Tiefergehende FM-Synthese

[Moogulator]

Hatte auch mal ein Bass Tutorial gemacht https://www.sequencer.de/synth/index.php/FM_Bass_Tutorial
Hier sind auch die "was passiert nach OP 2 oder 3" berücksichtigt.

PS: Width einer Welle steuern zu können ist übrigens ziemlich cool, damit kannst du recht einfach eine Art Sync-Effekt erzeugen, also eine Art Frequenzverdopplung als fließende Bewegung ohne Transpose und mit mehr Obertönen.

 

[psicolor]

Hihi.. ? Bei mir sind die FM sounds auch weit von etwas natürlichem entfernt. Aber wenn ich etwas über die Dx Familie lese stoße ich oft auf genau solche werbeslogen.

E-Piano und Akkustikbässe gehen mit dem DX7 abgefahren authentisch! Das kriegt man mit nem analogen Gerät so sicher nicht hin

 

[Summa]

Hihi.. ? Bei mir sind die FM sounds auch weit von etwas natürlichem entfernt.

In den 80ern hab' ich 'ne Zeit lang versucht 'nen Piano Sound mit dem TX81z zu bauen, wegen Art of Noise - die hatten häufig so nette Piano Stellen in ihren Tracks. Man lernt 'ne Menge dabei, eingesetzt haben wir solche Sounds auch mal - als Platzhalter, der Sampler des Kumpels konnte das einfach besser und selbst mit dem MT32 kam ich näher ran.
Zu 'nem DX7 bzw. TX802 bin ich eher spät gekommen, da hatte ich schon 'nen FS1R und afair auch den TG77, von daher ist meine Aussage vielleicht ein wenig missverständlich Für DX7V und Octopus hab' ich auch ein paar Instrumenten Sounds gebaut, Akkordeon, div. Plucked String Sounds etc. aber die können doch nochmal was mehr als das Original. Ich find' mit den Möglichkeiten wird gezielte FM Programmierung dann auch nochmal 'ne Ecke leichter für mich.

 

[einseinsnull]

Speziell wenn man Copy/Paste Funktionen hat, kann man ja schnell mal den Algorithmus wechseln, wenn man merkt das für die Idee dann doch irgendwo ein Operator fehlt, man einen als LFO, Waveshaper oder fürs Parameter Morhing braucht.

trotzdem, wenn man weiss, was 2 operatoren machen, dann weiß man doch auch, was 3 oder 8 machen?

oder was übersehe ich da.

ich fänd ja für anfänger zum lernen den waves flow motion ganz nett. schade nur, dass er auf eine feste anzahl an ops reduziert ist, das war unnötig.

 

[einseinsnull]

E-Piano und Akkustikbässe gehen mit dem DX7 abgefahren authentisch! Das kriegt man mit nem analogen Gerät so sicher nicht hin

der hauptsächliche untrerschied zu einem analogen synthesizer ist eigentlich nur der, dass der analoge meist nicht polyphon ist - und kein aliasing hat.

zugegeben, das macht natürlich in der praxis einen erheblichen unterschied, aber ansonsten ist FM FM.

 

[Summa]

trotzdem, wenn man weiss, was 2 operatorenmachen, dann weiß man doch auch, was 3 oder 8 machen?

oder was übersehe ich da.

Die Kombination von z.B. 2 parallelen Modulatoren auf einen Träger klingt z.B. nicht genauso wie zwei getrennte Operator Paare auch wenn die Frequenzverhältnisse die selben sind, die beiden Träger der beiden Paare von den Einstellungen her identisch mit dem einzelnen Träger sind.

 

[einseinsnull]

ja sicher, aber stört das? du gehst doch nicht ernsthaft davon aus, dass irgendjemand auch mit nur 2 operatoren die einstellungen an einem synth so vornimmt, dass er sich vorher ausrechnet, wie er zu einem bestimmen spektrum kommt. das machst du auch nicht.


die kombination von zwei modulatoren klingt genauso wie nur 1 modulator, dessen welleform identisch mit der summe der modulatoren ist.

(in dieser feststellung liegen eine menge ansätze dazu, die existenz des dritten OPs zu rechtfertigen)

(eine vernünftige, leicht verständliche erklärung warum 8 OPs sinn machen können habe ich damit immer noch nicht gefunden)

(FM synths ohne massiven gebrauch vom makro parametern halte ich für überholt.)

