Ana sayfa Makale Frekans Modülasyonu 2

Frekans Modülasyonu 2

0

Frekans Modülasyonu algoritmalarının en temel amacı synthesizer kullanıcısına hazır operatör bağlantı kalıpları sunmaktır. Aksi takdirde, kullanıcı her ses türü için, modüler synthesizer”larda olduğu gibi, operatörler arası bağlantılar oluşturmak durumundadır.
 

Frekans modülasyonunun esasen taşıyıcı ve modülatör adı verilen iki sinyal türünün etkileşiminden ibaret olduğunu ve bu etkileşimin algoritma adı verilen kalıplarla sağlandığını ifade etmiştik.

Algoritma terimi, mühendislik disiplinleri içerisinde, belirli bir problemin çözüm aşamalarının sıralı bir şekilde ifadesi şeklinde değerlendirilebilir. özellikle bilgisayar bilimlerinde, yazılım kodlarının temelini oluşturan algoritmalar, aynı zamanda FM terminolojisinde de önemli bir yere sahiptir. FM algoritmalarının en temel amacı synthesizer kullanıcısına hazır operatör bağlantı kalıpları sunmaktır. Aksi takdirde, kullanıcı her ses türü için, modüler synthesizer”larda olduğu gibi, operatörler arası bağlantılar oluşturmak durumundadır. üstelik, her olası bağlantı şeklinin müzikal bakımdan faydalı sonuçlar vereceği de kesin değildir. Ancak, zaman içerisinde gelişen ihtiyaçlar doğrultusunda, algoritmalarda kullanılan basit sinüs dalga şekilleri yerlerini harmonik bakımdan zengin alternatif dalga şekillerine bırakmaya başlamıştır. Esasen, algoritmalarda kullanılan operatör geri besleme (feedback) hatları bu maksatla kullanılan ve basit sinüs dalgalarını daha farklı dalga şekillerine dönüştüren araçlardır. Ancak, bu özellik bile, örneğin, hazır bir sample”ın taşıyıcı veya modülatör olarak kullanılması yanında çok basit kalmaktadır. Bu nedenle, zaman içerisinde dalga şekillerinde varyasyonlar ortaya çıkmıştır. FM sentezini popüler hale getiren Yamaha DX serisinden SY serisine doğru olan gelişim sürecinde bu değişim de gerçekleşmiştir. Yazılım synthesizer”ların yaygınlaşması ile birlikte, klasik algoritma kalıpları da yerlerini kullanıcının tercihleri doğrultusunda müdahale edilebilir sinyal akış şemalarına bırakmıştır.
 

fm
 
Bu nedenle, son dönem yazılım synthesizer”larında FM sentezi yaparken algoritmaların yanında esnek bağlantı şekilleri de grafik arayüzü içerisinde sunulur hale gelmiştir. örneğin, SynthMaster”da klasik 4-operatörlü veya 6-operatörlü algoritmaların önemli bir kısmı gerçekleştirilebilirken daha farklı taşıyıcı-modülatör bağlantıları da yapılabilmektedir. Aşağıda görülen ?ekil-1″de sinüs dalgaları ile yapılabilecek standart bir algoritma yapısı görülmektedir. Algoritmanın içerdiği operatör sayısı aynı zamanda FM türü seslerin çeşitliliğini artıran en temel faktördür. önceki makalelerimizden hatırlayacağınız üzere, SynthMaster”da ses başına iki osilatör bulunmaktadır. ?ekilde görülen Osc1 ve Osc2 osilatörlerinin her ikisi de aktive edildiği takdirde, iki adet taşıyıcı operatör elde edilecektir. Bu noktada dikkat edilmesi gereken husus, iki taşıyıcı operatörünün paralel şekilde çalışacağı ve bitimbral synthesizer gibi iki farklı ses tonu yaratılabilmesine olanak tanıyabileceğidir. ?ekilde Osc1 için sinüs dalga şekli özellikle klasik FM yapısı ile paralellik kurmak maksadıyla seçilmiş olup, testere dişi dalga gibi zengin harmonikli dalgalar yanında, farklı özelliklere sahip tek döngü (single cycle) dalgalar da seçebilmek suretiyle yukarıda bahsettiğimiz klasik FM kalıplarının dışına çıkabiliriz.

