Synteza FM - Jak działa?

Synteza FM to sposób tworzenia dźwięku, w którym jedna fala moduluje częstotliwość drugiej, a drganie między nimi tworzy zupełnie nowe barwy. FM znaczy modulacja częstotliwości, ta sama idea co w radiu FM, tylko tutaj słyszysz efekt jako dzwony, pianina elektryczne i cudownie metaliczne faktury. Zamiast rzeźbić dźwięk w dół, jak robi to syntezator analogowy, budujesz złożoność, pozwalając dwóm prostym falom kłócić się ze sobą. Ta kłótnia jest dźwiękiem, i jest to bardzo produktywna kłótnia.

W dużym skrócie. W syntezie FM fala modulująca zgina wysokość fali nośnej tysiące razy na sekundę, dodając harmoniczne, których żadna z fal nie miała osobno. Te fale nazywa się operatorami, a to, jak je połączysz, to algorytm. To brzmienie lat osiemdziesiątych, szkliste pianina elektryczne i dzwoniące dzwony, świetne do tonów, których synteza subtraktywna nie dosięgnie. Dedykowaną współczesną maszyną FM jest Elektron Digitone II. Naucz się idei na darmowej wtyczce, a potem przyjdź pozginać fale w naszym warszawskim showroomie.

Czym właściwie jest synteza FM

Weź jedną falę i użyj jej, żeby bardzo szybko potrząsać wysokością drugiej. To synteza FM w jednym zdaniu. Fala, która potrząsa, to modulator, a fala potrząsana to nośna. Kiedy modulator drga wolno, słyszysz vibrato. Przyśpiesz go powyżej mniej więcej dwudziestu razy na sekundę, a twoje ucho przestaje słyszeć drganie, a zaczyna słyszeć całkiem nową barwę, pełną harmonicznych, których na początku nie było w żadnej z fal.

Zbliżenie klawiszowych syntezatorów w studiu muzycznym do syntezy FM

To odwrotna sztuczka niż w syntezie subtraktywnej, która zaczyna od bogatej fali i odfiltrowuje harmoniczne. FM zaczyna od dwóch prostych fal, często zwykłych sinusów, i tworzy bogactwo z niczego. Dlatego FM jest tak dobra w brzmieniach metalicznych, szklistych i dzwonowych. Tworzy ten rodzaj dzwoniącej treści harmonicznej, którą filtr mógłby tylko usunąć.

Operatory i algorytmy, klocki budulcowe

Syntezator FM nazywa swoje oscylatory operatorami, i ta nazwa ma znaczenie, bo każdy z nich może być nośną, którą słyszysz, albo modulatorem, który czujesz. Zestaw dwa, a jeden kształtuje drugi. Zestaw sześć, klasyczna liczba, a kombinacje szybko robią się głębokie. Pojedynczy operator sam w sobie to tylko fala sinusoidalna, mniej więcej tak ekscytująca jak sygnał w słuchawce telefonu. Wyceluj nim w drugi, a robi się ciekawie.

Schemat połączeń, który mówi, który operator moduluje który, nazywa się algorytmem. Dwa operatory w linii dają proste, przebojowe brzmienie. Rozgałęź je w drzewa, a dostaniesz ewoluujące, złożone barwy. To tutaj FM zapracowała na swoją straszną reputację, bo wczesne syntezatory kazały nawigować po tych algorytmach przez maleńkie menu. Współczesne rysują to wszystko na ekranie, do czego jeszcze wrócimy, bo to zmienia wszystko.

Jak właściwie brzmi FM

FM ma swój podpis, i kiedy raz go poznasz, słyszysz go na połowie płyt z lat osiemdziesiątych. Pomyśl o szklistych pianinach elektrycznych z każdej ballady, o jasnych, szarpanych basach, o dzwonach rurowych, o klawesynowych stabach. Kiedy ktoś mówi, że dźwięk jest cyfrowy, zimny albo szklisty w dobrym sensie, zwykle opisuje FM. Trafia w idealnie wszystko, co ma metaliczną krawędź albo szybki, perkusyjny atak.

Zbliżenie klawiszowych syntezatorów w studiu muzycznym do syntezy FM

Gorzej radzi sobie z ciepłym, gęstym padem, który syntezator analogowy wyrzuca bez wysiłku. FM potrafi być ciepła, ale musi na to zapracować. Mój stażysta Kuba opisał kiedyś bas FM jako ksylofon, który chodził na siłownię. Nie mylił się, i dokładnie dlatego chcesz taki mieć w arsenale, obok syntezatora subtraktywnego, a nie zamiast niego.

