لمحة تاريخية عن التجميعي FM

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.  

من أي وقت مضى وضع دونك في الموسيقى الإلكترونية الخاصة بك؟ من أي وقت مضى الحصول على تلك القديمة، والشعور مألوفة مشاهدة مقدمة للقانون والنظام على شاشات التلفزيون؛ سماع صوت البيانو دراية الإلكترونية قبل أن يأتي ساكس 80S نحيب في؟ ماذا عن bassline إلى غوستبوسترس؟

نعم، أنا نفسي يرجع تاريخها، لكن thats لأنني أريد أن أقدم لكم تاريخ من المركب FM.


ما هو FM؟

FM قصيرة لتعديل التردد. قبل تركيب FM، والتردد التحوير الأكثر استخداما لنقل البيانات من خلال موجات الراديو. في الأساس، موجة لها تردد محدد، ويقول 101.1 ميغاهيرتز، سيكون لها تردد الطول الموجي لها عن طريق التضمين ما يشبه صوت، بعض الموسيقى، أو بعض موجة المعقدة الأخرى. ومدى اتساع هذه الظاهرة تبقى نفسها، ولكن.

الموجة التي صوت أو الموسيقى أو البيانات سيتوجه يوم كان يسمى الموجة الحاملة. كان صوت أو الموسيقى أو البيانات تحوير تردد، لذلك كان يطلق عليه الموجة الكهرومغناطيسية.

ومن شأن استقبال لاسلكي ضبطها إلى 101.1 ميغاهيرتز موجة الاستماع إلى الموجة الحاملة، والكشف عن الاختلافات في وتيرة، وفك شفرة الصوت، والموسيقى، أو البيانات داخل. وكان هذا أعلى بكثير عرض النطاق الترددي والإخلاص من سابقتها، والسعة التحوير، الأمر الذي سيكون له صوت، والموسيقى، أو بيانات المسافرين على الموجة التي كانت متفاوتة في السعة بدلا من التردد. وكانت هذه الموجات أضعف بسبب أن التباين في السلطة.

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)

[هرس] ماذا تبدو حاملة موجة جيبية مثل، ويجري عن طريق التضمين موجة أخرى. (صورة من http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frequency-modulation.png)


جون Chowning: إن synthesist FM الأكثر نجاحا

John Chowning

جون Chowning


حول 1967 زميل يدعى جون Chowning كان يلعب حولها مع التحوير التردد في مختبره في جامعة ستانفورد. كانت عادة موجات حاملة موجات الجيب التي كان يجري عن طريق التضمين موجة أكثر تعقيدا. عادة أحيلت موجات حاملة بترددات عالية بجنون. كانوا يتحدثون لهيرتز مليون.

التي Chowning سحب تلك الترددات موجة جيبية إلى أسفل داخل النطاق مسموع، (20 هرتز - 20،000 كيلو هرتز)، وقررت أن أفعل شيئا فريدا بدلا ... بدأ تحوير تردد هذه الموجات شرط التردد المنخفض إلى حد ما مع موجات جيبية أخرى حول نفس التردد.

بدأت الأمور يحدث ... الأشياء التوافقي.


Chowning كان الحصول على الموجة التي كانت غنية بشكل مدهش في محتوى متناسق من دفعتين شرط. عندما كان يجري الناقل التضمين، خلقت sidebands. وكانت هذه sidebands التوافقيات التي من شأنها أن تظهر على جانبي تردد الموجة الحاملة. كما تم تغيير المغير في الملعب، فإن sidebands تحول كذلك. ويمكن توقع هذه sidebands استنادا إلى بعض الرياضيات، (وظائف بسل)، وانه يمكن التنبؤ بما التوافقيات ستنشأ في الناقل استنادا إلى التردد والسعة من المغير. وبدأت أدرك أن هذا كان وسيلة غير مكلفة جدا ومقنعة للحصول على الكثير من الصوت من المدخلات قليلا نسبيا. حصل هذا له متحمس حول إمكانيات موسيقية!

الآن، لماذا أقول غير مكلفة؟

يتيح استكشاف لفترة وجيزة اثنين من أنواع رئيسية من التوليف متوفرة قبل وزير الخارجية: طرحي والمضافة.


المضافة والتجميعي طرحي مقابل FM

التوليف المضافة ليست فقط أقدم شكل من أشكال التوليف التي تستخدم وما أعلمه جيدا موسيقيا، التي بنيت أيضا الخروج من فرضية جراند جميلة. التوليف المضافة تأتي من النظرية التي يطرحها جوزيف فورييه في 1700s: يمكن تقسيم أي موجة المعقدة إلى موجات جيبية.

ترى، موجات جيبية ليس لديهم التوافقيات. لو كان لدينا ما يكفي من موجات جيبية اللعب في الترددات والسعات المختلفة، ونحن يمكن أن يخلق التركيبة التوافقية من أي صوت في الكون. مجنون، أليس كذلك؟

فإن أول موالفة المضافة تكون يمكن القول إن الجهاز الأنابيب من 1700s في. سوف متفاوتة أطوال الأنابيب إنشاء مجموعات مختلفة من الناي مثل النغمات التي كانت مشابهة جدا لموجات جيبية. ان الجمع بين هذه النغمات خلق طباع الصوت الغنية.

