FM Synthesis on heliarhitekt mõnede 80ndate ja 90ndate kõige ikoonilisemate lugude taga. Paljudel juhtudel on see oma eripäraste ja eklektiliste helidega muusikatootmist revolutsiooniliselt muutnud.

FM-süntees pani aluse uuele muusikalainele, alates moonutatud bassiliinide elektrilisest suminast kuni digitaalsete kellade kristallilise sädeluseni. Paljudele ambitsioonikatele produtsentidele võib FM-süntees siiski tunduda keeruline ja üle jõu käiv, eriti kui hakkate süvenema modulaatorite ja kandjate keerulisse võrgustikku.

Aga ärge kartke! kuna selles artiklis demüstifitseerime FM-sünteesi, jagame selle komponendid lahti ja uurime mõningaid erinevaid võimalusi riist- ja tarkvarasüntide jaoks, mida saate täna oma arsenali lisada.

Mis on FM-süntees?

FM-süntees on lühend sagedusmodulatsiooni sünteesist.

Põhimõtteliselt hõlmab see ühe lainekuju sageduse (kandja) moduleerimist teise lainekuju sagedusega (modulaator), luues keerukaid harmoonilisi ja ebaharmoonilisi helisid, mis on nii rikkalikud kui ka dünaamilised. Kandja ja modulaatori vastastikmõju võib tekitada väga erinevaid helisid, alates loomuliku kõlaga instrumentidest kuni täiesti uudsete, digitaalsete helideni, mida on raske liigitada.

Protsess algab kandjaga, näiteks lihtsa lainekujuga, nagu põhiline siinuslaine, mis iseenesest kõlab puhtalt ja tagasihoidlikult. Seejärel muudab modulaator, teine lainekuju, kandja sagedust, lisades uusi sagedusi, mida nimetatakse külgribadeks. Modulaatori sagedus ja amplituud määravad saadud heli iseloomu ja intensiivsuse. Neid parameetreid koos modulatsiooniindeksiga reguleerides saate luua laia spektri helitekstuure.

FM-sünteesi teeb eriti võimsaks selle võime luua keerulisi helisid suhteliselt väikese arvutusvõimsusega. See on üks põhjusi, miks see oli 1980. aastate digitaalsetes süntesaatorites nii populaarne. Hoolimata selle tehnilisest keerukusest, saab selle põhilisest tööprotsessist aru saades avada maailma helidisaini võimalusi.

FM-sünteesi komponendid

FM-sünteesi maagia täielikuks mõistmiseks peate kõigepealt mõistma selle põhikomponente, millest igaüks mängib lõpliku heli kujundamisel erinevat rolli. Alates FM-toonide ehitusplokkidena toimivatest operaatoritest kuni kandja ja modulaatorite vahelise tantsuni on mitmeid elemente, mis üheskoos loovad FM-sünteesi tuntud helisid. Sukeldume igaühesse neist sügavamalt!

Operaatorid

FM-operaatorid on FM-sünteesi põhilised heli tekitavad komponendid. Need toimivad sisuliselt kui individuaalsed analoogostsillaatorid. Iga FM-operaator võib toimida kas kandjana, tekitades kuuldavat heli, või modulaatorina, mõjutades kandesignaali sagedust ja seega ka helivärvi.

Operaatorid genereerivad põhilisi lainekujusid - näiteks siinuslaineid -, mida saab seejärel moduleerida, et luua keerulisemaid helisid. FM-sünteesi tõeline võimsus seisneb aga selles, kuidas neid operaatoreid omavahel ühendatakse ja moduleeritakse. Selle tulemusena saate juurdepääsu tohutule hulgale helidele.

Kandjad ja modulaatorid

"Kandjad" ja "modulaatorid" viitavad rollidele, mida operaatorid võivad sünteesiprotsessis mängida.

Kandjad on operaatorid, mis toodavad tegelikku heli, mida te kuulete ja mis on põhiline helisignaal, samas kui modulaatorid ei tekita kuulajale otseselt kuuldavat heli. Selle asemel mõjutavad või "moduleerivad" nad kandja sagedust, muutes seeläbi selle harmoonilist sisu ja värvitooni.

Nende kahe vaheline koostoime on see, mis tekitab FM-sünteesi keerulised helid. Kui te varieerite modulaatorite sagedust, amplituudi ja modulatsiooniindeksit, saate luua kõike, alates peentest vibratoefektidest kuni dramaatiliste muutusteni heli harmoonilises struktuuris.

