FM-синтез - как это работает
Видео по теме: (May 2024).
FM-синтез является основным методом синтеза звука, который трудно предсказать с точки зрения его результатов. В этом практическом совете мы объясним основы синтеза FM и покажем вам несколько убедительных примеров.
Что такое синтез FM?
По сути, вы должны знать следующее о синтезе FM:
- FM-синтез - это процесс синтеза звука, который создает искусственные звуки или модифицирует естественные звуки.
- «FM» в FM-синтезе означает «частотная модуляция».
- Синтез FM был изобретен Джоном Чоунингом в начале 1970-х годов.
- В технической статье и в своей книге он подробно объясняет параметры и дает начальные инструкции о том, как воспроизводить естественные звуки инструментов с помощью FM-синтеза.
- Синтез FM используется во многих клавиатурах и синтезаторах, таких как Yamaha DX7 и FM7 от Native Instruments.
- Другие методы синтеза звука включают аддитивный синтез, как можно услышать в этом видео на YouTube, а также волновой и гранулярный синтез, вычитающий синтез, амплитудную или кольцевую модуляцию, физическое моделирование или формирование волны с помощью справочных таблиц.
Вот как работает синтез FM
В принципе, синтез FM работает по формуле, которая может быть легко реализована как в аналоговых схемах, так и в цифровом программировании для получения сложных звуков. Далее мы объясним основные условия синтеза FM. Временные ряды и спектры, а также ссылки на видео YouTube, которые также содержат полученные звуки, можно найти в следующей галерее изображений.
- Синтез FM в основном начинается с формулы, состоящей из несущей частоты и частоты модуляции: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Спектр построен симметрично относительно несущей частоты или несущей частоты fc. Эти симметричные частоты называются «боковыми полосами».
- Частота модуляции fm дает частоту повторения частотной модуляции. Низкими значениями являются низкочастотный генератор (LFO) и слышно вибрато. На более высоких частотах модуляция настолько быстрая, что создается сложное звуковое впечатление.
- Индекс модуляции β определяет ширину полосы, полноту звука. Он определяет глубину модуляции. Количество боковых полос составляет примерно 2 × (β + 2).
- Частоты боковых полос fc + k fm, где k - положительное или отрицательное целое число.
- Если частоты становятся слишком высокими для частоты дискретизации, возникает алиасинг: частота 10000 + 1000 становится 10000 - 1000 и т. Д.
- «Отрицательные» частоты также отражаются, а именно при 0 Гц -10 Гц становится 10 Гц, но не в фазе на 180 °.
- Если вы сохраняете отношение fc к fm и индекс модуляции β постоянным, сигнал будет транспонирован при изменении несущей частоты. Так вы можете создать «инструмент» с однородным тембром.
- Чтобы fc была основной частотой звука, fm должно быть как минимум вдвое больше fc, поскольку это единственный способ, когда все частоты ниже несущей становятся «отрицательными» частотами и после отражения на 0 Гц выше, чем сама fc. Исключение: fm = fc
В дальнейших практических советах по ЧИПу мы расскажем, как подключить электрическое пианино к ПК и что такое General MIDI.