Şekilde Osc1 ve Osc2 aktivasyon tuşlarından önce görülen M1+M2 modülatör seçeneği Osc1 için ve M3+M4 modülatör seçeneği Osc2 için iki adet modülatör operatör görevi görürler. Bu yöntemle, 2 adet taşıyıcı operatörü kontrol eden toplam 4 adet modülatör operatörü ile birlikte 6-operatörlü bir algoritma elde edileceği açıktır. ?eklin sol alt tarafında görülen Mod1 ve Mod2 tuşları vasıtasıyla ilgili modülasyon seçeneklerine erişilebilmektedir. Dikkat edilmesi gereken husus, Mod1 aktivasyon tuşu ile sadece M1 veya M2 gibi tek bir dalga şekli, Mod2 aktivasyon tuşu ile de yine sadece M3 veya M4 gibi tek bir dalga şekli seçilmesi halinde sadece 4-operatörlü bir FM algoritması elde edileceğidir. Modülatör dalga şekilleri de klasik FM yapısında olduğu gibi sinüs olabileceği gibi diğer alternatifler de kullanılabilir.

 

FM synthesizer”larda en temel parametrelerden bir tanesi Taşıyıcı:Modülatör frekans oranıdır. Bu oran, FM sonucu ortaya çıkan yan bantların birbirlerine olan yakınlıklarını belirlerken, aynı zamanda sesin harmonik veya enharmonik karakterini de belirlemektedir. Taşıyıcı:Modülatör frekans oranının tamsayılar şeklinde seçilmesi standart analog synthesizer seslerinin programlanmasında kullanılırken, kesirli oranlar elektrik piyano, banjo, bells gibi daha karmaşık yapıda enharmonik seslerin programlanmasında kullanılmaktadır. Her iki durumda da, oranın kullanıcı tarafından istenen şekilde seçilebilmesi büyük bir kolaylıktır. ?ekil-2″de görülen Mod2 penceresinde frekans oranının 3 seçilmiş olması oluşan sesin harmonik yapıda olacağını ifade etmektedir.

Taşıyıcı:Modülatör frekans oranı gerek klasik DX serisi synthesizer”larda gerekse SynthMaster gibi modern yazılım synthesizer”larda kolaylıkla seçilir olmasına rağmen, bazı virtual analog synthesizer”larda FM yaparken bu oranı tespit etmek çok da kolay olmayabilir. Taşıyıcı adlı operatör esasen synthesizer tuşlarının sahip olduğu perde frekansında salınım yapan bir osilatördür. Tuşlara basıldıkça taşıyıcının perdesi de değişecektir. Modülatör frekansı taşıyıcıya göre tamsayı veya basit kesir oranları ile ifade edildiği için taşıyıcı ve modülatör arasında master/slave ilişkisi olduğu söylenebilir. Ancak, bazı virtual analog synthesizer”larda osilatörlerden bir tanesine taşıyıcı rolü verilirken diğerine modülatör rolü verilmektedir.
 

