Az FM Synthesis a 80-as és 90-es évek néhány legikonikusabb zeneszámának hangzásvilágának megalkotója. Sok szempontból forradalmasította a zenei produkciót jellegzetes és eklektikus hangzásaival.

A torzított basszusvonalak elektromos zümmögésétől a digitális harangok kristályos csillogásáig az FM-szintézis megalapozta a zene új hullámát. Sok feltörekvő producer számára azonban az FM-szintézis bonyolultnak és nyomasztónak tűnhet, különösen, ha elkezdesz beleásni magad a modulátorok és hordozók bonyolult hálójába.

De ne félj! mivel ebben a cikkben demisztifikáljuk az FM-szintézist, lebontjuk az összetevőit, és feltárunk néhány különböző hardveres és szoftveres szintetizátort, amelyet ma hozzáadhatsz az arzenálodhoz.

Mi az FM szintézis?

Az FM szintézis a frekvenciamodulációs szintézis rövidítése.

Lényege, hogy egy hullámforma (a vivő) frekvenciáját egy másik hullámforma (a modulátor) frekvenciájával modulálja, és ezzel komplex harmonikus és inharmonikus hangokat hoz létre, amelyek egyszerre gazdagok és dinamikusak. A vivő és a modulátor közötti kölcsönhatás a hangszínek széles skáláját eredményezheti, a természetes hangzású hangszerektől a teljesen újszerű, nehezen kategorizálható digitális hangokig.

A folyamat a hordozóval kezdődik, például egy egyszerű hullámformával, például egy alap szinuszhullámmal, amely önmagában tisztán és szerényen hangzik. A modulátor, egy másik hullámforma, ezután megváltoztatja a vivő frekvenciáját, új frekvenciákat vezet be, amelyeket oldalsávoknak neveznek. A modulátor frekvenciája és amplitúdója határozza meg a keletkező hang jellegét és intenzitását. Ezeknek a paramétereknek a beállításával, a modulációs indexszel együtt , a hangzási textúrák széles spektrumát hozhatja létre.

Az FM-szintézist az teszi különösen hatékonnyá, hogy viszonylag kis számítási teljesítmény felhasználásával képes komplex hangokat létrehozni. Ez az egyik oka annak, hogy az 1980-as évek digitális szintetizátoraiban olyan népszerű volt. Technikai összetettsége ellenére a hangtervezési lehetőségek világát nyithatja meg, ha megérti az alapvető munkafolyamatokat.

Az FM szintézis összetevői

Az FM-szintézis varázslatának teljes megértéséhez először is meg kell értenie a legfontosabb komponenseket, amelyek mindegyike külön-külön szerepet játszik a végső hangzás kialakításában. Az FM-hangok építőköveiként működő operátoroktól kezdve a vivő és a modulátorok közötti táncig számos olyan elem van, amelyek együttesen hozzák létre az FM-szintézisről ismert hangokat. Merüljünk el mélyebben mindegyikben!

Operátorok

Az FM-operátorok az FM-szintézis alapvető hanggeneráló elemei. Ezek lényegében egyedi analóg oszcillátorként működnek. Minden FM-operátor működhet vivőként, amely hallható hangot hoz létre, vagy modulátorként, amely befolyásolja a vivőjel frekvenciáját és következésképpen a hangszínét.

Az operátorok alapvető hullámformákat - például szinuszhullámokat - generálnak, amelyeket aztán modulálni lehet, hogy összetettebb hangokat hozzanak létre. Az FM-szintézis igazi ereje azonban abban rejlik, hogy ezeket az operátorokat hogyan kapcsolják össze és modulálják. Ennek eredményeképpen a hangok széles skálájához férhet hozzá.

Hordozók és modulátorok

A "hordozók" és a "modulátorok" azokra a szerepekre utalnak, amelyeket az operátorok a szintézisfolyamatban játszhatnak.

A vivők azok a szereplők, amelyek a tényleges hangot előállítják, amely az alapvető hangjelként szolgál, míg a modulátorok nem a hallgató által közvetlenül hallható hangot állítják elő. Ehelyett befolyásolják vagy "modulálják" a vivő frekvenciáját, ezáltal megváltoztatják annak harmonikus tartalmát és hangszínét.

