FM/RM синтез

В цій статті розглянемо два методи синтезу звуку – це FM синтез та RM синтез.

FM синтез заснований на частотній модуляції (Frequency Modulation). Одна звукова хвиля модулює іншу, утворюючи новий звук. Осцилятори, що генерують коливання в FM синтезі, називаються операторами.

Розглянемо процес докладніше. На малюнку представлена ​​матриця модуляції рядового FM синтезатора (у даному випадку це FM/RM синтезатор Sytrus з FL Studio), що складається з рядків і стовпців.

Якщо глибина модуляції регулятора з координатами 2 по горизонталі та 1 по вертикалі відрізняється від 0 %, це означає, що другий оператор модулюється першим. Другий оператор є звуковим сигналом, який змінюється згідно із законом (формою хвилі) першого оператора. Другий оператор – несуча, перший – модулятор.

Таким чином, можна модулювати різну кількість операторів.

В останньому стовпеці матриці знаходяться регулятори рівня сигналу даного оператора (перший рядок – рівень першого оператора, другий – другого тощо). Цей стовпець використовується для змішування попередньо змодульованих операторів – складання хвиль.

Розглянемо приклад утворення нескладного звуку, з використанням вищевикладених знань.

Форма хвилі першого оператора – синусоїда із частотою приблизно 66 Гц.

Оператор OP1

 

Форма хвилі другого оператора – синусоїда із частотою приблизно 240 Гц.

Оператор OP2

Підсумковий звук оператора 2 змодульованого оператором 1 при глибині модуляції 30% (регулятор на перетині першого стовпця і другого рядка).

Оператор OP2 модульований оператором OP1

Форма хвилі третього оператора – прямокутна з основною частотою приблизно 240 Гц.

Оператор OP3

Форма хвилі четвертого оператора – трикутна (наближена до пили) з основною частотою приблизно 240 Гц.

Оператор OP4

Підсумковий звук оператора 3 змодульованого оператором 4 при глибині модуляції 40% (регулятор на перетині четвертого стовпця і третього рядка) і рівня сигналу 67% (регулятор на перетині  третього рядка та останнього стовпця Out).

Оператор OP3 модулируемый оператором OP4

А тепер давайте складемо сигнали першого оператора з другим (попередньо змодульованим першим) і третім (попередньо змодульованим четвертим). Для цього зробимо активними всі робочі ручки глибини модуляції (перетин рядків та стовпців) та рівня сигналу (останній стовпець рядків 1, 2 та 3).

Результат

На скріншотах нижче наведені матриці FM синтезаторів, які дуже схожі на розглянуту вище. Різниця полягає лише у дизайні.

Тепер давайте розглянемо RM синтез. Цей метод синтезу ґрунтується на кільцевій модуляції (Ring Modulation).

Кольцевая модуляция (RM синтез) – это амплитудная модуляция, в которой частота модулирующего сигнала (модулятор) примерно того же порядка, что и несущая. В амплитудной модуляции частота модулятора намного ниже несущей.

Кільцева модуляція (RM синтез) – це амплітудна модуляція, в якій частота модулюючого сигналу (модулятор) приблизно того ж порядку, що й несуча. В амплітудній модуляції частота модулятора набагато нижче несучої.

Послухайте звук, створений при тих самих параметрах, зазначених вище, але з використанням RM синтезу.

RM модуляція

Як бачимо різниця суттєва. Під час детального розгляду можна побачити зміну звукового сигналу за амплітудою.

В цій статті ми розглянули два дуже цікаві методи синтезу заснованих на модуляції.