La síntesis FM nos ha brindado algunos de los sonidos más reconocibles de la música electrónica. Las campanas FM, los pianos eléctricos y los pads etéreos definieron la banda sonora de los años 80 y 90, y los sintetizadores FM más modernos siguen siendo auténticas herramientas todoterreno para productores de hoy en día. Pero la FM también es una de las formas de síntesis más intimidantes, con interfaces complejas y un vocabulario especializado que echa para atrás a muchos usuarios ocasionales.
¿Qué es exactamente la síntesis FM y cómo funciona? En este artículo desmitificaremos la síntesis FM, llevándote más allá de los presets para descubrir qué hay bajo el capó. Exploraremos sus principios fundamentales, abordaremos la tecnología y la terminología, y repasaremos un poco de su historia. Después veremos algunos usos prácticos de la síntesis FM y te mostraremos cómo crear sonidos limpios y eficaces en unos pocos pasos sencillos gracias al potente motor de audio de Native Instruments FM8.
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¿Qué es la síntesis FM?
FM son las siglas de modulación de frecuencia (frequency modulation). La síntesis FM consiste en modular la frecuencia de una forma de onda con otra forma de onda, generando como resultado una tercera forma de onda compleja.
¿Qué significa modular la frecuencia de una forma de onda con otra? Si alguna vez has conectado el LFO de un sintetizador al parámetro de tono de un oscilador para crear un efecto de vibrato oscilante, ya has escuchado la modulación de frecuencia en acción. Si aceleraras el LFO hasta frecuencias de audio (hablamos de cientos o miles de oscilaciones por segundo), empezaría a alterar no solo el tono de la señal resultante, sino también su timbre. En esto consiste la síntesis FM: el LFO proporciona la onda “moduladora” y el oscilador original, la onda “portadora”.
Este método permite crear ondas complejas con solo un puñado de osciladores sencillos. De este modo podemos generar sonidos insólitos y fascinantes que resultan difíciles de conseguir mediante la síntesis sustractiva clásica en comparación con otros tipos de síntesis.
Terminología de la síntesis FM explicada
Antes de adentrarnos en el mundo de la síntesis FM, conviene aclarar los conceptos. En cuanto asimilemos estas definiciones, el universo de la FM resultará mucho menos intimidante.
Las formas de onda simples que se combinan en un sintetizador FM se denominan operadores (en lugar de los osciladores típicos de un sinte sustractivo). Un operador puede desempeñar dos funciones distintas en un sinte FM: si está configurado para modular a otro operador, es un modulador; si está conectado a la salida del sintetizador, es una portadora. La síntesis FM suele basarse en una combinación de moduladores y portadoras.
El enrutamiento específico de moduladores y portadoras en un sinte FM puede transformar radicalmente el sonido. Los sintetizadores FM clásicos ofrecían un número fijo de configuraciones entre las que elegir; cada una de estas configuraciones se denomina algoritmo. Los sintes FM modernos, como FM8 de Native Instruments, te permiten ajustar los algoritmos a tu gusto sin restricciones.
Los operadores de un sinte FM ofrecen los mejores resultados cuando se afinan unos en relación con otros. Por eso, en la mayoría de los casos, no se afinan los operadores por su tono absoluto (frecuencia en Hz), sino por su frecuencia relativa respecto a la frecuencia fundamental: la nota tocada en el teclado o en el piano roll. Esto se define mediante la relación de frecuencia (ratio). Una relación de 1 significa que la frecuencia del operador coincide con la fundamental. Una relación de 2 significa que dobla la frecuencia fundamental (es decir, una octava por encima), y así sucesivamente.
Fórmulas básicas de síntesis FM
Para sacar el máximo partido a tu sinte FM, conviene conocer algunas fórmulas básicas. Por ejemplo: si modulas una portadora con un modulador con una relación de 1 y subes el nivel del modulador a cerca del 25%, crearás una forma de onda armónica y rica que suena muy parecida a una onda de diente de sierra. Para obtener una onda cuadrada, ajusta la relación del modulador a 2 y sube su nivel a cerca del 75%.