A kettő közötti kölcsönhatás az, ami az FM-szintézisben található összetett hangokat generálja. A modulátorok frekvenciájának, amplitúdójának és modulációs indexének változtatásával a finom vibratóhatásoktól kezdve a hang harmonikus szerkezetének drámai változásáig mindent létrehozhat.

Algoritmusok

Szeretek úgy gondolni az FM-algoritmusokra, mint a tervrajzokra, amelyek megszabják, hogyan kapcsolódjanak egymáshoz az operátorok. Minden algoritmus egy adott operátorkonfigurációt képvisel, meghatározva azokat az utakat, amelyeken keresztül befolyásolják egymást.

Lényegében az algoritmusok határozzák meg a modulációs struktúrát, felvázolva, hogy mely operátorok modulálják a többit, és milyen sorrendben történnek a kölcsönhatások. Ez a szerkezeti keret kulcsfontosságú, mivel közvetlenül befolyásolja a hangzásbeli lehetőségeket. A különböző algoritmusok a modulációs útvonalvezetés különböző stílusaival még azonos operátorkészlettel is nagyon eltérő eredményeket produkálhatnak.

Boríték generátorok

Ezután következnek a burkológörbe-generátorok, amelyek a hang dinamikus kontúrjának időbeli alakítására szolgálnak. Ezek határozzák meg, hogy a hordozók és a modulátorok amplitúdója hogyan változik a hang elindulásától a hang végéig, ami befolyásolja a hang általános kifejezőerejét és mozgását.

Az Envelop generátorok általában ADSR paramétereket - Attack, Decay, Sustain és Release - használnak annak pontos szabályozására, hogy a hang milyen gyorsan éri el a hangerő csúcsát (Attack), hogyan csökken a Sustain szintre, és végül hogyan halványul el (Release).

A burkológörbe-generátorok használatával az FM-szintézisben nemcsak a hang hangerő burkológörbéjét alakíthatjuk, hanem a hang időtartamának teljes időtartama alatt drámaian megváltoztathatjuk a hangszínjellemzőket is.

Arányok

A vivő és a modulátorjel frekvenciái közötti kapcsolatot egy frekvenciaarány határozza meg, és ez az arány határozza meg a kimeneti hang harmonikus vagy inharmonikus jellegét.

Ha az arány egész számokból áll (például 1:1, 2:1, 3:2), harmonikus és zeneileg mássalhangzó hangokat kapunk, amelyek gyakran hasonlítanak a hagyományos hangszerekre. Ezek olyan hangok, amelyeknél az előállított felhangok frekvenciái az alapfrekvencia egész számú többszörösei.

Másrészt, ha az arány nem egész számokat tartalmaz (például 1,5:1, 2,7:1), az eredmény inharmonikus és gyakran ütemes vagy harangszerű hangok, amelyek zeneileg disszonánsak. Ezeknek az inharmonikus hangoknak nincsenek olyan felhangjaik, amelyek az alapfrekvencia egész számú többszörösei, ezért gyakran összetettebb hangokat vagy fémes FM-hangokat kapunk.

Visszajelzés

Visszacsatolásról akkor beszélünk, amikor egy operátor (ebben az összefüggésben lényegében egy szinuszhullám-generátor) kimenete önmagába kerül vissza. Ez a folyamat egy összetettebb hullámformát hoz létre, további felharmonikusokat vagy felhangokat vezetve be, hogy gazdagítsa a hang textúráját.

Érdemes megjegyezni, hogy a visszacsatolást leggyakrabban modulátorra alkalmazzák. Amikor egy operátor a saját frekvenciáját modulálja a visszacsatoláson keresztül, megváltoztatja a hullámforma alakját, az egyszerű szinuszhullámról egy összetettebb formára váltva. Ez a komplexitás harmonikus vagy inharmonikus tartalmat ad a hanghoz, az alkalmazott visszacsatolás mértékétől függően.

Ennek eredményeképpen komplex hangszínek sokaságát kaphatod, a vastag leadektől az agresszív, torzított basszusokig. Nagyszerű eszköz a hangtervezők számára is, akik fejlődő hangzásokat szeretnének létrehozni.

Az FM szintézis rövid története

Az FM szintézis nagyrészt John Chowning munkájának köszönheti fejlődését és népszerűsítését. Az 1960-as évek végén Chowning, a Stanford Egyetem zeneszerzője és kutatója elkezdte feltárni az FM-szintézisben rejlő lehetőségeket, mint komplex hangok létrehozásának eszközét.

