La sintesi FM è l'architetto sonoro dietro alcuni dei brani più iconici degli anni '80 e '90. Per molti versi, ha rivoluzionato la produzione musicale con i suoi suoni distintivi ed eclettici. Per molti versi, ha rivoluzionato la produzione musicale con i suoi suoni distintivi ed eclettici.

Dal ronzio elettrico delle linee di basso distorte al luccichio cristallino delle campane digitali, la sintesi FM ha gettato le basi per una nuova ondata di musica. Tuttavia, per molti aspiranti produttori, la sintesi FM può sembrare complessa e opprimente, soprattutto quando si inizia a scavare nell'intricata rete di modulatori e portanti.

Ma non temete, perché in questo articolo demistificheremo la sintesi FM, ne scomporremo i componenti ed esploreremo alcune opzioni di sintetizzatori hardware e software che potrete aggiungere al vostro arsenale.

Che cos'è la sintesi FM?

Sintesi FM è l'abbreviazione di sintesi a modulazione di frequenza.

Il suo nucleo consiste nella modulazione della frequenza di una forma d'onda (la portante) da parte di un'altra forma d'onda (il modulatore), creando suoni armonici e disarmonici complessi, ricchi e dinamici. L'interazione tra portante e modulatore può produrre una vasta gamma di timbri, da strumenti dal suono naturale a suoni digitali completamente nuovi e difficili da classificare.

Il processo inizia con la portante, ad esempio una forma d'onda semplice come un'onda sinusoidale di base, che di per sé suona pura e senza pretese. Il modulatore, un'altra forma d'onda, altera quindi la frequenza della portante, introducendo nuove frequenze chiamate bande laterali. La frequenza e l'ampiezza del modulatore determinano il carattere e l'intensità del suono risultante. Regolando questi parametri, insieme all'indice di modulazione, è possibile generare un ampio spettro di trame sonore.

Ciò che rende la sintesi FM particolarmente potente è la sua capacità di creare suoni complessi utilizzando quantità relativamente basse di potenza di calcolo. Questo è uno dei motivi per cui era così popolare nei sintetizzatori digitali degli anni Ottanta. Nonostante la sua complessità tecnica, la comprensione del suo flusso di lavoro di base apre un mondo di possibilità di progettazione sonora.

I componenti della sintesi FM

Per comprendere appieno la magia della sintesi FM, bisogna innanzitutto capire i suoi componenti chiave, ognuno dei quali svolge un ruolo distinto nel plasmare il suono finale. Dagli operatori che fungono da elementi costitutivi dei toni FM alla danza tra portante e modulatori, ci sono diversi elementi che si uniscono per creare i suoni per cui la sintesi FM è nota. Approfondiamo ciascuno di essi!

Operatori

Gli operatori FM sono i componenti fondamentali per la generazione del suono nella sintesi FM. Funzionano essenzialmente come singoli oscillatori analogici. Ogni operatore FM può agire sia come portante, producendo un suono udibile, sia come modulatore, influenzando la frequenza e, di conseguenza, il timbro del segnale portante.

Gli operatori generano forme d'onda di base, come le onde sinusoidali, che possono essere modulate per creare suoni più complessi. Tuttavia, la vera potenza della sintesi FM risiede nel modo in cui questi operatori vengono interconnessi e modulati. Di conseguenza, è possibile accedere a una vasta gamma di suoni.

Vettori e modulatori

I "portatori" e i "modulatori" si riferiscono ai ruoli che gli operatori possono svolgere all'interno del processo di sintesi.

Le portanti sono gli operatori che producono il suono vero e proprio, che funge da segnale audio fondamentale, mentre i modulatori non producono un suono direttamente udibile dall'ascoltatore. Invece, influenzano o "modulano" la frequenza della portante, alterandone il contenuto armonico e il timbro.

L'interazione tra questi due elementi genera i suoni complessi della sintesi FM. Variando la frequenza, l'ampiezza e l'indice di modulazione dei modulatori, è possibile creare qualsiasi cosa, da sottili effetti di vibrato a drastici cambiamenti nella struttura armonica del suono.

Algoritmi

Mi piace pensare agli algoritmi FM come ai progetti che dettano il modo in cui gli operatori sono interconnessi. Ogni algoritmo rappresenta una specifica configurazione di operatori, determinando i percorsi attraverso i quali si influenzano a vicenda.

In sostanza, gli algoritmi definiscono la struttura della modulazione, delineando quali operatori modulano gli altri e in quale ordine avvengono le interazioni. Questa struttura è fondamentale, poiché ha un impatto diretto sulle possibilità timbriche. Algoritmi diversi possono produrre risultati molto diversi utilizzando stili diversi di instradamento della modulazione, anche con lo stesso insieme di operatori.

