Tiefergehende FM-Synthese

[Soljanka]

Liebe Freunde,

zum Thema FM-Synthese gibt es ja einiges an Videos.
Meistens geht es da aber eher um die Grundlagen, also ein Modulator moduliert einen Operator.
Basierend auf zwei Operatoren. Das macht das Prinzip zwar verständlich aber:

Was geht mit 6 oder mehr Operatoren?
Die Frage bleibt da meistens offen. Also konkret jedenfalls.

Daher die Frage:

Gibt es Videos, oder anderweitiges Material was sich tiefer mit der Materie beschäftigt?
Konkret:
Was ist für spezielle Sounds zu wissen, Flöten, Chöre, Orgeln, Pads, Glocken, Vovels usw.
Was kann man mit 6 Operatoren anstellen? Warum braucht man mehrere Operatoren usw.

Frage für einen Freund.

 

[Moogulator]

Grob gesagt - mit jedem OP bekommst du eine dichtere genau gesteuerte Seitenbandsteuerung und Kontrolle.
ich rate sehr zu etwas Praxis mit etwas, wo man das gut einstellen kann.

Hab dummerweise selbst nur die Einsteiger-Videos gemacht.

Das nächste wäre - nutze einen Strang mit Träger immer dann, wenn der Sound auch bereits steht und du ein komplett anderes Stück Sound brauchst, um den vollen Klang zu erzeugen und du kannst diesen auch verstimmen gegenüber dem anderen Träger.

Je mehr parallel desto mehr "orgel" oder subtraktiv-Standard ist es oder wird es.

Wenn du einen Sound bauen musst, der immer gleich bleibt, nutze einen Fixed OSC auf der Ebene.

Schwer das direkt in wenige Sätze zu bringen ,aber vielleicht hilft es etwas.
Die OP- Freq-Verhältnisse sind immer nur mit den Mod-OSCs zum Träger "wichtig". Parallele Stränge haben faktisch nichts miteinander zu tun.

Sehr gut wäre ein Test mit Fadern wie am Opsix - dann kannst du dir das per "einfaden" einfach anhören und stellst dann jeweils langsam die Freq.Verhältnisse um.


Soweit erstmal.

 

[Soljanka]

Schwer das direkt in wenige Sätze zu bringen ,aber vielleicht hilft es etwas.

Ja, ist schwierig, daher die Frage nach tiefergehenden Videos.
Könnte man hier sammeln, wenn es welche gibt.
Ich suche auch noch mal.

 

[Klaus P Rausch]

Was geht mit 6 oder mehr Operatoren?
Die Frage bleibt da meistens offen. Also konkret jedenfalls.

Die Frage bleibt nur dort offen, wo nichts mehr erklärt werden kann, sondern mit den Ohren wahrgenommen wird.

Zunächst ist das hier http://www.burnkit2600.com/manuals/fm_theory_and_applications.pdf die richtige Lektüre, wenn es tiefer unter die Oberfläche gehen soll.

Konkret mit 6 OPs gehen komplexe Waveforms im zeitlichen Verlauf. Wer nichts mit dieser Angabe anfangen kann, braucht Grundlagen von zunächst 2 OPs, das geht ausschließlich mit den Ohren und eigenen Erfahrungswerten.

Geht auch stark und schön in 5 Minuten?

Nein, das geht nicht. Was aber nicht schlimm ist, denn das Kennenlernen jener Waveforms braucht es für den FM Grundwortschatz. Sobald man die intus hat, und das sind meistens erstmal ganzzahlige Verhältnisse wie 1.00 > 2.00 etc. Danach übt man sich in 1.00 > 3.00 usw., danach 1.00 > 1:50 usw.

Der Trick heißt also Annäherung an ein gewünschtes Ergebnis. Damit kann man schon eine Menge anfangen, denn sobald du weißt, wie die Waveform einer Klarinette mit den Operatoren registriert wird, bist du schon einen Schritt weiter. Das geht auch für die anderen sogenannten Grundschwingungen wie Sägezahn, Dreieck usw.

Darauf aufbauend wird in der Folgezeit in Obertönen gedacht, d.h. du weißt, welchen Grundton du haben willst und welche Obertöne in welcher Intensität in welcher zeitlichen Folge hörbar sein sollen.