Az ő úttörő felfedezése - miszerint egy hullámforma frekvenciáját egy másik hullámformával modulálva harmonikus és inharmonikus hangok széles spektrumát lehet előállítani - megteremtette az FM-szintézis alapjait. Ez a módszer nemcsak innovatív, hanem rendkívül hatékony is volt, így alkalmas volt a digitális megvalósításra. Chowning munkája végül oda vezetett, hogy a Stanford Egyetem licencbe adta a technológiát a Yamahának, ami az FM-szintézis kereskedelmi útjának kezdetét jelentette.

A Yamaha GS-1 1980-ban mutatkozott be, és az első kereskedelmi FM-szintetizátor volt, amely utat tört magának a zeneiparban. Mérete, bonyolultsága és ára miatt azonban a GS-1 csak néhány zenész és stúdió számára volt elérhető.

Ez az exkluzivitás a Yamaha DX7 1983-as megjelenésével megváltozott. A DX7 a Chowning-féle FM-szintézis elveit használta, bár hangképességei, megfizethetősége és hordozhatósága szempontjából úttörő volt. Hangjai hihetetlenül jellegzetesek voltak, és azt a fényes, gazdag, digitális hangzású hangszínt kínálták, amely az 1980-as évek zenéjében, különösen a popban és a rockban meghatározó volt.

Ennek az FM-szintetizátornak a bevezetése sok szempontból jelentős változást jelentett a zenei produkcióban, ösztönözve a digitális szintetizátorok elterjedését.

Természetesen az FM-szintézis öröksége nem állt meg a hardverrel.

Ahogy a világ a digitális korba lépett, az FM szintézis új életre kelt a VST (Virtual Studio Technology) pluginek formájában. Ezek a szoftverszintetizátorok a hagyományos FM-szintetizátorok hangzását és funkcionalitását emulálják, miközben kibővített rugalmasságot és DAW-ba való integrációt kínálnak.

Az FM-szintetizátorok ma is fejlődnek, és egyre bővülő eszköztárat biztosítanak a zenészek és producerek számára a hangtervezéshez.

Hardveres FM szintetizátorok

A hardveres FM-szintetizátorok az 1980-as években hódítottak, és néhány modellből klasszikus FM-szintetizátor lett, amelyeket még ma is sokat használnak. Vessünk egy pillantást az FM-eszközök néhány ikonikus darabjára.

Yamaha DX7

Mint már említettük, a Yamaha DX7 egyfajta monumentális figura az FM-szintézisben. Sok szempontból ez az FM-szintetizátor volt az, amely a frekvenciamodulációs szintézis széles körű elterjedését jelentette a zenei produkcióban.

A DX7 1983-ban jelent meg ezen a piacon, és tisztaságával, összetett harmóniáival és végtelen hangzásbeli lehetőségeivel átalakította a terepet. A zenészek imádták a hangok elképzelhetetlen palettájáért, beleértve az elektromos zongorákat és basszusokat, amelyek meghatározták a 80-as évek pop hangzását. Ma is hallhatjuk ezeket az álmodozó padokat és átható leadeket a synthwave zenében.

A DX7 igazi szépsége azonban a kezelőfelülete volt, amely szerény számú gombot és egyetlen adatcsúszkát tartalmazott. Ez eltérést jelentett a korabeli, gombokkal teli analóg szintetizátoroktól, és kihívást jelentett a zenészeknek, hogy új utakon fedezzék fel a hangtervezést. A tanulási görbe ellenére a DX7 még mindig egy viszonylag hatékony szintetizátor volt. Mély programozásával akkoriban páratlan kreativitást kínált.

Még ma is az egyik legtartósabb és legmegbízhatóbb klasszikus szintetizátor, ezért vált a stúdiók és a színpadok alapdarabjává világszerte.

Elektron Digitone

Az Elektron Digitone készítői a hagyományos FM-szintézis modern fordulatát vitték véghez, ötvözve a digitális hanggenerálás komplexitását az Elektron által ismert intuitív munkafolyamatokkal.