Generatori di inviluppi

Poi ci sono i generatori di inviluppo, che servono a modellare il contorno dinamico di un suono nel tempo. Determinano il modo in cui l'ampiezza delle portanti e dei modulatori cambia dal momento in cui viene attivata una nota fino alla sua conclusione, influenzando l'espressione e il movimento complessivo del suono.

I generatori di inviluppo utilizzano in genere i parametri ADSR (Attack, Decay, Sustain e Release) per controllare con precisione la velocità con cui un suono raggiunge il volume massimo (Attack), il modo in cui diminuisce fino al livello di Sustain e, infine, il modo in cui si attenua (Release).

Utilizzando i generatori di inviluppo nella sintesi FM, possiamo non solo scolpire l'inviluppo del volume del suono, ma anche alterare drasticamente le caratteristiche timbriche per tutta la durata del suono.

Rapporti

Il rapporto tra le frequenze della portante e del segnale modulatore è definito da un rapporto di frequenza, che determina la natura armonica o disarmonica dell'uscita sonora.

Quando il rapporto è composto da numeri interi (come 1:1, 2:1, 3:2), si ottengono suoni armonici e musicalmente consonanti, che spesso ricordano gli strumenti musicali tradizionali. Si tratta di suoni in cui le frequenze degli overtones prodotti sono multipli interi di una frequenza fondamentale.

D'altra parte, quando il rapporto coinvolge relazioni non intere (come 1,5:1, 2,7:1), il risultato è un suono disarmonico e spesso più percussivo o simile a una campana, musicalmente dissonante. Questi suoni inarmonici non hanno overtones che sono multipli interi di una frequenza fondamentale, ed è per questo che spesso si ottengono toni più complessi o suoni FM metallici.

Feedback

La retroazione si verifica quando l'uscita di un operatore (essenzialmente un generatore di onde sinusoidali in questo contesto) viene reindirizzata verso se stessa. Questo processo crea una forma d'onda più complessa, introducendo armoniche o sovratoni aggiuntivi per arricchire la struttura del suono.

Vale la pena notare che la retroazione è più comunemente applicata a un modulatore. Quando un operatore modula la propria frequenza attraverso la retroazione, altera la forma d'onda, passando da una semplice sinusoide a una forma più complessa. Questa complessità aggiunge al suono un contenuto armonico o disarmonico, a seconda della quantità di feedback applicato.

Di conseguenza, è possibile ottenere un'ampia gamma di timbri complessi, dai lead spessi ai bassi aggressivi e distorti. È anche un ottimo strumento per i sound designer che vogliono creare toni in evoluzione.

Breve storia della sintesi FM

La sintesi FM deve gran parte del suo sviluppo e della sua diffusione al lavoro di John Chowning. Alla fine degli anni Sessanta, Chowning, compositore e ricercatore dell'Università di Stanford, iniziò a esplorare il potenziale della sintesi FM come mezzo per creare suoni complessi.

La sua scoperta rivoluzionaria - che la modulazione della frequenza di una forma d'onda con un'altra poteva produrre un ampio spettro di suoni armonici e disarmonici - ha gettato le basi della sintesi FM. Questo metodo non era solo innovativo ma anche altamente efficiente, il che lo rendeva adatto all'implementazione digitale. Il lavoro di Chowning portò l'Università di Stanford a concedere in licenza la tecnologia alla Yamaha, segnando l'inizio del percorso commerciale della sintesi FM.

Lo Yamaha GS-1 fu introdotto nel 1980 e fu il primo sintetizzatore FM commerciale a farsi strada nell'industria musicale. Tuttavia, a causa delle sue dimensioni, della complessità e del costo, il GS-1 era accessibile solo a pochi musicisti e studi.

Questa esclusività cambiò con l'introduzione dello Yamaha DX7 nel 1983. Il DX7 utilizzava i principi della sintesi FM di Chowning, ma era innovativo in termini di capacità sonore, accessibilità e portabilità. I suoi suoni erano incredibilmente distinti e offrivano quel timbro brillante, ricco e digitale che era un punto fermo nella musica degli anni '80, soprattutto nel pop e nel rock.

Per molti versi, l'introduzione di questo sintetizzatore FM ha segnato un cambiamento significativo nel panorama della produzione musicale, incoraggiando l'adozione di sintetizzatori digitali.

Naturalmente, l'eredità della sintesi FM non si è fermata all'hardware.

Con il passaggio all'era digitale, la sintesi FM ha trovato una nuova vita sotto forma di plugin VST (Virtual Studio Technology). Questi sintetizzatori software emulano il suono e le funzionalità dei sintetizzatori FM tradizionali, offrendo al contempo una maggiore flessibilità e integrazione nelle DAW.

Oggi i sintetizzatori FM continuano a evolversi, offrendo a musicisti e produttori un kit di strumenti sempre più ampio per la progettazione del suono.