Das sind in kurz die methodisch schnellen Herangehensweisen, das wird unterfüttert mit jeder Menge eigenen Erfahrungswerten, die man durch Ausprobieren erlernt.

Ist das eine spannenden Freizeitunterhaltung? Wenn jemandem sowas Spaß macht, dann ja. Ist einem das lästig, dann nicht.

 

[Soljanka]

Danke, KPR.
Für die Fälle, die du da näher beschreibst würde ich hier genre Video-material sammeln.
Gibt es ja sonst auch für jeden Kram. Bei FM scheint mir das Mangelware zu sein.

 

[Klaus P Rausch]

Geht klar und passt auch auf meiner Seite, denn ich richte gerade eine neue Sub-Page auf meiner Website ein als zentrale Anlaufstelle für FM und DX7 und Co auf und übernehme gerne die Einträge von hier, sobald wir die dann als amtlich überprüft und für archivierfähig halten und die ich dann dort ordentlich sortiert auf dem neusten Stand halte.

 

[Klaus P Rausch]

Da ich schon Links gesammelt habe, lege ich dir zur allgemeinen Prüfung rein. Warum? Es sollen in ein Tutorial Archiv nur die Einträge rein, wo das Tutorial auch beim Musiker funktioniert. Keinen Sinn haben erfahrungsgemäß komplizierte brottrockene Abhandlungen, wo alleine das Lesen zu mühselig ist, und dann ist noch kein selber Hand anlegen dran gewesen.

Hier also unkommentiert mein Prüfmaterial (Auswahl):

An Introduction To Frequency Modulation

As explained last month, audio-frequency modulation of the amplitude of a signal can be a powerful synthesis tool. The possibilities expand still further when we consider what happens when you use one audio-frequency signal to modulate the frequency of another...

www.soundonsound.com

https://youtu.be/67Al33yjZJU



https://youtu.be/zx-QlemyaFA



https://youtu.be/7LmVFeG0RKM



https://youtu.be/h3yrd2YvkUo

Music and Computers

Sound Design Basics: FM Synthesis

It’s no secret that FM synthesizers, such as FM8, can be intimidating to those who are unfamiliar with the concept of FM synthesis. However, it's not relatively complicated once you understand the basics of it. Click here to get started and learn the fundamentals of FM synthesis!

cymatics.fm

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

www.musictech.net

FM Tutorial

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

http://www.cs.cmu.edu/~music/icm-online/readings/fm-synthesis/fm_synthesis.pdf

https://core.ac.uk/download/pdf/297015586.pdf

The Basics of FM Synthesis — Pro Audio Files

An introduction to FM Synthesis.

theproaudiofiles.com

 

[Summa]

Was geht mit 6 oder mehr Operatoren?

Ist ein wenig so wie die Frage, warum brauch ich 2 oder 3 Oszillatoren bei 'nem subtraktiven Synth. Sieht man mal von FM Synth mit Filter und div. Wellenformen ab, braucht ja schon mal 2 Operatoren für die einfachsten FM-Sounds - zum erzeugen div. Wellenformen, das entspricht in etwa einem Oszillator in der subtraktiven ("analogen") Synthese. In so fern entspricht ein 4 Operator FM-Synth in etwa einem 2 Oszillator Synth ein 6-Operator FM-Synth einem 3 Oszillator Synth etc. etc..

Das ist natürlich nur die halbe Wahrheit, für Ringmod artige Sachen brauch' ich in der FM dann schonmal 3 Operatoren gleichzeitig, für div. Klangveränderungen oder div. Spektren auch schon mal mehr. Beispiel Voice/Choir Sounds mindesten 4-Stück, ein Modulator und 3 Träger (für die Formanten, die keine sind weil sie sich wie bei 'nem Sample in der Frequenz verschieben) um die entsprechenden Frequenzen für die Laute erzeugen und steuern zu können.
Um das mit den Voice/Choir Sounds verstehen zu können, brauch man aber div. Kenntnisse was den Aufbau von Vokalen/Resonanzen etc. betrifft, das bekommt man in 'nem Anfänger Tutorial schlecht vermittelt.

