Pontificia Universidad Católica de Chile

5. Modulación de Frecuencia

Síntesis FM de Chowning — espectro complejo con dos osciladores

FM: frecuencia instantánea modulada

La modulación de frecuencia (FM) varía la frecuencia instantánea de la portadora en función de la moduladora. Con solo dos osciladores se obtiene un espectro rico con bandas laterales en fc ± n·fm, cuyas amplitudes siguen las funciones de Bessel Jₙ(M). El índice de modulación M controla la riqueza espectral.

Espectro FM — fc=440 Hz, fm=220 Hz, M=1.0

Espectro FM y funciones de Bessel

Frecuencia instantánea
finst(t) = fc + fm·M·sin(2π fm t)

y(t) = sin(2π fc t + M·sin(2π fm t))

M = Fdv / fm, donde Fdv es la desviación de frecuencia.
Bandas laterales
Las componentes espectrales se ubican en: fc ± n·fm para n = 0, 1, 2, 3 …

Amplitud de cada banda: Jₙ(M) (función de Bessel de orden n).
Con M pequeño solo importan J₀ y J₁. Con M grande aparecen docenas de bandas.
Ratio fc/fm y timbre
Si fc/fm es un número entero, el espectro es armónico → sonido musical.
Si es irracional, el espectro es inarmónico → campanadas, metales, percusión.
Chowning (1973)
John Chowning descubrió esta técnica en Stanford y la licenció a Yamaha, dando origen al sintetizador DX7 (1983), uno de los sintetizadores más vendidos de la historia.