Algoritmid

Mulle meeldib mõelda FM-algoritmidest kui plaanidest, mis dikteerivad, kuidas operaatorid on omavahel seotud. Iga algoritm esindab konkreetset operaatorite konfiguratsiooni, määrates kindlaks teed, mille kaudu nad üksteist mõjutavad.

Põhimõtteliselt määratlevad algoritmid modulatsioonistruktuuri, visandades, millised operaatorid moduleerivad teisi ja millises järjekorras toimuvad interaktsioonid. See struktuuriline raamistik on võtmetähtsusega, kuna see mõjutab otseselt tämbrilisi võimalusi. Erinevad algoritmid võivad anda väga erinevaid tulemusi, kasutades erinevaid modulatsiooni marsruutimise stiile, isegi sama operaatorite komplekti puhul.

Ümbrikugeneraatorid

Järgmisena on meil ümbrikugeneraatorid, mis on mõeldud heli dünaamilise kontuuri kujundamiseks aja jooksul. Need määravad, kuidas muutub nii kandjate kui ka modulaatorite amplituud alates noodi käivitamisest kuni selle lõpuni, mis mõjutab heli üldist väljendust ja liikumist.

Envelop-generaatorid kasutavad tavaliselt ADSR-parameetreid - Attack, Decay, Sustain ja Release -, et täpselt kontrollida, kui kiiresti heli saavutab oma maksimaalse helitugevuse (Attack), kuidas see väheneb kuni Sustain-tasemeni ja lõpuks, kuidas see hääbub (Release).

Kasutades FM-sünteesi hulgigeneraatoreid, saame me mitte ainult kujundada heli helitugevuse hulgakujundust, vaid ka dramaatiliselt muuta selle heli tämbrilisi omadusi kogu selle heli kestuse jooksul.

Suhtarvud

Kandjasignaali ja modulaatori signaali sageduste vaheline suhe on määratletud sagedussuhtega ning just see suhe määrab heliväljundi harmoonilise või mitteharmoonilise olemuse.

Kui suhe koosneb täisarvudest (näiteks 1:1, 2:1, 3:2), saadakse harmoonilised ja muusikaliselt konsonantsed helid, mis sageli meenutavad traditsioonilisi muusikainstrumente. Need on helid, mille tekitatud ülemhelide sagedused on põhisageduse täisarvulised kordajad.

Teisalt, kui suhe hõlmab mittetäielikke suhteid (näiteks 1,5:1, 2,7:1), on tulemuseks ebaharmoonilised ja sageli rohkem lööklaadilised või helisevad helid, mis on muusikaliselt dissonantsed. Nendel ebaharmoonilistel helidel ei ole ülemhelisid, mis on põhisageduse täisarvulised kordajad, mistõttu saadakse sageli keerulisemaid helisid või metalseid FM-hääli.

Tagasiside

Tagasiside tekib siis, kui operaatori (siinkohal sisuliselt siinuslaine generaatori) väljund suunatakse tagasi iseendasse. See protsess loob keerulisema lainekuju, lisades heli tekstuuri rikastamiseks täiendavaid harmoonilisi või ülemhelisid.

Väärib märkimist, et tagasisidet kasutatakse kõige sagedamini modulaatori puhul. Kui operaator moduleerib tagasiside abil omaenda sagedust, muudab ta oma lainekuju, liikudes lihtsast siinuslainast keerulisemale kujule. See keerukus lisab helile harmoonilist või ebaharmoonilist sisu, sõltuvalt rakendatud tagasiside suurusest.

Selle tulemusena saate mitmesuguseid keerulisi tämbreid, alates paksuist juhtidest kuni agressiivsete, moonutatud bassideni. See on ka suurepärane vahend helidisaineritele, kes soovivad luua arenevaid toone.

FM-sünteesi lühike ajalugu

FM-süntees võlgneb suure osa oma arengust ja populariseerimisest John Chowningi tööle. Chowning, Stanfordi ülikooli helilooja ja teadlane, hakkas 1960. aastate lõpus uurima FM-sünteesi potentsiaali keeruliste helide loomise vahendina.

