A síntese FM é o arquiteto sónico por detrás de algumas das faixas mais icónicas dos anos 80 e 90. Em muitos aspectos, revolucionou a produção musical com os seus sons distintos e eclécticos.

Desde o zumbido elétrico das linhas de baixo distorcidas até ao brilho cristalino dos sinos digitais, a síntese FM lançou as bases para uma nova onda de música. No entanto, para muitos aspirantes a produtores, a síntese FM pode parecer complexa e avassaladora, especialmente quando se começa a mergulhar na intrincada rede de moduladores e portadores.

Mas não tenha medo! Neste artigo, vamos desmistificar a síntese FM, decompor os seus componentes e explorar algumas opções diferentes de sintetizadores de hardware e software que pode adicionar ao seu arsenal hoje.

O que é a síntese FM?

A síntese FM é a abreviatura de síntese de modulação de frequência.

Na sua essência, envolve a modulação da frequência de uma forma de onda (a portadora) pela frequência de outra forma de onda (o modulador), criando sons harmónicos e inarmónicos complexos que são simultaneamente ricos e dinâmicos. A interação entre a portadora e o modulador pode produzir uma vasta gama de timbres, desde instrumentos de som natural a sons digitais totalmente novos que são difíceis de categorizar.

O processo começa com a portadora, como uma forma de onda simples, como uma onda sinusoidal básica, que por si só soa pura e despretensiosa. O modulador, outra forma de onda, altera então a frequência da portadora, introduzindo novas frequências chamadas bandas laterais. A frequência e a amplitude do modulador determinam o carácter e a intensidade do som resultante. Ao ajustar estes parâmetros, juntamente com o índice de modulação, pode gerar um vasto espetro de texturas sónicas.

O que faz a síntese FM particularmente poderosa é sua habilidade de criar sons complexos usando quantidades relativamente baixas de poder computacional. Esta é uma das razões pelas quais era tão popular nos sintetizadores digitais da década de 1980. Apesar da sua complexidade técnica, pode abrir um mundo de possibilidades de design de som quando compreende o seu fluxo de trabalho básico.

Os componentes da síntese de FM

Para entender completamente a magia da síntese FM, primeiro você tem que entender seus componentes principais, cada um dos quais desempenha um papel distinto na formação do som final. Dos operadores que agem como os blocos de construção dos tons FM para a dança entre a portadora e os moduladores, há vários elementos que se juntam para criar os sons pelos quais a síntese FM é conhecida. Vamos mergulhar mais profundamente em cada um deles!

Operadores

Os operadores de FM são os componentes fundamentais de geração de som na síntese de FM. Eles funcionam essencialmente como osciladores analógicos individuais. Cada operador de FM pode atuar como uma portadora, produzindo som audível, ou como um modulador, influenciando a frequência e, consequentemente, o timbre do sinal da portadora.

Os operadores geram formas de onda básicas - como ondas sinusoidais - que podem então ser moduladas para criar sons mais complexos. Contudo, o verdadeiro poder da síntese FM reside na forma como estes operadores são interligados e modulados. Como resultado, você tem acesso a uma vasta gama de sons.

Portadores e moduladores

Os "portadores" e os "moduladores" referem-se aos papéis que os operadores podem desempenhar no processo de síntese.

As portadoras são os operadores que produzem o som real que se ouve, que serve como sinal de áudio fundamental, enquanto os moduladores não produzem som diretamente audível para o ouvinte. Em vez disso, influenciam ou "modulam" a frequência da portadora, alterando assim o seu conteúdo harmónico e timbre.

A interação entre estes dois é o que gera os sons complexos encontrados na síntese FM. Quando você varia a frequência, amplitude e o índice de modulação dos moduladores, você pode criar tudo desde efeitos subtis de vibrato até mudanças dramáticas na estrutura harmónica do som.

Algoritmos

Gosto de pensar nos algoritmos de FM como os projectos que ditam a forma como os operadores estão interligados. Cada algoritmo representa uma configuração específica de operadores, determinando os caminhos através dos quais eles se influenciam mutuamente.

Essencialmente, os algoritmos definem a estrutura de modulação, delineando quais os operadores que modulam outros e em que ordem ocorrem as interacções. Este quadro estrutural é fundamental, uma vez que tem um impacto direto nas possibilidades tímbricas. Algoritmos diferentes podem produzir resultados muito diferentes usando estilos diferentes de roteamento de modulação, mesmo com o mesmo conjunto de operadores.