Por supuesto, todo se vuelve realmente interesante cuando vamos más allá de estas recetas básicas y nos adentramos en territorios a los que la síntesis sustractiva no llega. Configurar los moduladores con relaciones inarmónicas (por ejemplo, 1,1) produce timbres inarmónicos y rotundos, mientras que usar relaciones muy altas (16, 18 o incluso más) aporta un matiz totalmente diferente. Además, las envolventes individuales de amplitud y tono de cada operador nos permiten modelar sonidos cuyo contenido armónico evoluciona a lo largo del tiempo, como un sonido de tipo pluck con un ataque armónicamente complejo y una cola más pura.
Historia de la síntesis FM
La síntesis FM nace gracias a una persona: John Chowning. Durante su trabajo en Stanford, Chowning empezó a explorar la modulación de frecuencia como técnica de síntesis en los años 60. Stanford patentó este invento y se lo licenció al fabricante de instrumentos japonés Yamaha. La inestabilidad de afinación de los osciladores analógicos los hacía poco aptos para la síntesis FM, por lo que Yamaha se centró en aplicarla en el naciente ámbito digital. El primer sintetizador FM disponible en el mercado, el GS-1 de Yamaha, no llegó hasta 1980. En 1983 le siguió el DX7, que cambió para siempre el mercado masivo de los sintetizadores.
El Yamaha DX7 ofrecía un sonido completamente distinto al de los sintetizadores analógicos sustractivos de la época. Era brillante, preciso e incorporaba funciones innovadoras como una polifonía de 16 voces. En el plano sonoro, la FM destacaba especialmente a la hora de emular instrumentos acústicos y reales como órganos, pianos eléctricos y campanas. Todo esto, sumado a su precio asequible, convirtió al DX7 en uno de los sintetizadores con mayor éxito comercial de todos los tiempos y en un auténtico icono de la era digital.
La síntesis FM hoy
El impulso inicial que dio origen a la síntesis FM —la necesidad de crear sonidos complejos con el menor número posible de osciladores— perdió urgencia con la llegada de la era del software. Sin embargo, la síntesis FM ha seguido siendo una herramienta fundamental en la producción musical.
FM8 de Native Instruments (el sucesor de FM7, lanzado en 2002) amplía la fórmula perfeccionada en los años 80. Cuenta con ocho operadores y una interfaz mucho más accesible que la del temible DX7. El modo “expert” ofrece un control minucioso de cada parámetro, con algoritmos personalizables gracias a una matriz de modulación muy flexible. Por su parte, quienes busquen un flujo de trabajo más directo pueden recurrir al modo “easy” para ajustar rápidamente el sonido mediante controles macro.
Históricamente, se ha criticado que los usuarios de FM solían limitarse a los presets, lo que a menudo daba a la música producida con el DX7 un carácter algo genérico. Esos presets clásicos conservan hoy todo su encanto (y puedes disfrutarlos en FM8 con solo cargar archivos SysEx del DX7 en el sintetizador). Pero gracias a la interfaz mejorada y a las funciones de FM8, no hace falta ser un genio de la FM para crear tus propios sonidos originales e impactantes.
Cómo usar la síntesis FM
FM8 incluye una biblioteca de más de 1.200 presets que abarcan desde el diseño sonoro más vanguardista hasta auténticas joyas clásicas de la FM. Pero crear sonidos desde cero también resulta muy gratificante, y es mucho más fácil de lo que imaginas.
Veamos cómo crear algunos sonidos sencillos y funcionales con FM8. En cuanto te familiarices con estos elementos básicos, podrás combinarlos de mil maneras para darle tu toque personal al sonido FM.
Cómo crear un sonido de campana
Para empezar, selecciona New Sound en el menú File de la barra de control de la aplicación (Application Control Bar). A continuación, ve al panel Expert para ver dónde ocurre la magia.