Tema murranguline avastus - et ühe lainekuju sageduse moduleerimine teise lainekuju sagedusega võib tekitada laia spektri nii harmoonilisi kui ka mitteharmoonilisi helisid - pani aluse FM-sünteesile. See meetod ei olnud mitte ainult uuenduslik, vaid ka väga tõhus, mistõttu sobis see digitaalseks rakendamiseks. Chowningi töö viis lõpuks Stanfordi ülikoolile selle tehnoloogia litsentseerimiseni Yamahale, mis tähistas FM-sünteesi kaubandusliku teekonna algust.

Yamaha GS-1 esitleti 1980. aastal ja see oli esimene kaubanduslik FM-süntesaator, mis jõudis muusikatööstusse. Kuid oma suuruse, keerukuse ja hinna tõttu oli GS-1 kättesaadav vaid vähestele muusikutele ja stuudiotele.

See eksklusiivsus muutus 1983. aastal, kui Yamaha DX7 võeti kasutusele. DX7 kasutas Chowningi FM-sünteesi põhimõtteid, kuigi see oli murranguline oma helivõimekuse, taskukohasuse ja kaasaskantavuse poolest. Selle helid olid uskumatult erilised, pakkudes seda heledat, rikkalikku, digitaalset kõla, mis oli 1980ndate muusika, eriti pop- ja rokkmuusika põhitunnuseks.

Selle FM-süntesaatori kasutuselevõtt tähistas paljuski olulist muutust muusikatootmise maastikul, soodustades digitaalsete süntesaatorite kasutuselevõttu.

Loomulikult ei lõppenud FM-sünteesi pärand riistvaraga.

Kui maailm läks üle digitaalajastusse, leidis FM-süntees uue elu VST (Virtual Studio Technology) pistikprogrammide näol. Need tarkvarasüntesaatorid emuleerivad traditsiooniliste FM-süntesaatorite heli ja funktsionaalsust, pakkudes samal ajal suuremat paindlikkust ja integreeritavust DAW-dega.

Tänapäeval arenevad FM-süntesaatorid endiselt edasi, pakkudes muusikutele ja produtsentidele üha kasvavat tööriistakomplekti helidisaini jaoks.

Riistvaralised FM-süntesaatorid

Riistvaralised FM-süntesaatorid tegid 1980ndatel aastatel suure hoo sisse ja mõnest mudelist said klassikalised FM-süntesaatorid, mis on tänapäevalgi väga levinud. Vaatleme mõningaid kõige ikoonilisemaid FM-seadmeid.

Yamaha DX7

Nagu me juba arutasime, on Yamaha DX7 mõnevõrra monumentaalne näitaja FM-sünteesi valdkonnas. Mitmes mõttes oli just see FM-süntesaator see, mis kuulutas sagedusmoodulatsiooni sünteesi laialdast kasutuselevõttu muusikatootmises.

DX7 jõudis sellele turule 1983. aastal ja muutis maastiku oma selguse, keeruliste harmooniate ja lõputute heliliste võimalustega. Muusikud armastasid seda selle kujuteldamatu helipaleti, sealhulgas 80ndate popsoundi määratlenud elektriklaverite ja -basside eest. Tänapäevalgi võime neid unenäolisi pade'e ja läbilöögivaid lead'e süntwave'i muusikas kuulda.

DX7 tõeline ilu seisnes aga selle kasutajaliideses, mis koosnes tagasihoidlikust arvust nuppudest ja ühest andmeliugurist. See tähendas lahkumist oma aja nuppudega koormatud analoogsüntidest, kutsudes muusikuid üles uurima helidisaini uutel viisidel. Vaatamata oma õppimisele oli DX7 siiski suhteliselt tõhus süntesaator. Tänu oma sügavale programmeerimisele pakkus see tol ajal võrratut loomingulisust.

Isegi tänapäeval on see üks kõige vastupidavamaid ja usaldusväärsemaid klassikalisi süntesaatoreid, mistõttu on sellest saanud stuudiotes ja lavadel kogu maailmas põhiline.

Elektron Digitone

Elektron Digitone'i tegijad võtsid traditsioonilise FM-sünteesi kaasaegse pöörde, ühendades digitaalse heligenereerimise keerukuse intuitiivse töövooga, mille poolest Elektron on tuntud.