Geradores de envelopes

De seguida, temos os geradores de envelope, que estão lá para moldar o contorno dinâmico de um som ao longo do tempo. Determinam a forma como a amplitude dos portadores e moduladores muda desde o momento em que uma nota é accionada até ao seu fim, o que influencia a expressão geral e o movimento do som.

Os geradores de envelopes utilizam normalmente os parâmetros ADSR - Attack, Decay, Sustain e Release - para um controlo preciso sobre a rapidez com que um som atinge o seu volume máximo (Attack), como diminui para o nível de Sustain e, finalmente, como desaparece (Release).

Ao usar geradores de envelope na síntese FM, podemos não só esculpir o envelope de volume do som, mas também alterar drasticamente as características tímbricas ao longo da duração desse som.

Rácios

A relação entre as frequências da portadora e do sinal modulador é definida por um rácio de frequência, e é este rácio que determina a natureza harmónica ou inarmónica da saída de som.

Quando a relação é composta por números inteiros (como 1:1, 2:1, 3:2), obtêm-se sons harmónicos e musicalmente consonantes, que muitas vezes se assemelham a instrumentos musicais tradicionais. São sons em que as frequências dos sobretons produzidos são múltiplos inteiros de uma frequência fundamental.

Por outro lado, quando o rácio envolve relações não inteiras (como 1,5:1, 2,7:1), o resultado é inarmónico e frequentemente mais percussivo ou sons semelhantes a sinos, que são musicalmente dissonantes. Estes sons inarmónicos não têm sobretons que sejam múltiplos inteiros de uma frequência fundamental, razão pela qual se obtêm frequentemente tons mais complexos ou sons FM metálicos.

Feedback

A realimentação ocorre quando a saída de um operador (essencialmente um gerador de ondas sinusoidais neste contexto) é encaminhada de volta para si própria. Este processo cria uma forma de onda mais complexa, introduzindo harmónicos adicionais ou sobretons para enriquecer a textura do som.

Vale a pena notar que a realimentação é mais comummente aplicada a um modulador. Quando um operador modula a sua própria frequência através da realimentação, altera a sua forma de onda, passando de uma simples onda sinusoidal para uma forma mais complexa. Esta complexidade adiciona conteúdo harmónico ou inarmónico ao som, dependendo da quantidade de feedback aplicada.

Como resultado, é possível obter uma variedade de timbres complexos, desde leads grossos a baixos agressivos e distorcidos. É também uma óptima ferramenta para designers de som que querem criar tons em evolução.

Uma breve história da síntese de FM

A síntese FM deve muito de seu desenvolvimento e popularização ao trabalho de John Chowning. No final da década de 1960, Chowning, um compositor e pesquisador da Universidade de Stanford, começou a explorar o potencial da síntese FM como um meio de criar sons complexos.

A sua descoberta inovadora - que a modulação da frequência de uma forma de onda com outra poderia produzir um amplo espetro de sons harmónicos e inarmónicos - lançou as bases para a síntese FM. Este método não era apenas inovador, mas também altamente eficiente, tornando-o adequado para implementação digital. O trabalho de Chowning finalmente levou a Universidade de Stanford a licenciar a tecnologia para a Yamaha, que marcou o início da jornada comercial da síntese FM.

O Yamaha GS-1 foi introduzido em 1980 e foi o primeiro sintetizador FM comercial para fazer seu caminho para a indústria musical. Contudo, devido ao seu tamanho, complexidade e custo, o GS-1 era acessível somente para um punhado de músicos e estúdios.

Esta exclusividade mudou com a introdução do Yamaha DX7 em 1983. O DX7 utilizou os princípios de síntese FM de Chowning, embora fosse inovador em termos de suas capacidades de som, acessibilidade e portabilidade. Seus sons eram incrivelmente distintos, oferecendo aquele timbre brilhante, rico e digital que era um grampo na música dos anos 80, especialmente no pop e rock.

De muitas maneiras, a introdução deste sintetizador FM marcou uma mudança significativa na paisagem de produção musical, encorajando a adoção de sintetizadores digitais.

Claro que o legado da síntese FM não se ficou pelo hardware.

Como o mundo fez a transição para a era digital, a síntese FM encontrou uma nova vida na forma de plugins VST (Virtual Studio Technology). Esses sintetizadores de software emulam o som e a funcionalidade dos sintetizadores FM tradicionais enquanto oferecem flexibilidade expandida e integração em DAWs.

Atualmente, os sintetizadores FM continuam a evoluir, proporcionando aos músicos e produtores um conjunto de ferramentas cada vez maior para a conceção de som.

