Ecoutez,
en cliquant ici, une illustration sonore.Apparue à la même époque que la synthèse FM, la synthèse par distorsion de phase utilise un algorithme qui provoque une distorion de la phase du signal d'origine : des oscillateurs numériques lisent à une vitesse inverse à celle de la fréquence désirée des listes de valeurs correspondant à l'amplitude d'une onde sinusoïdale. Pour distordre la phase, il suffit donc de faire varier la vitesse de lecture. Ce procédé permet de générer un toutes les formes d'ondes périodiques simples (dents de scie, carré, impulsions...) mais aussi des formes d'ondes plus complexes composées d'ondes simples (double sinus, trapèze, dents de scie plus carré, etc.).
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Cette technique peu coûteuse permet d'établir, à l'inverse de la synthèse FM, une relation plus empirique avec le processus de création sonore, et donc plus conforme aux habitudes des musiciens.
La synthèse par distorsion de phase est une exclusivité de la marque japonaise Casio. Le premier modèle utilisant cette technologie, le CZ 101, est apparu en 1985. Plusieurs modèles de la série CZ furent produits jusqu'en 1988 (notamment le CZ 1 et le CZ 5000 qui intégrait un séquenceur), année de sortie du dernier synthétiseur à distorsion de phase, le VZ 1.
La société Casio n'a pas persévéré dans le secteur de la synthèse mais continue à produire des arrangeurs, claviers numériques intégrant des sons d'instruments acoustiques et électriques et un système d'accompagnement automatique. Aucun autre constructeur n'a jamais produit de synthétiseur utilisant le procédé de distorsion de phase.