Ein anderer Ansatz (den ich gerne als Oldschool FM bezeichne) ist das Rompler artige zerlegen des Sounds in div. Einzelkomponenten. Das lässt sich für die Synthese von Instrumentensounds erklären, wo man Operatoren für das erzeugen von Rauschen eines Blasinstruments oder dem Anschlag eines Saiteninstruments einplant, die als komplett eigenständige Komponente verwendet und dynamisch per Velocity in Lautstärke und Klangfarbe gesteuert werden können, aber auch für Bass Sounds - um eine zusätzliche Attack-Komponente für den Punch zu erzeugen haben oder Stringbells - bei dem man mit zwei Operatoren 'nen einfachen Glockensound baut und mit weiteren 4 Operatoren (z.B. wegen der Schwebung) den String bzw. Pad-Sound, weil man eben nicht nur die Oszillatoren sondern auch Filtersweepartige Klangveränderungen damit erzeugt.

 

[einseinsnull]

die frage ist berechtigt und nachvollziehbar, die antwort vermutlich nicht ganz einfach.

ich fange mal vorne so halb an und höre dann ganz schnell wieder auf.


was man mit 2 operatoren machen kann (einfachtes angenommene design, cosinus, kein feedback), das weißt du:

mit der amplitude des modulators kannst du einen weg (W) vom spektrum des carriers (A) zum spektrum eines krass modulierten carrieres (B) beschreiben.

außerdem kannst du die frequenz des modulators ändern, was ebenfalls einen weg beschreibt (von AB nach AB2 oder wie auch immer)

du hast also jetzt 2 achsen, auf denen du das spektrum ändern kannst, indem du 2 parameter veränderst.



was mit 2 operatoren schlecht geht ist den klang auf komplexere weise als das zu verändern, da ja die anzahl der envelopes und LFO pro operator fest und begrenzt ist.

mit 3 ops in serie, also noch einem modulator, der den anderen modulator steuert, hast du dann schon anstatt 2 dimensionen 3.

eine höhere anzahl von operatoren ergibt eine höhrere anzahl von verknüpfungsmöglichkeiten und damit auch insgesamt mehr möglichkeiten, das geräuschereignis über die zeit zu gestalten - ohne dass die parametermodulation zu unübersichtlich wird (multipunkt envelope usw.)

man schaue sich z.b. mal an, wie so ein "lately bass" type of patch aufgebaut ist: meist haben sie 4 ops, und je breiter das spektrum ist, was ein op oder eine verknüpfung aus mehreren ops ergibt, desto kürzer ist die abklingzeit der envelope für diese ops. während den ersten 10 ms hast du ein chaotisches spektrum, was ein bischen wie ein plectrum-anschlag klingt, danach hast du eine weile nur ein paar öbertöne, und zum schluss wieder fast nur den ton vom carrier.

 

[Soljanka]

Ich habe die Frage "Gibt es Videos" im Startposting mal gehighlighted.

 

[einseinsnull]

summa´s indirekt vorgenommer vergleich mit dem layern von samples in romplern beschreibt es auch ganz gut.

 

[Soljanka]

man schaue sich z.b. mal an, wie so ein "lately bass" type of patch aufgebaut ist

Genau das würde ich hier gerne anschauen. Und gerne noch viele andere Beispiele.

 

[einseinsnull]

gibt nur videos wo hysterische affen herumhampeln und dir erklären was "phat" ist und wo man das kaufen muss um cool zu werden.

also verweise deinen freund einfach auf irgendein kostenloses plug-in, dann kann er sich so ein patch mal live anschauen.

 

[Niki]

https://youtu.be/tyFiHTjPcbo

 

[Soljanka]

Spoiler

Wenn ich an anderer Stelle fragen würde: Wie spielt man Sweet Home Alabama auf der Gitarre, gäbe es doch auch ca eine Milliarde Videos, die das in allen Belangen auseinander nehmen und vorwärts wie rückwärts erklären.
Und nicht nur die Antwort: Naja, eine Gitarre ist aus Holz und hat 6 Saiten. Den Rest musst du dir irgendwie selbst erarbeiten.
Äpfel und Birnen – schon klar. Und dass es da in dem Bereich FM sehr viel weniger Videomaterial gibt ist klar. Deshalb hier der thread.

 

[Klaus P Rausch]

Richtig, es ist also die Darreichungsform, die funktioniert oder eben nicht.

Bei FM sind also Leute wie du gefragt, die sich als Versuchskaninchen hergeben. Wieso das denn? Weil FM-Eingeweihte schnell vergessen haben, wie bei ihnen der Groschen gefallen ist.

