Harmor Additive Subtractive Synthesis Manual (翻訳)
はじめに
誰かが私のためにこの本を書いてくれていると期待していたのだが、誰も書いてくれなかった。だからこうして自分で書いている。難しいし、時間もかかる。私もエンジニアなので、Image-Lineのエンジニアがマニュアルを書かなければならないとき、どんなにイライラするかよくわかる。時間の無駄のように感じる。おそらく時間の無駄だろう。実際、私は彼らの時間を無駄にするくらいなら、私のために新しい機能を作ってもらいたい。だから、私は暇な時にこうしている。
あるテーマについて本を書くべきなのは、そのテーマについて何でも知っている人たちではない。初心者に共感できる人こそが本を書くべきだ。つまり、これが私なのだ。今、この本の序章を書いているとき、私はHarmorについてまったく無知であり、読者と私自身をHarmorのすべてに案内する本を書くと決めた。
私のHarmorに対するアプローチは、まず広さである。まず、ドロップダウン・メニューやEnvelopeのほとんどをスキップしてHarmorを見ていく。第2ラウンドでは、すべてのドロップダウンメニューを開き、議論する。
...7ヵ月後...
この本を売るべきだと言われるが、彼らは私がなぜこの本を作ったのか理解していないと思うので、ここでそれを説明しよう。私がこの本を作ったのは、Harmorについて、そしてHarmorでどのように物事が動いているのかについて熱狂的であり、この知識を他の人に伝えたいからだ。本を売ることはサウンド・デザインとは何の関係もない。それに、もしこれを本として売るとしたら、おそらくマーケティングをしなければならないし、本の値段そのものが人々がこれを読むための障壁になるだろう。その必要はないし、私はすでに世界で最も急成長している翻訳会社のひとつでソフトウェア開発者として昼間の仕事を得ているから大丈夫だ。
このような説明をしても、人々はあきらめずに、Image-Line社にこの本を書いた私にお金をくれるように言うべきだと言うのだが、彼らは私とImage-Line社との関係を理解していないと思うので、ここで説明しよう。私はImage-Line社の製品を買ったということ以外、Image-Line社とは何の関係もない。もちろん、彼らが私に苛立つことは望んでいないが、私は自分らしくいたいし、ある機能が十分でないと感じたら、それをここに書くつもりだ。もしImage-Lineが僕にお金を払うようになったら、事態は余計に複雑になる。
それでもこの本のためにお金を送りたいのであれば、代わりにあなたの国の適切なリウマチ学の慈善団体に少額を寄付し、ハッシュタグ #JensHarmorBook をつけてその行為についてツイートすることをおすすめする。特に私自身、ちょっとした関節炎に悩まされているので。もしこの本を印刷したいのであれば、個人的に使用するためにご自身で印刷してほしい。本書を部分的に、あるいは電子的な形で出版することはできない。個人的な使用のために電子的にダウンロードして閲覧することは可能だ。本書は著作権法により完全に保護されている。
Chapter 1. Harmorイントロダクション
このチュートリアルでは、FLStudio Harmor プラグインを使用したシンセの作成について説明します。ここで使用するバージョンは FLStudio 12.3 以降の Harmor です。
では、Harmor とは何でしょうか？ HarmorはImage-Lineのフラッグシップシンセプラグインで、FLStudioまたは他のDAWのVSTとして使用できます。2011年9月にリリースされました。
Harmorの説明はユーザーインターフェースの左上から始めます。Harmorで生成されるサウンドは、Harmorの左上にある音色セクションでコントロールします。Harmorがどのようにサウンドを生成するのかに直行することもできますが、その前に他のシンプルなシンセをいくつか回り道します。
他のシンセとの比較
FLStudioの "エントリー・レベル" のオシレーション・ベース・シンセを見ると、例えば以下のようなものがあります。
- 3xOsc: 3つのオシレータを持ちます
- Wasp: 2+1のオシレーター。LFOが2つ。6つのフィルター
- Wasp XT: 2+1のオシレーター。2つのLFO。6つのフィルターとモジュレーションエンベロープ
これらのシンセは、いくつかのオシレーターの助けを借りて、さまざまなバリエーションの音作りを特徴としています。オシレーターからのサウンドはミックスすることができ、その結果はLFO（low frequency oscillator）の助けを借りたり借りなかったりしながらフィルターにかけることができます。これらのシンセには、ハイパス、ローパスなどの通常のフィルターが含まれています。LFOとは何か、ハイパスとローパスのフィルタリングについては、本書の後半で説明します。
3つのオシレーターから論理的なステップアップは、6つのオシレーターと1000個のノブを持つものです。そう、それがSytrusです！ Sytrusの内部では、オシレーターコントロールはオペレーターと呼ばれています。
Volume
