FMシンセシスは、80年代と90年代を代表する名曲の数々を生み出したサウンド・アーキテクトだ。多くの意味で、その独特で多彩なサウンドは音楽制作に革命をもたらした。

歪んだベースラインの電気的なざわめきからデジタル・ベルのクリスタルのようなきらめきまで、FMシンセシスは音楽の新しい波の基礎を築いた。しかし、多くのプロデューサー志望者にとって、FMシンセシスは複雑で圧倒されるように感じられるかもしれない。

しかし、恐れることはない！この記事では、FMシンセシスを解明し、そのコンポーネントを分解し、今日あなたの武器に加えることができるハードウェアとソフトウェア・シンセのいくつかの異なる選択肢を探ります。

FMシンセシスとは？

FMシンセシスとは、周波数変調シンセシスの略である。

その核心は、ある波形（キャリア）の周波数を別の波形（モジュレーター）の周波数で変調することで、豊かでダイナミックな複雑なハーモニック・サウンドやインハーモニック・サウンドを作り出すことにある。キャリアとモジュレーターの相互作用により、自然な響きを持つ楽器から、全く新しい、分類が難しいデジタル・サウンドまで、幅広い音色を作り出すことができる。

このプロセスは、基本的な正弦波のような単純な波形のキャリアから始まる。次に、変調器（別の波形）がキャリアの周波数を変化させ、サイドバンドと呼ばれる新しい周波数を導入します。モジュレーターの周波数と振幅が、結果として得られる音の特徴と強さを決定する。これらのパラメーターとモジュレーション・インデックスを調整することで、幅広いサウンドのテクスチャーを生成することができます。

FMシンセシスが特に強力なのは、比較的少ない計算能力で複雑なサウンドを作れることだ。これが、1980年代のデジタル・シンセサイザーで人気を博した理由のひとつだ。技術的には複雑ですが、基本的なワークフローを理解すれば、サウンドデザインの可能性が広がります。

FM合成の構成要素

FMシンセシスのマジックを完全に理解するには、まずその主要なコンポーネントを理解する必要があります。FMトーンの構成要素となるオペレーターから、キャリアとモジュレーターの間のダンスまで、FMシンセシスで知られるサウンドを作り出すには、いくつかの要素が組み合わさっています。それぞれを深く掘り下げてみましょう！

オペレーター

FMオペレータは、FMシンセシスにおける基本的なサウンド生成コンポーネントである。これらは基本的に個々のアナログオシレーターとして機能する。各FMオペレータは、可聴音を生成するキャリアとしても、キャリア信号の周波数、ひいては音色に影響を与えるモジュレーターとしても機能します。

オペレーターは、サイン波などの基本的な波形を生成し、それを変調することでより複雑なサウンドを作り出すことができる。しかし、FMシンセシスの真のパワーは、これらのオペレーターをどのように相互接続し、変調させるかにあります。その結果、膨大な数のサウンドにアクセスできるのです。

キャリアと変調器

キャリア "と "モジュレーター "とは、合成プロセスにおいてオペレーターが果たす役割を指す。

キャリアは、あなたが聞く実際の音を生成する演算子であり、基本的なオーディオ信号として機能します。変調器は、リスナーに直接聞こえる音を生成しません。その代わり、キャリアの周波数に影響を与えたり「変調」したりすることで、その高調波コンテンツや音色を変化させます。

この2つの相互作用が、FMシンセシスに見られる複雑なサウンドを生み出すのだ。周波数、振幅、モジュレーターの変調指数を変化させると、微妙なビブラート効果からサウンドの倍音構造の劇的な変化まで、あらゆるものを作り出すことができます。

アルゴリズム

私はFMのアルゴリズムを、オペレーターがどのように相互接続されるかを決める設計図だと考えたい。各アルゴリズムは特定のオペレーターのコンフィギュレーションを表し、それらが互いに影響し合う経路を決定する。

基本的に、アルゴリズムはモジュレーションの構造を定義し、どのオペレータが他のオペレータをモジュレートし、どのような順序で相互作用が起こるかを概説する。この構造的な枠組みは、音色の可能性に直接影響するため、重要な鍵となります。アルゴリズムが異なれば、同じオペレーター・セットであっても、異なるスタイルのモジュレーション・ルーティングを使って、大きく異なる結果を生み出すことができます。

エンベロープ・ジェネレーター

次に、エンベロープ・ジェネレーターがあり、時間経過とともにサウンドのダイナミックな輪郭を形成する。キャリアとモジュレーターの振幅が、音が鳴ってから終わるまでどのように変化するかを決定し、サウンド全体の表情や動きに影響を与えます。

