解读FM合成器『2』--FM7初步

打开FM7，不要被他复杂花哨的界面所迷惑。

FM7的大标志左册PREF可以调出Prefermance设置窗口，EDITOR可以打开/关闭中间最大的OPERATOR和LIBREAY窗口，KEYBD可以打开/关闭键盘窗口（独立运行时需要键盘来发声，当作DXi/VSTi插件时就不必了，用宿主的音序器就可以）。

再右面是音色号码，他的右侧依次是音色的具体参数，然后有一个极可爱的小电平显示，之后是音色的频谱显示和波形显示。

OPERATOR窗口里A到Z都是显示调制音色的运算器，先不要管他。点击LIB，FM7自带的音色都在这里显示了，按LOAD可以载入更多音色，如果你安装了FM7的add-on会有很多音色库在这里，每个音色库最多有128个音色。

其他的都很简单，大家自己摸索摸索也就知道都是什么了，这不是我们解读的重点，我们要解读的是FM7的核心，也就是FM是怎么合成音色的。

在你选中了一个音色后，进入PITCH，这里是音色的心脏部分。默认情况PITCH窗口右侧将显示音色的包络，这还不是核心，点击MATRIX进入MATRIX窗口，终于看到FM7的心脏??运算器了，不容易！

算法基础：

传统上都将这个部分叫FM音色的算法（algorithm），不过FM7管这个部分叫做矩阵（matrix）。（见下图）只要是FM合成器就会有这个部分，声音是通过不同的算法发出的，这有点像模拟合成器里的振荡器。



不要看到这个矩阵就乱了方寸，你可以先随便选一些音色，看看他们在FM7里的矩阵都是什么样子的，ABCDEFXZ可以看作是运算器，他们周围都有一些黑色的暗格子，用鼠标在格子上上下拖动可以增减相应的数值，一旦格子里有了数值，他就会与其他相应的运算器相连，产生最初的波形。你可以随便拖动一些格子，看到波形的变化了吧。

下面这样做，把这个你任选的音色里所有格子里的数值都变成0（就是不显示），并且只留着运算器F是点亮状态（右键可以点亮/灭运算器，不亮的运算器就是不参与工作了），然后向下图那样设置好运算器F。



你可以看到运算器F通过写着80的那个格子与OUT连接起来了，这时F就不再是一个简单的运算器了，他变成了一个载波器（carrier），可以这样理解运算器一般是用来调制音色的，可一旦与OUT（输出）相连，他在调制音色的同时还可以输出声音。80代表着这个载波器的输出电平，当然是数值越大音量越大。电平下面紧接着的数值是声像，从-99（最左侧）到100（最右侧），为空时就是0（正中间）。

注意到右上角显示的波形了吗？现在是一个标准的正弦波。在我们继续对他进行调制之前咱们先用FM7的小键盘听听这个正弦波的声音，高音部分听的很清楚，但是低音部分声音很小，很难听清楚。

将你的鼠标在F的位置上移一点点，可以滑动出一个数值，箭头是指向F自己的。（见下图）



通过运算器F的自我调制，你可以听到声音比刚才复杂了，波形也与刚才标准的正弦波不同了。向上图中自我调制为40时差不多是一个锯齿波波形，从频谱仪中可以看出加入了谐波。

下面将F自我调制的40去掉，右键点亮F旁边的E，将E作用给F，如下图。



这时的E没有与OUT连接，只是作用给E，运算器E可以算作是一个调制器（modulator），来调制E。这个拥有2个运算器的FM算法已经可以变化出一些复杂的波形了。

Ratio：

鼠标左键选中运算器（加红框），矩阵左侧将显示你所选运算器的一些参数。选中E，将左侧的RATIO数值增大到2（按箭头或向上拖动鼠标都可以），这时声音已经和刚才不一样了。假设现在F的RATIO数值是1，那就是说E的震荡频率是F的2倍，或者说E比F高了一个八度。这时将E对F的调制参数设置成30左右，将得到一个近似方波的波形。（见下图）如果将E的RATIO设置成3，E的震荡频率将是F的3倍，或者说高1个八度零5个音。音高出多少是有公式可以计算的，不过涉及到高等数学，而且对于咱们来说也没有任何意义，那是DX7或FM7的工程师去研究的问题。



键盘定比：

还记得前面做过的那个近似于正弦波的例子吗？音高越低声音越小越听不清楚。这是因为那个正弦波形带有很少的谐波，这使得人耳很难听清楚低音部分的声音，虽然鲸鱼可以听到，不过那些鲸鱼不会使用FM合成器啊呵呵：）

解决办法就是将载波器的电平调到最大，然后使用键盘定比衰减中高音部分。还用我们刚制作完的音色，点击又上角的ENVELOPE由矩阵窗口切换到包络窗口可以看到键盘定比窗口。键盘定比从本质上来讲改变的是运算器的电平。拖动黄线可以改变键盘不同部分的电平定比。默认情况下每个音符都是一样高的，我们需要降低高音区的定比，来达到平衡。C3可以作为分界点，按下图那样就可以了。



本文参考ComputerMusic的《The CM Guide to FM Synthesis》一文编译，有说的不对的翻译的不准确的望您指出