Newbie in FM-synthese-land

[rvanommen]

Als newbie op het gebied van muziek maken en geluid maken met synthesizers had ik in den beginne wat last met het begrijpen wat FM synthese precies inhoud maar dat is recentelijk een beetje gaan klikken (niet in de laatste plaats omdat ik ook wat lessen volg over muziek productie waar ook geluidssynthese geregeld ter sprake komt).
wellicht dat het volgende stukje tekst voor de oude rotten een tenenkrommende hoeveelheid naïviteit en gebrek aan kennis uit stralen, maar ik ben ook echt een newbie. De interesse van mij in deze nieuwe hobby (muziek en synths) groeit echter heel hard en mijn honger naar kennis groeit net zo hard mee.

1 van de issues die ik met FM synthesis had is dat de synthesizer die ik heb (waldorf quantum) niet direct super intuitief werkt voor FM.
Je doet het daar in "kernel mode" die wat breder is dan puur een mode voor FM.
Daarnaast koos waldorf ervoor om een groep FM presets te in te bouwen en die te voorzien van macro knoppen waarbij de knoppen met de verschillende modulaties allemaal spannende namen hebben gekregen zoals "brightness", " juice" en "harsness".
Wat zon knop met het geluid doet is dan wel een soort voorspelbaar... maar wat ik nou echt inhoudelijk aan het doen was... had ik geen idee van.
je kan echter ook vanaf scratch aan de slag en eigen presets maken waarin die flavour-knoppen er niet zijn (of waar je ze zelf kan maken en een naam kan geven) en dan zie je dus echt welke parameter je veranderd.

en dat doe ik de laatste tijd vaker en vaker. Ik ben dus meer vanaf scratch bezig in plaats van met de presets met die rare flavour-knoppen en daardoor valt alles nu langzaam op zijn plek.
de experimenten die ik doe in kernel mode met FM (maar ook AM en ring modulatie die ik ook langzaam aan begin te snappen) behoren tot de leukste die ik met deze synth gedaan heb, en ik word langzaam aan echt super enthousiast over FM synthese. ik houd ook persoonlijk erg van het type geluid wat hier mee gemaakt kan worden.

tot nu toe beperk ik me een beetje tot 1 carrier en een modulator, omdat ik dat nu redelijk snap en kan voorspellen.
maar wat ik dus wel erg lastig vind nog om te voorspellen is hoe het toevoegen van meerdere operators (de synth heeft er 6 die elkaar kunnen moduleren) het geluid gaat beïnvloeden. Ik probeer wel eens wat, en hoor ook wel wat maar een echte logica heb ik nog niet kunnen ontdekken (voor zover deze vorm van synthese voorspelbaar word, want dat weet ik natuurlijk ook niet).

Zijn hier FM liefhebbers/experts die kunnen uitleggen hoe hun besluitvorming/beslissingsboom werkt als het gaat om het toevoegen/weglaten van operators aan een FM algoritme?
Is er uberhaubt een duidelijke (of makkelijk uit te leggen) logica/rationale achter het toevoegen van meer operators of blijft het een onvoorspelbaar avontuur?
heeft iemand hier wat literatuur aan te raden om wat te leren over complexere algoritmes of heeft iemand een leuk voorbeeld van een complexer algoritme met een rationale daarover?

 

[Danny]

Ha ja ... FM ... het moeilijk te behappen beest. Zelf ben ik rond 1984 begonnen met FM-synthese op een DX7 MkI, daarna zijn er nog twee SY99-en bijgekomen (allemaal nog aanwezig en gebruikt in de studio). Sinds het begin van mijn DX7 ben ik begonnen met het programmeren van geluiden vanaf scratch. Ik denk dus wel dat ik kan stellen dat ik enige ervaring met FM heb. Nu valt er héél veel te vertellen rond deze boeiende synthesevorm maar de basis is eigenlijk niet zo moeilijk.

Carriers kan je vergelijken met een VCO/DCO op een analoge synth. Neem je een algoritme met twee of drie carriers, dan kan je dat vergelijken met een synth met twee of drie oscillatoren. Detune je deze carriers, dan zal je een zweving tussen deze oscillatoren verkrijgen.

