O que você vai aprender

  • Entender a relação entre portadora, modulador e índice de modulação
  • Prever o resultado de razões de frequência harmônicas e inarmônicas
  • Construir sinos, metais e baixos FM no LMMS

Antes de começar

  • Domínio de síntese subtrativa
  • Familiaridade com TripleOscillator e Monstro

Síntese FM Avançada🔗

Duração estimada: 50 minutos

O princípio🔗

Na modulação de frequência, um oscilador (o modulador) altera a frequência de outro (a portadora) em velocidade de áudio. O resultado não é vibrato — quando a modulação é rápida o bastante, o ouvido não percebe oscilação, e sim um timbre novo, com bandas laterais.

Modulador (freq. M)

      ▼ altera a frequência de
Portadora (freq. C)  ──►  saída

Os dois parâmetros que importam🔗

Razão C:M🔗

A relação entre a frequência da portadora e a do modulador determina se o resultado é harmônico ou inarmônico:

RazãoResultadoTimbre
1:1HarmônicoDente de serra, encorpado
1:2HarmônicoQuadrada, oco
2:1HarmônicoBrilhante
1:3, 3:1HarmônicoNasal, tipo clarinete
1:1.41InarmônicoSino, metal
1:2.76InarmônicoPercussão metálica

Índice de modulação🔗

Quanto o modulador afeta a portadora. Índice baixo produz poucas bandas laterais e som próximo a uma senoide; índice alto produz muitas bandas e som complexo e brilhante.

Automatizar o índice ao longo da nota é o que dá vida ao som FM — é o equivalente FM do envelope de filtro na síntese subtrativa.

No TripleOscillator🔗

  1. Selecione o modo FM entre os osciladores 1 e 2.
  2. O oscilador 2 modula o 1.
  3. A razão C:M vem do COARSE relativo entre eles.
  4. O índice vem do volume do oscilador modulador.

Receita: sino🔗

  1. Ambos os osciladores em senoidal — FM funciona melhor com senoides puras.
  2. Modo FM entre 1 e 2.
  3. Oscilador 2 com COARSE em um valor que produza razão não inteira: experimente +7, +11, +14.
  4. Envelope de volume: attack 0, decay longo, sustain 0.
  5. Envelope aplicado ao volume do modulador, com decay mais curto que o da portadora.

O decay mais rápido do modulador é essencial: sinos reais perdem os harmônicos altos antes da fundamental.

Receita: baixo FM🔗

  1. Portadora senoidal, COARSE -12.
  2. Modulador senoidal, COARSE -12 (razão 1:1).
  3. Índice moderado, com envelope de decay curto.
  4. Filtro passa-baixa suave depois.

Razão 1:1 com índice modulado produz um baixo encorpado que ocupa menos espectro que um dente de serra filtrada.

Receita: metal🔗

  1. Razão 1:1 ou 2:1.
  2. Índice alto, com envelope de attack rápido e decay médio.
  3. Leve detune entre duas vozes.

No Monstro🔗

O Monstro oferece controle mais fino: as matrizes de modulação permitem rotear envelopes e LFOs diretamente para o índice, com quantidade ajustável — algo que o TripleOscillator só faz indiretamente.

Cuidados com nível🔗

Modulação de frequência aumenta bastante o nível de saída conforme o índice sobe. Um som que estava adequado com índice baixo pode estourar o canal com índice alto. Ajuste o volume do instrumento depois de definir o índice, não antes.

Erros comuns

  • Usar formas de onda ricas como modulador — FM com dente de serra vira ruído
  • Índice fixo, produzindo um timbre estático e sem interesse
  • Esquecer que o índice afeta o nível de saída

Você aprendeu

  • A razão C:M define se o timbre é harmônico ou metálico
  • O índice de modulação define a complexidade; automatizá-lo é o equivalente ao envelope de filtro
  • FM funciona melhor com senoides puras como modulador
  • Em sinos, o modulador deve decair mais rápido que a portadora

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Perguntas para reflexão

  1. Qual a diferença entre um operador portadora e um operador modulador?
  2. Por que a razão entre as frequências decide se o resultado é harmônico ou inarmônico?
  3. Como o índice de modulação se relaciona com o brilho do timbre?

Referências🔗

  1. LMMS — Monstro
  2. LMMS — ZynAddSubFX
  3. John M. Chowning — The Synthesis of Complex Audio Spectra by Means of Frequency Modulation. Journal of the Audio Engineering Society, v. 21, n. 7, p. 526-534, 1973