Yamaha stellte 1980 den ersten Synthesizer mit Frequenz-Modulation (FM) vor. FM wurde 1967 von dem Computermusiker John Chowning entwickelt. Bekannt ist das Prinzip durch die Radioübertragung (UKW). Die Idee ist, daß eine Welle (meistens eine Sinuswelle) durch eine andere beeinflußt (moduliert) wird (siehe Abb.7.8). Unterhalb der Hörgrenze ist dieser Effekt als Vibrato bekannt. Liegen beide Wellen (Träger und Modulator) innerhalb des Hörbereichs, so ergeben sich Änderungen im Obertonspektrum und der Grundfrequenz der Trägerwelle. Die Auswirkungen der FM sind nur schwer abschätzbar, besonders wenn sich mehrere Wellen gegenseitig beeinflussen (z.B. sechs beim meistverkauften Synthesizer Yamaha DX7, vier auf dem bei PC-Soundkarten weitverbreiteten OPL-3-Soundchip). Es sind zwar mit wenigen Parametern sehr komplexe Sounds erstellbar, jedoch ist die gezielte Programmierung ohne Kenntnisse von Klangspektren und mathematischem Hintergrund der FM nicht möglich [Gor88].