Sintetizadores FM de hardware

Os sintetizadores FM de hardware fizeram um respingo na década de 1980 e alguns dos modelos se tornaram sintetizadores FM clássicos que ainda estão muito em uso hoje. Vamos dar uma olhada em algumas das peças mais icônicas do equipamento FM.

Yamaha DX7

Como nós já discutimos, o Yamaha DX7 é um pouco de uma figura monumental na síntese FM. De muitas maneiras, foi este sintetizador FM que anunciou a adoção generalizada da síntese de modulação de frequência na produção musical.

O DX7 chegou ao mercado em 1983 e transformou a paisagem com a sua clareza, harmónicos complexos e infinitas possibilidades sónicas. Os músicos adoraram-na pela sua paleta inimaginável de sons, incluindo os pianos eléctricos e baixos que definiram o som pop dos anos 80. Hoje, ainda podemos ouvir esses pads sonhadores e leads penetrantes na música synthwave.

A verdadeira beleza do DX7, contudo, foi sua interface, que apresentou um número modesto de botões e um único controle deslizante de dados. Isto marcou um afastamento dos sintetizadores analógicos carregados de botões de seu tempo, desafiando os músicos a explorar o design de som em novas maneiras. Apesar da curva de aprendizagem, o DX7 foi ainda um sintetizador relativamente eficiente. Com sua programação profunda, ele ofereceu criatividade inigualável na época.

Ainda hoje, é um dos sintetizadores clássicos mais duráveis e fiáveis, razão pela qual se tornou um elemento básico nos estúdios e nos palcos de todo o mundo.

Elektron Digitone

Os criadores do Elektron Digitone deram uma reviravolta moderna na síntese FM tradicional, misturando a complexidade da geração de som digital com o fluxo de trabalho intuitivo pelo qual a Elektron é conhecida.

Lançado no final dos anos 2010, este sintetizador FM digital compacto reimaginou a síntese FM, tornando-a mais acessível e musicalmente expressiva do que nunca. Ao contrário de muitos outros sintetizadores FM, ele foi feito com uma interface elegante e fácil de usar e uma construção robusta. A primeira vez que toquei com um, fiquei surpreendido com a facilidade com que era possível selecionar diferentes sons sem a curva de aprendizagem íngreme frequentemente associada à síntese FM.

No seu núcleo, o Digitone apresenta um poderoso motor FM de 4 operadores, complementado pelo sequenciador de passos caraterístico da Elektron, permitindo aos utilizadores a criação de padrões e sequências rítmicas complexas. É uma abordagem mais inovadora à síntese FM, simplificando a matriz de modulação e oferecendo um controlo prático sobre a modelação do som.

Entrar no design de som com este sintetizador é um processo muito mais intuitivo do que seria de esperar e, com a inclusão de filtros e efeitos multimodo, obtém-se um calor e uma profundidade agradáveis que actuam como um contrapeso à precisão potencialmente fria dos sons FM digitais.

Para além do facto de brilhar como instrumento autónomo, as suas capacidades MIDI e Overbridge garantem que se encaixa perfeitamente em qualquer configuração, fazendo a ponte entre os ambientes de produção musical de hardware e software.

Korg Opsix

O Korg Opsix foi um enorme salto adiante na evolução da síntese de modulação de freqüência. Ele casou a profundidade e versatilidade da geração de som FM tradicional com um nível de acessibilidade e controle prático não tipicamente associado com sintetizadores FM.

Introduzido em 2020 em meio a um colapso mundial aparente, o Opsix foi uma luz brilhante para síntese FM e fãs de sintetizador de hardware em geral. Ele fez a síntese FM digital mais acessível para uma ampla gama de usuários sem sacrificar a complexidade sônica que o torna tão reverenciado.

Uma das características de destaque do Opsix é a sua interface inovadora, que inclui um ecrã OLED detalhado e uma série de botões e cursores que oferecem controlo tátil imediato sobre os parâmetros. Eu adoro um sintetizador tátil que é fácil de navegar, pois torna a marcação de timbres complexos um processo muito mais intuitivo.

Para além da FM tradicional, o Opsix expande a sua paleta com uma abordagem híbrida que incorpora modelação de ondas, filtragem e efeitos. É possível criar um espetro muito mais alargado de sons, desde sinos cristalinos a pads em evolução.

O Opsix também se destaca pela sua capacidade de ir além das configurações clássicas de 4 ou 6 operadores, oferecendo um modo FM "alterado" que introduz novos modos de operador e opções de modulação. O seu sequenciador polifónico, sequenciamento de movimento e arpejador fazem dele uma potência absoluta tanto para produção em estúdio como para actuações ao vivo.