Es kann also die schönste FM Erläuterung voll in die Hose gehen bei dir, aber bei deinem Kollegen landet das komischerweise treffsicher. Es geht also nicht um das Verstehen, wie Lately Bass "gebaut" wird, sondern man muss drauf warten, dass der Groschen fällt (= Generalschlüssel). Und um bei Chowing zu bleiben: "FM wird mit den Ohren programmiert."

 

[polysix]

https://youtu.be/s4oMnCCUb8w


Das tutorial finde ich ganz schön. Zumindest wird da der Zusammenhang der Algo versucht zu erklären.
Und netter Dialekt...

FM finde ich hoch interessant und spannend. Der musikalische Zusammenhang fehlt mir oft. Ja, es gibt Seitenbänder... Ja, es gibt env für Verläufe. Es gibt verschiedene Algorithmen. Aber was macht was... Und was schließt was aus? Kann ich mit alg 32 beim Dx7 nur Orgel oder kann der auch Glocke wie Algorithmus 5? Wo ist da der Unterschied...
Das ist schon komplex und abstrakt oder empfinde ich das nur so?

 

[polysix]

Hmmm.. Der Dx7 ist doch damals entworfen worden um möglichst natürliche Instrumente nachzubilden. Dann müssten doch Algorithmen denen zugeordnet sein... Oder möglichst nah kommen. Oder?...

Algo 32 z.b für eben Orgelklänge mit etwas Feedback..
Oder was gibt's noch für klänge die so bezeichnend für Additive sind?

 

[Summa]

Hmmm.. Der Dx7 ist doch damals entworfen worden um möglichst natürliche Instrumente nachzubilden.

Ist er das? Dann hab' ich ihn wahrscheinlich immer falsch eingesetzt

Dann müssten doch Algorithmen denen zugeordnet sein... Oder möglichst nah kommen. Oder?...

Es gibt auch div. technische Einschränkungen, wie die Menge der Eingänge pro Operator.

 

[Soljanka]

Das ist schon komplex und abstrakt oder empfinde ich das nur so?

Ne, das geht nicht nur dir so. Mir geht es ähnlich. Daher dieser thread, mit dem Ziel ein bisschen Material zu sammeln,
was das abstrakte etwas konkreter werden lässt.

 

[Summa]

Algo 32 z.b für eben Orgelklänge mit etwas Feedback..
Oder was gibt's noch für klänge die so bezeichnend für Additive sind?

Bei Opsix, Montage&Co auch für div. eher subtraktive Sounds, bei denen die Wellenformen gestapelt und verstimmt werden.

 

[Summa]

Ne, das geht nicht nur dir so. Mir geht es ähnlich. Daher dieser thread, mit dem Ziel ein bisschen Material zu sammeln,
was das abstrakte etwas konkreter werden lässt.

Ihr macht euch zu viel Gedanken, ist da kein Fünkchen Forscher/Entdecker Geist in euch? Einfach mal gezielt bestimmte Sachen auszuprobieren und sich merken bestimmte Verschaltungen/Frequenzverhältnisse klingen, oft kommt man dabei zu den interessantesten Sounds. Ich bin auch ständig am dazulernen.
Mit welchem FM-Synth bist du denn aktuell am experimentieren?

 

[Klaus P Rausch]

Das ist schon komplex und abstrakt oder empfinde ich das nur so?

Ja, das kommt hin.

Deshalb schrub ich weiter oben, dass es einem Spaß machen muss, sich damit zu befassen. Wer das als lästig empfindet, wird eher ärgerlich, weil es einem das Gefühl gibt, vor verschlossener Tür zu stehen.

Siehe Summa, Zitat: "(...) Einfach mal gezielt bestimmte Sachen auszuprobieren und sich merken bestimmte Verschaltungen/Frequenzverhältnisse klingen, oft kommt man dabei zu den interessantesten Sounds. Ich bin auch ständig am dazulernen. (...)"

Genau so ist es, oder meinen die Forenkollegen, dass wir FM Leute (man verneigt sich heimlich vor uns) nach all den Jahren den Spaß dran verloren hätten? Ganz im Gegenteil, ich sitze derzeit an einem neuen FM Synthesizer, der mich gut gefordert hat mit neuartigen Herangehensweisen, ungewöhnlichen Zusatzoptionen verglichen mit Althergebrachtem, smartes Layerhandling für schnelles Komponenten- oder TX816 Geklingel. Mit zurücklehnen und auf den alten Referenzerlebnissen ausruhen ist nicht, zupacken ist angesagt.

