Tổng hợp FM - cách thức hoạt động
Tổng hợp FM là một phương pháp tổng hợp âm thanh cơ bản rất khó dự đoán về kết quả của nó. Trong mẹo thực tế này, chúng tôi giải thích những điều cơ bản về tổng hợp FM và cho bạn thấy một số ví dụ âm thanh.
Tổng hợp FM là gì?
Về cơ bản, bạn nên biết những điều sau đây về tổng hợp FM:
- Tổng hợp FM là một quá trình tổng hợp âm thanh tạo ra âm thanh nhân tạo hoặc sửa đổi âm thanh tự nhiên.
- "FM" trong tổng hợp FM là viết tắt của "Điều chế tần số".
- Tổng hợp FM được phát minh bởi John Chowning vào đầu những năm 1970.
- Trong một bài viết kỹ thuật và cuốn sách của mình, ông đã giải thích chính xác các thông số và đưa ra các hướng dẫn ban đầu về cách tái tạo âm thanh nhạc cụ tự nhiên bằng cách sử dụng tổng hợp FM.
- Tổng hợp FM được sử dụng trong nhiều bàn phím và tổng hợp, chẳng hạn như Yamaha DX7 và FM7 từ Nhạc cụ bản địa.
- Các phương pháp tổng hợp âm thanh khác bao gồm tổng hợp phụ gia, như có thể nghe thấy trong video YouTube này, cũng như tổng hợp dạng hạt và tổng hợp hạt, tổng hợp trừ, điều chế biên độ hoặc điều chế vòng, mô hình vật lý hoặc tạo sóng với bảng tra cứu.
Đây là cách tổng hợp FM hoạt động
Về nguyên tắc, tổng hợp FM hoạt động bằng cách sử dụng một công thức có thể dễ dàng thực hiện trong cả mạch tương tự và lập trình kỹ thuật số để tạo ra âm thanh phức tạp. Sau đây chúng tôi giải thích các điều khoản cơ bản của tổng hợp FM. Chuỗi thời gian và phổ cũng như các liên kết đến video YouTube cũng chứa âm thanh kết quả có thể được tìm thấy trong bộ sưu tập hình ảnh sau đây.
- Sự tổng hợp FM về cơ bản bắt đầu bằng một công thức bao gồm tần số sóng mang và tần số điều chế: A cos (2 π fc t + cos (2 π fm t))
- Phổ được xây dựng đối xứng xung quanh tần số sóng mang hoặc tần số sóng mang fc. Các tần số đối xứng này được gọi là "sidebands".
- Tần số điều chế fm cung cấp cho bạn tốc độ lặp lại của điều chế tần số. Giá trị thấp là bộ tạo dao động tần số thấp (LFO) và có thể nghe thấy tiếng rung. Ở tần số cao hơn, điều chế nhanh đến mức tạo ra một ấn tượng âm thanh phức tạp.
- Chỉ số điều chế β xác định băng thông, mức độ đầy đủ của âm thanh. Nó chỉ định độ sâu của điều chế. Số lượng sidebands xấp xỉ 2 × (+ 2).
- Tần số của các dải biên là fc + k fm, trong đó k là số nguyên dương hoặc âm.
- Nếu tần số trở nên quá cao so với tốc độ mẫu, hiện tượng răng cưa xảy ra: tần số 10000 + 1000 trở thành 10000 - 1000, v.v.
- Tần số "âm" cũng được phản xạ, cụ thể là ở 0 Hz. -10 Hz trở thành 10 Hz, nhưng lệch pha 180 °.
- Nếu bạn giữ tỷ lệ fc so với fm và chỉ số điều chế β không đổi, dạng sóng sẽ được chuyển khi bạn thay đổi tần số sóng mang. Đây là cách bạn có thể tạo ra một "nhạc cụ" với âm sắc đồng nhất.
- Để fc là tần số cơ bản của âm thanh, fm phải lớn hơn ít nhất gấp đôi fc, vì đây là cách duy nhất mà tất cả các tần số bên dưới sóng mang trở thành tần số "âm" và sau khi phản xạ, cao hơn 0 Hz so với chính fc. Ngoại lệ: fm = fc
Trong các mẹo thực tế trực tuyến CHIP khác, chúng tôi sẽ giải thích cách bạn có thể kết nối đàn piano điện của mình với PC và General MIDI là gì.