“FM 音色生成”中的 FM 是“頻率調(diào)制”的縮寫(xiě)。合成器左側(cè)的輪狀控制器被稱為“調(diào)制輪”，它所使用的正是這種調(diào)制方式。調(diào)制輪通過(guò)低頻振蕩器 (LFO) 產(chǎn)生的低頻信號(hào)對(duì)聲音進(jìn)行調(diào)制，使原始聲音的頻率反復(fù)地略微升高和降低（音調(diào)也隨之變化），如圖 1 所示，從而產(chǎn)生顫音效果。

那么，如果提高 LFO 的頻率會(huì)發(fā)生什么呢？

如果使用頻率接近或高于原始聲音的波形來(lái)提高或降低音調(diào)，會(huì)導(dǎo)致音調(diào)在我們感知為音高的基本周期內(nèi)波動(dòng)，從而導(dǎo)致波形失真。FM 音色生成利用的正是這種原理，它通過(guò)改變波形來(lái)創(chuàng)造各種各樣的聲音。

實(shí)際上，隨時(shí)間線性變化的相位進(jìn)程會(huì)被改變，并以聲音的形式輸出。這是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，我們將在下文中使用圖片來(lái)解釋。

假設(shè)我們觀察汽車的旋轉(zhuǎn)車輪：

如果汽車以恒定速度行駛，車輪的旋轉(zhuǎn)時(shí)間也保持不變。

我們?cè)谲囕喌淖筮吘壸錾弦粋€(gè)標(biāo)記，然后繪制出這個(gè)標(biāo)記垂直運(yùn)動(dòng)軌跡，我們會(huì)得到一個(gè)類似于標(biāo)準(zhǔn)正弦波的波形。

假設(shè)為了保持車速恒定，車輪旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間也必須保持恒定。那么，如果車輪的轉(zhuǎn)速不均勻會(huì)發(fā)生什么呢？

例如，假設(shè)車輪在標(biāo)記到達(dá) 12 點(diǎn)鐘位置之前旋轉(zhuǎn)速度相對(duì)較快，在到達(dá) 6 點(diǎn)鐘位置之前逐漸減速，最后在旋轉(zhuǎn)的最后 1/4 圈快速加速，以彌補(bǔ)損失的時(shí)間。

如圖 2-b 所示，這種運(yùn)動(dòng)的軌跡將不再是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。

雖然這可能會(huì)導(dǎo)致乘坐體驗(yàn)不佳，但車輪轉(zhuǎn)速不均勻的汽車與車輪轉(zhuǎn)速均勻的汽車的行駛速度并沒(méi)有差別。聲音也是如此，音調(diào)保持不變。

因此，用來(lái)描述車輪轉(zhuǎn)速變化的波形被稱作“調(diào)制波形”。在本例中，我們可以假設(shè)調(diào)制波形是一個(gè)頻率與車輪旋轉(zhuǎn)頻率相同的正弦波。

如果我們?cè)鰪?qiáng)車輪轉(zhuǎn)速變化的影響，標(biāo)記的運(yùn)動(dòng)軌跡就會(huì)變得更加復(fù)雜，在某些情況下，甚至?xí)霈F(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)才能保證車輪旋轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間保持恒定。

最終得到的軌跡如圖 2-c 所示。

因此，車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的原始軌跡便是被調(diào)制的波形，而描述車輪轉(zhuǎn)速變化的波形（加速產(chǎn)生的正向變化以及倒車檔而不是剎車產(chǎn)生的負(fù)向變化）可以被視為調(diào)制波形。

回到聲音，F(xiàn)M 音色生成的基本概念便是使用其他的波形來(lái)調(diào)制一個(gè)波形，從而創(chuàng)造出各種各樣的全新波形。我們可以通過(guò)改變調(diào)制波形的頻率和強(qiáng)度來(lái)生成各種復(fù)雜的波形變化。

例如，如果我們使用頻率為原始波形 10 倍的波形進(jìn)行調(diào)制，會(huì)發(fā)生什么呢？

如圖所示，采用這種調(diào)制方式會(huì)在原本的正弦波上疊加一些細(xì)微的波動(dòng)，從而產(chǎn)生頻率遠(yuǎn)高于原始聲音頻率的諧波，使其聲音帶有金屬質(zhì)感。

我們可以使用包絡(luò)發(fā)生器 (EG) 來(lái)改變調(diào)制波形的音量（調(diào)制強(qiáng)度）隨時(shí)間的變化。例如，我們可以讓聲音的起音具有金屬質(zhì)感，并在衰減和釋音階段逐漸變得柔和，從而使聲音的音色隨時(shí)間推移而產(chǎn)生變化。

在 FM 音色生成中，被調(diào)制波形對(duì)應(yīng)的運(yùn)算器被稱為“載波”，而調(diào)制波形對(duì)應(yīng)的運(yùn)算器則被稱為“調(diào)制器”。這種開(kāi)創(chuàng)性的聲音合成方式通過(guò)改變載波和調(diào)制器的組合方式，并調(diào)整它們各自的電平和包絡(luò)，能夠創(chuàng)造出與運(yùn)算器原本波形完全不同的全新波形。