Also, als Grundeinstellung mal den Overall anziehen, denn bei FM heißt es zu recht, von nix kommt nix.

 

[polysix]

Ist er das? Dann hab' ich ihn wahrscheinlich immer falsch eingesetzt


Es gibt auch div. technische Einschränkungen, wie die Menge der Eingänge pro Operator.

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.
Ich persönlich finde es spannend das nach und nach besser verstehen zu können bzw würde es toll finden da mehr gezielt sounds erstellen zu können.
Aber was da auch durch zufälle rauskommt.. Großartig ?

 

[einseinsnull]

Spoiler

Wenn ich an anderer Stelle fragen würde: Wie spielt man Sweet Home Alabama auf der Gitarre, gäbe es doch auch ca eine Milliarde Videos, die das in allen Belangen auseinander nehmen und vorwärts wie rückwärts erklären.
Und nicht nur die Antwort: Naja, eine Gitarre ist aus Holz und hat 6 Saiten. Den Rest musst du dir irgendwie selbst erarbeiten.
Äpfel und Birnen – schon klar. Und dass es da in dem Bereich FM sehr viel weniger Videomaterial gibt ist klar. Deshalb hier der thread.

also ich finde schon, dass deine frage danach, wozu eigentlich FM synthese auch mit vielen operatoren sinn machen kann, in gewisser weise hochphilosophisch war und bin mir fast sicher, dass dazu keine youtube tutorials gibt.

 

[einseinsnull]

Ihr macht euch zu viel Gedanken, ist da kein Fünkchen Forscher/Entdecker Geist in euch? Einfach mal gezielt bestimmte Sachen auszuprobieren und sich merken bestimmte Verschaltungen/Frequenzverhältnisse klingen, oft kommt man dabei zu den interessantesten Sounds.

das geht halt mit einem tx81z doch irgendwie schwerer als mit einer programmiersprache oder einem eurorack, wo du kaum noch abstrahieren musst weil du siehst, was du machst, und keine feste struktur vorgegeben ist.

 

[einseinsnull]

Der musikalische Zusammenhang fehlt mir oft. Ja, es gibt Seitenbänder... Ja, es gibt env für Verläufe. Es gibt verschiedene Algorithmen. Aber was macht was...

kein mensch, der einen bestimmten klang bauen will, muss auch nur das wort sidebands kennen, geschweige denn wissen, was das ist.

so was muss man teilweise nicht mal ganz verstehen wenn man so einen synthesizer programmiert.


bei den algorithmen bzw bessser: verschaltungen verstehe ich nicht ganz, was daran man nicht verstehen kann. ich kann aber jedem, der das erforschen will nur dingend raten, sich erst mal nur auf die sinuswellenform für alle ops zu konzentrieren, falls sein gerät mehr bietet.

 

[Summa]

Ich hab' eine Vorstellung davon wie die Wellenform durch die Phasenmodulation verbogen bzw. gestaucht/gestreckt wird, das funktioniert aber auch nur dann wenn man weiß wie die Veränderungen der Form sich auf den Klang auswirken. Da machen sich meine Sample Basteleien (mehr als nur Schneiden und loopen) im Editor in den 90ern positiv bemerkbar.

 

[Soljanka]

Hier übrigens noch ein paar Vids, die ich ganz gut finde, die aber eher FM-Basics behandeln.


https://www.youtube.com/watch?v=ErfPxDp9Igo&list=PLJtz3PwnEeQjG-YrdPGrksjv8eH5T0H80&index=2



https://www.youtube.com/watch?v=Y1xPT5D7Oc0&list=PLJtz3PwnEeQhEoFPCCTPFhxZH9P2Hm1VO&index=4



https://www.youtube.com/watch?v=1XbrTC0NndM&list=PLJtz3PwnEeQhEoFPCCTPFhxZH9P2Hm1VO&index=3

 

[Summa]

das geht halt mit einem tx81z doch irgendwie schwerer

Mit Editor geht das eigentlich ganz gut, direkt am Gerät hatte ich auch irgendwann keinen Bock mehr gehabt

bei den algorithmen bzw bessser: verschaltungen verstehe ich nicht ganz, was daran man nicht verstehen kann.

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.