Sintetizzatori FM hardware

I sintetizzatori FM hardware hanno fatto il botto negli anni '80 e alcuni modelli sono diventati dei classici sintetizzatori FM che sono ancora in uso oggi. Diamo un'occhiata ad alcuni dei pezzi più iconici dell'attrezzatura FM.

Yamaha DX7

Come abbiamo già detto, lo Yamaha DX7 è una figura monumentale nella sintesi FM. Per molti versi, è stato questo sintetizzatore FM ad annunciare l'adozione diffusa della sintesi a modulazione di frequenza nella produzione musicale.

La DX7 arrivò sul mercato nel 1983 e trasformò il panorama con la sua chiarezza, le sue armoniche complesse e le sue infinite possibilità sonore. I musicisti l'hanno amata per la sua inimmaginabile tavolozza di suoni, tra cui i pianoforti e i bassi elettrici che hanno definito il sound pop degli anni '80. Oggi possiamo ancora ascoltare quei pad sognanti e i lead penetranti nella musica synthwave. Oggi possiamo ancora sentire quei pad sognanti e le tracce penetranti nella musica synthwave.

La vera bellezza del DX7, tuttavia, era la sua interfaccia, caratterizzata da un numero modesto di pulsanti e da un singolo cursore di dati. Questo segnava un distacco dai synth analogici carichi di manopole dell'epoca, sfidando i musicisti a esplorare il sound design in modi nuovi. Nonostante la curva di apprendimento, il DX7 era ancora un sintetizzatore relativamente efficiente. Grazie alla sua profonda programmazione, offriva una creatività senza pari per l'epoca.

Ancora oggi è uno dei sintetizzatori classici più duraturi e affidabili, motivo per cui è diventato un punto fermo negli studi e sui palchi di tutto il mondo.

Elektron Digitone

I creatori dell'Elektron Digitone hanno dato una svolta moderna alla sintesi FM tradizionale, fondendo la complessità della generazione digitale del suono con il flusso di lavoro intuitivo per cui Elektron è rinomata.

Rilasciato alla fine degli anni 2010, questo compatto sintetizzatore FM digitale ha reimmaginato la sintesi FM, rendendola più accessibile e musicalmente espressiva che mai. A differenza di molti altri sintetizzatori FM, è stato realizzato con un'interfaccia elegante e facile da usare e una struttura robusta. La prima volta che ci ho giocato, sono rimasto sorpreso da quanto fosse facile comporre suoni diversi senza la ripida curva di apprendimento spesso associata alla sintesi FM.

Il Digitone è dotato di un potente motore FM a 4 operatori, completato dallo step sequencer tipico di Elektron, che consente di comporre intricati pattern ritmici e sequenze. Il Digitone adotta un approccio innovativo alla sintesi FM, semplificando la matrice di modulazione e offrendo un controllo pratico sulla modellazione del suono.

L'ingresso nella progettazione del suono con questo sintetizzatore è un processo molto più intuitivo di quanto ci si aspetti e, grazie all'inclusione di filtri multimodali ed effetti, si ottiene un bel calore e una profondità che fanno da contraltare alla precisione potenzialmente fredda dei suoni FM digitali.

Oltre a brillare come strumento indipendente, le sue capacità MIDI e di Overbridge lo inseriscono magnificamente in qualsiasi configurazione, colmando il divario tra gli ambienti di produzione musicale hardware e software.

Korg Opsix

Il Korg Opsix ha rappresentato un enorme balzo in avanti nell'evoluzione della sintesi a modulazione di frequenza. Ha coniugato la profondità e la versatilità della tradizionale generazione sonora FM con un livello di accessibilità e di controllo pratico non tipicamente associato ai sintetizzatori FM.

Introdotto nel 2020 nel bel mezzo di un apparente collasso mondiale, l'Opsix è stato una luce luminosa per la sintesi FM e per gli appassionati di sintetizzatori hardware in generale. Ha reso la sintesi FM digitale più accessibile a un'ampia gamma di utenti, senza sacrificare la complessità sonora che la rende così apprezzata.

Una delle caratteristiche principali dell'Opsix è la sua interfaccia innovativa, che comprende un display OLED dettagliato e una serie di manopole e cursori che offrono un controllo tattile immediato sui parametri. Adoro i sintetizzatori tattili e facili da navigare, perché rendono molto più intuitivo l'inserimento di timbri complessi.

Al di là della FM tradizionale, l'Opsix espande la sua tavolozza con un approccio ibrido che incorpora wave shaping, filtraggio ed effetti. È possibile creare uno spettro di suoni molto più ampio, dalle campane cristalline ai pad in evoluzione.

L'Opsix brilla anche per la sua capacità di andare oltre le classiche configurazioni a 4 o 6 operatori, offrendo una modalità FM "alterata" che introduce nuove modalità operatore e opzioni di modulazione. Il sequencer polifonico, il motion sequencing e l'arpeggiatore ne fanno una potenza assoluta sia per la produzione in studio che per le performance dal vivo.

