المشغل (مولد موجة جيبية في هذا السياق) إلى نفسه. وتؤدي هذه العملية إلى إنشاء شكل موجي أكثر تعقيدًا، مما يؤدي إلى إدخال تناغمات أو نغمات إضافية لإثراء نسيج الصوت.

وتجدر الإشارة إلى أن التغذية الراجعة هي الأكثر شيوعًا في تطبيقها على المغير. عندما يقوم المشغل بتعديل التردد الخاص به من خلال التغذية الراجعة، فإنه يغير شكله الموجي، وينتقل من موجة جيبية بسيطة إلى شكل أكثر تعقيدًا. يضيف هذا التعقيد محتوى توافقي أو غير توافقي إلى الصوت، اعتمادًا على مقدار التغذية الراجعة المطبقة.

ونتيجة لذلك، يمكنك الحصول على مجموعة من النغمات المعقدة، من النغمات السميكة إلى النغمات الجهير القوية المشوهة. إنها أيضًا أداة رائعة لمصممي الصوت الذين يرغبون في إنشاء نغمات متطورة.

تاريخ موجز لتوليف FM

يدين توليف FM بالكثير من تطوره وانتشاره إلى عمل جون تشونينج. في أواخر الستينيات، بدأ تشونينج، وهو مؤلف موسيقي وباحث في جامعة ستانفورد، في استكشاف إمكانات توليف FM كوسيلة لخلق أصوات معقدة.

وقد أرسى اكتشافه الرائد، وهو أن تعديل تردد أحد الأشكال الموجية مع شكل موجي آخر يمكن أن ينتج طيفًا واسعًا من الأصوات التوافقية وغير التوافقية على حد سواء، الأساس لتوليف FM. لم تكن هذه الطريقة مبتكرة فحسب، بل كانت فعالة للغاية أيضًا، مما جعلها مناسبة للتطبيق الرقمي. وأدى عمل تشونينج في نهاية المطاف إلى قيام جامعة ستانفورد بترخيص هذه التقنية لشركة ياماها، وهو ما شكل بداية الرحلة التجارية لتوليف FM.

طُرحت ياماها GS-1 في عام 1980 وكانت أول آلة مزج FM تجارية تشق طريقها إلى صناعة الموسيقى. ومع ذلك، ونظراً لحجمه وتعقيده وتكلفته، لم يكن GS-1 متاحاً إلا لعدد قليل من الموسيقيين والاستوديوهات.

تغير هذا التفرد مع طرح Yamaha DX7 في عام 1983. استخدم DX7 مبادئ تشونينج لتوليف FM، على الرغم من أنه كان رائداً من حيث قدراته الصوتية وسهولة تكلفته وسهولة حمله. كانت أصواتها متميزة بشكل لا يصدق، حيث كانت تقدم ذلك الجرس الصوتي الرقمي الساطع والغني الذي كان عنصرًا أساسيًا في موسيقى الثمانينيات، خاصة في موسيقى البوب والروك.

من نواحٍ عديدة، شكّل إدخال هذا الجهاز الذي يعمل على موجات FM تحولاً كبيراً في مشهد الإنتاج الموسيقي، مما شجع على اعتماد آلات المزج الرقمية.

بالطبع، لم يتوقف إرث تركيب FM مع الأجهزة.

مع انتقال العالم إلى العصر الرقمي، وجد توليف FM حياة جديدة في شكل ملحقات VST (تقنية الاستوديو الافتراضي). تحاكي أجهزة توليف البرامج هذه صوت ووظائف أجهزة توليف FM التقليدية مع توفير مرونة موسعة وتكامل في برامج تشغيل الآلات.

واليوم، لا تزال مركّبات FM تتطوّر، وتزوّد الموسيقيين والمنتجين بمجموعة أدوات متنامية باستمرار لتصميم الصوت.

