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FMシンセシスの歴史
David Earl on Fri, November 1st 4 comments
David Earl (aka SFLogicNinja) is here on a mission. The mission is to explain the history of FM synthesis (you know, Ghostbusters basslines, etc). In this fascinating article David does that and more.

今までに、電子音楽でウイスキーを入れて?これまで古い、おなじみの感じがテレビで法と秩序へのイントロを見ていることを取得し、80年代にはサックスの嘆き来る前におなじみの電子ピアノの音を聞いて?どのようにゴーストバスターズのベースラインはどうでしょうか?

ええ、私はあなたにFMシンセシスの歴史を与えたいのでイム自身が、厥とデート。


FMとは何ですか?

FMは周波数変調の略です。 FM合成する前に、周波数変調は、最も一般的には、電波を介してデータの伝送のために使用した。基本的には、特定の周波数の波は、101.1 MHzの回答を、音声のような、いくつかの音楽、またはいくつかの他の複雑な波で変調され、その波形の周波数を持っているでしょう。その振幅は、しかし、同じ滞在する。

音声、音楽、データは上を移動することを波が搬送波と呼ばれていました。音声、音楽、データ、周波数変調だったので、それが変調器と呼ばれていました。

101.1メガヘルツ波に同調ラジオ受信機は、搬送波を聞く周波数の差を検出し、音声、音楽、またはデータを復号内であろう。これは、音声、音楽、または振幅の代わりに周波数が異なるた波に移動するデータを持つことになり、その前身、振幅変調、よりもはるかに高い帯域幅と忠実だった。これらの波は、パワーでその差異に起因し弱かった。

Here’s what a sine wave carrier looks like, being modulated by another wave. (Image from http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frequency-modulation.png)

正弦波キャリアは別の波によって変調され、どのように見えるかを相続。 (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frequency-modulation.pngからの画像)


ジョン·チョウニング:最も成功したFMシンセサイザー

John Chowning

ジョン·チョウニング


1967年頃ジョン·チョウニングという仲間は、スタンフォードで彼の研究室での周波数変調で遊んでいた。通常、搬送波は、より複雑な波によって変調されていた正弦波であった。通常、搬送波はめちゃくちゃ高い周波数で送信された。百ヘルツを話していた。

チョウニングは、可聴範囲にそれらの正弦波の周波数を引き下げ始めた(20 Hzの - 20,000 kHz)を、とかなりユニークな何かを行うことを決めた...彼は同じ周波数の他の正弦波と、これらのかなり低い周波数の正弦波の変調周波数を開始した。

事が起こって始めた...高調波の事。


チョウニングは、2つの正弦波から高調波成分で驚くほど豊かであった波を得ていた。搬送波が変調されていた場合には、側波帯を作成した。これらの側波帯は搬送波周波数の両側に現れる高調波があった。変調器はピッチで変更されたように、側波帯もシフトする。これらの側波帯は、(ベッセル関数)、いくつかの数学に基づいて予測することができ、彼は高調波が変調器の周波数と振幅に基づいてキャリアで生じるであろうかを予測することができます。彼は、これは比較的少ない入力からの音の多くを得るための非常に安価で、説得力のある方法だったことを認識し始めた。これは、彼が音楽的な可能性に興奮しました!

さて、なぜ私は安価な言うのですか?

減法と加法:簡潔​​にする前に、使用可能な合成には主に2つの種類のFMを探ることができます。


添加剤と対FM減算合成

加算合成だけでなくWeveはは、音楽的に使用され、そのこともかなり壮大な前提のオフに構築した合成の最も古い形態である。加算合成は、1700年代にジョセフ·フーリエによってもたらされる理論から来ている:任意の複雑な波は正弦波に分けることができます。

あなたが見ること、正弦波には高調波がありません。我々は、異なる周波数と振幅で遊んで十分な正弦波を持っていた場合、私たちは宇宙の中で任意の音​​の調波構造を作成することができます。クレイジー、右?

最初の添加シンセは、おそらく1700年代のパイプオルガンでしょう。パイプの長さを変化させることにより、正弦波と非常に類似していたフルートのような音色の異なる組み合わせを作成します。これらのトーンの組み合わせが豊かな音色を作成します。

Organ


最初の電子添加シンセは世紀の変わり目(1900)を中心に作成されていました。電子トーンホイールは、パイプオルガンに似た音を作るために一緒に添加した正弦波を生成するために使用された。これは素晴らしい、小さな、手頃な価格、そして維持しやすい臓器を作った。

RMI Harmonic Synthesizer


デジタル添加シンセサイザは右チョウニングは彼の研究をしていた同じ頃、1974年の周りに来ました。同社は、RMI一度16トーンを作ることができるシンセサイザーを作成と呼ばれる!

