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FM合成器简史
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.

曾经把一个反主动在你的电子音乐?自从旧的,熟悉的感觉,看电视上的法律和秩序的前奏,80年代前萨克斯听到熟悉的电钢琴音色来嗷?如何贝斯捉鬼敢死队

是啊,我自己约会,但是那是因为我想给你一个历史的FM合成器。


FM是什么?

FM是调频的简称。 FM合成之前,频率调制的无线电波的传输数据通过最常用的。基本上,一个特定频率的波,说101.1兆赫,其波形的频率调制的东西像一个声音,一段音乐,或其他一些复杂的波。其幅度将保持不变,但是。

波的声音,音乐或数据将前往被称为载波。的声音,音乐或数据调制频率,因此它被称为调制器。

调到101.1兆赫波的无线电接收器会听取载波,检测频率的差异,并解码的声音,音乐或数据内。这是更高的带宽和保真度比它的前身,调幅,这将有语音,音乐,或一波不同的幅度,而不是频率的数据。这些波是由于较弱,权力变异。

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)

继承人什么样子,另一波调制正弦载波。 (图片来自http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frequency-modulation.png)


约翰·乔宁:最成功的FM synthesist

John Chowning

约翰·乔宁


大约1967年一个名为约翰·乔宁的家伙玩弄频率调制在他的实验室在斯坦福。通常载波是一个更复杂的波调制正弦波。通常载波传输在疯狂的高频率。说一百万赫兹。

乔宁开始拉动这些正弦波频率下降到可听范围(20赫兹 - 20000千赫),并决定做东西,而独特的...他开始调节这些相当低的频率的正弦波的频率大约在同一频率和其它正弦波。

事情开始发生了......谐波的事情。


乔宁的浪潮,这是令人惊讶的丰富的谐波含量从两个正弦波。当载波调制,它创造了边带。这些边带的载波频率的两侧上,将出现的谐波。由于调制器改变音高,边带将转移为好。这些边带可以预测一些数学,(Bessel函数)的基础上,他可以在载体中的调制器的频率和振幅的基础上,预测将出现谐波。他开始意识到,这是一个相当便宜的和令人信服的方式得到了很多的声音,从相对较少的输入。这让他兴奋的音乐可能性!

现在,为什么我说便宜吗?

让我们简要探讨的两个主要种合成之前FM:减色和添加剂。


添加剂和减法合成与FM

添加剂的合成,不仅是最古老的形式合成,我们已经使用的音乐,其还内置了一个漂亮的盛大的前提。来自添加剂的合成理论在1700年由约瑟夫·傅立叶提出:任何复杂的波可分为正弦波。

你看,正弦波无谐波。如果我们有足够的打在不同的频率和振幅的正弦波,我们可以创造宇宙中的任何声音的谐波结构。疯了吧?

第一添加剂合成,算是18世纪的管风琴。变长度的管材将创建笛类似色调是非常相似的正弦波的不同组合。这些色调的结合将创造丰富的音色。

Organ


创建了第一个电子添加剂合成器周围的世纪之交(1900年)。电子音调车轮被用来创建正弦波加在一起,以使色调类似管风琴。这不错,小,价格实惠,且易于维护的器官。

RMI Harmonic Synthesizer


数字添加剂的合成是在1974年左右,大约在同一时间乔宁做他的研究。一家名为RMI创建一个合成器,可以使16个音!

然而,在添加剂的合成世界,16次谐波是不是很令人印象深刻。该合成器也是单声道,这意味着你没有和弦!这是因为在一次演奏两个音符将需要32振荡器。这开始变得非常昂贵的,尽可能的计算能力去。

减法合成比添加剂更便宜,因为它的前提是要一个已经很富有波和减去谐波过滤器使用。所有的电路模拟,色调温暖,丰富和音乐。一些早期的减法合成器率先由唐纳德Buchla的鲍勃·穆格在20世纪60年代和70年代。虽然他们之前存在的早期合成,这两个先创建工作音乐家的合成。

Moog Synthesizer


模拟减法合成器在70年代初的限制,他们无法留在调记得预设设置(CPU或内存)。他们也相当大,在舞台上笨拙。

FM合成,另一方面,数字重放,可以用少至2振荡器,以建立极其致密的谐波含量,并没有要求一个过滤器来改变的谐波含量。因为它是数字,FM合成器可以记住设置,并保持完美合拍。

后加入4个振荡器前2,乔宁探索的方法有不同的运营商和调制器的组合。这些被称为算法,并会作为某些种类的声音很好的出发点。乔宁开始创建和弦娱乐活动的字符串,钢琴,铜管乐器和其他...有人听。

日本雅马哈公司听说的Chownings战功,并同意授权专利FM合成从斯坦福大学。该许可证催生了一个合成的所有时间最流行的:雅马哈DX7。

DX7


DX7的时候注视的奇迹。很实惠的,记得设置,住完美的曲调,和弦,也成为第一个MIDI控制合成。专利过期时间在1995年,斯坦福大学做了20亿美元的FM合成专利。这是第二次在斯坦福大学有史以来最丰厚的专利许可的。

FM合成是非常独特的质感和音色。它是特别著名的钟形的色调和不和谐的声音。许多早期的街机从Atari视频游戏使用FM合成引擎的音乐和音效设计。如报童和APB游戏FM独家使用,给游戏一个非常独特的声音。许多弹球机也可用FM音乐和声音设计以及。

FM是非常具有挑战性的计划,但一旦你得到了它的窍门,它非常有益的。一个伟大更新的FM合成器合成器FM8如Native Instruments公司,这给添加剂,减法,FM选项。

我有很多晚上迷路FM合成。我希望你能有机会探索它!

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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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