エンベロープ・ジェネレーターは通常、ADSRパラメーター（Attack、Decay、Sustain、Release）を使い、サウンドがピーク音量に達するまでの速さ（Attack）、サステイン・レベルまで下がるまでの速さ（Sustain）、そして最後にフェードアウトするまでの速さ（Release）を正確にコントロールする。

FMシンセシスでエンベロープ・ジェネレーターを使うことで、サウンドのボリューム・エンベロープを彫刻するだけでなく、そのサウンドの持続時間を通して、音色特性を劇的に変化させることができる。

比率

キャリア信号と変調器信号の周波数の関係は、周波数比によって定義され、この比がサウンド出力のハーモニックまたはインハーモニックな性質を決定する。

比率が整数（1：1、2：1、3：2など）で構成されている場合、調和的で音楽的に子音の多い音が得られ、伝統的な楽器に似ていることが多い。これらは、発生する倍音の周波数が基本周波数の整数倍である音です。

一方、比率が整数でない場合（1.5:1、2.7:1など）、結果は非調和的で、しばしばパーカッシブな音や鐘のような音になり、音楽的には不協和音となる。これらのインハーモニック・サウンドは、基本周波数の整数倍の倍音を持たないため、より複雑な音色や金属的なFMサウンドになることが多い。

フィードバック

フィードバックは、オペレーター（ここでは基本的に正弦波ジェネレーター）の出力がそれ自体にルーティングバックされることで発生します。このプロセスにより、より複雑な波形が生成され、倍音や倍音が追加され、サウンドの質感が豊かになります。

フィードバックが最も一般的にモジュレーターに適用されることは注目に値する。オペレーターがフィードバックによって自身の周波数を変調すると、その波形形状が変化し、単純なサイン波からより複雑な形状へと変化します。この複雑さは、フィードバックの量に応じて、サウンドにハーモニックまたはインハーモニックコンテンツを加えます。

その結果、太いリードからアグレッシブで歪んだベースまで、複雑な音色の数々を得ることができる。また、進化するトーンを作りたいサウンド・デザイナーにも最適なツールです。

FM合成の歴史

FMシンセシスの発展と普及の多くは、ジョン・チャウニングの研究に負うところが大きい。1960年代後半、作曲家でありスタンフォード大学の研究者でもあったチョーニングは、複雑なサウンドを作り出す手段としてのFMシンセシスの可能性を探求し始めた。

ある波形の周波数を別の波形で変調することで、倍音と非倍音の両方の幅広いスペクトルが得られるという彼の画期的な発見は、FMシンセシスの基礎を築いた。この方法は革新的であっただけでなく、非常に効率的であったため、デジタル実装に適していた。チャウニングの研究は最終的に、スタンフォード大学がヤマハにこの技術をライセンスすることにつながり、FMシンセシスの商業的な旅が始まった。

ヤマハのGS-1は1980年に発売され、音楽業界に登場した最初の商業用FMシンセサイザーだった。しかし、その大きさ、複雑さ、コストのために、GS-1はほんの一握りのミュージシャンやスタジオにしか普及しなかった。

この独占状態は、1983年のヤマハDX7の登場によって一変した。DX7はチャウニングのFMシンセシスの原理を利用したものだが、そのサウンド能力、手頃な価格、携帯性という点では画期的だった。そのサウンドは驚くほど個性的で、1980年代の音楽、特にポップスやロックの定番となった、明るく豊かなデジタル・サウンドの音色を提供した。

多くの意味で、このFMシンセの登場は音楽制作の状況に大きな変化をもたらし、デジタル・シンセサイザーの採用を促した。

もちろん、FMシンセシスの遺産はハードウェアだけにとどまらなかった。

世界がデジタル時代に移行するにつれ、FMシンセシスはVST（Virtual Studio Technology）プラグインという形で新たな息吹を見出した。これらのソフトウェア・シンセサイザーは、従来のFMシンセサイザーのサウンドと機能をエミュレートすると同時に、柔軟性の拡大とDAWへの統合を提供する。

今日でもFMシンセは進化を続けており、ミュージシャンやプロデューサーにサウンド・デザインのためのツールキットを提供し続けている。

ハードウェアFMシンセサイザー

ハードウェアFMシンセサイザーは1980年代に大ブームを巻き起こし、いくつかのモデルはクラシックFMシンセサイザーとなり、今もなお愛用されている。それでは、FM音源の代表的な製品をいくつか見てみよう。