مركّبات FM للأجهزة

أحدثت آلات توليف FM الأجهزة ضجة كبيرة في الثمانينيات، وأصبحت بعض الطرازات من آلات توليف FM الكلاسيكية التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم. دعونا نلقي نظرة على بعض القطع الأكثر شهرة من معدات FM.

ياماها DX7

كما ناقشنا من قبل، فإن ياماها DX7 هو إلى حد ما شخصية ضخمة في توليف FM. من نواحٍ عديدة، كان هذا الآلة التي تعمل على موجات FM هو الذي بشر بانتشار استخدام توليف تعديل التردد في إنتاج الموسيقى.

وصل DX7 إلى ذلك السوق في عام 1983 وغيّر المشهد بوضوحه وتوافقياته المعقدة وإمكانياته الصوتية اللامتناهية. أحبها الموسيقيون بسبب مجموعة الأصوات التي لا يمكن تخيلها، بما في ذلك البيانو الكهربائي والباصات التي ميزت صوت البوب في الثمانينيات. واليوم، لا يزال بإمكاننا سماع تلك البادّات الحالمة والنغمات الخارقة في موسيقى الموجة المركبة.

ومع ذلك، كان الجمال الحقيقي ل DX7 هو واجهته التي تضمنت عددًا متواضعًا من الأزرار وشريط تمرير بيانات واحد. كان هذا يمثل خروجاً عن الآلات التركيبية التناظرية المليئة بالمقابض في ذلك الوقت، مما شكل تحدياً للموسيقيين لاستكشاف تصميم الصوت بطرق جديدة. على الرغم من منحنى التعلّم، كان DX7 لا يزال موالفاً فعالاً نسبياً. وبفضل برمجته العميقة، قدم إبداعاً لا مثيل له في ذلك الوقت.

وحتى يومنا هذا، فهي واحدة من أكثر الآلات الموسيقية الكلاسيكية متانة وموثوقية، ولهذا السبب أصبحت من العناصر الأساسية في الاستوديوهات وعلى المسارح في جميع أنحاء العالم.

إليكترون ديجيتون

قام صانعو Elektron Digitone بإضفاء لمسة عصرية على توليف FM التقليدي، حيث مزجوا بين تعقيد توليد الصوت الرقمي وسير العمل البديهي الذي تشتهر به Elektron.

تم إصداره في أواخر عام 2010، حيث أعاد هذا المركب الرقمي المدمج FM تخيل توليف FM، مما جعله أكثر سهولة وتعبيرًا موسيقيًا من أي وقت مضى. وعلى عكس العديد من مركّبات FM الأخرى، فقد صُنع بواجهة أنيقة وسهلة الاستخدام وبنية قوية. في المرة الأولى التي لعبت فيها بواحد، فوجئت بمدى سهولة طلب الأصوات المختلفة دون منحنى التعلم الحاد المرتبط غالبًا بتوليف FM.

يتميز Digitone في جوهره بمحرك FM قوي مكون من 4 مشغلات FM، يكمله جهاز التسلسل المتدرج المميز من Elektron، مما يسمح للمستخدمين بطلب أنماط وتسلسلات إيقاعية معقدة. ويتخذ نهجًا أكثر ابتكارًا لتوليف FM من خلال تبسيط مصفوفة التعديل وتقديم تحكم عملي في تشكيل الصوت.

إن الدخول في وحل تصميم الصوت مع هذا السينث عملية بديهية أكثر مما تتوقع، ومع تضمين المرشحات والتأثيرات متعددة الأوضاع، ستحصل على دفء وعمق لطيفين يعملان كموازن للدقة الباردة المحتملة لأصوات FM الرقمية.

بالإضافة إلى حقيقة أنها تتألق كأداة موسيقية مستقلة، فإن إمكانيات MIDI و Overbridge تضمن ملاءمتها بشكل جميل لأي إعداد، مما يسد الفجوة بين بيئات إنتاج الموسيقى من الأجهزة والبرمجيات.

