Synthèse FM - comment ça marche
La synthèse FM est une méthode de synthèse sonore de base difficile à prévoir en termes de résultats. Dans cette astuce pratique, nous expliquons les bases de la synthèse FM et vous montrons quelques exemples sonores.
Qu'est-ce que la synthèse FM?
Fondamentalement, vous devez savoir ce qui suit sur la synthèse FM:
- La synthèse FM est un processus de synthèse sonore qui crée des sons artificiels ou modifie des sons naturels.
- Le «FM» dans la synthèse FM signifie «Frequency Modulation».
- La synthèse FM a été inventée par John Chowning au début des années 1970.
- Dans un article technique et son livre, il explique les paramètres avec précision et donne des instructions initiales sur la façon de reproduire des sons d'instruments naturels en utilisant la synthèse FM.
- La synthèse FM est utilisée dans de nombreux claviers et synthétiseurs, tels que le Yamaha DX7 et le FM7 de Native Instruments.
- D'autres méthodes de synthèse sonore incluent la synthèse additive, comme on peut l'entendre dans cette vidéo YouTube, ainsi que la synthèse de table d'ondes et granulaire, la synthèse soustractive, la modulation d'amplitude ou la modulation en anneau, la modélisation physique ou la mise en forme d'onde avec des tables de recherche.
Voici comment fonctionne la synthèse FM
En principe, la synthèse FM fonctionne en utilisant une formule qui peut être facilement implémentée dans les circuits analogiques et la programmation numérique pour produire des sons complexes. Dans ce qui suit, nous expliquons les termes de base de la synthèse FM. Des séries chronologiques et des spectres ainsi que des liens vers des vidéos YouTube qui contiennent également les sons résultants se trouvent dans la galerie d'images suivante.
- La synthèse FM commence essentiellement par une formule composée d'une fréquence porteuse et d'une fréquence de modulation: A cos (2 π fc t + β cos (2 π fm t))
- Le spectre est construit symétriquement autour de la fréquence porteuse ou de la fréquence porteuse fc. Ces fréquences symétriques sont appelées "bandes latérales".
- La fréquence de modulation fm vous donne le taux de répétition de la modulation de fréquence. Les valeurs faibles sont un oscillateur basse fréquence (LFO) et le vibrato peut être entendu. À des fréquences plus élevées, la modulation est si rapide qu'une impression sonore complexe est créée.
- L'indice de modulation β détermine la bande passante, la plénitude du son. Il spécifie la profondeur de modulation. Le nombre de bandes latérales est d'environ 2 × (β + 2).
- Les fréquences des bandes latérales sont fc + k fm, où k est un entier positif ou négatif.
- Si les fréquences deviennent trop élevées pour la fréquence d'échantillonnage, un repliement se produit: une fréquence de 10000 + 1000 devient 10000 - 1000, etc.
- Les fréquences "négatives" sont également réfléchies, à savoir à 0 Hz. -10 Hz devient 10 Hz, mais déphasé de 180 °.
- Si vous gardez le rapport fc / fm et l'indice de modulation β constants, la forme d'onde sera transposée lorsque vous modifiez la fréquence porteuse. C'est ainsi que vous pouvez créer un "instrument" avec un timbre homogène.
- Pour que fc soit la fréquence fondamentale du son, fm doit être au moins deux fois plus grande que fc, car c'est la seule façon que toutes les fréquences en dessous de la porteuse deviennent des fréquences "négatives" et, après réflexion, sont 0 Hz plus élevées que fc lui-même. Exception: fm = fc
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