El patch inicial de FM8 ofrece una sola portadora: Operator F, que verás activado (en un color más claro) en la matriz de modulación y enrutado hacia la salida.
En primer lugar, activaremos otro operador y lo asignaremos para modular esta portadora.
- Activa Operator E haciendo clic derecho sobre él en la matriz de modulación.
- Haz clic y arrastra hacia arriba en la casilla situada debajo de Operator E y a la altura de Operator F para asignar Op E como modulador de Op F. Sube el valor hasta 50.
A continuación, aumentaremos la relación de frecuencia del modulador.
- En el panel Ops, localiza el ratio de Operator E en la parte izquierda de la interfaz y ajústalo en 22. Esto genera un ataque disonante ideal para nuestro sonido de campana. Para darle el contorno adecuado, debemos retocar su envolvente.
- Abre el panel Env y haz clic en Op F para abrir el editor de envolvente de nuestra portadora.
- Configura el sonido sin sustain y con un decay corto.
Por último, crearemos una cola más pura para el sonido de campana utilizando otra portadora.
- Activa Operator D.
- Haz clic y arrastra hacia arriba en la casilla situada debajo de Operator D y a la misma altura que la amplitud de salida de Operator F. Sube el valor hasta 80.
- Edita la envolvente de Operator D dejándola sin sustain y con un decay largo y resonante.
Para terminar, añade un poco de flanger y reverb desde el panel Effects para darle profundidad al sonido.
Así es como suena este tono de campana.
Cómo crear un sonido de piano eléctrico
Para este sonido queremos activar dos moduladores en cadena. Así pues, partiendo del patch inicial, activa los operadores D y E.
- Haz clic y arrastra hacia arriba en la casilla situada debajo de Operator E y al lado de Operator F. Ajústala en torno a 30 para conseguir una modulación sutil.
- Haz clic y arrastra hacia arriba en la casilla situada debajo de Operator D y al lado de Operator E.
A continuación, démosle a nuestro sonido una envolvente típica de piano. Como queremos editar la envolvente de los tres operadores al mismo tiempo, debemos vincularlos entre sí.
- Abre el panel Env y haz clic en Operator F para abrir su editor de envolvente.
- Haz clic en el botón “link” junto a los operadores E y D para enlazar sus envolventes.
- Aplica a Operator F una envolvente similar a la de un piano, sin sustain y con un release medio. La envolvente de los tres operadores cambiará ahora al unísono.
Por último, para darle más brillo a nuestro piano eléctrico, ajustemos las relaciones de los moduladores.
Vuelve al panel Ops y ajusta el ratio de Operator E en 2 y el ratio de Operator D en 3.
Para rematar, añade un poco de chorus y reverb desde el panel Effects para darle profundidad al sonido.
Así suena el piano eléctrico.
Cómo crear un sub-bass con cuerpo
Este es el truco de FM más sencillo de todos. En apenas unos pasos podemos crear un sonido de sub-bass limpio y con cuerpo que llenará la mezcla sin enturbiar las frecuencias graves.
En esta ocasión no tocaremos la envolvente del sonido, ya que buscamos un tono sostenido y sencillo. Lo único que haremos será modular la onda portadora para añadir la dosis justa de armónicos superiores.
- Activa los operadores D y E y crea la misma cadena de modulación que en el ejemplo del piano eléctrico.
- Añade pequeñas cantidades de modulación mientras tocas notas graves y sostenidas para comprobar cómo los moduladores engordan el sonido. Dejar ambos moduladores en torno a 20 debería bastar.
Y eso es todo: el sub-bass perfecto, sutil y controlado para dar cuerpo a una mezcla. Así es como suena.
Empieza a usar la síntesis FM
En este tutorial hemos aprendido sobre la síntesis FM: qué es, cómo funciona y cómo usarla en producciones modernas. Descarga FM8 para empezar a crear tus propios sonidos FM nítidos y efectivos en un instante.
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