Modulators zorgen voor de harmonische content van een carrier (ben je zelf ook al wel achter gekomen ). Hoe meer modulatoren er in een algoritme geactiveerd worden, hoe meer harmonische content je kan creëren. Het karakter van deze content hangt af van de outputwaarde naar de onderliggende operator én de verhoudingen tussen de twee. Een even verhouding evolueert al snel naar een zaagtandachtige content. Dus een carrier - modulatorverhouding van 1:2 of 1:4 zal naar een zaagtand neigen. Een oneven verhouding neigt meer naar een blokgolf (verhouding 1:3 bv). Ook interessant is om verhouding minder dan 1 te gebruiken (1:0,5).
Hoe meer modulatoren verticaal geschakeld zijn, des te fijner je "in detail" kan gaan met je harmonischen. Drie modulatoren boven mekaar waarbij je begint met lage verhoudingen en naarmate je hoger in lijn gaat, hogere verhoudingen aanduidt, zullen meer "sprankel" kunnen vertonen. Probeer maar eens verhoudingen van bv 1:6 of 1:8 of waarom ook niet 1:20? Met een aangepaste outputwaarde kan je daar een heel breed spectrum mee verkennen.
Ook feedback is een interessant gegeven binnen FM. Het koppelt de output van een operator terug naar zijn eigen ingang. Hoe hoger de waarde, hoe meer het signaal ook hier op een zaagtand zal beginnen trekken. Deze in combinatie met de verhoudingen van operatoren en de outputs, geeft je ontelbaar veel mogelijkheden.
O ja, detune je modulators dan zal je een zweving in harmonische content krijgen. Niet zo sterk als via een LFO maar wel duidelijk merkbaar.

Heel interessante piste om te verkennen is ook om een operator in plaats van een variabele frequentie een fixed frequentie te geven. Neem bv maar eens een carrier, zet die op een fixed frequency van 1 Hz. Op zich ga je dan niets horen maar vanaf het moment je de output van een eerste modulator naar boven brengt, zal je merken dat je een ontstemde, zwevende toon krijgt. Je kan dan experimenteren door de frequentie te verhogen of ook weer met de outputwaardes te spelen, desnoods met meerdere modulatoren boven mekaar. De sky is de limit.

Bij de SY99 heb je dan nog eens de mogelijkheid om de sinusvorm van de operatoren te vervangen door verschillende afgeleiden van de sinus. Sommige van die extra golfvormen hebben een zaagtand-achtig karakter, anderen dan weer meer een metaalachtig karakter. En je kan deze operatoren dan zelfs nog eens vervangen door een AWM-sample (RCM-synthese). Maar dat gaat al wel héél veel verder dan de basis van FM.

Ik weet niet in hoeverre de Waldorf met mijn uitleg te matchen valt maar hopelijk steek je er toch iets van op .

Succes ermee



Danny

 

[flyweight]

Goede uitleg van Danny.
ik heb een DX11, TX7 en MegaFM fm synth.
En ben net begonnen met serieus klanken maken op de TX7 ( DX7 ).

Ik heb een hele zooi presets voor de DX7 van het web gehaald maar vond er weinig aan.
Meeste bread and butter sounds of super cheesy.
Anyhow ik heb net mijn eerste DX7 bank af.
Wat een geweldige sounds kun je met de DX7 maken.

Wat mij heeft geholpen is de Dexed en Arturia DX7 programmas/vsti's te bestuderen wat een sound doet.

0. Je ziet dan het algoritme.
1. luister dan naar de carriers en solo die dan 1 voor 1.
2. speel met de volumes, ratios etcs. luister en zet de boel weer terug.

Wat ook helpt is in subtractieve termen te denken.
Bv PWM en dan googlen hoe je dat kunt doen op een DX7.
Maak dan een zooi basis sounds waar je dan weer heel veel variaties op maakt.

Naast de basis golfvormen is het belangrijkste denk ik gewoon experimenteren.

