カテゴリー: DTM

大体のシンセで共通してるだろうと言う部分を簡単に概要だけ。単純化して捉えることでとっつきやすくなればいいなと思います。細かい部分についてはPrologueとかMassive辺り使いながら別で詳しく書いていければと思います。

【注意】基本的には考えながら書いていくので内容は大して、というか全くまとまっていないものになるだろうことは予め言っておくので忙しい人はWikipediaとかを見たほうがいいと思う。暇な人は考えながら読んでいただいて、遠慮せず「いや、○○はどうなの？」「それはどうかと思う」とかコメントでもTwitterででもツッコミを入れてくれれば嬉しい限りです。

構造

大体のシンセで共通と思われる部品は大まかに分けて５つ。

オシレーター(OSC…oscillator)
フィルター(FLT…filter)
アンプ(AMP…amplifier)
LFO(LowFrequencyOscillator)
エンベロープ(ENV…envelope)

OSC/FLT/AMPにはそれぞれ色々パラメーターがあり、それらを個別に設定し、LFO/ENVでそれらのパラメータを動かしたりしてやることで多彩な音色を作ることが出来る。

オシレーター

波形の種類や音程を設定し、大元の波形を出力する。シンセの種類によって複数あったり選べる波形が違ったり同じ名前の波形でもどのように出力されるかが違っていたりして音の違いにつながってたりする。FM（FrequencyModulation）やWM（WaveModulation）、OscSyncとかなんやかんや弄れるところがいっぱいある。いっぱいあるしシンセによっても異なるので詳しくは別で書く。

波形の設定

基本的な波形としてはサイン波（Sine）・三角波（Triangle）・矩形波（Square）・ノコギリ波（SawTooth）辺りが大体のシンセで共通していると思う。この４種類くらいしか無いシンセもあれば、漁るのもめんどくさいくらいいっぱい波形があるシンセもある。オシレーターが複数ある場合、OSC1はサイン波、OSC2は矩形波、など個別に設定できる。

音程の設定

ドの鍵盤を押せばドの音、レの鍵盤を押せばレの音が出るのがもちろん基本ではあるけれど、僅かにドよりも高くor低く、とか、１オクターブ高いor低いドの音を出したい、とか、敢えて増４度の音程を出したい、とか設定できる。とはいえ鍵盤ひとつひとつごとに設定できるわけでなく、一律での設定にはなる。シンセによっては鍵盤一つ一つにできるものもある。

オシレーターが複数ある場合は、オシレーター毎にそれぞれ設定できるので、OSC1は普通の音程、OSC２はちょっと高めor低めとか、オクターブ上or下を重ねる、とか、５度でハモらせるとか出来る。

音量の設定

OSC毎の音量の設定もできるので、OSC1にちょっとだけオクターブ上or下のOSC2を混ぜる、とか音量バランスをとることが出来る。

フィルター

オシレーターから出力された音色を加工する。ローパスフィルターで高い方を削ったりハイパスフィルターで低い方を削ったりバンドパスフィルターで一部だけ残したり。これもシンセによってフィルターが複数あったり種類が違ったりする。これも詳しくは別で。

カットオフ

CutOff。基準点となる周波数を決める。何の基準かはフィルターの種類によって異なる。

レゾナンス

Resonance。Cutoff周波数を強調したりする。フィルターの種類や、シンセによって意味合いが変わる場合がある。

種類

ハイパス
Cutoff周波数から下の周波数を削る。ハイ（高音）をパス（通過）、つまりは低音を削る。

ローパス
Cutoff周波数から上の周波数を削る。ロー（低音）をパス（通過）、高音を削る。

バンドパス
Cutoff周波数周辺のみを残す。バンド（帯域）をパス、高音・低音両方削る。この時に残す帯域の広さ
を設定するパラメータも何かしらあるはず。名前はシンセによって異なる。（BandWidthとかが多いか）

dB/oct
フィルターがどれくらい削るかを示している。dB（音量）/oct（オクターブ）。オクターブ毎にどれくらい削るか。例えば-12dB/octのローパスはCutoff周波数を500Hzにすると1000Hzの周波数が-12dB、2000Hzの周波数が-24ｄB、4000Hzの周波数が-36dBされるような削り方をする。（周波数が２倍になるとオクターブが１つ上がる。）

シンセによっては他にも色々とフィルターの種類（と、それに伴ってパラメータの種類）があったりするので個別のシンセについてはググったりヘルプを見たほうが早い。

アンプ

最終的に音量を決定する。定位（パン）もここで決定することになるシンセが多いと思う。基本的にはここ単体というよりは後述のLFO/ENVとの組み合わせでいじることが多い。というか音量は最初からENVと関連付けられている。アンプ単体でパラメータを弄るのは、作った音がでかすぎるから下げる、くらいしか無い気がする。

