痴厂罢颈つくるよゼミ
- 1. 痴厂罢颈つくるよ 2012/6/10 Twitter:@y3eadgbe 痴厂罢颈つくるよゼミ(http://www38.atwiki.jp/vstisemi/)
- 2. ソフトウェアシンセつくりたい ● そもそもシンセってなによ – シンセサイザー入門(http://www.groovecube.com/ja/tutorial/) – いわゆる減算式シンセサイザーを作りたい ● どうやって音を出すか – スタンドアロン（OpenALなりAPI直接いじるなり） ● DAWとの連携が難しい（Rewire対応?） – DAWのプラグイン形式（VSTなど） ● 信号処理部分に注力できる ● DAW等のHostとの連携が前提 ● 作ったシンセを使える!!
- 3. VSTってなによ ● Steinberg's Virtual Studio Technology – DAW等のホストで使えるプラグインの規格 – Steinberg社の独自規格だがかなり普及している – 主にWindows用 – SDKが公開されている（要developer登録） (http://www.steinberg.net/en/company/developer.html) – 言語はC++（Delphi用のSDKもあるらしい）
- 4. VSTつくるよ ● 用意するもの – Visual C++ – 動作確認用のVST Host ● SDKをダウンロードする – VST2.4と3.0があるが2.4の方が対応Hostも多く無難 ● SDKのマニュアルを見る – 英語わからん – それを差し引いても不親切
- 5. VSTつくるよ ● サンプルを見る – 付属のサンプル ● コメントにもあるようにシンセとしてはまずい（wiki参照） – かの有名なSynth1の作者Daichiさんによる神サンプル ● Synth1(http://www.geocities.jp/daichi1969/softsynth/) ● サンプル(http://www.geocities.jp/daichi1969/vstisample/) ● 親切かつ大きさも手頃でわかりやすい ● Webページにシンセ制作のノウハウがいろいろ載っている ● これ見てもらえば他に書くことないのでは……
- 6. VSTつくるよ ● 結局何を作ればよいのか – AudioEffectXクラスを継承したクラスを作り 各種メソッドを実装 ● Hostからの問い合わせに答える系メソッド – getEffectName() など ● MIDIイベントの処理 – processEvents() ● 信号処理（シンセの本体） – processReplacing() – ここを簡単に解説
- 7. 信号を処理するよ ● 減算式シンセサイザーの構成要素 – VCO(Oscillator) ● 基本波形の生成 – VCF(Filter) ● 音色の調節 – VCA(Amplifier) ● 音量の調節 – その他 ● LFO, エフェクト
- 8. 信号を処理するよ ● 減算式シンセサイザーの構成要素 – 詳しくはシンセサイザー入門などで http://www.groovecube.com/ja/tutorial/architecture.html VCF VCA Effects VCO 音声 MIDI Parameters LFO 制御
- 9. 波形を作るよ ● 減算式シンセサイザーの構成要素 – VCO(Oscillator) ● 基本波形の生成 – VCF(Filter) ● 音色の調節 – VCA(Amplifier) ● 音量の調節 – その他 ● LFO, エフェクト
- 10. 波形を作るよ ● Oscillator – 正弦波、三角波、のこぎり波、矩形波などの基本波形を なるべくノイズなく生成する – 生成方法(http://www.geocities.jp/daichi1969/synthprog/) ● WaveTable方式 – 計算が軽くて音質もそこそこ – この方式について説明 ● BLIT(Bandlimited Impulse Train) – 原理的にエイリアスノイズが発生しないらしい – よくわからんので@taranai_bot氏に解説は任せた
- 11. 波形を作るよ ● まずは正弦波 – sin(x)を毎フレーム計算すればよいのでは? ● sinとか毎回計算してたら重い – 前もって1周期分のテーブルを作っておく ● 間の値は一次補間で得る ● そこそこ綺麗な正弦波が得られる
- 12. 波形を作るよ ● 他の波も同様? – 三角波、矩形波などは倍音を無限に含む – 単純に波形を離散化するとサンプリング周波数の半分の 周波数までしか表すことができない（ナイキスト周波数） ● 消えた倍音はどこへ? → エイリアスノイズ
- 13. 波形を作るよ ● ではどうするか – ナイキスト周波数までの正弦波の足しあわせで波を表現 ● フーリエ級数展開の結果を用いる ● 周波数によって含むべき倍音の数が変わるので、 それぞれについて波形テーブルを作成
- 14. 波形を作るよ ● その他 – ノイズ波形 ● ホワイトノイズの場合は振幅を正規乱数で生成すれば良い – Box-Mullar法(logと三角関数使うので少し重そう) – 正規乱数で作ったテーブルをループぐらいで問題ないかも? – 矩形波のduty比を変える ● 矩形波のパルス幅を変えると倍音の割合が変わる ● WaveTable形式の場合事前に全ての波形を作っておくしかない? ● 誰か教えてください
- 15. フィルタかけるよ ● 減算式シンセサイザーの構成要素 – VCO(Oscillator) ● 基本波形の生成 – VCF(Filter) ● 音色の調節 – VCA(Amplifier) ● 音量の調節 – その他 ● LFO, エフェクト
- 16. フィルタかけるよ ● デジタルフィルタとは – 離散化された信号にいろいろ処理をするもの – http://ufcpp.net/study/digital_filter/ ● Low-pass Filter, High-pass Filter, Band-pass Filter – それぞれ高周波、低周波をカットするフィルタ – “Cookbook formulae for audio EQ biquad filter coefficients” (http://www.musicdsp.org/files/Audio-EQ-Cookbook.txt) ● Biquadフィルタという形式のIIRフィルタについてまとめたもの ● 日本語解説(http://www.g200kg.com/jp/docs/makingvst/04.html) ● LPF, HPF, BPFが簡単に実装できる
- 17. 音量かえるよ ● 減算式シンセサイザーの構成要素 – VCO(Oscillator) ● 基本波形の生成 – VCF(Filter) ● 音色の調節 – VCA(Amplifier) ● 音量の調節 – その他 ● LFO, エフェクト
- 18. 音量かえるよ ● ADSR方式 – 鍵盤を押してからの音量の変化の方式 ● Attack: 最大音量になるまでの時間 ● Decay: 最大音量になってからSustainまで減衰する時間 ● Sustain: 鍵盤を押し続けた時の音量 ● Release: 鍵盤を離した後音が消えるまでの時間 音量 S 時間 A D R
- 19. 音量かえるよ ● 音量変化について – 人間の耳は振幅の変化を対数スケールで認識する – ASDRスロープの変化を指数的にしたほうが自然かも ● スロープの変化を線形や指数関数から選べるシンセもあるみたい
- 20. その他 ● パラメータの変化 – パラメータを素早く変えるとクリックノイズが生じる – ほぼあらゆるパラメータはなめらかに変えるべき ● 音量、フィルタ ● 非正規化数 – 浮動小数点で計算していると非正規化数というごく小さい 値が現れる場合がある – 非常に処理が重くなるので、ある程度小さくなった値は 0にするとよいかも