Aha Chord
コース復習トピック

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play.synth · 初級 · 約8分DRAFT

シンセサイザーの仕組み

シンセのつまみは、音の何を変えているのでしょう?

1つの音には、もとの高さの2倍・3倍…の音(倍音)が混ざっていて、その混ざり方が音色でしたね。シンセサイザーは、つまみ1つで、明るい音を隣の部屋から漏れてくるようなこもった音に変えられます。音の中で何が起きているのか、確かめてみましょう。

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学ぶ

3つの音のもとがあります。A・B・C を順に鳴らしてみましょう。

A・B・C のボタンを押すと鳴ります。

C を鳴らしながら、つまみを右から左へゆっくり動かしてみましょう。

音のもとC

「鳴らす」を押すか、つまみを触ると鳴ります。

予想

今度は A に切り替えて、同じつまみを右から左へ動かします。音はどうなると思いますか?

10秒以内に、直感で選んでみましょう(残り 10秒)。

音の中の倍音を、縦の棒で見られるようにしました。棒1本が1つの倍音で、高さはその大きさです。オレンジの線は、つまみと一緒に動きます。A を鳴らして、つまみを動かしてみましょう。

低い倍音高い倍音

音のもとA

「鳴らす」を押すか、つまみを触ると鳴ります。

C に戻して、同じように動かしてみましょう。棒はどうなりますか? B でも試せます。

低い倍音高い倍音

「鳴らす」を押すか、つまみを触ると鳴ります。

気づき

つまみは音を足すのではなく、高い倍音を削っていました。倍音がたくさんある C には削るものがあり、倍音のない A には削るものがありません。

カットオフ
低い倍音高い倍音
C のつまみを左へ動かしたところ。線より右の倍音が削られています

高い倍音を削る部分をフィルターと呼びます。低いほうを通すのでローパスフィルター、削り始める境目をカットオフと言います。

シンセサイザーの中は、3つの箱がつながっています。

箱を押すと、その部分を使った音が鳴ります。

音のもとをオシレーター、削る部分をフィルター、大きさを決める部分をアンプと呼びます。A・B・C は、倍音の混ざり方が違う基本の波で、正弦波・矩形波・ノコギリ波と呼びます。 → sound.overtones

倍音の多い音を用意して削るやり方を減算方式と呼びます。

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まとめ

わかったこと

  • つまみ(カットオフ)を下げると、高い倍音から順に削られて、音がこもる
  • 削っても、音の高さは変わらない
  • 倍音のない A には削るものがないので、ほとんど変わらない
  • シンセは、倍音の多い音を用意して、削って音色を作る

用語

オシレーターoscillator
決まった形の波を作り続ける部分。音のもと
フィルターfilter
周波数ごとに通す量を変えて、倍音を削る部分
ローパスフィルターlow-pass filter
低い周波数を通し、高い周波数を削るフィルター
カットオフcutoff frequency
フィルターが削り始める境目の周波数
アンプamplifier
大きさを変える部分。ADSR で時間変化を付ける
減算方式subtractive synthesis
倍音の多い音をフィルターで削って音色を作る方式
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応用

聴いた音に近づけるときは、倍音の多い音を選んでから削る

DTM のシンセで音を作るときは、オシレーターで波形を選ぶ → フィルターで明るさを決める → アンプで始まり方・消え方を決める、の順に触ります。正弦波から始めると、フィルターでは音色がほとんど作れません。

カットオフを下げるのは、音量を下げるのとは違います。高さと基音の大きさは、ほぼそのままです(棒の左端が残っていましたね)。

鳴るたびにカットオフを動かすと、音がしゃべり出す

「自動で動かす」をオンにすると、鍵盤を押すたびに、カットオフが右端から今の位置まで0.3秒ほどで下がります。「ミャウ」と明るい音が暗くなる、金管楽器やベースのような、しゃべる音です。

カットオフ
← こもった音明るい音 →

鍵盤を押しているあいだ、C が鳴ります。

1音の中で、時間とともにつまみを動かす形をエンベロープと呼びます。大きさだけでなく、カットオフにも付けられます。はじいた弦が明るく始まって丸くなるのも、これでまねできます。 → sound.envelope

初級〜もっと詳しく
  • レゾナンスは、カットオフのあたりの成分を強めるつまみです。上げると「ミュー」「ピュー」という癖のある音になります。楽器の胴や部屋の共鳴と同じ「ある高さの近くだけを持ち上げる山」を、回路でまねたものです。 → sound.resonance
  • 高い周波数を削るハイパスフィルター、ある帯域だけを通すバンドパスフィルターもあります。
  • LFO(low frequency oscillator)は、耳に聴こえないほどゆっくりの波(数 Hz 程度)で、ほかのつまみを自動で揺らします。高さを揺らすとビブラート、大きさを揺らすとトレモロ、カットオフを揺らすと「ワウワウ」になります。
  • ユニゾン / デチューンは、同じ音を何本も重ね、高さをほんの少しずつずらすことです。ずれがうなりを生み、厚く広がった音になります。 → sound.consonance
  • アナログのシンセでは、それぞれの箱を電圧でコントロールするので、VCO・VCF・VCA と呼ぶことがあります。1960年代半ばにロバート・モーグらが、箱をケーブルでつなぐモジュラー・シンセサイザーを作りました。箱をつなぎ済みにした持ち運べる機種(Minimoog、1970年)で、この流れが広まりました。
中級〜もっと詳しく
  • シンセの方式はほかにもあります。正弦波を足して倍音を1本ずつ作る加算方式、1つの正弦波で別の正弦波の周波数を速く揺らして倍音の多い音を作るFM 方式(ヤマハの DX7、1983年で広まりました)、1周期ぶんの波形を並べた表から読む場所を動かすウェーブテーブル方式、録音した音を鳴らすサンプリングです。 → play.sampling
  • フィルターの削り方の急さは、「1オクターブあたり何 dB 下がるか」(12 dB/oct、24 dB/oct など)で表します。急なほど、カットオフより上がはっきり消えます。
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チェック

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このトピックのつぎ

エフェクト

曲の「響き」や「揺れ」は、どうやって作っているのでしょう?

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