これらのシンセの一般的な波形には通常、「Sine」「Saw」「Triangle」「Square」といった名前が付けられている。この名前は、波形がオシロスコープでどのように見えるかを反映しています。
音が大きく再生されればされるほど、その音量は大きくなる。これは波形の振幅が大きいと言っているのと同じだ。残念ながら、私は振幅の良い反意語を見つけられなかったので、代わりに音を小さくしたり、振幅を下げたりしています。Harmorでは単純で、Volumeノブを下げるだけです。
オシレーターがすべてであり、オシロスコープが音を分析する最良の方法なので、シンセ制作の世界でもオシロスコープがサウンドを分析するための最良の方法だと思われているかもしれません。しかし、そうではありません。例えば、Sytrusの6つのオペレーター。これらは賢いもので、驚くようなパターンでルートを変更することができて、Sytrusのすべての標準的な波形の間を徐々にモーフィングすることもできます。
では、Harmorにはいくつのオシレーターが搭載されているのでしょうか？ 明らかに2つのTimbreウィンドウが見えますね！ これらがHarmorのサウンドに影響を与えているのは事実です。もしあなたがHarmorやサウンドデザインに慣れていないのであれば、まず "Timbre 2" を無視することをおすすめします。
Sytrusでは、波形を右クリックして "Convert to sine harmonics" を選択すると、波形式の "内部構造" を開くことができます。こうすることで、Sytrusのすべてのオペレーターにどんな音でも出させることができます。Sytrusの1つのオペレーターがそんなに強力なら、なぜあと5つもオペレーターが必要なのか、考えてみてください。ちょっと多すぎませんか？
Timbreとは何なのか、どのように機能するのか、初心者の皆さんはすぐに分からなくなってしまうでしょう。
Harmorのオシレーターについて、実践的な思考実験を交えて説明します。音は様々な方法で説明することができます。オシロスコープは音を理解するための最良の方法ではありませんが、多くのシンセで最初に直面する方法です。オシロスコープを使えば、スピーカーのコーンがどのように出たり入ったりするのかを説明することができますが、そこで終わってしまいます。
FLStudioには、音を様々な方法で視覚化できるWave Candyツールが付属しています。Wave Candyを使って様々なシンセを分析するために設定されたFLStudioプロジェクトの
リンクはこちらです：
まず最初に、ノコギリの波形が3xOscでどのように見えるかを示します。
C5を3xOscで演奏すると、青いWave Candyウィンドウにオシロスコープ画像が表示され、右側にはスペクトログラム画像、下側にはFruity Parametric EQ 2があります。
3xOscによって生成されたノコギリ波形は、特に「クリーン」ではありません。アーチファクトがたくさんあります。全周波数スペクトラムが約18kHzまで生成されています。次にWaspで作られたノコギリ波形を見てみましょう。
Waspで再生したC5ノートのノコギリ波形。スペクトルは3xOscよりずっときれいですが、18kHz以上の周波数がフェードアウトしています。3xOscは "N "字型の波形で、Waspはその逆ですが、ノコギリであることに変わりはありません。
そして Sytrusが作り出すノコギリ波形を見てみます。
これはSytrusで作られたC5音符のPlying Sawの波形です。
Sytrusはクリーンな波形を作り出し、20kHzまでのスペクトルを使用します。
私は音の分析にはWave Candyのスペクトラム・ダイアグラムを好んで使います。スペクトラム・ダイアグラムは、オシロスコープよりもはるかに情報量が多い。標準的な波形を再生し、Wave Candyで分析すると次のようになります。
SytrusがC5音を演奏したときに生成されるクラシック波形。
上記プロジェクトを開くと以下のことがわかります。
- Sine波: 一番下には1本の線があります。これは基本周波数または基本音です。スペクトルの残りの部分は無音です
- Triangle波: 基音に大きな周波数が1つあり、残りのスペクトルはそれほど大きな周波数ではありません
- Square波: Triangle波形と同じ数のアクティブな周波数を持っていますが、すべての周波数がより高い振幅を持っています。より大きい
- Saw波: Square波形に比べてアクティブな周波数が2倍あります
これらの波形のうち、Sineカーブは、シンセサイザーでサウンド・デザインをする場合、ただ1つの周波数が何かを行うだけなので、あまり面白くないことがわかります。Triangleの方が良いですが、基本的な波形で最も優れているのはSaw波形とSquare波形の2つです。Timbre1のデフォルト設定はSawで、Timbre2はSquareです。
スペクトル図のこれらの周波数は、それぞれSineカーブです。このことは、1つの周波数以外をフィルタリングするとよくわかります。
1577Hzの周波数を除くすべての音をフィルタリングしてみます。するとどのような波形になるでしょうか？
ここでは、Fruity Parametric EQ2 をWave Candyの前に置き、1つの周波数だけが表示されるようにしています。他の周波数では音漏れがありますが、それでもかなりうまく機能しています。
