تاریخچه مختصری از سنتز 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.  

همیشه قرار دادن یک donk به در موسیقی الکترونیکی خود را؟ تا کنون که قدیمی، احساس آشنا تماشای مقدمه به قانون و نظم در تلویزیون، شنیدن صدای پیانو آشنا الکترونیکی قبل از ساکس 80s در می آید ندبه در؟ چگونه در مورد bassline به Ghostbusters؟

آره، من خودم، اما قدمت بدین چون من می خواهم به شما یک سابقه از سنتز FM به من بدهید.


FM چیست؟

FM برای مدولاسیون فرکانس کوتاه است. قبل از سنتز اف ام، فرکانس مدولاسیون اغلب برای انتقال داده ها از طریق امواج رادیویی استفاده می شود. در واقع، یک موج با فرکانس خاص، می گویند 101.1 مگاهرتز، فرکانس موج مدوله شده آن با چیزی شبیه به یک صدا، برخی موسیقی، و یا برخی از امواج مجتمع دیگر. دامنه آن را همان باقی بماند، با این حال.

موج که صدا، موسیقی، و یا داده ها را در سفر موج حامل نامیده می شد. صدا، موسیقی، و یا اطلاعات فرکانس تعدیل بود، پس از آن زیر و بم کننده نامیده می شد.

یک گیرنده رادیویی کوک شده به موج 101.1 مگاهرتز گوش دادن به موج حامل، تشخیص تفاوت در فرکانس، و رمزگشایی صدا، موسیقی، و یا داده ها در. این پهنای باند و وفاداری بسیار بالاتر از سلف خود، مدولاسیون دامنه، که می تواند صدا، موسیقی، یا رفت و آمد داده ها در یک موج که در دامنه به جای آن از فرکانس های مختلف بود. این امواج با توجه به که واریانس در قدرت ضعیف تر بود.

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)

اینجا چه یک حامل موج سینوسی به نظر می رسد مانند، که توسط یکی دیگر از موج مدوله شده. (تصویر از http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frequency-modulation.png)


جان Chowning.: synthesist FM موفق ترین

John Chowning

جان Chowning


در حدود سال 1967 یک شخص به نام جان Chowning در اطراف بازی با مدولاسیون فرکانس در آزمایشگاه او در دانشگاه استنفورد است. معمولا امواج امواج حامل سینوسی که مدوله شده با یک موج پیچیده تر شد. معمولا امواج حامل در فرکانس های دیوانه بالا منتقل می شد. صحبت کردن در یک میلیون هرتز است.

Chowning شروع به کشیدن آن فرکانس موج سینوسی را به محدوده قابل شنیدن، (20 هرتز - 20،000 هرتز)، و تصمیم گرفت برای انجام کاری و نه منحصر به فرد ... او تغییر فرکانس این امواج سینوسی با فرکانس نسبتا کم با امواج سینوسی دیگری در اطراف همان فرکانس آغاز شده است.

چیزهایی که آغاز شده اتفاق می افتد ... چیزهای هارمونیک.


Chowning گرفتن موج بود که جای تعجب غنی در هارمونیک از دو موج سینوسی است. هنگامی که حامل مدوله شده بود، این باندهای جانبی ایجاد شده است. این باندهای جانبی هارمونیک که در هر دو طرف از فرکانس حامل به نظر می رسد. به عنوان مدولاتور در زمین تغییر شد، باندهای جانبی را نیز تغییر. این باندهای جانبی می تواند بر اساس برخی از ریاضی (توابع بسل) پیش بینی شده، و او می تواند در یک حامل بر اساس فرکانس و دامنه مدولاتور پیش بینی چه هارمونیک بوجود می آیند. او شروع به درک که این یک راه بسیار ارزان و قانع کننده ای برای بسیاری از صدا از ورودی های نسبتا کمی بود. این رو او را به در مورد احتمالات موسیقی هیجان زده!

در حال حاضر، چرا من می گویند ارزان است؟

بیایید به طور خلاصه بررسی دو نوع اصلی از سنتز در دسترس قبل از FM: کاهشی و افزودنی.


افزودنی و سنتز کاهشی در مقابل FM

سنتز افزودنی است نه تنها یکی از قدیمیترین انواع سنتز که weve استفاده موسیقایی، خود را نیز از یک فرض بسیار بزرگ ساخته شده است. سنتز افزودنی می آید از نظریه توسط جوزف فوریه در 1700s مطرح: هر موج پیچیده را می توان به امواج سینوسی شکسته شده.

همانطور که می بینید، امواج سینوسی هیچ هارمونیک. اگر ما تا به حال امواج سینوسی به اندازه کافی بازی در فرکانس ها و دامنه های مختلف، ما می تواند ساختار هارمونیک از هر گونه صدا در جهان ایجاد کند. دیوانه، درست است؟

اولین مصنوعی افزودنی مسلما ارگان لوله از 1700s. طول های مختلف لوله ایجاد ترکیبات مختلف از فلوت مانند تن است که بسیار شبیه به امواج سینوسی بودند. ترکیب از این تن timbres های غنی ایجاد کنید.