ヤマハDX7

すでに述べたように、ヤマハDX7はFMシンセシスにおける記念碑的な存在だ。多くの意味で、音楽制作に周波数変調合成が広く採用される先駆けとなったのは、このFMシンセだった。

DX7は1983年に市場に登場し、その明瞭さ、複雑なハーモニクス、そして無限のサウンドの可能性によって、音楽シーンを一変させた。80年代のポップ・サウンドを決定づけたエレクトリック・ピアノやベースなど、想像を絶するサウンド・パレットでミュージシャンに愛された。今日でも、シンセウェーブ・ミュージックでは、ドリーミーなパッドや突き刺すようなリード音を聴くことができる。

しかし、DX7の真の美点は、控えめな数のボタンと1つのデータ・スライダーを備えたそのインターフェイスにあった。これは、当時のノブだらけのアナログ・シンセとは一線を画し、ミュージシャンに新しい方法でサウンド・デザインを探求させるものだった。その学習曲線にもかかわらず、DX7は比較的効率的なシンセだった。深いプログラミングにより、当時としては比類のない創造性を発揮した。

現在でも、最も耐久性と信頼性の高いクラシック・シンセのひとつであり、それゆえ世界中のスタジオやステージで定番となった。

エレクトロン・デジトーン

Elektron Digitoneのメーカーは、伝統的なFMシンセシスに現代的なひねりを加え、Elektronが誇る直感的なワークフローとデジタル・サウンド生成の複雑さを融合させました。

2010年代後半にリリースされたこのコンパクトなデジタルFMシンセは、FMシンセシスを再構築し、これまで以上にアクセスしやすく、音楽的表現力を高めた。他の多くのFMシンセとは異なり、洗練されたユーザーフレンドリーなインターフェイスと頑丈な作りで作られている。初めて触った時、FMシンセにありがちな険しい学習曲線を描くことなく、簡単に様々なサウンドを作り出せることに驚いた。

Digitoneの核となるのは、パワフルな4オペレータFMエンジンで、Elektronの特徴であるステップ・シーケンサーによって補完され、ユーザーは複雑なリズム・パターンやシーケンスをダイヤルすることができます。モジュレーション・マトリックスをシンプルにし、サウンド・シェイピングをハンズオンでコントロールできるようにすることで、FMシンセシスに対する革新的なアプローチをとっています。

このシンセでサウンド・デザインに没頭するのは、想像以上に直感的なプロセスであり、マルチモード・フィルターやエフェクトを搭載することで、デジタルFMサウンドの冷徹な精密さに対抗するような、素晴らしい暖かみと深みを得ることができる。

スタンドアローンの楽器として輝きを放つだけでなく、そのMIDIとオーバーブリッジ機能は、あらゆるセットアップに見事にフィットし、ハードウェアとソフトウェアの音楽制作環境のギャップを埋める。

コルグ・オプシックス

コルグOpsixは、周波数モジュレーション・シンセシスの進化における大きな飛躍だった。伝統的なFM音源の深みと多様性を、FMシンセにはないアクセシビリティとハンズオン・コントロールで実現した。

2020年、世界崩壊の様相を呈する中で登場したOpsixは、FMシンセシスとハードウェア・シンセサイザー・ファンにとって光明となった。Opsixは、デジタルFMシンセシスがこれほどまでに崇拝される理由であるサウンドの複雑さを犠牲にすることなく、幅広いユーザーにとってデジタルFMシンセシスをより親しみやすいものにした。

Opsixの際立った特徴の一つは、その革新的なインターフェイスで、詳細なOLEDディスプレイと、パラメーターを即座に触感でコントロールできるノブやスライダーが並んでいる。私は、複雑な音色をより直感的に操作できる、操作しやすい触感のシンセが大好きだ。

伝統的なFMの枠を超え、Opsixはウェーブ・シェイピング、フィルタリング、エフェクトを組み込んだハイブリッドなアプローチでパレットを拡張。クリスタルのようなベルから進化するパッドまで、より幅広いサウンドを作り出すことができます。

またOpsixは、従来の4オペレーターや6オペレーター・セットアップの枠を超え、新たなオペレーター・モードやモジュレーション・オプションを導入する "変奏 "FMモードも備えています。ポリフォニック・シーケンサー、モーション・シーケンス、アルペジエーターにより、スタジオ制作でもライブ・パフォーマンスでも絶対的な力を発揮します。

