调频合成是上世纪 80 和 90 年代一些最经典曲目背后的音效设计师。在许多方面，它以其独特而不拘一格的音效彻底改变了音乐制作。

从失真低音线的电子嗡嗡声到数码铃铛的晶莹光泽，调频合成为新一轮音乐浪潮奠定了基础。然而，对于许多有抱负的音乐制作人来说，调频合成可能会让人感到复杂和难以承受，尤其是当你开始钻研调制器和载波的复杂网络时。

但不用担心！在本文中，我们将为您揭开调频合成的神秘面纱，分解其组成要素，并探讨几种不同的硬件和软件合成器选择，您现在就可以将它们添加到您的武器库中。

什么是调频合成？

FM 合成是频率调制合成的简称。

其核心是用一种波形的频率（载波）对另一种波形的频率（调制器）进行调制，从而产生复杂的谐波和非谐波声音，既丰富又充满活力。载波和调制器之间的相互作用可以产生各种音色，从自然音色的乐器到难以归类的全新数字音色。

这一过程从载波开始，例如一个简单的波形，如基本的正弦波，它本身听起来纯净而朴实。然后，调制器（另一种波形）改变载波的频率，引入称为边带的新频率。调制器的频率和振幅决定了声音的特性和强度。通过调整这些参数以及调制指数，可以产生各种音质。

调频合成之所以特别强大，是因为它能以相对较低的计算能力创造出复杂的声音。这也是它在 20 世纪 80 年代的数字合成器中大受欢迎的原因之一。尽管其技术复杂，但只要了解其基本工作流程，就能为声音设计开辟一片天地。

调频合成的组成部分

要完全掌握调频合成的神奇之处，首先必须了解它的关键组成部分，其中每个部分都对最终音效的形成起着独特的作用。从作为调频音色基石的运算器，到载波和调制器之间的舞动，有多个元素共同创造出调频合成所特有的音色。让我们逐一深入探讨！

操作员

调频运算器是调频合成中产生声音的基本元件。它们的功能本质上是独立的模拟振荡器。每个调频运算器既可以充当载波，产生可听的声音，也可以充当调制器，影响载波信号的频率，进而影响音色。

运算器产生基本波形（如正弦波），然后通过调制产生更复杂的声音。然而，调频合成的真正威力在于这些运算器如何相互连接和调制。因此，你可以获得大量的声音。

载体和调制器

载体 "和 "调制器 "指的是操作员在合成过程中可以扮演的角色。

载波是产生实际声音的运算符，是基本的音频信号，而调制器并不产生听众可以直接听到的声音。相反，它们会影响或 "调制 "载波的频率，从而改变其谐波内容和音色。

这两者之间的相互作用产生了调频合成中的复杂音效。当你改变调制器的频率、振幅和调制指数时，你可以创造出从微妙的颤音效果到声音谐波结构的巨大变化等各种效果。

算法

我喜欢把调频算法看作是决定运算符如何相互连接的蓝图。每种算法都代表了一种特定的运算符配置，决定了它们相互影响的途径。

从本质上讲，算法定义了调制结构，概括了哪些运算符可以调制其他运算符，以及交互发生的顺序。这种结构框架非常关键，因为它直接影响到音色的可能性。即使使用同一组运算符，不同的算法使用不同风格的调制路由，也能产生截然不同的效果。

信封发生器

其次是包络发生器，它的作用是随着时间的推移塑造声音的动态轮廓。它们决定了载波和调制器的振幅从音符触发到结束的变化过程，从而影响声音的整体表现力和动感。

包络发生器通常使用 ADSR 参数--"增强"（Attack）、"衰减"（Decay）、"持续"（Sustain）和 "释放"（Release）--来精确控制声音达到峰值音量的速度（增强）、减弱至 "持续 "音量的速度，以及最后渐弱的速度（释放）。

通过在调频合成中使用包络发生器，我们不仅可以雕刻声音的音量包络，还能在声音的整个持续时间内显著改变音色特征。

比率

载波和调制器信号频率之间的关系由频率比决定，而正是这个频率比决定了声音输出的谐波或非谐波性质。

当比例由整数组成时（如 1:1、2:1、3:2），就会产生谐音和乐音，这通常与传统乐器相似。这些声音产生的泛音频率是基频的整数倍。

另一方面，当比率涉及非整数关系（如 1.5:1、2.7:1）时，结果是非谐音，通常会产生更多打击声或类似钟声的声音，这在音乐上是不和谐的。这些非谐波声音没有基频整数倍的泛音，因此通常会产生更复杂的音调或金属调频声音。