Organ


اولین synths افزودنی الکترونیکی در اطراف نوبه خود از قرن بیستم (1900) ایجاد شد. چرخ ها تن الکترونیکی برای ایجاد امواج سینوسی که با هم اضافه شد به تن شبیه به یک اندام لوله مورد استفاده قرار گرفت. این اندام زیبا و کوچک، مقرون به صرفه و آسان برای حفظ ساخته شده است.

RMI Harmonic Synthesizer


سینت سایزر افزودنی دیجیتال در سراسر در سال 1974 آمد، درست در همان زمان Chowning انجام شده بود تحقیقات خود را. شرکت نامیده می شود به RMI ایجاد یک سینت سایزر است که می تواند 16 تن در یک بار!

با این حال، در جهان افزودنی سنتز، 16 هارمونیک بسیار چشمگیر نیست. سینت سایزر نیز، مونوفونیک، که به معنای هیچ آکورد برای شما بود! این بود که به دلیل به بازی دو یادداشت ها در یک بار 32 اسیلاتورهای نیاز. این شروع به گرفتن واقعا گران است، تا آنجا که به عنوان قدرت محاسباتی رفت.

سنتز کاهشی گران کمتر از افزودنی بود، زیرا فرض آن بود را به موج در حال حاضر غنی و هارمونیک از آن با استفاده از یک فیلتر تفریق است. همه مدارات آنالوگ بود، و تن گرم، غنی و موسیقی بودند. برخی از سینت سایزر کاهشی های اولیه توسط دونالد Buchla و باب MOOG در 60s و 70s ابداع شده بودند. اگرچه سینت سایزر های قبلی قبل از آنها وجود داشته است، این دو برای اولین بار به ایجاد سینت سایزر نوازنده کارگر بودند.

Moog Synthesizer


محدودیت با سینت سایزر های کاهشی آنالوگ در اوایل 70s ناتوانی خود را به ماندن در لحن و به یاد داشته باشید تنظیمات از پیش تعیین شده، (بدون پردازنده یا حافظه) بود. آنها همچنین بر روی صحنه و نه بزرگ و گنده بود.

سنتز FM، از سوی دیگر، دیجیتالی تکثیر شد، می تواند به ایجاد محتوای بسیار متراکم هارمونیک به عنوان چند به عنوان 2 اسیلاتورهای استفاده کنید، و آیا نیاز به فیلتر برای تغییر محتوای هارمونیک. از آنجا که دیجیتال بود، یک سینت سایزر FM می تواند ایجاد به یاد داشته باشید تنظیمات و اقامت کاملا در لحن.

پس از اضافه کردن 4 بیشتر اسیلاتورهای 2 قبلی، Chowning راه برای ترکیب های مختلف از ناقل و تعدیل کننده پرداخته شده است. این الگوریتم نامیده می شدند، و به عنوان نقطه شروع خوبی برای انواع خاصی از صداهای خدمت می کنند. Chowning شروع به ایجاد تفریح ​​پلی فونیک از رشته ها، پیانو، سازهای بادی، و دیگران ... و کسی گوش دادن بود.

شرکت YAMAHA ژاپن شنیده ام از سوء استفاده Chownings، در و توافق کردند تا مجوز ثبت اختراع برای سنتز FM از دانشگاه استنفورد. این پروانه شتاب تولد یکی از سینت سایزر محبوب ترین از همه هم: YAMAHA DX7.

DX7


DX7 تعجب به ناگهان در آن زمان بود. مقرون به صرفه بود، به خاطر تنظیمات، کاملا در لحن ماند، پلی فونیک بود، و همچنین اولین سینت سایزر کنترل MIDI شد. با زمان ثبت اختراع منقضی شده در سال 1995، استنفورد حق ثبت اختراع سنتز FM ساخته شده است 20 میلیون دلار. این دومین اختراع سودآور ترین تا کنون در دانشگاه استنفورد مجوز بود.

سنتز FM در بافت و timbres آن بسیار منحصر به فرد است. این امر به ویژه برای آن تن زنگ و صداهای ناموزون شناخته شده است. بسیاری از اوایل بازی بازی های ویدئویی از آتاری موتور سنتز FM برای موسیقی و طراحی صدا استفاده می شود. بازی های مانند Paperboy و APB استفاده از FM به طور انحصاری، و به این بازی ها یک صدای بسیار منحصر به فرد است. بسیاری از ماشین شیطان پین بال دزد نیز برای موسیقی و طراحی صدا به عنوان FM استفاده می شود.

FM بسیار چالش برانگیز به برنامه، اما هنگامی که شما از آن آویزان است، خود را بسیار پرارزش است. به روز رسانی بزرگ از سینت سایزر FM، synths مانند FM8 از ​​ابزار بومی که به افزودنی، کاهشی، و گزینه های FM هستند.

من بسیاری از شب شدن در سنتز اف ام از دست داد داشته اند. من امیدوارم که به شما یک فرصت به آن را اکتشاف و همچنین دریافت کنید!

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!