2010. aastate lõpus välja antud kompaktne digitaalne FM-süntesaator mõtles FM-sünteesi ümber, muutes selle kättesaadavamaks ja muusikaliselt väljendusrikkamaks kui kunagi varem. Erinevalt paljudest teistest FM-süntidest on see tehtud elegantse, kasutajasõbraliku kasutajaliidese ja tugeva ehitusega. Kui ma esimest korda sellega mängisin, olin üllatunud, kui lihtne oli erinevaid helisid valida ilma FM-sünteesiga sageli seotud järsu õppimiskõverata.

Digitone'i südameks on võimas 4-operaatoriline FM-mootor, mida täiendab Elektroni signatuurne step- sekventser, mis võimaldab kasutajatel valida keerulisi rütmimustreid ja sekventse. See võtab FM-sünteesi suhtes rohkem uuenduslikku lähenemist, lihtsustades modulatsioonimaatriksit ja pakkudes praktilist kontrolli heli kujundamise üle.

Selle süntesaatoriga helikujundusse sisenemine on palju intuitiivsem protsess, kui te eeldate, ning multimoodiliste filtrite ja efektide lisamisega saate mõnusa soojuse ja sügavuse, mis on vastukaaluks digitaalsete FM-helide potentsiaalselt külmale täpsusele.

Lisaks sellele, et see paistab silma iseseisva instrumendina, tagavad selle MIDI- ja Overbridge-võimalused, et see sobib suurepäraselt mis tahes seadistusse, ületades lõhe riistvara- ja tarkvaralise muusika tootmise keskkondade vahel.

Korg Opsix

Korg Opsix oli suur hüpe edasi sagedusmodulatsiooni sünteesi arengus. See ühendas traditsioonilise FM-soundi loomise sügavuse ja mitmekülgsuse ligipääsetavuse ja käepärase kontrolli tasemega, mida FM-süntidega tavaliselt ei seostata.

Opsix, mis esitleti 2020. aastal keset näilist maailmakrahhi, oli FM-süntesaatorite ja riistvarasüntesaatorite fännide jaoks üldiselt särav valgus. See muutis digitaalse FM-sünteesi laiemale kasutajaskonnale kättesaadavamaks, ohverdamata seejuures helilist keerukust, mis teeb selle nii hinnatud.

Opsixi üks silmapaistvamaid omadusi on selle uuenduslik kasutajaliides, mis sisaldab üksikasjalikku OLED-ekraani ning hulgaliselt nuppe ja liugureid, mis pakuvad parameetrite vahetut tuntavat kontrolli. Mulle meeldib taktiline süntesaator, milles on lihtne navigeerida, sest see muudab keeruliste helide valimise palju intuitiivsemaks protsessiks.

Lisaks traditsioonilisele FM-ile laiendab Opsix oma paletti hübriidse lähenemisega, mis sisaldab lainekujundust, filtreerimist ja efekte. Saate luua palju laiema spektri helisid, alates kristallilistest kelladest kuni arenevate pade'ideni.

Opsix paistab silma ka oma võimega minna kaugemale klassikalistest 4 või 6 operaatori seadistustest, pakkudes "muudetud" FM-režiimi, mis toob kaasa uued operaatorirežiimid ja modulatsioonivõimalused. Selle polüfooniline sekventser, liikumissekveneerimine ja arpeggiator teevad sellest absoluutse võimsama jõujaama nii stuudioproduktsiooni kui ka live-esinemiste jaoks.

Tarkvara FM-süntesaatorid

Tarkvara domineerib tänapäeval muusika tootmise turul ning tänu paljudele suurtele kaubamärkidele ja arendajatele on olemas hulgaliselt tapja tarkvara FM-süntesaatoreid, mille hulgast valida.

Native Instruments FM8

Native Instrumentsi FM8 on muutunud tarkvara FM-süntesaatorite maastikul mõneti titaaniks. Alates selle esitlusest FM7-na 2002. aastal on see olnud tuntud oma keerulise sügavuse ja paindlikkuse poolest.

FM8, mis on üles ehitatud FM-sünteesi rikkalikul pärandil, on 18 aastat vana ja pakub suhteliselt moodsat väänet koos kasutajasõbraliku kasutajaliidese ja lõputute helivõimalustega. See ühendab oskuslikult FM-sünteesile iseloomulikud keerulised, harmoonikarikkad tekstuurid kaasaegse disainiga, mis lihtsustab programmeerimisprotsessi, muutes selle kättesaadavaks igat liiki kasutajatele.