كورج أوبسيكس

كان Korg Opsix قفزة هائلة إلى الأمام في تطور تركيب تعديل التردد. فقد جمع بين عمق وتعدد استخدامات توليد صوت FM التقليدي مع مستوى من سهولة الوصول والتحكم العملي الذي لا يرتبط عادةً بمركبات FM.

طُرح Opsix في عام 2020 وسط انهيار عالمي ظاهري، وكان بمثابة ضوء ساطع لمحبي توليف FM ومركبات الأجهزة بشكل عام. فقد جعلت توليف FM الرقمي أكثر سهولة لمجموعة واسعة من المستخدمين دون التضحية بالتعقيد الصوتي الذي يجعلها تحظى بتقدير كبير.

واحدة من الميزات البارزة في Opsix هي واجهته المبتكرة، والتي تتضمن شاشة OLED مفصلة ومجموعة من المقابض والمنزلقات التي توفر تحكمًا فوريًا عن طريق اللمس في المعلمات. يعجبني السينث الملموس الذي يسهل التنقل فيه، لأنه يجعل من عملية الاتصال في النغمات المعقدة عملية أكثر سهولة.

بالإضافة إلى FM التقليدية، يوسع Opsix من نطاق لوحة ألوانه من خلال نهج هجين يتضمن تشكيل الموجات والتصفية والتأثيرات. يمكنك إنشاء طيف أوسع بكثير من الأصوات، من الأجراس البلورية إلى الوسادات المتطورة.

تتألق Opsix أيضاً في قدرتها على تجاوز الإعدادات الكلاسيكية المكونة من 4 مشغلين أو 6 مشغلين، حيث تقدم وضع FM "المعدل" الذي يقدم أوضاع مشغلين وخيارات تعديل جديدة. ويجعل منه جهاز التسلسل متعدد الألحان وتسلسل الحركة وأداة التضمين المتسلسل وأداة التعديلية قوة مطلقة لكل من إنتاج الاستوديو والعروض الحية.

مركّبات FM البرمجية

تهيمن البرمجيات على سوق الإنتاج الموسيقي هذه الأيام، وبفضل العديد من العلامات التجارية والمطورين الرائعين، هناك مجموعة من برامج موالفات FM الرائعة للاختيار من بينها.

Native Instruments FM8

لقد أصبح FM8 من Native Instruments's FM8 عملاقًا إلى حد ما في مجال مركّبات FM البرمجية. فمنذ طرحها كـ FM7 في عام 2002، اشتهرت بعمقها ومرونتها المتطورة.

استنادًا إلى التراث الغني لتوليف FM، يقدم FM8، الذي يبلغ عمره 18 عامًا، لمسة عصرية نسبيًا مع واجهة سهلة الاستخدام وإمكانيات صوتية لا حصر لها. فهو يجمع بخبرة بين التركيبات المعقدة والغنية بالتوافقيات التي يتميز بها توليف FM مع تصميم معاصر يبسط عملية البرمجة، مما يجعله في متناول جميع أنواع المستخدمين.

لقد كانت واحدة من أوائل آلات المزج البرمجية التي حصلت عليها وما زلت أستخدمها حتى يومنا هذا.

يوجد في قلب FM8 محرك الصوت القوي الخاص به، وهو أكثر من قادر على إنتاج كل شيء بدءًا من نغمات الجرس الكلاسيكية الدافئة التي تذكرنا بمركبات FM القديمة إلى التركيبات المتطورة والتقدمات التي تدفع حدود التركيب الرقمي تمامًا.

قد تبدو شاشة المصفوفة قديمة بعض الشيء في هذه المرحلة، ولكن مع وجود مكتبة ضخمة من الإعدادات المسبقة، سيكون لديك دائمًا نقطة بداية جيدة لبدء الاستكشاف.

حركة تدفق الموجات

قد تكون Waves Flow Motion واحدة من أفضل سينثورات البرامج المفضلة لدي التي ظهرت في العقد الماضي. هناك شيء ما يتعلق بالعزيمة والحدة التي تحصل عليها من صوت FM الذي يصعب العثور عليه في أي مكان آخر.

