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レッスン 10

FM 合成:2 つのサイン波からレシピを生む

聴こえるキャリアと、聴こえないモジュレーター。レシオが倍音レシピを選び、モジュレーション量が明るさを決めます。

レッスン 2 は音色が倍音のレシピであることを、レッスン 4 は豊かな波を彫り下げることを教えました。FM 合成はレシピを無から建てます — 最も空っぽな音である 2 つのサイン波から。一方のキャリアはあなたが聴くノート。もう一方のモジュレーターは決してスピーカーへ届きません:キャリアの周波数を毎秒何千回も揺らします。周波数をそこまで速く揺らすと、もはやビブラートには聴こえません — キャリアの周囲に新しい周波数が現れます。サイドバンドです。そのサイドバンドが、新しい音の倍音になります。

レシオがレシピを選ぶ

サイドバンドはキャリア ± モジュレーター周波数の整数倍に着地します — 等間隔の櫛です。だから 2 つの周波数のレシオがどのレシピを得るかを決め、その家族はすでに知っているものばかりです:1:1 はすべての倍音にサイドバンドを敷く — ノコギリ波ファミリー。2:1 は奇数次だけ — 虚ろな矩形波/クラリネットのファミリー。より大きな整数はより疎で、ブラスっぽく、鼻にかかった組み合わせ。そして整数関係でないレシオはサイドバンドを倍音の梯子の外へ撒き散らします — FM がベルと金属音の王者である理由がこれです。

モジュレーション量は明るさ

2 つ目のノブは、モジュレーターがどれだけ強く揺らすか — モジュレーションインデックスです。ゼロなら何もなし:純粋なサイン波。上げるほどエネルギーがキャリアから取り上げられ、増えていくサイドバンドへ配られます:音は明るく、硬く、やがて唸ります。減算パッチがフィルターをスイープする場面で、FM パッチはモジュレーターのレベルに乗ります — 同じ音楽的ジェスチャー、正反対のメカニズム:フィルターは在るものを削り、インデックスは無いものを創るのです。

プリセット:
スペクトラム + サイドバンド予測

2 つのサイン波、それだけ。琥珀色の目盛りは予測されたサイドバンド位置 — キャリア ± モジュレーター周波数の整数倍 — 緑のバーが実際の出力です。レシオをドラッグして、予測と現実が一緒に動くのを見てください。3 つのプリセットを試したら、インデックスをゼロにしてゆっくり上げてみてください:エネルギーがキャリアからサイドバンドへ流れ出すのが聴こえます。ファインをゼロからずらせば、ベルが浮かび上がります。

これは John Chowning が 1960 年代末のスタンフォードで見つけたアルゴリズムです — 本来なら 50 個のオシレーターが要る仕事を、2 個でやってのけました。実際の FM シンセはさらに積み上げます:オペレーターがオペレーターを変調し、その配線パターンをアルゴリズムと呼び、一段増えるごとにレシピ空間は倍々に。しかしあの塔の中のすべては、このレッスンが再帰的に繰り返されているだけです。
お手元のデバイスで

ここは Digitone II のホームゲームです:4 つのオペレーター(C・A・B1・B2)、誰が誰を変調するかを選ぶ ALGO ノブ、オペレーターごとの RATIO、そして各オペレーターの LEV がそれぞれのモジュレーションインデックス — さらに DTUN が、いま作ったデチューンのベルの住処です。FM DRUM マシンは同じエンジンのパーカッション調律版: