A 220 Hz carrier tone modulated by a 440 Hz modulating tone with various choices of modulation index, β. The time domain signals are illustrated above, and the corresponding spectra are shown below (spectrum amplitudes in dB).

Em síntese de áudio, modulação em freqüência (ou síntese FM) é uma forma de síntese onde o timbre de uma onda simples é alterado modulando sua frequência com uma freqüência de modulação que esteja na faixa audível, resultando em uma forma de onda mais complexa e uma sonoridade diferente. A freqüência de um oscilador é alterada ou distorcida “de acordo com a amplitude de um sinal modulado.” (Dodge e Jerse 1997, p. 115)

Para sintetizar sons harmônicos, o sinal de modulação deve ter uma relação harmônica com o sinal de portador original. Conforme se aumenta a modulação em freqüência, o som torna-se mais complexo. Através do uso de moduladores com freqüências que são múltiplos não-inteiros do sinal de portadora (ou seja, freqüências não harmônicas), sons dissonantes e percussivos podem ser facilmente criados.

História

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A técnica, que foi descoberta por John Chowning (citado em Dodge e Jerse, p. 115) na Universidade de Stanford, em 1967-68, foi patenteada em 1975 e posteriormente licenciada pela Yamaha. A implementação comercializada pela empresa é baseada em modulação de fase.

A síntese FM é muito boa para criar sons harmônicos e inarmônicos. A utilização de osciladores analógicos complexos geralmente não é viável devido à sua instabilidade de pitch, entretanto a síntese FM é de fácil implementação digital. Assim, a síntese FM serviu de base para algumas das primeiras gerações de sintetizadores digitais da Yamaha, sendo um bom representante o Yamaha DX7 (sintetizador onipresente em toda a década de 1980). A Yamaha havia patenteado a sua implementação em hardware de FM, o que resultou praticamente no monopólio do mercado com o uso dessa tecnologia. A Casio desenvolveu uma forma relacionada com a síntese FM chamada síntese de distorção de fase e utilizou-a em sua série de sintetizadores CZ. Don Buchla implementou FM em seus instrumentos em meados da década de 1960, antes da patente da Yamaha. Seus módulos osciladores duais 158, 258 e 259 apresentavam uma tensão específica de controle da FM na entrada e o modelo 208 apresentava um oscilador de modulação “hard-wired” para permitir tanto FM como AM no oscilador primário. Estas primeiras aplicações utilizavam osciladores analógicos. Com o fim da patente FM da Stanford University em 1995, a síntese tornou-se parte do repertório de síntese da maioria dos sintetizadores modernos, em conjunto com as sínteses aditiva e subtrativa e com técnicas de amostragem.

Referências

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  • J. Chowning (1973). «The Synthesis of Complex Audio Spectra by Means of Frequency Modulation». Journal of the Audio Engineering Society. 21 (7) 
  • Chowning, John; Bristow, David (1986). FM Theory & Applications - By Musicians For Musicians. Tokyo: Yamaha. ISBN 4-636-17482-8 
  • Dodge, Charles; Jerse, Thomas A. (1997). Computer Music: Synthesis, Composition and Performance. New York: Schirmer Books. ISBN 0-02-864682-7 
  • HAYKIN, Simon. Introdução aos sistemas de comunicação / Simon Haykin, Michael Moher ; tradução Gustavo Guimarães Parma. – 2 . ed. – Porto Alegre : Bookman, 2008.
  • Trancrição das notas de aula da disciplina EE881 – Princípios de Comunicações I (Prof. Luis César Martini, FEEC, Unicamp), 2010.

Ligações externas

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