 

[Klaus P Rausch]

Hihi.. ? Bei mir sind die FM sounds auch weit von etwas natürlichem entfernt. Aber wenn ich etwas über die Dx Familie lese stoße ich oft auf genau solche werbeslogen. Eben authentischer als analoge das konnten.
Es war auch eher als gedankenanstoss gedacht mir selber das zu erklären warum eigentlich verschiedene Algorithmen.

Zur Nachbildung oder Imitation akustischer und elektrischer Instrumente eignet sich FM besonders. Das liegt an der umgekehrten Herangehensweise als bei analogen Systemen, wo vorwiegend subtraktiv gearbeitet wird. Da bei solchen Instrumenten der Tonansatz und der dynamische Verlauf der Artikulation von besonerer Bedeutung sind, arbeitet man dank FM eben additiv. Und wenn noch ein Detail etwa beim Anblasen einer Flöte fehlt, dann greift man z.B. einfach zu zwei weiteren OPs und bastelt sich das mal schnell.

Die Algorithmen sollen einem lediglich durch "vorgestanzte" Verhältnisse OPs <> Modulatoren ersparen, sich selber solche Verknüpfungen aufbauen zu müssen. Vielleicht hat es der Prozessor auch einfacher, weiß ich gerade nicht.

Genau diese Voraussetzungen waren ja für einen Vollsortimenter Yamaha ideal, um seine ganzen elektronischen Angebote pauschal mit FM zu bestücken. In der Heimorgel also Akkordon, Jazz Gitarre und Vibraphon, im Synthesizer dagegen Rosalie, Oxy und St. Helens. FM ist ähnlich Chamäleon wie Physical Model, und in dieser Disziplin Analog etwas überlegen. Dass bei Letzterem sowas prinzipiell auch geht, hatte mal Brain Kehew vorgeführt und wurde ansonsten hauptsächlich von Leuten wie Carlos und Tomita praktiziert, sonst eher weniger. Man braucht dazu auch ein Realtime Controller System, das Wertebereiche klug eingrenzt, so dass man nicht immer volle Pulle Bereich kontrollieren muss, was übers Ziel rausschießt. Einen derart weiten Regelbereich Pitch wie das bei FM der Fall ist, kennt man von Analog nicht und musste sich nichts ausdenken, das für eine Performance aufbereitet spielbar zu machen. Daher haben die schon dem DX7 solche Controller mit auf den Weg gegeben. Das wird nur nicht oft genug kommuniziert, obwohl ein FM Synthesizer die Motorhaube durchaus ständig zuhaben kann, lediglich ein Controller Set aus sagen wir 4 bis 8 gut geeigneten wie Wheels, Ribbon, Foot Pedal, AT, Endless Knobs, reicht für eine korrekte Performance.

 

[Soljanka]

Hattest du nicht auch 'nen Blofeld, afair kann der auch FilterFM.


Die anderen FM-Synth haben kein FilterFM, ist eher was das man bei VAs findet.
Formant Sounds gehen natürlich auch anders: Mit 3 Operatoren, den mittleren auf hoher Operator Frequenz z.B. 9 die anderen auf 1 und dann den Level des obersten Operators modulieren, ich nenne das gerne "Ringmod Emulation", auch wenn das nicht ganz so flexibel ist wie die Ringmod im Casio VZ-1 oder eben diese FilterFM Sache.

Für Choir/Voice Sounds mit Lautverscheibung (nicht wirklich Formant, weil die Spitzen sich wie bei 'nem Sample mit der Tohöhe verschieben) mit einem Modulator und 3 oder mehr (zum gezielten verschieben) Trägern zu arbeiten, die eine höhere Frequenz als der Modulator haben müssen (z.B. 2, 9, 20) weil sich auf diese Weise gezielt Spitzen im Spektrum zu Lauten kombinieren lassen.

Beim Montage gibts ein FX für sowas oder du packst den Sound gleich auf drei Parts mit Bandpassfilter, dann bist du natürlich flexibel genug um gezielt Lautverschiebungen (und nicht nur iiiiijjjjjaaaa) und zudem echte Formante erzeugen zu können.

