Для начала представлен обзор системы генерации тонов FM и связанных с ней терминов. Генератор тонов FM включает два или более осциллятора, которые создают звуки, комбинируя их выходы или модулируя один осциллятор выходом другого для изменения волновой формы на выходе.

В системах генерации тонов FM осциллятор называется «Оператор», а конфигурация операторов называется «Алгоритм». Оператор, модулируемый другим оператором, называется «Несущая», в то время, как оператор, который модулирует другой оператор, называется «Модулятор».

Алгоритм, когда два оператора вертикально связаны, причём один работает как несущая, а другой как модулятор, может служить примером, помогающим понять, как частотная модуляция создаёт звуки. Выход Модулятора посылается на Несущую; слышен только выход Несущей.

Увеличение громкости Модулятора модулирует частоту Несущей в соответствии с уровнем громкости и изменяет выходные волновые формы в реальном времени. Когда к несущей применяется больше модуляции, создаётся больше обертонов, что приводит к более яркому и жёсткому тембру, и, наконец, к шумоподобному тембру. Если выражаться коротко, тональную яркость можно контролировать с использованием выходных уровней модуляторов.

MA Sound Demo061 демонстрирует процесс управления выходными уровнями модуляторов. Звук Оператора, который не модулируется, будет изменяться постепенно повышением выходного уровня модуляторов и увеличением обертонов, пока, наконец, не превратится в шум.

Другой важный параметр, который определяет тембр – это отношение частоты несущей к частоте модулятора. Тип обертонов зависит от отношения частоты модулятора к частоте несущей. Если выражаться коротко, соотношение частот определяет характер волновых форм.

При соотношении частот 1:1 звук напоминает трубы и струнные. Соотношение частот 1:2 даёт звук, похожий на такие инструменты, как кларнет. Когда соотношение частот выше, создаётся больше обертонов в высокочастотном диапазоне, которые отстоят далеко от фундаментальной высоты и в конце концов создают металлический тон. В MA Sound Demo062 соотношение частот меняется от 1:1 до 1:2, 1:3 и более, с соответствующим выходным уровнем модулятора. Понимание характеристик звука, создаваемого на каждом соотношении частот, требуется, чтобы научиться создавать звуки с помощью генератора тонов FM.

Вы узнали, что тип обертонов определяется соотношением частот Несущей и Модулятора, и что громкость обертонов определяется выходным уровнем Модулятора. Добавим движение к звуку, используя генератор пакетов каждого оператора. Генератор пакетов модулятора может управлять изменениями тембра, а генератор пакетов несущей может управлять изменениями громкости звука.

MA Sound Demo063 демонстрирует процесс создания звука синтезированной меди путем регулирования параметров пакета. MA Sound Demo064 демонстрирует процесс, когда некоторые типы звуков, от маримбы до колокола, создаются регулировкой пакета и частотного соотношения.

В системах генерации тонов FM большое количество операторов позволяет пользователю применять более сложные модуляции или накладывать два или более тембров, для повышения гибкости программирования звука. Звуковые чипы МА-2 и МА-3 создают различные типы волновых форм в дополнение к синусным волнам, позволяя даже небольшому количеству операторов достигать подобных эффектов. Сильная модуляция и создание звуков синтезом волновых форм без модуляции может быть реализована даже с одним оператором. В MA Sound Demo065 изменяются волновые формы модулятора: одна волновая форма за другой с фиксированным соотношением частоты Несущая/Модулятор и выходным уровнем модулятора.