LFO

直訳すれば低周波発生器とでも言おうか。設定した波の形でOSC、FLT、AMPの各パラメータを制御することができる。シンセによってLFO自体の数、波形の種類、どのパラメータに当てることができるか、などが変わってくる。LFOが多いほど複雑というか込み入った周期変化の設定が出来る。LFOが複数ある場合、LFO1でLFO2のパラメータを制御する、なんてことも出来る。

LFOの波形

オシレータの基本波形と同じ。シンセによってやはり種類は異なる。選んだ波の形に従って、制御するパラメータの値が動く。サイン波であれば連続的になめらかな上下、矩形波であれば上限値と下限値を一定周期で行ったり来たり、など。あまり複雑な波形が用意されてないこともあるが、複数のLFOがあれば組み合わせることで複雑な波形による変動制御も実現できる。

周期

RateとかHzとか単位が付いてるかもしれない。パラメータを変動させる速度。

変動量

値をどのくらい変動させるか。波形で言うところの振幅。LFO全体の変動量と、制御するパラメータ毎の変動量とをそれぞれ設定できる。

制御するパラメータ

どのパラメータをLFOで制御するかを画面上でどのように設定するかはシンセによって異なるのでググるかヘルプを見るか。

エンベロープ

LFOが一定周期でパラメータを常に動かし続けるのに対して、こちらは鍵盤が押されてからの時間経過でパラメータを制御する。音量には最初から関連付けられていて、外したりすると音が鳴りっぱなしになってしまったりする。やはりシンセによってエンベロープが複数ある場合もあるし、どの程度詳細に設定できるかも異なる。複数あればENV1でENV2のパラメータを、ってことも可能だし、LFOでENVのパラメータを、とかENVでLFOのパラメータを、ってことも可能。

Attack
鍵盤が押されてからどれくらいの時間でどれくらいの量を変動させるか。音量で言えば、時間を速く設定すれば鍵盤を押してすぐに最大音になり、遅く設定すればゆっくり音量の上がる音になる。ものすごく当たり前のことを書いている気がする。

Decay
Attackが経過してからどれくらいの時間でSustainの値に移行するか。音量で言えば、Sustainを弱めに設定した上で、Attack経過後すぐに減衰するように短く設定すれば鍵盤を押した時だけ強く出る音に、長く設定すれば鍵盤を押していてもだんだん弱くなっていく音になる。

Sustain
Attack>Decayが経過してから鍵盤を押している間のパラメータの値。Attackの変動量と同じであればDecayが実質意味を持たなくなる。

Release
鍵盤を離してからどれくらいの時間で0に戻るか。音量で言えば、短く設定すれば鍵盤を離してすぐに消える音、長く設定すれば鍵盤を離したあとに減衰するので余韻が残るような音になる。

とても説明できていない気がするので、ちょうどいいページを見つけたので貼っておきます。

シンセサイザー研究室

実際にどう操作していくかとかはCubase付属のPrologueとかMassive辺り中心に具体的に今後書いてこうと思います。

Cubaseじゃない人はSynth1でも入れてこのへん見ながらやってください

知らなくても別に困らないけど知ってると会話で説明が省けるくらいなもの。細かいことはいろいろ省いて最低限知っとけばいいだろ、みたいなことだけ書いてます。

そもそもシンセって何？ってところを簡単に言っておくと、シンセではない楽器はその楽器自体が振動することで音波を発生させているのに対して、シンセは電気的に波を合成してそれを音に変換するのでスピーカーが必須になるようなもの。エレキギターとかエレキバイオリンはその点で実際に楽器自体も振動しているのだけどそれを一度電気信号に変換して再度スピーカーから音波として出力するのでどちらと言っていいかわからない、どちらでもないのかもしれないしどちらでもあるのかもしれない。

【注意】基本的には考えながら書いていくので内容は大して、というか全くまとまっていないものになるだろうことは予め言っておくので忙しい人はWikipediaとかを見たほうがいいと思う。暇な人は考えながら読んでいただいて、遠慮せず「いや、○○はどうなの？」「それはどうかと思う」とかコメントでもTwitterででもツッコミを入れてくれれば嬉しい限りです。