يمزج بشكل جميل بين تقنيات توليف FM التقليدية مع واجهة جذابة بصرياً وبديهية للغاية. إحدى الطرق التي تمكّنت Waves من خلالها من تمييز هذا المركب هي تقديم تجربة فورية وعملية للمستخدمين. إذا لم تكن قد رأيت موضوع هذا المقال بالفعل، فإن توليف FM يمكن أن يبدو معقدًا وصعب الوصول إليه، ولهذا السبب أنا من أشد المعجبين بالبرامج التي تبسط العملية.

تجعل الواجهة الرسومية المبتكرة من السهل إنشاء أصوات FM وتوصيلها ومعالجتها، ورؤية المكونات المختلفة لتلك الأصوات تتطور في الوقت الفعلي باستخدام التغذية الراجعة المرئية الديناميكية.

مع العديد من الإعدادات المسبقة الرائعة، يتيح لك Flow Motion العثور بسرعة على أي صوت تسمعه في رأسك. يمكنك الحصول على أربعة مذبذبات FM مرنة مع مصفوفة تعديل متعددة الاستخدامات ومجموعة من المؤثرات المدمجة، مما يوفر لك إلهامًا لا نهاية له، بغض النظر عن نوع الموسيقى التي تصنعها.

لم أفكر أبدًا في Waves كمصمم آلات VST، وبطرق عديدة، غيّر Flow Motion كل ذلك بالنسبة لي.

أرتوريا DX7 V

سواء كنت تفتقر إلى الأموال أو إلى عقارات الاستوديو، فهذا لا يعني أنه لا يمكنك الحصول على أصوات أحد أشهر آلات FM synths على الإطلاق.

إن Arturia DX7 V هو إعادة إنشاء رقمي دقيق لآلة ياماها DX7 الأيقونية. فهو يجلب جميع الأصوات الجوهرية لصوت توليف FM إلى الإنتاج الحديث بأصالة رائعة (كما هو الحال مع العديد من منتجات Arturia).

وكما تفعل الشركة مع جميع محاكياتها للمركبات، بذلت Arturia جهودًا كبيرة لضمان أن DX7 V لا تحاكي الخصائص الصوتية المميزة لسابقتها من الأجهزة فحسب، بل تتوسع أيضًا بميزات جديدة تلبي احتياجات سير عمل الإنتاج الموسيقي اليوم.

من خلال واجهته البديهية، يكسر DX7 V حاجز البرمجة المعقد المعروف عن DX7 الأصلي، مما يوفر للمستخدمين طريقة أكثر سهولة لاستكشاف الأصوات وإنشاءها. مع مصفوفة التشكيلات المضافة وخيارات المذبذب الجديدة ومحرك المؤثرات المدمج، يوسع DX7 V إمكانيات تصميم الصوت بشكل كبير بما يتجاوز ما كان ممكنًا مع الآلة الأصلية.

يمكنك الآن التنقل بسهولة بين طبقات توليف FM وإنشاء أي صوت يرغب فيه قلبك في ما يشبه اللحظة.

الأفكار النهائية

يعد تعديل التردد وحشًا معقدًا، وآمل أن يكون هذا الدليل المختصر قد جعله أكثر سهولة بالنسبة لك. من الأسس التي أرساها العمل الرائد لجون تشونينج إلى ابتكارات البرمجيات التي تستمر في دفع توليف FM إلى مناطق إبداعية جديدة، إنه أسلوب توليف يستحق الاستكشاف.

سواء أكنت تقوم بترتيب موسيقى الموجة التوليفية التالية، أو تصميم أصوات لفيلم رائج، أو ببساطة تبدأ في استخدام موالف FM جديد، فهناك الكثير من الأمور التي يمكنك استكشافها! استمتع واستمتع بالتجربة.