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Concept
Synthèse FM
Résumé
vignette|Schéma de principe d'un opérateur FMOSC:OscillateurEG:Générateur d'EnveloppeVCA:voltage controlled amplifier
vignette|Synthèse FM avec 2 opérateurs
Brevetée par l'ingénieur John Chowning en 1973 au CCRMA de Stanford, la synthèse FM est un procédé de synthèse sonore qui utilise la modulation de fréquence (FM pour frequency modulation). Le brevet a été par la suite racheté par Yamaha qui l'a utilisé dans le synthétiseur DX7 et d'autres synthétiseurs qui l'ont suivi. L'intérêt principal de la synthèse FM est qu'avec seulement deux oscillateurs, elle permet de générer un son contenant un grand nombre de partiels. La synthèse FM a surtout été popularisée par Yamaha, mais est aussi utilisée chez d'autres constructeurs tels que Clavia avec son synthétiseur Nord Modular.
Considérons le cas d'une sinusoïde modulée en fréquence par une autre sinusoïde. Soit la fréquence de la porteuse, la fréquence de la sinusoïde modulante et l'indice de modulation. Le signal de sortie s'exprime sous la forme :
Cette synthèse peut donner des sons très naturels (des sons de cloches par exemple) et extrêmement variés. Elle a cependant pour particularité d'être beaucoup plus instable que la synthèse sonore additive, dans le sens qu'une légère modification d'un paramètre de la modulation (fréquence porteuse, fréquence de modulation ou indice de modulation) peut changer complètement la répartition des harmoniques, ou le timbre du son produit. Cela peut aussi être perçu comme un avantage, car la synthèse FM peut alors être utilisée pour produire des sons de synthèse inédits.
Il convient de tempérer la présentation de la synthèse FM sous forme de formules, car dans la pratique elle se programme « à l'oreille » sur les synthétiseurs. , non par des formules. D'autant qu'une formule n'aboutit qu'à une forme d'onde à un moment donné, alors que l'intégralité des paramètres d'un synthétiseur concernent aussi l'évolution dans le temps (enveloppes, déphasages, cycles infra-sonores, transitoires, etc).
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