反馈意见

当运算器（这里主要是指正弦波发生器）的输出反馈到自身时，就会产生反馈。这一过程会产生更复杂的波形，引入额外的谐波或泛音，从而丰富声音的质感。

值得注意的是，反馈最常用于调制器。当运算器通过反馈对自身频率进行调制时，会改变其波形形状，从简单的正弦波变为更复杂的波形。这种复杂性会增加声音的谐波或非谐波内容，具体取决于所应用的反馈量。

因此，你可以获得一系列复杂的音色，从厚重的主音到激进的失真低音。对于想要创造不断变化的音色的音效设计师来说，这也是一个很好的工具。

调频合成简史

调频合成的发展和普及主要归功于约翰-乔宁（John Chowning）的工作。20 世纪 60 年代末，斯坦福大学的作曲家兼研究员乔宁开始探索调频合成作为一种创造复杂声音的手段的潜力。

他的突破性发现--将一种波形的频率与另一种波形的频率进行调制，可以产生广谱的谐波和非谐波声音--为调频合成奠定了基础。这种方法不仅具有创新性，而且效率很高，适合数字技术的应用。乔宁的工作最终促使斯坦福大学将这项技术授权给雅马哈公司，这标志着调频合成商业化之旅的开始。

雅马哈 GS-1于 1980 年推出，是第一款进入音乐行业的商用调频合成器。然而，由于其体积、复杂性和成本，只有少数音乐家和工作室能使用 GS-1。

1983 年，雅马哈 DX7的问世改变了这种排他性。DX7 采用了 Chowning 的调频合成原理，在音质、经济性和便携性方面都具有划时代的意义。它的音色非常独特，具有明亮、丰富的数字音色，是 20 世纪 80 年代音乐（尤其是流行乐和摇滚乐）的主流。

在许多方面，这种调频合成器的问世标志着音乐制作领域的重大转变，鼓励了数字合成器的采用。

当然，调频合成技术的传承并不止于硬件。

随着世界进入数字时代，调频合成以 VST（虚拟演播室技术）插件的形式获得了新生。这些软件合成器可以模拟传统调频合成器的声音和功能，同时具有更大的灵活性，并可与 DAW 集成。

如今，调频合成器仍在不断发展，为音乐家和制作人提供了越来越多的音效设计工具。

硬件调频合成器

硬件调频合成器在 20 世纪 80 年代大放异彩，其中一些型号成为经典的调频合成器，至今仍被广泛使用。让我们来看看一些最具代表性的调频设备。

雅马哈 DX7

正如我们已经讨论过的，雅马哈 DX7 在某种程度上是调频合成中的一个重要人物。在许多方面，正是这款调频合成器预示着频率调制合成技术在音乐制作中的广泛应用。

DX7 于 1983 年进入市场，以其清晰度、复杂的和声和无限的音效可能性改变了市场格局。音乐家们喜欢它难以想象的音色，包括定义了 80 年代流行音乐的电钢琴和贝司。如今，我们仍能在合成波音乐中听到这些梦幻般的垫子和刺耳的主音。

然而，DX7 的真正魅力在于其界面，它只有少量按钮和一个数据滑块。这标志着 DX7 与当时满是旋钮的模拟合成器不同，它向音乐家们提出了以新方式探索声音设计的挑战。尽管有一定的学习曲线，但 DX7 仍然是一款相对高效的合成器。凭借深度编程，它在当时提供了无与伦比的创造力。

时至今日，它仍是最耐用、最可靠的经典合成器之一，因此成为世界各地录音室和舞台上的主打产品。

Elektron Digitone

Elektron Digitone 的制造商对传统调频合成技术进行了现代改造，将数字声音生成的复杂性与 Elektron 著名的直观工作流程融为一体。

这款小巧的数字调频合成器于 2010 年代末发布，重新诠释了调频合成，使其比以往任何时候都更易于使用，音乐表现力更强。与许多其他调频合成器不同的是，它拥有时尚、友好的用户界面和坚固的结构。我第一次使用这款产品时，就惊讶地发现它能如此轻松地调出不同的音色，而无需像调频合成那样花费大量时间去学习。

Digitone 的核心是一个功能强大的 4 操作器 FM 引擎，辅以 Elektron 标志性的步进音序器，允许用户拨入复杂的节奏模式和序列。通过简化调制矩阵和提供对声音塑造的实际控制，它采用了更多创新的调频合成方法。

使用这款合成器进行音效设计比想象中要直观得多，加上多模式滤波器和效果器，你可以获得温暖而有深度的音效，与数字调频音效潜在的冰冷精确性相得益彰。

除了可作为独立乐器使用外，其 MIDI 和 Overbridge 功能还能确保它完美地融入任何设置，在硬件和软件音乐制作环境之间架起一座桥梁。

Korg Opsix

Korg Opsix 是频率调制合成技术发展史上的一次巨大飞跃。它将传统调频声音生成的深度和多功能性与调频合成器通常不具备的易用性和动手控制水平结合在一起。

Opsix 于 2020 年推出，当时世界似乎正在崩溃，但它却为调频合成和广大硬件合成器爱好者带来了一束曙光。它使数字调频合成技术更容易为广大用户所接受，同时又不失使其备受推崇的复杂音质。

