La síntesis de distorsión de fase ( PD ) es un método de síntesis introducido en 1984 por Casio en su gama de sintetizadores CZ . En líneas generales, es similar a la síntesis de modulación de fase defendida por Yamaha Corporation (bajo el nombre de modulación de frecuencia ), en el sentido de que ambos métodos cambian dinámicamente el contenido armónico de una forma de onda portadora por influencia de otra forma de onda (modulador) en el dominio del tiempo. Sin embargo, la aplicación y los resultados de los dos métodos son bastante distintos.
Casio fabricó cinco sintetizadores diferentes utilizando su concepto original de síntesis PD (con variaciones). El método de síntesis de los VZ-1 y compañía posteriores, la distorsión de fase interactiva , es mucho más similar a la modulación de fase antes mencionada, en lugar de ser una evolución directa de la distorsión de fase; consulte a continuación.
La implementación de PD de Casio utilizó osciladores generados por formas de onda de modulador y portadora, sincronizadas entre sí por ciclo. Los moduladores eran varias ondas angulares que podían "distorsionar" la onda sinusoidal de la portadora en otras formas, en un grado derivado de la envolvente "DCW". Al hacerlo, se crearon muchos armónicos en la salida. Como los moduladores eran ricos en contenido armónico, podían crear espectros más lineales, es decir, más similares a los espectros sustractivos tradicionales, que la síntesis de modulación de fase (PM/FM) de Yamaha. La PM no requiere sincronización del oscilador, pero durante mucho tiempo se limitó a las ondas sinusoidales, lo que significaba que los espectros de salida tenían el sello no lineal de las funciones de Bessel . La PD es un tipo diferente de PM, cuyos moduladores muy diferentes causaron una diferencia significativa en el funcionamiento y el sonido entre PD y PM. Por lo tanto, los dos no son directamente equivalentes.
Las transformaciones de fase se ensamblan a partir de funciones lineales por partes bajo control de lógica binaria y muestran curvas pronunciadas características (y, en el caso de algunas transformaciones, incluso saltos repentinos) a medida que pasan del mínimo al máximo, donde el acumulador del contador de frecuencia se reinicia y comienza de nuevo. Las curvas pronunciadas se suavizan con la redondez de la onda sinusoidal modulada y no se notan demasiado en la señal resultante.
Además de ser más capaces de generar espectros lineales tradicionales, los sintetizadores CZ también pueden emular barridos de filtros resonantes. Esto se hizo utilizando ondas sinusoidales en la frecuencia resonante, sincronizadas y en ventana en la frecuencia fundamental. Se podían controlar las frecuencias, pero no la cantidad de resonancia.
La figura 19 de la patente de la serie CZ de 1985 muestra cómo emular la resonancia variable que se encuentra en los filtros analógicos controlados por voltaje :
Para resumir en otros términos: la resonancia es una forma de sincronización dura digital , compuesta por una onda sinusoidal en la frecuencia resonante, amplitud envuelta por y sincronizada duramente con una función de ventana en la frecuencia fundamental. La función de ventana puede tomar varias formas, incluyendo dientes de sierra y triángulo, determinando así el espectro "basal" sobre el que se superpone el efecto resonante. Dado que la amplitud de todas las funciones de ventana disponibles termina en cero, esto elimina las discontinuidades agudas en la onda sinusoidal sincronizada, que es una forma bien conocida de reducir el aliasing en la sincronización digital. Sin embargo, todavía hay algo de aliasing debido a discontinuidades en las derivadas de la función [ aclaración necesaria ] . Por lo tanto, los efectos de barrido de filtro se generan de la misma manera que los efectos de sincronización: modulando la frecuencia de la resonancia (envolvente DCW), el timbre cambia, agregando y restando armónicos al/del espectro fundamental elegido alrededor de la frecuencia resonante elegida.
Como se ha indicado anteriormente, la distorsión de fase aplica conceptos matemáticos similares a la síntesis de modulación de fase , pero su implementación y resultados no son equivalentes. Mientras que PM (desarrollado por John Chowning y utilizado comercialmente por Yamaha) utiliza un modulador oscilante que puede tener su propio período, PD aplica un modulador angular de segmentos de línea recta sincronizados de forma rígida con el mismo período que su portadora correspondiente, es decir, modulando cada ciclo de forma idéntica. PM/FM produce espectros derivados de la función de Bessel a menos que se linealicen mediante la aplicación de retroalimentación, mientras que PD produce espectros más lineales. Esto se manifiesta en la reputación de los sintetizadores PD de ser más fáciles de producir sonidos sustractivos tradicionales , como los que se asocian típicamente con los sintetizadores analógicos, que se caracterizan por espectros lineales. Estos hechos demuestran que, aunque el concepto general (alteración de la fase) es el mismo, la implementación y los resultados difieren enormemente.
El motor de Casio, llamado Interactive Phase Distortion (iPD) , que se utilizó en sus sintetizadores VZ (VZ-1, VZ-10M y VZ-8M; los dos primeros también rebautizados por Hohner como HS-2 o HS-2/E), en realidad tiene muy poco que ver con el PD "real", ya que se basa en un tipo idiosincrásico de PM. En iPD, se combinan varios osciladores en varios enrutamientos configurables (similares a los "algoritmos" de Yamaha) y pueden modularse entre sí utilizando PM o modulación en anillo (esta última no está disponible en el sistema de Yamaha). Las opciones de Casio para combinar y enrutar osciladores son más flexibles que las de Yamaha. Por ejemplo, el VZ10-M es capaz de realizar 90 combinaciones únicas de osciladores y modulaciones en comparación con los 32 algoritmos del DX7. Además, los osciladores VZ-10M ofrecen 8 formas de onda diferentes, lo que permite una generación de sonido más compleja que el DX7, que utiliza solo ondas sinusoidales.