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FM 合成

一个振荡器推另一个,造出钟、电钢与金属。

问题

只有两个振荡器,为什么能做出电钢琴、管钟、金属打击和厚贝斯?FM 合成用很少的零件,换来极宽的音色范围。

原理

一个振荡器当载波,另一个当调制器去推它的频率。调制器每推一次,频谱就多出一对边带,位于载波加减调制频率处。频率比为整数时,边带落在谐波上,声音有音高;为非整数时,边带落在谐波之间,听感接近钟与金属。深度叫指数,越大边带越多,音色越亮也越复杂。包络加在指数上,音头可以先亮后暗。

参数与听感

比值决定音色家族,一比一偏木质感,一比二偏空心,非整数比偏钟形。指数从低到高,正弦会逐渐长出边带,先像电钢,再像铜管,最后接近噪声。调制器包络短则音头有金属撞击,长则整段都亮。反馈会让波形更粗糙,常用于贝斯与打击。

听什么

先听电钢琴,注意音头的金属感与随后变柔的尾音。再听管钟,比较非谐波边带带来的钟形泛音。最后把指数想象着推高,听音色从干净的正弦走向金属,而不是音高在抖动。

常见误解

把 FM 当成颤音,颤音是慢速推音高,FM 是音频速率推频率;以为 FM 只能做电钢琴,它也能做贝斯与打击;以为加法合成更直接,FM 用更少的振荡器得到同样复杂的谱。

在库中听例子

9135fastgraboutskirtsarea3C12:38电钢琴贯穿全曲,金属音头与柔和尾音是 FM 音色的典型组合详情9142gairowmists3C13:38电钢琴与管钟并置,非谐波泛音造成的钟形听感最明显详情9075churchbellsbossC13:23管钟与金属铺底,击发瞬间的明亮泛音适合辨 FM 类音色详情

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事实来源

  • John Chowning, The Synthesis of Complex Audio Spectra by Means of Frequency Modulation — sideband theory checked, not quoted
  • Gordon Reid, Sound On Sound Synth Secrets — FM ratios and index checked, not quoted

仅用于核查事实,正文为原创撰写。