Opsix 的突出特点之一是其创新的界面，包括一个详细的 OLED 显示屏以及一系列旋钮和滑块，可提供对参数的直接触感控制。我喜欢易于操作的触感合成器，因为它能让复杂音色的调试过程更加直观。

除了传统的调频技术，Opsix 还采用了一种混合方法，将波形整形、滤波和效果融合在一起，从而扩大了调色板的范围。您可以创造出更广泛的声音，从晶莹剔透的钟声到不断变化的垫子。

Opsix 的另一个亮点是，它可以超越传统的 4 操作或 6 操作设置，提供 "改变 "调频模式，引入新的操作模式和调制选项。它的复调音序器、动作音序和琶音器使其成为录音室制作和现场表演的绝对利器。

软件 FM 合成器

如今，软件在音乐制作市场上占据着主导地位，由于有了众多优秀的品牌和开发商，有一系列杀手级软件调频合成器可供选择。

Native Instruments FM8

Native Instruments 的 FM8 已成为软件 FM 合成器领域的巨人。自 2002 年推出 FM7 以来，它一直以复杂的深度和灵活性而闻名。

FM8 以丰富的调频合成技术为基础，拥有 18 年的历史，提供了一个相对现代的、用户友好的界面和无限的声音可能性。它将 FM 合成特有的复杂、谐波丰富的纹理与简化编程过程的现代设计巧妙地结合在一起，使各类用户都能使用。

它是我最早接触的软件合成器之一，至今我仍在使用它。

FM8 的核心是其强大的音效引擎，它能制作出各种音效，从让人想起复古调频合成器的温暖、经典钟声音色，到完全突破数字合成界限的前沿纹理和前导音。

矩阵显示屏现在可能有点过时了，但有了庞大的预设库，你总能从一个很好的起点开始探索。

波流运动

Waves Flow Motion 可能是近十年来我最喜欢的软件合成器之一。从 FM 音效中获得的粗犷和锋芒，是其他产品难以企及的。

它将传统的调频合成技术与极具视觉冲击力和高度直观的界面完美地融合在一起。Waves 能够让这款合成器脱颖而出的方法之一，就是为用户提供直接的亲身体验。如果你还不明白本文的主题，那么调频合成通常会让人感觉复杂而难以接近，这就是为什么我非常喜欢简化合成过程的软件。

创新的图形界面可轻松创建、连接和操作调频声音，并通过动态视觉反馈实时查看这些声音的不同组成部分。

Flow Motion 拥有众多出色的预设，让你可以快速找到脑海中的任何声音。你将获得四个灵活的调频振荡器、一个多功能调制矩阵和一系列板载效果，无论你制作何种音乐，都能从中获得无尽的灵感。

我从未真正把 Waves 当作 VST 乐器设计师，而 Flow Motion 在很多方面改变了我的想法。

Arturia DX7 V

无论您是缺乏资金还是工作室条件有限，这并不意味着您就无法获得最著名的调频合成器的声音。

Arturia DX7 V 是对雅马哈标志性 DX7 的精心数字再现。它将调频合成音效的所有精髓带入现代制作中，具有非凡的真实性（与许多 Arturia 产品一样）。

与公司所有的合成器仿真软件一样，Arturia 竭尽全力确保 DX7 V 不仅能仿效其硬件前身的独特音质，还能在此基础上增加新功能，以满足当今音乐制作工作流程的需要。

凭借直观的界面，DX7 V 打破了原 DX7 声名狼藉的复杂编程障碍，为用户提供了一种更便捷的方式来探索和创造声音。凭借新增的调制矩阵、新的振荡器选项和内置效果引擎，DX7 V 极大地拓宽了音效设计的可能性，超越了原版乐器。

现在，您可以轻松地浏览各层调频合成，并在感觉就像一瞬间的时间里创造出您想要的任何声音。

最终想法

频率调制是一种复杂的音乐，我只希望这本简短的指南能让你对它有更多的了解。从约翰-乔宁（John Chowning）的开创性工作奠定的基础，到不断将调频合成推向新的创作领域的软件创新，调频合成是一种非常值得探索的合成风格。

无论你是要编排下一首合成器浪潮歌曲，还是要为电影大片设计音效，抑或只是想尝试一下新的调频合成器，这里都有很多东西等着你去探索！尽情享受实验的乐趣吧