See oli üks esimesi tarkvaralisi süntesaatoreid, mida ma kunagi kätte sain, ja ma kasutan seda siiani.

FM8 keskmes on võimas helimootor, mis on enam kui võimeline tekitama kõike alates soojast, klassikalistest, vintage FM-süntidest meenutavatest helitoonidest kuni tipptasemel tekstuuride ja liidriteni, mis avardavad digitaalse sünteesi piire täielikult.

Maatrikskuvar võib praegu tunduda veidi vananenud, kuid tänu tohutule eelseadete raamatukogule on teil alati hea lähtepunkt, millest alustada uurimist.

Lained voolu liikumine

Waves Flow Motion võib olla üks minu lemmik tarkvara süntesaatoritest, mis on viimase kümne aasta jooksul välja tulnud. Seal on lihtsalt midagi, mida FM-soundist saab, mida on raske mujal leida.

See ühendab kaunilt traditsioonilised FM-sünteesi tehnikad visuaalselt köitva ja väga intuitiivse kasutajaliidesega. Üks viis, kuidas Waves suutis seda süntesaatorit eristada, oli pakkuda kasutajatele vahetut ja praktilist kogemust. Kui te ei näinud juba selle artikli teemat, siis FM-süntees võib sageli tunduda keeruline ja kättesaamatu, mistõttu olen suur fänn tarkvara, mis lihtsustab protsessi.

Uuendusliku graafilise kasutajaliidese abil on lihtne luua, ühendada ja manipuleerida FM-helisid ning näha nende helide erinevate komponentide arengut reaalajas, kasutades dünaamilist visuaalset tagasisidet.

Tänu paljudele suurepärastele eelseadistustele võimaldab Flow Motion teil kiiresti leida mis tahes heli, mida te peas kuulete. Saate neli paindlikku FM-ostsillaatorit koos mitmekülgse modulatsioonimaatriksiga ja hulga sisseehitatud efektidega, mis pakuvad lõputut inspiratsiooni, ükskõik millist muusikat te ka ei teeks.

Ma ei ole kunagi mõelnud Wavesist kui VST-instrumendi disainerist, kuid Flow Motion muutis seda kõike minu jaoks.

Arturia DX7 V

Olenemata sellest, kas teil puuduvad rahalised vahendid või stuudiokinnisvara, ei tähenda see, et te ei saa kätte ühe kõigi aegade kuulsaima FM-süntesaatori helisid.

Arturia DX7 V on ikoonilise Yamaha DX7-i täpne digitaalne jäljendus. See toob kõik FM-sünteesi põhilised helid kaasaegsesse tootmisse märkimisväärse autentsusega (nagu paljude Arturia toodete puhul).

Nagu ettevõte teeb kõigi oma süntesaatorite emulatsioonidega, on Arturia näinud palju vaeva, et DX7 V mitte ainult ei emuleeriks oma riistvaralise eelkäija iseloomulikke kõlalisi omadusi, vaid ka laiendaks seda uute funktsioonidega, mis vastavad tänapäeva muusika tootmise töövoogudele.

Tänu intuitiivsele kasutajaliidesele murrab DX7 V algse DX7 kurikuulsalt keerulise programmeerimise barjääri, pakkudes kasutajatele kättesaadavamat viisi helide uurimiseks ja loomiseks. Lisatud modulatsioonimaatriksi, uute ostsillaatorite võimaluste ja sisseehitatud efektimootori abil laiendab DX7 V oluliselt helidisaini võimalusi, mis ületavad originaalinstrumendi võimalused.

Nüüd saate hõlpsasti navigeerida FM-sünteesi kihtide vahel ja luua peaaegu iga heli, mida teie süda ihaldab, justkui hetkega.

Lõplikud mõtted

Sagedusmodulatsioon on keeruline loom ja ma võin vaid loota, et see lühike juhend on teinud selle teile veidi kättesaadavamaks. Alates John Chowningi teedrajava tööga pandud alustest kuni tarkvara uuendusteni, mis jätkavad FM-sünteesi viimistamist uutele loomingulistele aladele, on see sünteesi stiil, mida tasub uurida.

Ükskõik, kas sa korraldad oma järgmist süntwave-hitti, kujundad helisid filmi jaoks või lihtsalt teed oma jalad märjaks uue FM-süntesaatoriga, siin on nii palju avastamist! Lõbutsege ja eksperimenteerige.