Beim EssenceFM müsstest du testen wie weit man mit drei LP-Filtern kommt, denn typischerweise verschieben sich Filter unabhängig vom Filtertype in Richtung Bandpass, abhängig von der Höhe der Resonanz. Unter Umständen musst du den Effekt mit entsprechenden Filerinput ein wenig unterstützen, in der FM hat man da ja div. Möglichkeiten.
Hab' die Diskussion zu Vowel-Sounds im Kodamo Forum verfolgt und mich gewundert, warum von den FM Cracks des Forums noch keiner auf die Idee gekommen ist das zumindest zu probieren.

Aus dem O6 thread.
Genau solche Fallbeispiele meine ich.

 

[Soljanka]

Ich glaube mein Eingangsposting hat zu sehr auf die 6 oder Operatoren fokussiert.
Mir gehts aber eigentlich um Fallbeispiele. Sowas, wie Summa zu Formant oder Vowels sagt.
Also konkrete Sounddesign-Tutorials mit FM.

 

[Klaus P Rausch]

So funktionieren die Tutorials im früheren Keyboards, Hubertus Maass hatte sich jeweils einen Sound vorgeknöpft und dann für den Leser Schritt für Schritt durchexerziert.

Im "Das komplette DX7 Handbuch" ist das ähnlich, und in meiner Fibel ist es nochmal runtergebrochen auf nur ein Detail, etwa mehr Brillanz oder weniger.

Das ist auch recht erfolgreich, die Erfahrung damit belegt das.

Dann wäre aber der Fredtitel nicht ganz korrekt, denn das sind alles Dinge, wo man an der FM Oberfläche bleibt. Wirklich tiefes Verständnis für FM ist etwas anderes. Ersteres ist nämlich regelmäßig instrumentenspezifisch, während man mit grundlegendem Verständnis übergreifend jeden FM Tonerzeuger in den Griff kriegt. Die Kunst des Erklärbärs ist also entweder auf ein Modell ganz speziell Bezug nehmen und vor allem das als Step 1 bis Step 20 strikt in einer nachzustellenden Reihenfolge aufzubauen, damit man als Rezipient nichts falsch machen kann. Die genannten Tutorials greifen als Tool dann zum Datenblatt, das jeder erstmal einzutippen hat um sicherzustellen, dass der sachliche Inhalt auch hängenbleibt. Einfach nur Parameterwerte "angucken" hat sich als untauglich erwiesen.

 

[maak]

(eine vernünftige, leicht verständliche erklärung warum 8 OPs sinn machen können habe ich damit immer noch nicht gefunden)

Das läuft wahrscheinlich auf "timbre" hinaus würde ich sagen....

Stimmt, du kannst mit PM/FM ein sawtooth Kurve mit nur einem OP + etwas Feedback hinbekommen.
Oder die machst das mit 8 ops und baust dir das Harmonische sawtooth spektrum additiv auf über die harmonische Serie
1:1, 1:2,1:3,1:4,1:5,1:6 usw. oder du kannst ne Kaskade bauen wo alle 7 modulieren wo einer der Carrier ist.

Da gibt es schon einen Bereich wo es keinen praktischen Unterschied gibt zwischen
den Methoden. Aber ich glaube der Bereich ist ziemlich klein. Geht ein Rechtecksignal mit 1 op + Feeback ?

 

[maak]

Ich glaube mein Eingangsposting hat zu sehr auf die 6 oder Operatoren fokussiert.
Mir gehts aber eigentlich um Fallbeispiele. Sowas, wie Summa zu Formant oder Vowels sagt.
Also konkrete Sounddesign-Tutorials mit FM.

Ich bin überhaupt FM crack aber immer wenn ich komplzierte Sachen sehen, dann schauen sich die Leute das Spektrum vom
Original an. Ist es eher Rechtecking oder mehr triangle und dann wird nach Gehört geschraubt bis es passt, spektrum und wellenform.

Die Sache mit FM ist dass es wahrscheinlich zig Wege zum selben (mehr oder weniger) Ergebnis gibt.
D.h. du hast schon ne gute Chance irgend was richtig zu machen

Oder Patches ansehen (dexed / fm8) die man mag und die nachbauen immer mit Oszi würde ich sagen.
Je öfter man den Patch wieder holt desto sicherer wird man.

Bei Neurobass da gibts zb. überhaupt keine natürlich vorlage. Da schau ich mir die How to bass klassiker von seamlessR.
Der erklärt das auch mit dem phasenmodulieren.


https://www.youtube.com/watch?v=HoKQIND3NBc

 

[Summa]

ja sicher, aber stört das?

