“FM 音色生成”中的 FM 是“頻率調(diào)制”的縮寫。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)制輪通過低頻振蕩器 (LFO) 產(chǎn)生的低頻信號對聲音進行調(diào)制，使原始聲音的頻率反復地略微升高和降低（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提高或降低音調(diào)，會導致音調(diào)在我們感知為音高的基本周期內(nèi)波動，從而導致波形失真。FM 音色生成利用的正是這種原理，它通過改變波形來創(chuàng)造各種各樣的聲音。

實際上，隨時間線性變化的相位進程會被改變，并以聲音的形式輸出。這是一個復雜的過程，我們將在下文中使用圖片來解釋。

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)時間也保持不變。

我們在車輪的左邊緣做上一個標記，然后繪制出這個標記垂直運動軌跡，我們會得到一個類似于標準正弦波的波形。

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

例如，假設(shè)車輪在標記到達 12 點鐘位置之前旋轉(zhuǎn)速度相對較快，在到達 6 點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，以彌補損失的時間。

如圖 2-b 所示，這種運動的軌跡將不再是標準的正弦波。

雖然這可能會導致乘坐體驗不佳，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有差別。聲音也是如此，音調(diào)保持不變。

因此，用來描述車輪轉(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)制波形是一個頻率與車輪旋轉(zhuǎn)頻率相同的正弦波。

如果我們增強車輪轉(zhuǎn)速變化的影響，標記的運動軌跡就會變得更加復雜，在某些情況下，甚至會出現(xiàn)反向旋轉(zhuǎn)才能保證車輪旋轉(zhuǎn)一圈的時間保持恒定。

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調(diào)制一個波形，從而創(chuàng)造出各種各樣的全新波形。我們可以通過改變調(diào)制波形的頻率和強度來生成各種復雜的波形變化。

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

如圖所示，采用這種調(diào)制方式會在原本的正弦波上疊加一些細微的波動，從而產(chǎn)生頻率遠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) 來改變調(diào)制波形的音量（調(diào)制強度）隨時間的變化。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間推移而產(chǎn)生變化。

在 FM 音色生成中，被調(diào)制波形對應(yīng)的運算器被稱為“載波”，而調(diào)制波形對應(yīng)的運算器則被稱為“調(diào)制器”。這種開創(chuàng)性的聲音合成方式通過改變載波和調(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)造出與運算器原本波形完全不同的全新波形。