特定の波形を作るには、3つの要素が必要で、それは「Sine波形」の特定の「周波数」と「振幅」です。しかし、それだけではありません。各周波数の発振の起点も、音の特徴に寄与するものです。起点は位相 (phase) と呼ばれます。
各周波数の振動の位相を見ることができればよかったのですが、FLStudio Wave Candyにはそのようなツールはありません。位相は、波形を作る上で最もとらえどころのない要素でもあります。位相を説明するもう一つの方法は、Sytrusで波形を作り、そこで位相を見ることができます。その前に、Sineカーブのさまざまな位相を見てみましょう。
この段階はとらえどころがないだけでなく「言語的な混乱」でもあります。ヘルプテキストでは、位相は振動の起点と説明されていますが、それは何でしょうか？ Sytrusでは、位相は全サイクルのパーセンテージで表示されます。位相を導入することで、波形を再生する前に静寂を導入していると考えることもできます。これは、録音された音と他の音が混ざっている場合に当てはまります。HarmorやSytrus、そしてほとんどのシンセでは、位相はオシレーターが再生を開始する発振波形の（オフセット）ポイントとして定義されています。
Harmors Timbre 1 ウィンドウには、現在の波形がオシロスコープに表示されます。とりあえず、Timbre 2のことは気にしないでおきましょう。Tribre 1の波形は、Timbre LevelとHarmonic phase データを組み合わせて作られます。Timbre Levelとは、オシレーターを何個鳴らすか、どの程度の振幅で鳴らすか、つまり各オシレーターをどの程度の音量で鳴らすかということです。Harmorには516個の部分オシレーターがあり、すべてSine波だけを再生します。特定の波形は、これらのオシレーターのいくつかを使うことができますが、そのすべてが必要でないこともあります。画像7は、いくつの部分オシレータがアクティブかを確認する方法を示しています。
例えば正弦波形を再生する場合、働いているのは1つだけです。Harmonc phase データは、それぞれのオシレーターの個々の位相が動作したものです。Harmorには、1つの波形を構成する3つの要素があります。
- アクティブ部分音の数とその周波数
- 各作動部分正弦波の個々の振幅
- アクティブな各部分の位相位置
これら3つの要素を巧みに組み合わせることで、想像しうるあらゆる波形を作り出すことができます。もし前の文章を聞き逃したのなら、戻って何度も読み直してほしい。ありがとう。
部分音のプロセス数やアクティブ数は Harmorの左端にあるAboutアイコンをクリックして表示されるウィンドウで確認できます。
SytrusがTriangle波形とそのSquare波倍音をどのように表現しているかを見てください。
これはSytrusでTriangleを表示した画像です。アクティブな部分音のないHarmonic phaseデータは波形に何も寄与しません。
Harmor の Timbre について
Timbre1 ウィンドウにはフィルターが内蔵されています。「ブラウン・ノイズ・フィルター」と呼ばれるもので、これは高い周波数に対して振幅を徐々に減少させます。Harmorの中で作業しているときは、それはただそこにあるだけで、実際に「見る」ことはできません。Harmorを他のシンセと比較し始めると、「ブラウン・ノイズ・フィルター」に気づくのですが、それについては後ほど説明します。このフィルターがあるのは、周波数が高くなるとエネルギーが大きくなり、ブラウン・フィルターがそれを補正するためです。
スペクトラム・ダイアグラムを見ると、高い周波数が低い周波数よりも密集していることに気づくでしょう。これにより、伝統的な響きの良い波形を作りやすくなります。通常のサウンド・デザインでは、高音域を極端に大きくする必要はないので、この内蔵フィルターで自動的に小さくしています。
Sytrus にはブラウン運動フィルターが組み込まれていません。Sytrus で正弦波ウィンドウを使用して波形を作成すると、下の図のようになります。
上半分は音色レベル、つまり各正弦波の振幅です。下半分は各正弦波の位相データです。このバージョンの Sytrus には小さなバグがあり、位相がスクロールバーの下に隠れていることに注意してください。
位相データに階段を作りました。最初のステップは 10% で、その後 20% から 70% まで続きます。74% を超えると残念ながら位相がスクロールバーの下に表示されます。
Sytrus には合計 255 個のPartialsがあります。Sytrus からSingle-cycle waveformsをエクスポートして Harmor にインポートすると、Harmor のインポートによって最初の 255 個のPartialsのみが設定されます。これは、Harmor には 516 個のPartialsがあるためです。もう1つ注意すべき点は、Harmor が位相をシフトすることです。
その結果、波形の形状は同じですが、半サイクルシフトされます。 Sytrus の波形の外側の端が、Harmor の波形の新しい中央になります。
Timbre1のHarmonic Level