Sintetizzatori FM software

Al giorno d'oggi il software domina il mercato della produzione musicale e, grazie ai numerosi marchi e sviluppatori, è possibile scegliere tra un'ampia gamma di sintetizzatori FM software.

Native Instruments FM8

FM8 di Native Instruments è diventato un po' un titano nel panorama dei sintetizzatori FM software. Fin dalla sua introduzione come FM7 nel 2002, è stato rinomato per la sua sofisticata profondità e flessibilità.

Costruito sulla ricca eredità della sintesi FM, FM8, che compie 18 anni, offre un tocco relativamente moderno con un'interfaccia facile da usare e infinite possibilità sonore. Combina sapientemente le texture intricate e ricche di armonie caratteristiche della sintesi FM con un design contemporaneo che semplifica il processo di programmazione, rendendolo accessibile a tutti i tipi di utenti.

È stato uno dei primi synth software su cui ho messo le mani e lo uso ancora oggi.

Il cuore di FM8 è il suo potente motore sonoro, che è più che in grado di produrre qualsiasi cosa, dai caldi e classici toni di campana che ricordano i sintetizzatori FM d'epoca alle texture e ai lead all'avanguardia che spingono i confini della sintesi digitale.

Il display a matrice potrebbe sembrare un po' obsoleto a questo punto, ma con l'enorme libreria di preset, si ha sempre un buon punto di partenza per iniziare a esplorare.

Onde Flusso Movimento

Il Waves Flow Motion è forse uno dei miei sintetizzatori software preferiti degli ultimi dieci anni. C'è qualcosa nella grinta e nell'incisività del suono FM che è difficile da trovare altrove.

Unisce magnificamente le tradizionali tecniche di sintesi FM con un'interfaccia visivamente accattivante e altamente intuitiva. Uno dei modi in cui Waves è riuscita a distinguere questo sintetizzatore è stato quello di offrire agli utenti un'esperienza immediata e pratica. Se non avete già capito il tema di questo articolo, la sintesi FM può spesso sembrare complessa e inaccessibile, per questo sono un grande fan dei software che semplificano il processo.

L'innovativa interfaccia grafica semplifica la creazione, il collegamento e la manipolazione dei suoni FM e consente di vedere i diversi componenti di questi suoni evolversi in tempo reale grazie a un feedback visivo dinamico.

Con un'ampia gamma di preset, Flow Motion vi permette di trovare rapidamente il suono che sentite nella vostra testa. Quattro oscillatori FM flessibili con una matrice di modulazione versatile e una serie di effetti integrati offrono un'ispirazione infinita, indipendentemente dal tipo di musica che si fa.

Non ho mai pensato a Waves come a un progettista di strumenti VST e, per molti versi, Flow Motion ha cambiato tutto questo per me.

Arturia DX7 V

Se vi mancano i fondi o gli immobili per lo studio, non significa che non possiate mettere le mani sui suoni di uno dei più famosi sintetizzatori FM di tutti i tempi.

Arturia DX7 V è una meticolosa ricreazione digitale dell'iconico Yamaha DX7. Porta tutti i suoni quintessenziali della sintesi FM nella produzione moderna con una notevole autenticità (come per molti prodotti Arturia).

Come fa l'azienda con tutte le sue emulazioni di synth, Arturia si è impegnata a fondo per garantire che il DX7 V non solo emuli le caratteristiche sonore distintive del suo predecessore hardware, ma le espanda anche con nuove funzioni che soddisfano i flussi di lavoro della produzione musicale odierna.

Grazie alla sua interfaccia intuitiva, il DX7 V abbatte la barriera della programmazione, notoriamente complessa, del DX7 originale, offrendo agli utenti un modo più accessibile di esplorare e creare suoni. Con l'aggiunta di una matrice di modulazioni, di nuove opzioni di oscillatori e di un motore di effetti incorporato, la DX7 V amplia in modo significativo le possibilità di progettazione sonora al di là di quanto era possibile fare con lo strumento originale.

Ora è possibile navigare facilmente tra gli strati di sintesi FM e creare qualsiasi suono desiderato in un istante.

Pensieri finali

La modulazione di frequenza è una bestia complessa e posso solo sperare che questa breve guida l'abbia resa un po' più accessibile. Dalle basi gettate dal lavoro pionieristico di John Chowning alle innovazioni software che continuano a spingere la sintesi FM in nuovi territori creativi, è uno stile di sintesi che vale la pena esplorare.

Che si tratti di arrangiare la prossima hit synthwave, di progettare i suoni per un film di successo o semplicemente di iniziare a fare i primi passi con un nuovo sintetizzatore FM, c'è molto da esplorare! Divertitevi e sperimentate.