加算合成の世界では、しかしながら、16高調波が非常に印象的ではない。シンセサイザーはまたあなたのために何の和音を意味しな​​いモノフォニック、でした!これは、一度に2つのノートを演奏するためと、32の発振器が必要になりました。これは、はるかに、コンピューティングパワーが行ったように、本当に高価な取得を開始した。

その前提は、すでに豊かな波を取るとフィルタを使用して、そこからの高調波を減算することであったので、減算合成は、添加剤よりも安価だった。回路のすべてがアナログで、トーンは、暖かく豊かな音楽だった。いくつかの初期のサブトラクティブシンセサイザーは60年代と70年代にドナルドBuchlaとボブ·モーグによって開拓された。以前のシンセサイザーは、それらの前に存在していますが、この二つは、ワーキングミュージシャンのシンセサイザーを作成することが最初でした。

Moog Synthesizer


初期の70年代のアナログサブトラクティブシンセサイザーと制限は調子に滞在し、プリセットの設定を記憶することができないこと、(無CPUまたはメモリ)であった。彼らはまた、かなり大きいとステージ上の扱いだった。

FMシンセシスは、他の一方で、デジタルで再現した、非常に密度の高い高調波コンテンツを作成するための2オシレーターと同じくらい少数使用することができ、フィルタは、高調波成分を変更する必要はありませんでした。それはデジタルであったので、FMシンセサイザーは、設定を記憶し、調和して完璧に滞在するために作成することができます。

前の2〜4以上のオシレーターを追加した後、チョウニング、キャリアとモジュレータのさまざまな組み合わせを持ってする方法を模索。これらはアルゴリズムと呼ばれていた、と音のある種のための良い出発点として役立つであろう。チョウニングはストリングス、ピアノ、金管楽器、そして他人のポリフォニック再現を作成し始めました...と誰かが聞いていた。

日本のヤマハ(株)はChowningsの悪用を聞いた、スタンフォードからFMシンセシスの特許をライセンスすることに合意した。ヤマハDX7:このライセンスは、すべての時間の中で最も人気のあるシンセサイザーの一つの誕生を急いだ。

DX7


DX7は一度見るべき不思議だった。それは、手頃な価格だった設定を思い出し、チューンで完璧にとどまった、ポリフォニックで、また、最初のMIDI制御シンセサイザーとなりました。特許は1995年に期限切れまでに、スタンフォードは、FM合成特許20百万ドルを切った。それは今までにスタンフォードでライセンス第二最も有利な特許だった。

FMシンセシスは、その質感と音色で非常にユニークです。これは、特にそのベルのような音色と不協和音の音のために知られている。アタリから多くの初期のアーケードビデオゲーム、音楽やサウンド·デザインのためのFMシンセシス·エンジンを使用していました。このような新聞配達とAPBのようなゲームは、もっぱらFMを使用し、ゲームを非常にユニークなサウンドを与えた。同様に、音楽やサウンドデザイン用FM使用される多くのピンボールマシン。

FMは非常にプログラムに挑戦しているが、一度は、その非常にやりがいのある、それのこつを得る。 FMシンセサイザーの大きなアップデートは、添加剤を与えるようなNative InstrumentsのからFM8などシンセ、減法、およびFMオプションです。

私はFMシンセシスで迷子に多くの夜があった。私は、あなたにもそれを探求する機会を得ることを望みます!

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Comments (4)

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  • Peter Schwartz
    What? No mention of the Synclavier and its FM? It predated the DX7 by many years, and featured an additive carrier.
    • 6 years ago
    • By: Peter Schwartz
    Reply
  • David Earl
    It's true the the Synclavier utilized FM synthesis. I meant to always say first 'affordable' digital FM synth, but sometimes I forget. The Synclavier was a marvel to behold. From what I remember it's early FM incarnations were sold mostly to studios and universities, as well as other wealthy folks. It can also be argued that Don Buchla used FM in his earlier synths, and I try in my videos to address that earlier synths included FM in some form or another, pointing to the DX7 because of its affordability and complex algorithms, and the fact that it was solely FM. Thanks for the input Ski, you are a legend in your own right.
    • 6 years ago
    • By: David Earl
  • Peter Schwartz
    Also, don't mean to beat you up too badly :) but the DX7 was not the first MIDI controlled synthesizer. It was the Prophet 600, with the Jupiter 6 a close second.
    • 6 years ago
    • By: Peter Schwartz
    Reply
  • David Earl
    Ack. Yup, you're right. I thought the Juptier 6 and Prophet 600 came shortly AFTER the DX7, but alas. My bad. I sure did love the Jupiter 6, too. Shame on me.
    • 6 years ago
    • By: David Earl
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