Synteza FM – metodasyntezy dźwięku opierająca się namodulacji częstotliwości.
Technika ta została opracowana nauniwersytecie Stanforda przezJohna Chowninga w latach 1967–1968. W roku 1975 została opatentowana, a w późniejszym czasie licencjonowana firmieYamaha. Synteza FM nadaje się zarówno do tworzeniadźwięków harmonicznych jak i nieharmonicznych. Teoretycznie możliwe jest jej realizowanie za pomocą analogowychoscylatorów, jednak z powodu ich naturalnej niestabilności jest to trudne do wykonania. Natomiast wersja metody wykorzystująca modulację fazy jest prosta do realizowania cyfrowo. W rezultacie synteza FM stała się podstawą dla wczesnej generacji cyfrowych syntezatorów Yamahy, wraz z popularnym w latach 80. modelemDX7. Yamaha opatentowała swą sprzętową implementację (US Patent 4018121 Apr 1977), co pozwoliło niemalzmonopolizować ową technologię. W tamtym okresie firmaCasio opracowała zbliżoną do syntezy FM,metodę zniekształcania fazy wykorzystaną w serii syntezatorów CZ. Wraz z wygaśnięciem patentu Uniwersytetu Stanforda w 1995 r., synteza FM stała się obecna w większości współczesnychsyntezatorów. Popularna była również w latach 90. wkartach dźwiękowych, jako sprzętowy syntezator.
Rozkład harmoniczny fali sinusoidalnej modulowanej przez inną falę sinusoidalną może być reprezentowany przezfunkcje Bessela, co pozwala na matematyczne zrozumienie istoty syntezy FM. Pierwszym jej etapem jest generowanie przez oscylatorfali nośnej o danej częstotliwości Fc. Następnie ów przebieg modulowany jest przez inną falę (sygnał modulacyjny) o danej częstotliwości Fm. Jeśliamplituda modulatora równa jest 0, wtedy częstotliwość nośnej wynosi Fc. Dodatnia wartość natomiast skutkuje wahaniem częstotliwości sygnału modulowanego. Zjawisko to nosi nazwę odchyłki częstotliwości (ang.frequency deviation). Innymi słowy im „głośniejsza” fala modulacyjna, tym większe zmiany w fali modulowanej. Dla przykładu Fc = 1000 Hz. Gdy modulator powoduje wahanie częstotliwości nośnej w zakresie 900 Hz – 1100 Hz, odchyłka wynosi 100 Hz. Jej stosunek do częstotliwości modulacji określany jest jako indeks modulacji (I = d / Fm). Owa proporcja kontroluje bogactwowidma akustycznego sygnału wyjściowego.
Warunkiem uzyskiwania dźwięków harmonicznych jest harmoniczna zależność modulatora z nośną. Poprzez stosowanie modulatorów o częstotliwościach stanowiących niecałkowite wielokrotności nośnej, brzmienia dzwonów oraz perkusji są łatwe do uzyskania.
Strukturę syntezatora FM tworzą tzw.operatory składające się z oscylatora, wzmacniacza orazgeneratora obwiedni. Sposoby oraz kolejność łączenia ze sobą operatorów stanowią tzw. algorytmy. Ich ilość determinuje możliwości brzmieniowe instrumentu.