Rapport entre fréquence et amplitude

Yo les lamas,

J’ai une tite question technique que je sens que vous allez pouvoir m'aider, un truc que je n’arrive pas à m’expliquer :

Pourquoi, en FM, le fait d’augmenter l’amplitude de la modulante modifie la fréquence de la porteuse ?

Je sens qu’un truc m’échappe.


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Si tu fais le test avec un LFO ça deviendra plus clair, je pense.
Si l'amplitude de modulation est faible, tu n'oscilles par exemple que de plus ou moins une octave (voire moins). Et si tu y vas à fond, tu vas osciller de plus ou moins cinq octaves, donc tu balayes une gamme de fréquences beaucoup plus vaste, si bien que le résultat harmonique est forcément très différent.
Je ne sais pas si je réponds à ta question.

Je plussoie.
En simulation virtuelle :
5 volts d'amplitude d'une modulante calée sur 5 volts vers un oscillateur calé à 5 volts augmentera la fréquence de la porteuse d'une octave environ.
Si je baisse la fréquence de la modulante on percevra les harmoniques additionnelles non accordés, une fois accordés si on additionne une valeur commune en volts sur les deux oscillos on peut jouer avec un timbre cohérent.

L'effet est radicalement différent s'il s'agit de FM exponentiel ou linéaire. En cas de FM exponentiel ça fait raison que la porteuse change. Sinon, je crois qu'il y a potentiellement une petite confusion.

En FM linéaire, si la hauteur perçue change en fonction d'amplitude de la modulante, c'est pas que la porteuse elle même change. La hauteur perçue dépend du spectre, qui à son tour est une fonction de fréquences de la modulante et porteuse et amplitude de modulation.

La modulante en cas linéaire est bipolaire, avec consequence de centrer le spectre autour de la porteuse, tandis que en FM exponentiel la modulante est unipolaire et positif, ce qui pousse tout le spectre vers l'aigu.

Merci pour vos réponses que j'ai tenté de bien comprendre. Du coup, j'ai refait des tests et, semble-t-il, les mystères de la FM me restent impénétrables. J'avoue ne pas savoir qu'en penser. J'ai quand même constaté deux choses :

- La hauteur du son modulé (donc de la porteuse) dépend en grande partie effectivement du spectre. Mes oreilles ne perçoivent pas la même chose selon que la porteuse à 32', 16' ou 8'. Il semble qu'il n'y ait pas que des loi de la physique qui régissent ça mais aussi la psychoacoustique.

- Tous les oscillateurs ne réagissent pas de la même façon. J'ai fait les tests avec des Doepfer A-110 et un Behringer 921 (imitation du Moog). Le 921 ne présente pas les mêmes spectres que le A-110 avec les mêmes réglages.
- J'ai cru comprendre un peu que l'amplitude puisse modifier la fréquence de la fondamentale si on tente de voir la chose sous l'angle électrique. Mais je ne comprends vraiment pas comment ça le fait et, ça, ça me chagrine.

- @oberdada : J'ai aussi testé avec le A-110-2 pour vérifier ce que tu as expliqué au sujet de la FM exp/lin. Je n'ai pas constaté de réelle différence entre les 2. Mais j'ai peut-être mal brancher tout ça.

Va falloir que j'approfondisse encore.


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Salut Satrama

Dans mon exemple effectivement le niveau de modulation est linéaire mais l'effet sera différent uniquement pour les valeurs intermédiaires perceptibles si la fréquence de la modulante est du type Lfo,cela ne change rien pour les valeurs limites. Les vcos virtuels sont en 1 volt par octave.
Utilise un analyseur de fréquence pour mieux comprendre.
L'avantage est que l'on préserve son ouïe avec si on pousse les tests trop loin.
Hier j'ai fait des recherches sur le web, il y a beaucoup de gens qui confondent la modulation de phase des DX de Yamaha avec la cross mod FM.
Je suis d'accord, selon le matériel le niveau de modulation sera différent et non linéaire, c'est logique, en plus contrairement  au virtuel où je peux travailler au millivolt près, me fabriquer des tables de conversion etc, le hardware c'est moins précis mais le résultat est plus joli sans avoir besoin de se casser la tête avec l'oversampling...

Bises

La Modulation, quel qu’en soit le type, permet de faire chanter le son lui même. C'est ce qui m'intéresse. J'ai l'impression que la plus sauvage, la plus difficile à domestiquer est la FM. l'AM est plus douce et permet de créer des rythmiques avec des sons qui battent bien plus fort qu'en FM. Par contre, j'ai entendu parlé de PM mais je n'ai jamais pratiqué. En quoi considères-tu que les DX de Yamaha sont en PM ? Ce n'est pas ce que disent Yamaha et tous les fans de DX7 depuis les années 80.

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salut Satrama

C'est quasiment pareil en fait. Si tu modules la phase, tu modifies aussi la fréquence.

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Dans l'aide de Synthedit, c'est bien expliqué :

Frequency Modulation synthesis
Frequency Modulation, as a form of synthesis, was discovered experimentally by John Chowning, and was popularised by the Yamaha DX-7.

The idea is to use the output of one oscillator to modulate the frequency of another. The result is a rich, complex sound containing many harmonics.

The Yamaha DX-7 used a variation on direct frequency modulation called phase modulation. The result is the same, but with phase modulation it's easier to control the pitch and depth of modulation independently. (Phase modulation is not to be confused with phase distortion.)


Further Reading
For a more in-depth look at FM synthesis, Check out Sound on Sound magazine's excellent on-line articles:

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bises

Bon j'ai remplacé dans mon exemple la modulation fm par la modulation de phase.
J'ai gardé les mêmes valeurs  mais en utilisant les connections de modulation de la phase au lieu du pitch et on voit que cela permet de mieux maîtriser la hauteur finale.