A 2010-es évek végén megjelent kompakt digitális FM-szintetizátor újragondolta az FM-szintézist, hozzáférhetőbbé és zeneileg kifejezőbbé téve azt, mint valaha. Sok más FM-szintetizátorral ellentétben elegáns, felhasználóbarát kezelőfelülettel és robusztus felépítéssel készült. Amikor először játszottam vele, meglepődtem, milyen könnyű volt a különböző hangok tárcsázása az FM-szintézishez gyakran társított meredek tanulási görbe nélkül.

Alapjában véve a Digitone egy erőteljes, 4 operátoros FM motorral rendelkezik, amelyet az Elektron jellegzetes step szekvenere egészít ki, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy bonyolult ritmikus mintákat és szekvenciákat tárcsázzanak. Az FM-szintézis innovatívabb megközelítését alkalmazza a modulációs mátrix egyszerűsítésével és a hangzásformálás gyakorlati irányításának lehetőségével.

A hangtervezésbe való belépés ezzel a szintetizátorral sokkal intuitívabb folyamat, mint amire számítana, és a többmódú szűrők és effektek bevonásával szép melegséget és mélységet kap, amely ellensúlyozza a digitális FM hangok potenciálisan hideg pontosságát.

Azon túl, hogy önálló hangszerként is ragyog, MIDI- és Overbridge-képességei biztosítják, hogy gyönyörűen illeszkedjen bármilyen beállításba, áthidalva a hardveres és szoftveres zenei produkciós környezetek közötti szakadékot.

Korg Opsix

A Korg Opsix hatalmas előrelépés volt a frekvenciamodulációs szintézis fejlődésében. A hagyományos FM hanggenerálás mélységét és sokoldalúságát olyan szintű hozzáférhetőséggel és kézi vezérléssel ötvözte, amely nem jellemző az FM-szintetizátorokra.

Az Opsix 2020-ban, a világ összeomlásának látszatát keltve mutatkozott be, és fényes fényt jelentett az FM-szintézis és általában a hardveres szintetizátorok rajongói számára. A felhasználók széles köre számára elérhetőbbé tette a digitális FM-szintézist anélkül, hogy feláldozta volna a hangzásbeli komplexitását, ami miatt annyira tisztelik.

Az Opsix egyik kiemelkedő jellemzője az innovatív kezelőfelület, amely részletes OLED-kijelzőt és egy sor gombot és csúszkát tartalmaz, amelyek a paraméterek azonnali tapintható vezérlését biztosítják. Imádom a könnyen navigálható, tapintható szintetizátorokat, mivel sokkal intuitívabbá teszi az összetett hangszínek tárcsázását.

A hagyományos FM-en túl az Opsix hibrid megközelítéssel bővíti a palettát, amely hullámformázást, szűrést és effekteket is tartalmaz. A hangok sokkal szélesebb spektrumát hozhatja létre, a kristályos harangoktól a fejlődő padokig.

Az Opsix azzal is kitűnik, hogy képes túllépni a klasszikus 4 vagy 6 operátoros beállításokon, mivel egy "módosított" FM üzemmódot kínál, amely új operátormódokat és modulációs lehetőségeket vezet be. A polifonikus szekvenszer, a mozgásszekvenálás és az arpeggiátor abszolút erőművé teszi mind a stúdióprodukcióhoz, mind az élő előadásokhoz.

Szoftver FM szintetizátorok

Napjainkban a szoftverek uralják a zenei produkció piacát, és a sok nagyszerű márkának és fejlesztőnek köszönhetően rengeteg gyilkos szoftveres FM-szintetizátor közül választhatunk.

Native Instruments FM8

A Native Instruments FM8 egyfajta titánná vált a szoftveres FM-szintetizátorok világában. Az FM7 2002-es bemutatása óta híres kifinomult mélységéről és rugalmasságáról.

Az FM-szintézis gazdag örökségére épülő, 18 éves FM8 viszonylag modern csavart kínál felhasználóbarát kezelőfelülettel és végtelen hangzási lehetőségekkel. Szakszerűen ötvözi az FM-szintézisre jellemző bonyolult, harmóniákban gazdag textúrákat a programozási folyamatot egyszerűsítő kortárs dizájnnal, így mindenféle felhasználó számára elérhetővé válik.

Ez volt az egyik első szoftveres szintetizátor, amire valaha is rátettem a kezem, és a mai napig használom.