Stören nein, aber es zeigt dass man mit reinem 2 Operator Grundwissen irgendwo an seine Grenzen kommt.

du gehst doch nicht ernsthaft davon aus, dass irgendjemand auch mit nur 2 operatoren die einstellungen an einem synth so vornimmt, dass er sich vorher ausrechnet, wie er zu einem bestimmen spektrum kommt. das machst du auch nicht.

Ausrechnet ... nein, aber ich weiß auswendig wie bestimmte Einstellungen klingen, wie Frequenz/Level Veränderungen sich auswirken. Ist bei subtraktiver Synthese doch genauso, du weißt irgendwann einfach wie ein Low-/High-/Bandpass/Comb/Notch etc. Filter klingt, was die Resonanz mit dem Sound macht etc. etc. Ich hab' mittlerweile 'ne Idee davon, wenn ich einen Sound höre, mit welchen Einstellungen ich das Nachbauen kann, auch beim FM.
Zum Teil hab' ich beim spazieren gehen eine Idee (auch FM bezogen) die funktionieren könnte, die ich dann zuhause austeste.

die kombination von zwei modulatoren klingt genauso wie nur 1 modulator, dessen welleform identisch mit der summe der modulatoren ist.

Aber wer macht das schon, was du meinst ist eine Momentaufnahme, schon wenn man die beiden Modulatoren ein klein wenig gegeneinander verstimmt verändert sich der Sound im Verlauf, das Mischungsverhältnis ändert sich, ein zusätzliche Modulator moduliert nur einen der beiden Modulatoren etc. etc. Synthese ist vom Ergebnis nicht statisch, daher bringen mehr Operatoren auch mehr Veränderung.

 

[Summa]

Ich bin überhaupt FM crack aber immer wenn ich komplzierte Sachen sehen, dann schauen sich die Leute das Spektrum vom
Original an. Ist es eher Rechtecking oder mehr triangle und dann wird nach Gehört geschraubt bis es passt, spektrum und wellenform.

Synthese ist tarnen und täuschen, es muss sich nur so anhören, aber nicht so aussehen wie das Original.

 

[einseinsnull]

Das läuft wahrscheinlich auf "timbre" hinaus würde ich sagen....

Stimmt, du kannst mit PM/FM ein sawtooth Kurve mit nur einem OP + etwas Feedback hinbekommen.
Oder die machst das mit 8 ops und baust dir das Harmonische sawtooth spektrum additiv auf über die harmonische Serie
1:1, 1:2,1:3,1:4,1:5,1:6 usw. oder du kannst ne Kaskade bauen wo alle 7 modulieren wo einer der Carrier ist.

Da gibt es schon einen Bereich wo es keinen praktischen Unterschied gibt zwischen
den Methoden. Aber ich glaube der Bereich ist ziemlich klein. Geht ein Rechtecksignal mit 1 op + Feeback ?

naja also eine sawtooth nachzubilden ist aber wirklich der abosltue ausnahmefall wo es - letztlich ja NUR - so geht, dass man geplant da ran geht.

und die oscis nur zu layern ist auch irgendwie noch sehr, sehr weit weg von FM weil das ja ohne auskommt.


nachdem die frage des TE inzwischen dann doch in dir richtung geht, wie man eigentlich generall rangeht, wiederhole ich noch mal meine behauptung, dass man dazu einfach mit 2 OPs anfängt, und mal schaut was alles passiert und welche spektra das liefern kann, und dann bekommt man irgendwann ein gefühl dafür, aber geplant rangehen ist relativ schwer.

allerdgins freue ich mich natürlich über jede davon abweichende idee.

 

[einseinsnull]

daher bringen mehr Operatoren auch mehr Veränderung.

sicher, die anzahl der wege durch spektren steigt exponentiell mit mehr OPs.

ich sage immer: eigentlich ist FM schon ein wirkungsvolles physical modelling modell - zumindesten die verschaltungen, die einen graph bilden, der mit einem einzigen carrier endet.

 

[einseinsnull]

Geht ein Rechtecksignal mit 1 op + Feeback ?

rechteck braucht die möglichkeit der phasenumkehr von partials.

aber ich sehe sowieso nicht, wie man mit FM gezielt bestimmte spekten errechnen könnte.

 

[maak]

naja also eine sawtooth nachzubilden ist aber wirklich der abosltue ausnahmefall wo es - letztlich ja NUR - so geht, dass man geplant da ran geht.