Krótka historia, od Stanford do DX7

Syntezę FM odkrył John Chowning na Uniwersytecie Stanforda pod koniec lat sześćdziesiątych, niemal przez przypadek, eksperymentując z vibrato doprowadzonym do skrajności. Stanford udzielił licencji na ten pomysł Yamasze, a w 1983 roku Yamaha wypuściła DX7. Stał się on jednym z najlepiej sprzedających się syntezatorów wszech czasów i zdefiniował brzmienie całej dekady popu. Jeśli słyszałeś pianino elektryczne w przeboju z 1985 roku, słyszałeś DX7, i to razem z całą resztą świata, jakiś milion razy.

FM kontra subtraktywna kontra AM

Te trzy się mylą, więc oto czysta wersja. Subtraktywna zaczyna bogato i odfiltrowuje harmoniczne. FM zaczyna prosto i tworzy harmoniczne przez modulowanie częstotliwości. AM, modulacja amplitudy, moduluje głośność zamiast wysokości, co daje węższy zestaw dodatkowych tonów i pojawia się bardziej jako efekt niż pełna metoda syntezy. FM to ta, która buduje naprawdę nowe, złożone barwy niemal z niczego, i dlatego została z nami, podczas gdy AM pozostała niszą. Jeśli chcesz pełniejszego obrazu po stronie analogowej, nasz poradnik o syntezatorach analogowych i cyfrowych dobrze pasuje do tego, a zupełnie początkujący niech zaczną od tego, czym w ogóle jest syntezator.

Czy synteza FM jest trudna do nauczenia

Kiedyś była, i tu mam jedną mocną opinię. FM zawdzięcza swoją groźną reputację niemal w całości modelowi DX7, syntezatorowi z sześcioma operatorami, dziesiątkami algorytmów i dwoma suwakami do zaprogramowania tego wszystkiego przez dwuwierszowy wyświetlacz. To nie FM była trudna. To interfejs był okrutny. Na współczesnym syntezatorze z gałką na każdy operator i algorytmem pokazanym na ekranie większość trudności po prostu wyparowuje, a uczysz się ze słuchu w jedno popołudnie. Matematyka nie stała się łatwiejsza. Deska rozdzielcza owszem.

Syntezatory FM warte grania

Najpierw uczciwie, jak zawsze. Syntezy FM nauczysz się na darmowej wtyczce już dziś wieczorem i nie wydasz złotówki, a chętnie wskażę ci taką zamiast sprzedawać pudełko, którego nie potrzebujesz. Ale dedykowany sprzęt FM sprawia, że wszystko wskakuje na miejsce szybciej, bo gałka na operator bije nawigację po menu za każdym razem. Oto drabinka, którą mamy na stanie i wpinamy codziennie, cena rośnie w miarę schodzenia w dół. Ceny to dzisiejsza półka, a ceny na półce się zmieniają.

  • Hybrydowy uniwersalista. Arturia MiniFreak za około 2 490 zł to dwusilnikowy syntezator z trybem oscylatora FM wśród wielu sztuczek, więc możesz posmakować FM, nie oddając jej całego zestawu. Świetne pierwsze zetknięcie z tą techniką na żywo.
  • Głęboki modulator. ASM Hydrasynth Desktop za około 3 260 zł to potwór modulacji, a jego ogromna macierz modulacji pozwala patchować routingi w stylu FM ręcznie, obok wavetable'owego rdzenia. FM jako jeden kolor na bardzo dużej palecie.
  • Dedykowana maszyna FM. Elektron Digitone II za około 3 999 zł to ten, który kupujesz, jeśli FM jest celem. Oddaje wielooperatorową FM pod porządne gałki, oprawia ją w legendarny sekwencer Elektronu i sprawia, że kiedyś przerażająca technika staje się naprawdę grywalna. To bohater tej listy.
  • Hybryda FM i analogu. Elektron Syntakt za około 4 090 zł łączy cyfrowe głosy FM z analogowymi silnikami perkusyjnymi w jednym pudełku, więc zbudujesz cały utwór, leady FM i przebojowe stopy razem, nie wychodząc z sekwencera. Najwięcej frajdy na centymetr kwadratowy na tej liście.
Zbliżenie klawiszowych syntezatorów w studiu muzycznym do syntezy FM

