音楽情報処理

第４回：楽音合成（シンセサイザ）（5/10実施）

目標

• PCM音源
• 加算方式シンセサイザ
• 減算方式シンセサイザ
• FMシンセサイザ

事前準備

　
1. 音楽作品での使用事例
   聞きやすく、みなさんにも馴染みがあろうものをピックアップしています。
   • 冨田勲
   • 惑星より「マース」(1976年, 10:56）
   • 惑星より「ジュピター」(1976年, 前半部 9:21）【必聴】
     ※Moog（アナログ）シンセサイザによる音作りを堪能することができます。
   • 「新日本紀行のテーマ」(1969年, 前半部 4:22）
     ※シンセサウンドではありませんが、拍子木の音のリバーブ直録りに注目
   • イエロー・マジック・オーケストラ（YMO)
   • 「Tong Poo (動画はPerfumeダンスとのリミックス）」(1978年, 3:14）
   • 「Rydeen (動画はPerfumeダンスとのリミックス）」(1978年, 4:37）【必聴】
     ※松武秀樹氏（YMOのライブでMoogのマニュアルパッチングをされていた方です。）による裏話【必聴】
   • 「Technopolis (動画はPerfumeダンスとのリミックス）」(1979年, 4:18）
     ※40年前の曲とは思えない。2分２秒の所からVocoderを使ったロボットボイスが聴けます。
     cf. Vocoderの歴史、世界初の voice synthesizer Voder のデモ映像
   • 向谷実
   • 「Eyes of the Mind (Casiopea Live)」(1985年）
   • 「Galactic Funk (Casiopea Live)」(1985年）
     ※ヤマハFMシンセサイザの音およびライブプレイが視聴できる。
   • 「クラビノーバCVP709WHで遊びます」（2017年, ２H）
     ※既に生産中止の電子ピアノ（ヤマハ）でこの実力。
   • 中田ヤスタカ
   • 「Polyrhythm (Perfume)」(2007年, 4:14）
   ※Auto-Tune エフェクト掛けの代表作の一つ
   • 「チョコレイト・ディスコ」(2007年, 3:47）【必聴】
     ※減算合成方式シンセサイザの事例紹介と関蓮
   • ボーカル系
   • 「Packaged (初音ミク)」by kz (2011年, 4:14）【必聴】
   ※Vocaloid にAuto-Tune エフェクトをかけるとは！
   • 「Daft Punk」 by Pentatonix (2013年, 4:54）
     ※ここから余談...電子技を使わずに声だけでここまでやるとは！
   • 「One More Time」by Daft Punk (2009年, 5:21）
     ※上の元曲その1
   • 「Digital Love」by Daft Punk (2009年, 5:21）
     ※上の元曲その2
   • 「Harder Better Faster」by Daft Punk (2009年, 3:42）
     ※上の元曲その3
   • 「Get Lucky」by Daft Punk (2013年, 4:08）
     ※上の元曲その4
2. PCM音源
   所望の楽器のピッチの楽音をPCM方式で記録したものである。基本的に、（非圧縮）wavファイルと同様の方式によって波形をデジタル化（データ化）したものと考えてよい。音源の品質は使用されるメモリのデータサイズの制約を受ける（聴き比べサンプル：MacOS標準MIDI音源【必聴】　Garritan Steinway音源【必聴】）。そのため、時代ととともに自然楽器音をサンプリングした高品位の音源が多数利用できるようになってきた。他の楽音合成方式と比べると音作りの自由度は少なかったが、DAWの発展とともにその課題も解決されつつある。サウンドフォント（拡張子は.sf2)とよばれるフリーで流通している音源もある。
3. 加算方式シンセサイザ
   フーリエ理論によれば、楽器の音色は複数のハーモニック・パーシャル（調波あるいは整数次）倍音に分解することができる。加算方式シンセサイザはこの原理に基づいた楽音合成方式であり、自然楽器ではパイプオルガンの音色がこの原理により調音されている。計算機の性能向上により、現在では、ソフトウエアによる合成が可能となっている。
• Ableton による加算合成(1:59) 【必聴】
• Alchemy による加算合成(8:26) 【必聴】
4. 減算方式シンセサイザ
   加算方式シンセサイザでは所望の音色を得るためには多数のオシレータ（発信器）が必要になる。このことは電子音源が使われ出した当初、小さくない問題であった。これに対し、矩形波やのこぎり波(sawtooth)は比較的シンプルな電子回路によって合成可能であり、これら波形やノイズに対してフィルタ処理（こちらも比較的シンプルな電子回路によって構成可能）を施して楽音を合成していく手法として発展してきた。Moogに代表されるアナログシンセサイザとして登場、（デジタル）電子回路による専用ハードウエアを経て、現在では、他の方式と同じく、ソフトウエア音源として利用可能になっている。
   (以下、Massive（３オシレータの減算合成方式シンセサイザー）を用いたサウンドデザインサンプル動画。ノートON, OFFにおける音の処理に関連したADSR (Attack, Decay, Sustain, Release)の制御に関するお話、リバーブやコーラス等のエフェクト等、シンセサイザの動作を理解するのに必要な用語も含まれている。必聴)
• Perfume チョコレイト・ディスコ ① イントロ(5:44)【必聴】
• Perfume チョコレイト・ディスコ ② PAD(4:46)【必聴】
• Perfume チョコレイト・ディスコ ③ Bass(5:44)【必聴】
• Perfume チョコレイト・ディスコ ④ Lead(5:52)【必聴】
• Noiseを使用した盛り上げテクニック(4:03)【必聴】
＜興味を持った人向け＞
• ⑥ 加速する効果音(2:27)
• ⑦ 時間とともに変化するPad(3:13)
• ⑧ ブリブリしたベースサウンドの作成 ＜前半＞(2:05)
• ⑨ ブリブリしたベースサウンドの作成 ＜後半＞(2:27)
• ⑩ ファミコンサウンドの作り方(3:52)
• ⑪ トランスリード(2:57)
• ⑫ 都会的なステップフィルター(2:31)
• ⑬ 途切れながら変化していく効果音(3:11)
• ⑲ ジャキジャキとしたコード音(5:31)
＜さらに興味を持った人向け＞
• 上のサンプルを含め、多数のサウンドのデザイン事例動画をSleepfreaks DTMスクールのサイトから視聴することができます。
5. FMシンセサイザ
   減算方式のところでも述べたが、オシレータの数を少なくして価格を下げていくことは、特に、商用では大きな課題であった。FM方式はフィードバックループの導入によって圧倒的に少ないオシレータで複雑な音を作ることが可能となった。1980年代の電子音源として脚光を浴びた。
   • FM音源の（超）基礎(7:17)【必聴】
   • Logic Pro XによるFMシンセサイザ(11:47)

課題

1. 電子音がうまく活用されている楽曲（できれば自身が好きなもの）を取り上げ、そこで使われている音がどのようにして作られているのかについて考察せよ。
2. 授業内で提示する課題を解け。