Nein ich meinte wie im Bsp sawtooth gibt 3 Wegen das zu machen - also im gegenteil. Eben weil es relativ einfach ist.

Aber schon bei Rechteck braucht man 2 OPs. Das kannst extrapolieren. Je aufwändiger der Sound desto mehr Sinn macht es mehrere OPs zu haben.

Und dann kannst du alles beliebg kmpliziert machen... Also FM+Additiv+Feedback (also wo zwei Branches die interne sich gegenseitig modulieren und den anderen Branch modulieren + über Feedback) . Ich habe coole patches im FM8 gesehen wo sowas gemacht wird. Ob das nur so geht ist vlt. akademisch, wenn der Sound passt dann ist alles ok.

Also vlt. kann man deine Frage auch so beantworten: Je mehr OPs desto grösser meine Chance einen Sound zu finden. Weil mehr Ops einfach mehr Wege bedeutet zum gleichen Ziel zu kommen.

 

[einseinsnull]

Aber schon bei Rechteck braucht man 2 OPs. Das kannst extrapolieren.

ich wüsste nicht wie das gehen soll.

es geht auch viel schneller einfach am rädchen zu drehen bis es passt anstatt das irgendwie ausrechnen zu wollen.

wenn ich einen sägezahn will nehem ich 8 OPs und layere die nur. ^^

 

[maak]

ich wüsste nicht wie das gehen soll.

es geht auch viel schneller einfach am rädchen zu drehen bis es passt anstatt das irgendwie ausrechnen zu wollen.

Das siehts du im Oszi... wie ja gesagt hast 2 x SAW einer invertiert sollte zum square werden. Es sei denn du nimmt die fertigen Kurven von FM8 geht auch.



So dachte ich E und F bekommen beide etwas FB, E wird invertiert und moduliert F

.

 

[einseinsnull]

augenblick. ich gehe erst mal davon aus, dass man nur sinustöne hat. FM mit komplexen wellenformen ist eine ganz andere baustelle.

 

[Summa]

Klangveränderung/Beweung, Morphing, Velocity. Um das mit Rompler/Sampler vereinfacht zu vergleichen: Klar kann man einen Klang mit nur einem Sample nachbilden, aber mit mehr wirds einfach besser, was Velocity Switching, der Klangtreue über mehrere Oktaven hinweg etc. etc.

rechteck braucht die möglichkeit der phasenumkehr von partials.

Der Reface DX macht das scheinbar Hat für Square 'nen negativen Feedback Parameter eingebaut, ist bei 'nem Feedback pro Operator und nur 4 Operatoren recht praktisch.

 

[Summa]

Das siehts du im Oszi... wie ja gesagt hast 2 x SAW einer invertiert sollte zum square werden. Es sei denn du nimmt die fertigen Kurven von FM8 geht auch.



So dachte ich E und F bekommen beide etwas FB, E wird invertiert und moduliert F

Anhang anzeigen 90270.

Mit fixed Frequnzy kommt du beim FM8 sehr viel einfacher zum Square sogar pulsbreitenmoduliert, bei Bedarf Edit: FM8 im High Resolution Mode.

 

[einseinsnull]

ob das wirklich eine square ist? darüber streiten sich die gelehrten seit 3000 jahren.

 

[einseinsnull]

 

[maak]

augenblick. ich gehe erst mal davon aus, dass man nur sinustöne hat. FM mit komplexen wellenformen ist eine ganz andere baustelle.

ist auch alles sinus E und F. Analog imitat

@Summa danke muss ich mal testen

 

[Summa]

Operator E 1.00, F 0.00

 

[Summa]

Jetzt musst du nur noch 'nen Operator erzeugen, z.B. einen Phasenverschobenen Sinus (geht beim FM8 bei 0Hz mit negativen Offset Werten) und damit Operator F zu modulieren, schon verschiebt sich dessen Phase und erzeugt auf diese Weise Pulsbreitenmodulation. Den Operator F Offset auf Werte größer 0 zu setzen funktioniert auch, ist aber nicht ganz so flexibel.

 

[Summa]

Beim Musik machen bin ich ein großer Freund von Macros - nicht nur damit ich die Parameter grob anpassen, sondern den Sound auch lebendig "spielen" kann. Wenn ich während des Musik machens Sounds erstelle, verzettel ich mich nur, daher trenne ich das weitgehend.

Edit: Na toll, jetzt ist das Posting auf das sich meine Antwort bezieht verschwunden