Na cokolwiek się zdecydujesz, masz 36 miesięcy gwarancji na cały asortyment, 30 dni na zwrot i dostawę do każdego kraju UE. A najlepsze, prowadzimy 30-dniowy Test-Drive na wybranym sprzęcie, więc zaprogramujesz kilka operatorów we własnym pokoju, we własnym tempie, zanim wydasz złotówkę. Do tego darmowa dostawa od 900 zł. Syntezator, który olśniewa w showroomie i zdumiewa cię w domu, nauczył cię tylko tego, że w showroomie jest lepsze światło i cierpliwy człowiek w pobliżu.

Konkretne odpowiedzi

Co to jest synteza FM?

To metoda, w której jedna fala szybko zmienia wysokość drugiej fali, a to oddziaływanie tworzy nowe harmoniczne, które słyszysz jako świeże brzmienie. FM znaczy modulacja częstotliwości. Fala modulująca to modulator, fala modulowana to nośna, a razem tworzą dźwięki, których żadna nie zrobiłaby sama, zwłaszcza dzwony, pianina elektryczne i tony metaliczne.

Czy synteza FM jest trudna do nauczenia?

Już nie. Reputację trudnej zawdzięcza syntezatorowi Yamaha DX7, który chował wszystko w maleńkich menu. Na współczesnym syntezatorze z gałką na każdy operator i algorytmem pokazanym na ekranie nauczysz się FM ze słuchu w jedno popołudnie. Idea jest prosta, jedna fala moduluje drugą. Trudne były tylko dawne interfejsy.

Czym różni się synteza AM od FM?

FM moduluje częstotliwość, czyli wysokość fali nośnej, co tworzy bogate, złożone nowe harmoniczne. AM moduluje amplitudę, czyli głośność fali nośnej, co daje węższy zestaw dodatkowych tonów. FM buduje pełne, ewoluujące barwy i stała się kompletną metodą syntezy, podczas gdy AM jest używana bardziej jako efekt niż całe podejście.

Jak zrobić brzmienie w syntezie FM?

Zacznij od dwóch operatorów, nośnej, którą słyszysz, i modulatora, który ją kształtuje. Podnieś poziom modulatora, żeby dodać harmoniczne, i zmień jego stosunek częstotliwości do nośnej, żeby przejść od gładkiego do metalicznego. Potem użyj obwiedni na modulatorze, żeby jasność zmieniała się w czasie, i tak dostaniesz ten klasyczny FM-owy pluck i wybrzmienie.

Kto wynalazł syntezę FM?

John Chowning odkrył syntezę FM na Uniwersytecie Stanforda pod koniec lat sześćdziesiątych, eksperymentując ze skrajnym vibrato. Stanford udzielił licencji Yamasze, która wbudowała ją w DX7 w 1983 roku. DX7 stał się jednym z najlepiej sprzedających się syntezatorów w historii i uczynił FM definiującym cyfrowym brzmieniem dekady.

Więc synteza FM to po prostu jedna fala zginająca drugą, aż zabrzmi coś nowego, operatory na fale, algorytm na połączenia i obwiednia, żeby dać temu życie. Opanuj te trzy rzeczy, a zrobisz dzwony, basy i pianina elektryczne, o jakich filtr mógłby tylko pomarzyć. Wpadnij do showroomu, połóż ręce na Digitone i zegnij sinusa, aż zadzwoni. My damy syntezator i kawę. Ty dasz tę osiemdziesiątą balladę, którą w sobie trzymasz.

O autorze

Michał Kaniuszkiewicz to content manager i specjalista SEO w Wired Tunes. Zajmuje się tworzeniem i optymalizacją treści, które pomagają czytelnikom znaleźć przydatne informacje o muzyce, sprzęcie i dźwięku. Poza pracą redakcyjną od 8 lat tworzy muzykę w gatunkach hip-hop, pop i elektronika, dzięki czemu zna się na temacie nie tylko od strony SEO, ale też od kuchni — jako praktykujący muzyk i producent. Takie doświadczenie pozwala mu tworzyć materiały, które są jednakowo przydatne i zrozumiałe zarówno dla początkujących, jak i dla doświadczonych słuchaczy oraz twórców muzyki.