Organ


تم إنشاء أول قشطه المضافة الإلكترونية حول منعطف القرن (1900). واستخدمت عجلات نغمة الإلكترونية لخلق موجات جيبية التي تمت إضافتها معا لجعل نغمات مماثلة لهيئة أنبوب. هذا جعل أجهزة لطيفة وصغيرة، وبأسعار معقولة، وسهلة للحفاظ.

RMI Harmonic Synthesizer


جاء المزج المضافة الرقمية حول في عام 1974، والحق في نفس الوقت تقريبا Chowning كان يقوم به بحثه. دعا الشركة التي تم إنشاؤها RMI المزج التي يمكن أن تجعل 16 نغمات دفعة واحدة!

في تركيب العالم المضافة، ومع ذلك، 16 التوافقيات ليست مؤثرة جدا. كان المزج أيضا عادية، وهو ما يعني لا الحبال بالنسبة لك! وكان هذا بسبب أن تلعب مذكرتين في وقت واحد يتطلب 32 مؤشرات التذبذب. بدأ هذا إلى الحصول على مكلفة حقا، بقدر ما ذهب القدرة الحاسوبية.

وكان التوليف الاختزالي أقل تكلفة من المواد المضافة، وذلك لأن منطلقها كان من المقرر أن موجة غنية بالفعل، وطرح التوافقيات منه باستخدام فلتر. كل من الدوائر التناظرية وكان، وكانت نغمات دافئة، غنية والموسيقية. وكانت الجامعة رائدة تخليق بعض الاختزالي في وقت مبكر من قبل دونالد Buchla وبوب موغ في 60s و 70s. على الرغم من أن المزج في وقت سابق كانت موجودة قبلهم، وكانت هذه أول اثنين لإنشاء المزج الموسيقي من العمل.

Moog Synthesizer


كان القيد مع تخليق الاختزالي التناظرية في وقت مبكر 70s عدم قدرتها على البقاء في تناغم وتذكر إعدادات محددة مسبقا، (أي وحدة المعالجة المركزية أو ذاكرة). وكانوا أيضا كبيرة نوعا ما، وغير عملي على خشبة المسرح.

تركيب FM، من ناحية أخرى، وقد استنسخ رقميا، يمكن استخدام عدد قليل من مؤشرات التذبذب 2 لإنشاء محتوى التوافقي كثيفة للغاية، ولم تتطلب عامل تصفية لتغيير محتوى متناسق. نظرا لأنه كان رقمي، يمكن إنشاء المزج وزير الخارجية أن يتذكر الإعدادات والبقاء في تناغم تام.

بعد إضافة المزيد من 4 مؤشرات التذبذب إلى السابق ال 2، Chowning استكشاف سبل لديك تركيبات مختلفة من شركات الطيران وجهري. كانت تسمى هذه الخوارزميات، وسيكون بمثابة نقطة انطلاق جيدة لأنواع معينة من الأصوات. بدأت Chowning خلق الاستجمام مجسمة من السلاسل، والبيانو، والأدوات النحاسية، وغيرها ... وشخص ما كان يستمع.

شركة ياماها في اليابان سمعت من Chownings مآثر، ووافقت على ترخيص براءات الاختراع لتخليق FM من جامعة ستانفورد. سارع هذا الترخيص ولادة واحدة من المزج الأكثر شعبية في كل العصور: إن ياماها DX7.

DX7


كان DX7 عجب أن يدرك في ذلك الوقت. كان بأسعار معقولة، وتذكر الإعدادات، بقيت تماما في تناغم، كان مجسمة، وأصبحت أيضا أول المزج رقابة MIDI. بحلول الوقت الذي انتهت براءة الاختراع في عام 1995، أدلى ستانفورد 20 مليون دولار قبالة البراءة التوليف FM. وهذا هو ثاني براءات الاختراع الأكثر ربحا المرخصة من أي وقت مضى في جامعة ستانفورد.

FM التوليف هي فريدة من نوعها للغاية في نسيجه وطوابع. ومن المعروف خصيصا لفي مثل جرس النغمات والأصوات غير متآلف النغمات. العديد من ألعاب الفيديو في وقت مبكر من الممرات أتاري تستخدم محركا التوليف FM للموسيقى وتصميم الصوت. ألعاب مثل Paperboy وAPB تستخدم FM حصرا، وأعطى ألعاب صوت فريدة من نوعها للغاية. كما استخدمت العديد من آلات الكرة والدبابيس FM للموسيقى وتصميم الصوت كذلك.

FM صعبة للغاية إلى البرنامج، ولكن بمجرد الحصول على تعليق منه، لها مجزية للغاية. عملية تحديث كبيرة من المزج FM هي قشطه مثل FM8 من الآلات الأصلية، والتي تعطي المضافات، مطروح، وخيارات FM.

لقد كان كثير من أمسية التخبط في التوليف FM. وآمل أن تحصل على فرصة لاستكشاف ذلك كذلك!

David writes music for all media including advertising, branding, movies, television, and games. He works for such clients as Sega, LucasArts, Microsoft Game Studios, Landor and Associates, Beyond Pix, Rich Pageant, and Nextel. He also teaches at an Apple Certified training facility in San Francisco called Pyramind and has long bee... Read More

Discussion

Peter Schwartz
What? No mention of the Synclavier and its FM? It predated the DX7 by many years, and featured an additive carrier.
sflogicninja
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.
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.
sflogicninja
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.

Want to join the discussion?

Create an account or login to get started!