位相変調（PM）は、デジタルシンセサイザーで使用される周波数変調（FM）と同様の手法です。PMでは、発振器の周波数を調節する代わりに、発振器の位相は別の発振器によって変調されます。変調オシレーターがハイポイントにある場合、キャリア発振器の位相が前方に移動し、ピッチが高くなります。逆に、変調オシレーターが低い点にある場合、キャリア発振器の位相が後方に移動し、ピッチが低くなります。

ほとんどのデジタルシンセサイザーで実際のFMの代わりにPMが使用される理由の1つは、PMが計算的に効率的であることです。FM合成には、指数関数を含む複雑なアルゴリズムが必要であり、計算的に高価である可能性があります。対照的に、PMは単純な乗算および追加操作で実装でき、ハードウェアとソフトウェアで実装しやすくなりやすくなります。

PMがFMよりも優先されるもう1つの理由は、合成されたサウンドの高調波と音色をより多く制御できることです。FMでは、生成される高調波の数と振幅を予測と制御するのが難しい場合があります。ただし、PMでは、キャリア発振器の位相を正確な量でシフトでき、高調波と結果として生じる音色をより強く制御できます。

さらに、PMは調整と安定性の点でより寛容です。FMでは、オシレーターを正確に調整して安定させて、清潔で安定したサウンドを生成する必要があります。PMでは、発振器の小さなチューニングエラーまたは不安定性が、興味深く望ましい高調波と変調効果を生成する可能性があります。

最後に、ヤマハDX7の人気とPMの使用は、デジタルシンセサイザーにおけるFMよりもPMの広範な採用において重要な役割を果たしました。DX7は、1980年代にデジタル合成を普及させた画期的な機器であり、PMの使用は、同様の技術を使用した他のデジタルシンセサイザーの道を開いたものでした。その結果、PMはデジタル合成の事実上の基準となり、今日でも広く使用されています。
Phase modulation (PM) is a technique similar to frequency modulation (FM) that is used in digital synthesizers. In PM, instead of modulating the frequency of an oscillator, the phase of an oscillator is modulated by another oscillator. When the modulating oscillator is at a high point, it causes the phase of the carrier oscillator to shift forward, resulting in a higher pitch. Conversely, when the modulating oscillator is at a low point, it causes the phase of the carrier oscillator to shift backward, resulting in a lower pitch.

One reason why PM is used instead of real FM in most digital synthesizers is that PM is computationally more efficient. FM synthesis requires complex algorithms that involve exponential functions and can be computationally expensive. In contrast, PM can be implemented with simple multiplication and addition operations, making it much faster and easier to implement in hardware and software.

Another reason why PM is preferred over FM is that it allows for more control over the harmonics and timbre of the synthesized sound. In FM, the number and amplitude of the harmonics that are generated can be difficult to predict and control. In PM, however, the phase of the carrier oscillator can be shifted by precise amounts, allowing for greater control over the harmonics and the resulting timbre of the sound.

In addition, PM is more forgiving in terms of tuning and stability. In FM, the oscillators must be precisely tuned and stable to produce a clean and stable sound. In PM, small tuning errors or instability in the oscillators can produce interesting and desirable harmonics and modulation effects.

Finally, the popularity of the Yamaha DX7 and its use of PM played a significant role in the widespread adoption of PM over FM in digital synthesizers. The DX7 was a groundbreaking instrument that popularized digital synthesis in the 1980s, and its use of PM paved the way for other digital synthesizers that used similar techniques. As a result, PM became the de facto standard for digital synthesis and is still widely used today.