Síntesis FM: cómo funciona
La síntesis FM es un método básico de síntesis de sonido que es difícil de predecir en términos de sus resultados. En este consejo práctico, explicamos los conceptos básicos de la síntesis FM y le mostramos algunos ejemplos de sonido.
¿Qué es la síntesis de FM?
Básicamente, debe saber lo siguiente sobre la síntesis de FM:
- La síntesis FM es un proceso de síntesis de sonido que crea sonidos artificiales o modifica sonidos naturales.
- El "FM" en la síntesis FM significa "Modulación de frecuencia".
- La síntesis de FM fue inventada por John Chowning a principios de la década de 1970.
- En un artículo técnico y su libro, explica los parámetros con precisión y da instrucciones iniciales sobre cómo reproducir sonidos de instrumentos naturales utilizando la síntesis FM.
- La síntesis FM se usa en muchos teclados y sintetizadores, como el Yamaha DX7 y el FM7 de Native Instruments.
- Otros métodos de síntesis de sonido incluyen síntesis aditiva, como se puede escuchar en este video de YouTube, así como síntesis de tabla de ondas y granular, síntesis sustractiva, modulación de amplitud o modulación de anillo, modelado físico o forma de onda con tablas de búsqueda.
Así funciona la síntesis FM
En principio, la síntesis FM funciona utilizando una fórmula que se puede implementar fácilmente tanto en circuitos analógicos como en programación digital para producir sonidos complejos. A continuación explicamos los términos básicos de la síntesis de FM. Las series temporales y los espectros, así como los enlaces a videos de YouTube que también contienen los sonidos resultantes, se pueden encontrar en la siguiente galería de imágenes.
- La síntesis de FM básicamente comienza con una fórmula que consiste en una frecuencia portadora y una frecuencia de modulación: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- El espectro se construye simétricamente alrededor de la frecuencia portadora o frecuencia portadora fc. Estas frecuencias simétricas se denominan "bandas laterales".
- La frecuencia de modulación fm le proporciona la tasa de repetición de la modulación de frecuencia. Los valores bajos son un oscilador de baja frecuencia (LFO) y se puede escuchar vibrato. A frecuencias más altas, la modulación es tan rápida que se crea una impresión de sonido compleja.
- El índice de modulación β determina el ancho de banda, la plenitud del sonido. Especifica la profundidad de modulación. El número de bandas laterales es de aproximadamente 2 × (β + 2).
- Las frecuencias de las bandas laterales son fc + k fm, donde k es un entero positivo o negativo.
- Si las frecuencias se vuelven demasiado altas para la frecuencia de muestreo, se produce un alias: una frecuencia de 10000 + 1000 se convierte en 10000 - 1000, etc.
- Las frecuencias "negativas" también se reflejan, es decir, a 0 Hz. -10 Hz se convierte en 10 Hz, pero fuera de fase en 180 °.
- Si mantiene constante la relación de fc a fm y el índice de modulación β, la forma de onda se transpondrá cuando cambie la frecuencia de la portadora. Así es como puedes crear un "instrumento" con un timbre homogéneo.
- Para que fc sea la frecuencia fundamental del sonido, fm debe ser al menos dos veces más grande que fc, ya que esta es la única forma en que todas las frecuencias por debajo de la portadora se convierten en frecuencias "negativas" y, después de la reflexión, son 0 Hz más altas que fc. Excepción: fm = fc
En otros consejos prácticos en línea de CHIP, explicaremos cómo puede conectar su piano eléctrico a una PC y de qué se trata General MIDI.