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FM-Synthesizer, wie die OPL-Chips von Yamaha, simulieren ein bestimmtes Klangbild eines Musikinstrumentes bei einem bestimmten Ton. Dieser Grundton wird dann vom Synthesizer in seiner Tonlage verändert. Diese Art der Klangerzeugung nennt man Frequenzmodulation. Daher auch die Bezeichnung FM-Synthesizer.
Das Klangbild wird durch die Überlagerung verschiedener Wellen nachgebildet, so daß es dem Klangbild eines bestimmten Instrumentes ähnelt. Der Synthesizer-Chip kann deshalb nur die Instrumente wiedergeben, deren Grundtöne er nachbilden kann. Das Klangbild eines Instrumentes ist aber so kompliziert, dass es durch einen FM-Synthesizer nicht exakt nachgebildet werden könnte. So klingen FM-Synthesizer meist sehr künstlich und unnatürlich.
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