Sintetizadores FM de software

Atualmente, o software domina o mercado da produção musical e, graças às muitas grandes marcas e criadores, existe uma grande variedade de sintetizadores FM de software para escolher.

Native Instruments FM8

O FM8 da Native Instruments tornou-se numa espécie de titã no panorama dos sintetizadores FM de software. Desde a sua introdução como FM7 em 2002, tem sido reconhecido pela sua profundidade e flexibilidade sofisticadas.

Construído sobre a rica herança da síntese FM, o FM8, com 18 anos de idade, oferece um toque relativamente moderno com uma interface de fácil utilização e infinitas possibilidades de som. Combina habilmente as texturas intrincadas e ricas em harmónicos características da síntese FM com um design contemporâneo que simplifica o processo de programação, tornando-o acessível a todos os tipos de utilizadores.

Foi um dos primeiros sintetizadores de software em que pus as mãos e ainda o uso até hoje.

No coração do FM8 está o seu poderoso motor de som, que é mais do que capaz de produzir tudo, desde tons de sino quentes e clássicos que lembram os sintetizadores FM vintage até texturas e pistas de ponta que ultrapassam os limites da síntese digital.

O visor matricial pode parecer um pouco desatualizado nesta altura, mas com a enorme biblioteca de predefinições, tem sempre um bom ponto de partida para começar a explorar.

Ondas Fluxo Movimento

O Waves Flow Motion pode ser um dos meus sintetizadores de software favoritos da última década. Há algo sobre a coragem e a vantagem que se obtém do som FM que é difícil de encontrar noutro lugar.

Ele mistura maravilhosamente técnicas tradicionais de síntese FM com uma interface visualmente envolvente e altamente intuitiva. Uma das formas em que a Waves foi capaz de distinguir este sintetizador foi oferecendo aos utilizadores uma experiência imediata e prática. Se ainda não percebeu o tema deste artigo, a síntese FM pode muitas vezes parecer complexa e inacessível, e é por isso que eu sou um grande fã de software que simplifica o processo.

A interface gráfica inovadora facilita a criação, a ligação e a manipulação de sons FM e permite ver a evolução dos diferentes componentes desses sons em tempo real através de um feedback visual dinâmico.

Com tantas predefinições fantásticas, o Flow Motion permite-lhe encontrar rapidamente o som que está a ouvir na sua cabeça. Tem quatro osciladores FM flexíveis com uma matriz de modulação versátil e uma série de efeitos integrados, oferecendo inspiração infinita, independentemente do tipo de música que faz.

Nunca pensei na Waves como um criador de instrumentos VST e, de muitas formas, o Flow Motion mudou tudo isso para mim.

Arturia DX7 V

Quer lhe faltem os fundos ou o espaço no estúdio, isso não significa que não possa deitar as mãos aos sons de um dos mais famosos sintetizadores FM de todos os tempos.

O Arturia DX7 V é uma recriação digital meticulosa do icónico Yamaha DX7. Traz todos os sons quintessenciais do som de síntese FM para a produção moderna com uma autenticidade notável (como em muitos produtos Arturia).

Tal como a empresa faz com todas as suas emulações de sintetizadores, a Arturia fez um grande esforço para garantir que o DX7 V não só emula as características sónicas distintas do seu antecessor de hardware, mas também o expande com novas funcionalidades que se adequam aos fluxos de trabalho de produção musical actuais.

Com a sua interface intuitiva, o DX7 V quebra a barreira da programação notoriamente complexa do DX7 original, oferecendo aos utilizadores uma forma mais acessível de explorar e criar sons. Com a matriz de modulações adicionada, novas opções de osciladores e motor de efeitos incorporado, o DX7 V alarga significativamente as possibilidades de design de som para além do que era possível com o instrumento original.

Agora pode navegar facilmente através de camadas de síntese FM e criar praticamente qualquer som que deseje num instante.

Considerações finais

A modulação de freqüência é uma besta complexa, e eu só posso esperar que este guia curto tenha feito isto parecer um pouco mais acessível para você. Desde as fundações estabelecidas pelo trabalho pioneiro de John Chowning até as inovações de software que continuam a empurrar a síntese FM para novos territórios criativos, é um estilo de síntese que vale a pena explorar.

Quer esteja a organizar o seu próximo êxito de synthwave, a conceber sons para um filme de grande sucesso ou simplesmente a experimentar um novo sintetizador FM, há muito para explorar! Divirta-se e experimente.