frekans modülasyon
 
Modülatörün de, taşıyıcı gibi frekans değerini basılan tuştan alıyor olması önemli bir soruna sebep olur. Synthesizer”ların hemen hepsi batı müziği frekans ölçeklendirme standardı olan eşit tempere (equal temperament) yapısına göre ses üretirler. Bu nedenle, notalar arasındaki ilişki tam bir harmonik ilişki değil, oransal ilişkidir. Bir başka ifadeyle, her notanın bir semitone altında yer alan notaya göre frekans oranı sabittir. Bu özellik, tuşlar arası frekansların harmonik dizi ilişkisinden bir miktar sapması anlamına gelmektedir. O nedenle, söz konusu virtual analog synthesizer”larda taşıyıcı frekansında sorun yaşanmazken, modülatör olarak kullanılan osilatörün frekans ayarının duruma göre birkaç cent kadar azaltılması veya artırılması ile istenen Taşıyıcı:Modülatör oranına ulaşılması zorunluluğu vardır. Aksi takdirde, modülatör frekansı taşıyıcıya göre belirlenen oran dahilinde değil de, herhangi bir tuşun perde frekansına göre belirleneceği için iki frekans arasında oldukça karmaşık kesir oranları elde edilecek ve synthesizer istenen tonalitede ses üretemeyecektir. Bu nedenle, gerek DX serisi eski tip synthesizer”larda gerekse SynthMaster gibi modern yazılım synthesizer”larda Taşıyıcı:Modülatör oranının seçilebilir oluşu ciddi kolaylıklar sağlamaktadır. Oran ayarlanabilir değilse, tuşların sahip olduğu frekans değerleri iyi bilinmeli, taşıyıcı osilatör frekansı A440 referansına göre sabit tutulup, modülatör osilatörünün frekansı istenen oran dahilinde hesaplanıp cent seviyesinde ince ayarlamalara tabi tutulmalıdır. ‹stisnai bir durum, modülatör frekansını 440 Hz, 880 Hz veya 1760 Hz gibi aynı oktav ya da bir veya iki oktav üst perdelere ayarlayarak 1:1, 1:2 ve 1:4 oranlarını seçebilmektir.

 

Daha önce de belirttiğim üzere, FM paradigmasının dışına çıkılmasında iki önemli husus sinüs dalgaları yerine daha karmaşık dalgalar seçebilmek ve FM”in doğası gereği ortaya çıkan çok sayıda harmoniği filtreleyerek sese renk, temizlik ve bazen de rezonans katarak akışkanlık katabilmektir. ?ekil-3″de karmaşık bir modülatör dalga şeklinin seçilmesi ve algoritma çıkışında elde edilen sese filtre uygulanması görülmektedir. ?ekilde görülen FM ekranındaki menüde “Complex Sine” adı verilen modülatör dalga seçenekleri listelenmektedir. Complex Sine kısaca aralarında faz farkı bulunan iki sinüs dalgasının toplamı şeklinde ifade edilebilir. Verilen her bir seçenek farklı DX algoritmalarına benzetilebilir. Bu bakımdan, ihtiyaç duyulan ses tonuna bağlı olarak, değişik alternatifleri denemek faydalı olacaktır. Taşıyıcı görevi üstlenen osilatörlerin aynı veya bağımsız filtrelere beslenmesi ile birlikte FM seslere filtrelerin sunduğu tüm avantajlar uygulanabilir.
 
synthesizer
 
Modülatör sinyalleri ile ilgili ayarlamalar yapılırken “FM türü” aktivasyon tuşu altında “Phase” veya “Frequency” olarak iki seçenek sunulmaktadır. Bunun anlamı, faz veya frekans modülasyonu seçeneklerinden herhangi birisinin seçilebilir olmasıdır. Faz modülasyonu esasen DX serisi FM synthesizer”ların da kullandığı yöntem olup Frekans Modülasyonu tekniğinin özel bir durumudur. çok kısa bir anlatımla, Cos(wt+ı) ifadesinde kosinüs periyodik sinyalinin w açısal frekansı veya ı faz açısından herhangi birisini modüle etmek kosinüs teriminin parantez içi argümanını zamana karşı değiştirmeye yetecektir. Bu bakımdan, gerek faz açısını modüle etmek, gerekse açısal frekansı modüle etmek dolaylı veya direkt olarak frekans modülasyonu işlemi ile sonuçlanacaktır. Hangi tekniğin kullanılacağı synthesizer”ın işlemci gücü ve benzeri özelliklerine göre implementasyon kolaylığına bağlıdır. SynthMaster”da her iki seçeneğin de sunuluyor olması, diğer tüm değişkenleri aynı tutmak kaydıyla, bu iki seçeneği deneyerek hangisinin istenen tonal yapıya daha uygun olduğunu belirlemek bakımından önemlidir. Frekans Modülasyonu sentez işlemi ile ilgili teknik ve pratik hususları burada noktalıyoruz.

 

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here