大分類

まず大きく2つに分けるとすると、実機のシンセとソフトシンセとに分かれる。といっても下記の分類もだいぶざっくりとした大きな分け方なのだけど。実機のシンセは実際にモノとして触れるもの、ソフトシンセはPCの中で動くもの。最近は実機のシンセでもPCで設定をいじってその設定を実機に反映させることができたりもするみたいなので曖昧な部分もある。実機のシンセの中にも電気によって波形を直接生成するものから、ソフトシンセが中に入っててガワが付いてるから実機、みたいなものもあるし。

アナログシンセ・VA

実機ハードウェアのシンセ。VAはVirtualAnalogで、単純にアナログシンセをソフトウェアで再現しようとしたもの。実際にはアナログと一口に言ってもそれ自体色々種類があるのだけれど主には減算合成のシンセを指すと思っていいと思う。（もちろん文脈によっては単純に実機のアナログ挙動のシンセと捉えなければならない。）波形を発生させ、フィルターで周波数を削るので減算。これに対して加算合成というのもあるようだけれどオシレーターが複数存在すればそれは加算合成なんじゃないのとか思ってて要するによく知らない。モジュラーシンセみたいな配線むきだしです！みたいなモーグとか有名。

FMシンセ

FrequencyModulation、周波数変調によって音色を作るシンセ。オシレータの波形の周波数に対して、別の波形によって変調をかける。これに特化したシンセもあるし、ソフトシンセなら機能としてついてたりする。キラキラキンキンした音。狙った音を作りづらいので嫌い。ヤマハのFMは～とか語ってる人をよく見かける。

サンプル・PCM

生楽器の音をそのまま録音したものが波形として使われたり、サイン波とか矩形波とかもサンプルデータとして予め格納しておいて再生するようなシンセ。VAを上にまとめてしまったけどアナログの挙動を本気でシミュレートしようとしてるようなシンセ以外はほとんどこっちかもしれない。一般的にサンプルシンセと言えば前者の生楽器の音を録音してある方を指していることがほとんど。（もちろん文脈によっては以下略。）VAシンセなどに比べるとデータ容量を消費する。生楽器を再現しようと思えばするほどいろんな音量、奏法を収録しなければならないので容量が大きくなる。最近は後述の物理モデリングやその他演算との組み合わせで省容量化されてきてる感じもする。実機の電子鍵盤のうち、シンセと区別してキーボードと呼ばれるような色んな楽器の音色が入ってるものはこのタイプか。

VOCALOID

声に特化したサンプルシンセでやや特殊。元の声となる人の声を数種類サンプルデータとして用意し、合成していく。声の出力が目的なので後述のフィルターやエンベロープといったものはなく、代わりに声のためのパラメータが複数ある。とはいっても声色を作るためのパラメータではなく、あくまで歌うためのパラメータであることも他のシンセとの色の違い。シンセというよりはキャラクターとして見られがち。

グラニュラー

音を細かく切り刻んで並べることによって音色を作る。実際使ったことはないんだけれどめっちゃ面白そうとは思ってる。波形を自分で数ms単位に切り刻んで複製しまくれば同じようなことはできるけどそれを簡単に出来るようにしたやつなんだと思う。Cubaseは６からグラニュラーシンセが付いてたはず。

物理モデリング

楽器などの音の発生原理から音を計算して出力する。例えば管楽器であれば息を吹き込むことによってどのような定常波が発生し、楽器の材質とどのように共鳴して音が出るのか、とか、太鼓であればどういう材質のもので叩くとどのように太鼓の材質は振動するのか、とか。演算によって音が出力されるので容量が必要なく、演算さえ的確に設計されていれば生楽器に近い音が出せる。数年前から色んな楽器が出てくれることを期待しているのだけどあんまり増えてない。Pienoteq欲しい。

他にもウェーブテーブルとかヴェクターシンセとかあった気はするけど細かい波形の発生方法の部分にはなってくるので知りたい人だけ調べればいいと思う。

いわゆるピコピコだったり、機械的な音が欲しいのであればアナログ・VA・FM・グラニュラー。
生楽器の音がほしいのであれば、サンプル・PCM・物理モデリング。
生楽器サンプルじゃないシンセで生楽器の再現を目指してもいいし、生牡蠣サンプルのシンセを加工してピコピコに近づけてもいい。

あとはシンセごとに機能が色々と違ったりするので場面場面で合ってるものを選択していく。例えばオシレータで選べる波形の種類やオシレータ自体の数、搭載しているフィルターの種類やレゾナンスの効き方、LFOで選べる波形の種類やLFO自体の数、ENVの数やENVの形状をどこまで作り込めるか、とか。あとは独自の合成の仕方をするようなシンセなんかもいっぱいあるので使ってて楽しいやつとか。