Az FM8 középpontjában a nagy teljesítményű hangmotor áll, amely több mint képes a meleg, klasszikus, a vintage FM szintetizátorokra emlékeztető csengőhangoktól kezdve a legmodernebb textúrákig és leadekig, amelyek a digitális szintézis határait feszegetik.

A mátrix kijelzőt mostanra kissé elavultnak érezheti, de az előbeállítások hatalmas könyvtárával mindig van egy jó kiindulópontja a felfedezéshez.

Hullámok áramlás mozgás

A Waves Flow Motion talán az egyik kedvenc szoftveres szintetizátorom, amely az elmúlt évtizedben megjelent. Van valami az FM-hangzásból származó zúzás és él, amit máshol nehéz megtalálni.

Gyönyörűen ötvözi a hagyományos FM szintézis technikákat egy vizuálisan vonzó és rendkívül intuitív felülettel. A Waves többek között azzal tudta megkülönböztetni ezt a szintetizátort, hogy a felhasználóknak azonnali és kézzelfogható élményt nyújtott. Ha még nem látta volna a cikk témáját, az FM szintézis gyakran bonyolultnak és elérhetetlennek tűnhet, ezért vagyok nagy rajongója azoknak a szoftvereknek, amelyek leegyszerűsítik a folyamatot.

Az innovatív grafikus kezelőfelület megkönnyíti az FM-hangok létrehozását, összekapcsolását és manipulálását, valamint a hangok különböző összetevőinek valós idejű fejlődését a dinamikus vizuális visszajelzés segítségével.

A sok nagyszerű előbeállítással a Flow Motion lehetővé teszi, hogy gyorsan megtaláld azt a hangot, amit a fejedben hallasz. Négy rugalmas FM oszcillátort kapsz sokoldalú modulációs mátrixszal és egy sor fedélzeti effekttel, amelyek végtelen inspirációt kínálnak, függetlenül attól, hogy milyen zenét készítesz.

Soha nem gondoltam a Wavesre, mint VST hangszer tervezőre, és a Flow Motion sok szempontból megváltoztatta ezt az egészet számomra.

Arturia DX7 V

Akár nincs meg a pénz, akár nincs meg a stúdió ingatlan, ez nem jelenti azt, hogy nem tudod megszerezni minden idők egyik leghíresebb FM szintetizátorának hangjait.

Az Arturia DX7 V az ikonikus Yamaha DX7 aprólékos digitális rekonstrukciója. Az FM-szintetikus hangzás minden kvintesszenciális hangját a modern produkcióba hozza, figyelemre méltó hitelességgel (mint sok Arturia termék esetében).

Ahogy a cég minden szintetizátor-emulációjával, az Arturia is sokat tett azért, hogy a DX7 V ne csak a hardveres elődjének jellegzetes hangzásbeli tulajdonságait emulálja, hanem új funkciókkal is bővítse azt, amelyek a mai zenei produkciós munkafolyamatokat szolgálják.

Az intuitív kezelőfelülettel a DX7 V lebontja az eredeti DX7 hírhedten bonyolult programozási korlátját, és a felhasználók számára elérhetőbb módot kínál a hangok felfedezésére és létrehozására. A hozzáadott modulációs mátrix, az új oszcillátor opciók és a beépített effektmotor segítségével a DX7 V jelentősen kiszélesíti a hangtervezési lehetőségeket az eredeti hangszerrel elérhetőnél.

Mostantól könnyedén navigálhatsz az FM szintézis rétegei között, és szinte bármilyen hangot létrehozhatsz, amit a szíved kíván egy pillanat alatt.

Végső gondolatok

A frekvenciamoduláció egy összetett állat, és csak remélni tudom, hogy ez a rövid útmutató egy kicsit elérhetőbbé tette számodra. A John Chowning úttörő munkája által lefektetett alapoktól kezdve a szoftveres innovációkig, amelyek az FM-szintézist új kreatív területekre viszik, ez egy olyan szintézisstílus, amelyet érdemes felfedezni.

Akár a következő synthwave slágerét hangszereli, akár egy kasszasiker filmhez tervez hangokat, vagy egyszerűen csak megmártózik egy új FM szintetizátorban, rengeteg felfedezni való van! Érezd jól magad és kísérletezz.