ソフトウェアFMシンセサイザー

最近の音楽制作はソフトウェアが市場を支配しており、多くの素晴らしいブランドやデベロッパーのおかげで、キラー・ソフトウェアFMシンセの数々から選ぶことができる。

Native Instruments FM8

ネイティブ・インストゥルメンツのFM8は、ソフトウェアFMシンセサイザー界の巨人的存在だ。2002年にFM7として登場して以来、その洗練された深みと柔軟性で知られている。

FMシンセシスの豊かな伝統の上に築かれたFM8は、18年の歳月を経て、ユーザーフレンドリーなインターフェースと無限のサウンドの可能性で、比較的現代的なひねりを加えています。FMシンセシスの特徴である複雑でハーモニー豊かなテクスチャーと、プログラミング・プロセスを効率化する現代的なデザインを巧みに融合させ、あらゆるユーザーがアクセスしやすくなっています。

私が初めて手にしたソフトウェアシンセのひとつで、今でも使っている。

FM8の中核をなすパワフルなサウンド・エンジンは、ヴィンテージFMシンセを彷彿とさせる温かみのあるクラシックなベル・トーンから、デジタル・シンセシスの限界を押し広げる最先端のテクスチャーやリードまで、あらゆるサウンドを作り出すことができます。

マトリックス・ディスプレイは今となっては少々時代遅れに感じられるかもしれないが、膨大なプリセット・ライブラリーを使えば、探索を始めるのによい出発点が常にある。

波 流れ 運動

Waves Flow Motionは、過去10年間に発売されたソフトウェアシンセの中で一番好きかもしれない。FMサウンドから得られる硬質でエッジの効いたサウンドは、他ではなかなか得られないものだ。

伝統的なFMシンセシスのテクニックと、視覚的に魅力的で非常に直感的なインターフェイスが見事に融合している。Wavesがこのシンセを際立たせることができた方法の一つは、ユーザーに即座にハンズオンの体験を提供することだった。この記事のテーマがもうお分かりにならなかったかもしれないが、FMシンセシスはしばしば複雑でとっつきにくいと感じることがある。

革新的なグラフィカル・インターフェースにより、FMサウンドの作成、接続、操作が簡単に行え、ダイナミックなビジュアル・フィードバックにより、サウンドのさまざまな構成要素がリアルタイムで進化していく様子を見ることができます。

多くの優れたプリセットを搭載したFlow Motionなら、頭の中で鳴っているどんなサウンドでもすぐに見つけることができます。4つのフレキシブルなFMオシレーターと多彩なモジュレーション・マトリックス、そしてオンボード・エフェクトを搭載し、どのような音楽を作る場合でも、無限のインスピレーションを提供します。

WavesをVSTインストゥルメントデザイナーとして考えたことはありませんでしたが、いろいろな意味でFlow Motionが全てを変えてくれました。

Arturia DX7 V

資金やスタジオのスペースがなくても、史上最も有名なFMシンセのサウンドを手に入れられないわけではない。

Arturia DX7 Vは、象徴的なYamaha DX7を緻密にデジタルで再現しました。多くのArturia製品がそうであるように）FMシンセシスサウンドのすべての真髄を、驚くべき信憑性をもって現代のプロダクションにもたらします。

同社のすべてのシンセ・エミュレーションがそうであるように、Arturiaは、DX7 Vがハードウェアの前身であるDX7 Vの特徴的なサウンド特性をエミュレートするだけでなく、今日の音楽制作ワークフローに対応する新機能でそれを拡張することを保証するために多大な努力を払ってきました。

直感的なインターフェースにより、DX7 VはオリジナルのDX7が持つ複雑なプログラミングの壁を打ち破り、ユーザーがサウンドを探求し創造するための、より身近な方法を提供します。追加されたモジュレーション・マトリックス、新しいオシレーター・オプション、内蔵エフェクト・エンジンにより、DX7 Vは、オリジナルの楽器で可能だったサウンド・デザインの可能性を大きく広げます。

FMシンセシスのレイヤーを簡単にナビゲートできるようになり、一瞬のような感覚で思い通りのサウンドを作り出すことができる。

最終的な感想

周波数変調は複雑なものだが、この短いガイドで少しでも身近に感じてもらえれば幸いだ。ジョン・チャウニングの先駆的な仕事によって築かれた基礎から、FMシンセシスを新たな創造的領域へと押し上げ続けるソフトウェアの革新まで、FMシンセシスは探求する価値のあるシンセシスのスタイルだ。

シンセウェーブの次のヒット曲をアレンジするにも、超大作映画のサウンドをデザインするにも、単に新しいFMシンセに触れてみるにも、探求できることはたくさんあります！楽しく、実験的に。