 

[Nap]

Belangrijkste is dat je het onderscheid leert tussen het deel dat het daadwerkelijke geluid maakt en de delen die de modulatie op het geluid doen. Door de modulatoren te bewerken met envelopes en LFO's etc. kun je enorme of juist hele subtiele effecten creëren. Bij DX-achtigen zou ik starten met eenvoudige combinaties van operators in simpele algoritmes zodat je heel duidelijk kunt herleiden welke parameter invloed heeft op welke delen van het geluid. Zodra je hier een gevoel bij krijgt, wordt het ook eenvoudiger om complexere setups te maken met meerdere operatoren en signal flows en feedback etc.

 

[Danny]

Even googelen op "FM synthesis tutorial" geeft al gelijk een aantal interessante links:

FM Synthesis: Everything You Need to Know to Get Started

Learn how to use FM synthesis in your tracks. From carriers and modulators to operators and algorithms here's everything you need to get started.

blog.landr.com

Learning the basics of FM synthesis and how it works

Despite subtractive being the dominant form of synthesis, FM remains one of the best and most distinctive-sounding alternatives. Let's learn how it works

musictech.com

Youtube:

(met een duidelijke opbouw hoe je aan een baspatch begint en hoe je het geluid analyseert om de goede instellingen te vinden).


etc etc etc

 

[Patat Met]

Ter aanvulling op het goede verhaal van alle anderen.

Begin met het maken van een simpel bas geluid met 2 oscillatoren, 1 carrier en 1 modulator.
De carrier geef je een adsr met max s en ietsje a&r. Dit is het volume van het geluid.
De modulator geef je de exact zelfde adsr en nu ga je de carrier moduleren. Eerst een klein beetje (erg belangrijk in FM), dan steeds meer.
En luister hoe het geluid veranderd. Hoe meer modulatie hoe meer harmonischen.
Nu ga je de adsr's van elkaar veranderen. En luister hoe het geluid veranderd.
Vervolgens verander je de frequentie van de modulator, en blijf luisteren naar hoe het veranderd.
Dit is al de basis van de beroemde FM bassen.

Wil je meer bite in de attack, dan kan je bijvoorbeeld de modulator gaan moduleren met een modulator die een korte decay en nul a s & r.
Of je kan de carrier met een extra modulator moduleren, zelfde adsr.
En na wat gepruts weet je hoe die extra modulator klinkt, en begin je gevoel te krijgen voor FM.

 

[rvanommen]

@Danny
Supergoed verhaal, precies waar ik op hoopte! hier ga ik zeker wat aan hebben, is absoluut toepasbaar op de Waldorf.
Ook de tutorials die je in je 2e bericht linked zal ik even in mn playlist zetten

en bedankt iedereen voor aanvullende suggesties!
Ik denk dat het inderdaad waardevol advies is om rustig te beginnen met simpele algoritmes en dan langzaam uit te breidden.
Over 'gevoel' krijgen: Het helpt mij altijd erg als ik echt snap wat er gebeurd (ben van mezelf erg exact ingesteld) dan volgt gevoel vanzelf.
Vandaar dat ik ook niet zo enthousiast ben over macro's met vage namen als " juice" en "brightness", zeg maar gewoon welke parameter(s) ik verdraai
En ook daar helpen specifieke suggesties van jullie me erg bij! dus dank allen.
en als jullie nog iets te binnen schiet... alles is welkom!

 

[rvanommen]

Bij de SY99 heb je dan nog eens de mogelijkheid om de sinusvorm van de operatoren te vervangen door verschillende afgeleiden van de sinus. Sommige van die extra golfvormen hebben een zaagtand-achtig karakter, anderen dan weer meer een metaalachtig karakter. En je kan deze operatoren dan zelfs nog eens vervangen door een AWM-sample (RCM-synthese). Maar dat gaat al wel héél veel verder dan de basis van FM.

PS: andere golf vormen, noise en wavetables zijn een mogelijkheid op de waldorf. maar ik beperk me eerst wel even tot die sinus golven