Краткая история FM синтез

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.  

С тех положить донку в вашей электронной музыки? Когда-нибудь, что старое, знакомое чувство наблюдая за введение в закон и порядок на телевидении, слыша знакомые электрического пианино 80-х годов, прежде чем приходит плач саксофона в? Как насчет баса, чтобы охотники за привидениями?

Да, Im знакомства себя, но то, потому что я хочу дать вам историю частотной модуляции.


Что такое FM?

FM коротка Частотная модуляция. Перед частотной модуляции, частотной модуляции была наиболее часто используемых для передачи данных посредством радиоволн. В основном, волны с определенной частотой, скажем 101,1 МГц, будет иметь свой сигналов частотно-модулированного чем-то как голос, музыку или другой волны комплекса. Его амплитуда останется той же, однако.

Волны, что голос, музыку или данные будут путешествовать по назывался несущей волны. Голос, музыку или данные были модуляции частоты, поэтому он назывался модулятора.

Радиоприемник, настроенный на 101,1 МГц волна будет слушать несущей волны, обнаружить различие в частоте и декодировать голоса, музыки или данных в. Это было намного более высокую пропускную способность и верности, чем его предшественник, амплитудной модуляции, который будет иметь голос, музыку или данные путешествующих на волне, которая была различной амплитуды вместо частоты. Эти волны были слабее, благодаря тому, что разница в силе.

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)

Вот что носителем синусоида выглядит, модулируется другую волну. (Изображение с http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Frequency-modulation.png)


Джон Chowning: Наиболее успешные FM синтезаторщик

John Chowning

Джон Chowning


Около 1967 человек по имени Джон Chowning играл вокруг с частотной модуляцией в его лабораторию в Стэнфорде. Обычно несущие волны были синусоиды, которые модулируются более сложной волны. Обычно несущие волны были переданы на безумно высоких частотах. Говорили миллионов герц.

Chowning потащил этих частот синусоидальной волны вниз в слышимый диапазон (20 Гц - 20 000 кГц), и решил сделать нечто уникальное ... Он начал модуляции частоты этих довольно низкочастотные волны синуса с другими синусоиды вокруг той же частоте.

Вещи начали происходит ... Гармонических вещей.


Chowning получал волны, которая была удивительно богата содержанием гармоник от двух волн синуса. Если носитель был модулируется, она создала боковых полос. Эти боковые полосы были гармоник, которые будут появляться на обе стороны от несущей частоты. В качестве модулятора был изменен в поле, боковые полосы перенесли бы также. Эти боковые полосы могут быть предсказаны на основе некоторых сложение (функции Бесселя), и он мог предсказать, что гармоники могут возникнуть в носителе на основе частоты и амплитуды модулятора. Он начал понимать, что это было довольно недорогой и убедительным способом, чтобы получить много звука от относительно небольшой вход. Это заставило его восторг от музыкальных возможностей!

Теперь, почему я говорю недорогой?

Давайте кратко рассмотрим два основных вида синтеза доступна до FM: Субтрактивные и добавки.


Сложением и вычитанием Синтез против FM

Аддитивного синтеза является не только старейшей формой синтеза, который Weve использовали музыкально, его также построена прочь довольно великий помещение. Аддитивного синтеза происходит от теории, связанные с Жозефа Фурье в 1700-х годах: Любая сложная волна может быть разбит на синусоиды.

Видите ли, синус волны не имеют гармоник. Если у нас было достаточно синусоиды играть на разных частот и амплитуд, мы могли бы создать гармоническую структуру любой звук во Вселенной. Crazy, не так ли?

Первый синтезатор добавка бы возможно быть органной 1700-х годов. Различной длины труб позволит создать различные комбинации, как флейта-тонов, которые были очень похожи на синусоиду. Сочетание этих тонов создаст богатых тембров.

Organ


Первый электронный синтезатор добавка были созданы на рубеже веков (1900). Электронные колеса тона были использованы для создания синусоиды, которые были добавлены вместе, чтобы сделать тона похожи на трубы органа. Это сделало органов хороший и небольшой, доступный и простой в обслуживании.

RMI Harmonic Synthesizer


Цифровые синтезаторы добавка пришел в 1974 году, прямо за то же время Chowning делал его исследования. Компания под названием RMI создал синтезатор, который может сделать 16 тонов сразу!

В мире синтез добавку, однако, 16 гармоник не очень впечатляет. Синтезатор был монофоническим, которые не означали аккорды для Вас! Это произошло потому, чтобы сыграть две ноты сразу потребует 32 осцилляторов. Это началось, чтобы получить действительно дорогой, насколько вычислительной мощности пошли.

Субтрактивные синтеза была менее дорогой, чем добавка, так как его помещение было взять уже богат волны гармоник и вычесть из него с помощью фильтра. Все схемы были аналоговыми, и тона были теплыми, богатыми и музыкальные. Некоторые ранние субтрактивной синтезаторы были начаты Дональд Buchla и Боба Муга в 60-х и 70-х. Хотя ранее синтезаторы существовали до них, эти два были первыми, чтобы создать синтезаторов рабочего музыканта.

Moog Synthesizer


Ограничение с аналоговыми синтезаторами субтрактивной в начале 70-х годов была их неспособность оставаться в гармонии и помнить набор предустановленных настроек (без процессора или памяти). Они были также достаточно большим и громоздким на сцене.

Частотной модуляции, с другой стороны, в цифровой воспроизведена, может использовать всего лишь 2 генератора, чтобы создать чрезвычайно плотный содержание гармоник, и не требует фильтра, чтобы изменить содержание гармоник. Так как это был цифровой, FM синтезатор может быть создан, чтобы запомнить настройки и оставаться совершенно в тон.

После добавления еще 4 осцилляторов к предыдущему 2, Chowning рассмотрели способы имеют различные комбинации носителей и модуляторов. Они были названы алгоритмами, и будет служить в качестве хорошей отправной точки для определенных видов звуков. Chowning начал создавать полифонические воссозданные, фортепьяно, духовых инструментов, и другие ... и кто-то слушал.

Yamaha Corporation Японии слышали о Chownings подвиги, и согласилась лицензировать патент на FM-синтез из Стэнфорда. Эта лицензия поспешил дня рождения одного из самых популярных синтезаторов всех времен: Yamaha DX7.

DX7


DX7 было чудо, чтобы созерцать в то время. Это было возможно, помнят настройки, остался вполне созвучны, была полифония, а также стал первым MIDI-контролируемых синтезатора. К тому времени, патента истек в 1995, Стэнфорд сделал 20 миллионов долларов прочь FM патента синтеза. Это был второй самый прибыльный патент когда-либо лицензию в Стэнфорде.

FM синтез очень уникальный в своем текстуру и тембров. Он особенно известен своим колоколом, как нарушающий гармонию тонов и звуков. Многие ранние аркадных видеоигр от Atari использованы FM движка синтеза для музыки и звукового оформления. Игры, такие как газетчик и APB использованы исключительно FM, и дал игр очень уникальный звук. Многие машины пинбол также используется FM для прослушивания музыки и звукового дизайна, а также.

FM является весьма сложной задачей в программе, но как только вы получите повесить ее, его очень полезным. Большое обновление FM синтезатор синтезаторы, такие как FM8 от Native Instruments, которые дают аддитивный, вычитания и FM вариантов.

У меня было много вечером заблудиться в частотной модуляции. Я надеюсь, вы получаете шанс, чтобы изучить ее, как хорошо!

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!