「Timbre1」ウィンドウをクリックすると、Harmor の下部にインポートされた波形のHarmonic levelデータが表示されます。
ここでは、ブラウンフィルターのレベルがインポートで補正されていることがわかります。Sytrusでは、三角形の隆起と空洞がいくつかある平坦な線がありました。Harmorでは、ラインはどんどん上がっていきます。255Patrialsで終了します。三角形の形状は、ブラウンフィルターにより尖っています。
Harmonic phaseウィンドウは位相シフトされます。ここでは、10%から始まるフェーズの階段を見ることができます。Harmorでは、ツールチップに +0.10 と表示されます。+0.50 で Harmorは-0.50まで下降し、その後-0.09まで上昇します。これは、Sytrusがスクロールバーの下に隠していた図の部分です。上の図の残りの部分では、Partialな 255 Harmorは位相を+0.24?! Sytrus でパーシャルが使用されなかった場合は、Harmor でインポートすると +0.24 または 0.25 に設定されます。SytrusではHarmonic levelがゼロの場合、位相は表示されないため、これは「機能」だと思います。内部的にはランダムな値に設定されます。Harmorでは、それが見えるようになります。以下は、Harmorの音色を理解するのに役立つ実験です。以下のカーブはSytrusで作成されています。「W」のように見えます。
このSingle-cycle waveformsをSytrusからエクスポートし、Harmorにインポートしました。上部はTimbre1のHarmonic dataに取り込まれます。下部はHarmonic phaseに取り込まれます。インポート中、データはブラウンフィルターに対して補正されています。
Timbre2のHarmonic Level
ここまではTrimbre2の話はしていませんでしたが、すべての知識が揃ったので、Timbre2について説明します。
Timbre2 には独自のHarmonic dataがありますが、Harmonic phase dataはTimbre1 と共有されます。Timbre1 を右クリックして「Analyze single-cycle waveform…」を選択して波形を分析すると、位相データもインポートされ、Timbre2 と共有されます。
Harmor のTimbre2 のデフォルトのHarmonic levelは、Sineカーブのように見えます。
以前に説明した通り、ブラウンフィルターは周波数が高くなるほど振幅を除去します。Sytrus 内で timbre 2 をリバースエンジニアリングすると、以下のようになります。
ご覧のとおり、ハーモニック振幅 (Sytrus ではこう呼ばれます) を、Harmor のブラウン運動フィルターが機能していると思われる程度に減少させました。位相は「W」波形と同じです。
以下は、Harmor の 2つのTimbreウィンドウです。ご覧のとおり、近づいています。
サンプル プロジェクト Harmor-04.flp には、Sytrus の OP3 にシングル サイクル波形としてエクスポートした「W」波形があります。OP4 には、Harmor がTimbre2 を作成すると私が考えたシミュレーションがあります。「W」の形状は、教会のオルガンに少し似ています。
Harmor-04.flp
Timbre 1 & 2 mix
Timbreのミックスは、2つのTImbreウィンドウの間にあるノブ (MIX) で行います。MIXを左端まで回すと 0% となり、Timbre1だけが聞こえます。真ん中は 50% で、Timbre 1 と 2 の両方が聞こえます。右端は 100% で、Timbre2だけが聞こえます。2つのTimbreウィンドウに同じ位相を持たせる理由は、位相キャンセルを気にせずに2つの異なるサウンドをミックスできるためです。これは非常に巧妙ですが、2つのTimbreウィンドウが同じ位相を共有するというのは説明が難しいです。位相キャンセルとは何でしょうか。この現象は、オシロスコープを使用すると最もよく説明できます。通常、サウンドをミックスするときには、位相キャンセルと呼ばれる現象に遭遇します。
通常の波形、たとえばSine波には、正の値と負の値があります。そのような音をスピーカーに送ると、スピーカーのコーンが外側と内側に動きます。逆位相の 2 つの同一の波形を混ぜると、完全に打ち消し合います。1 つの音がスピーカーのコーンを外側に動かすと、もう 1 つの音は正反対の動きをするため、スピーカーのコーンはまったく振動しません。
2 つの波形をミックスしています。黄色は最初のSine波で、青は 2番目のSine波です。これらが打ち消し合うとほぼ無音になり、一致すると音の振幅が2 倍になります。
緑の波形は、この2つの波形の結果です。位相の打ち消しがこれを引き起こしている場合、リズミカルな打ち消しと呼ばれます。
Jean-Baptiste Joseph Fourier (ジャン・バティスト・ジョゼフ・フーリエ)
フーリエ氏が、あらゆる波形をより単純なSine波、つまり部分波形の連続に分解できるという証明を発表したのは1807年のことでした。それから 204年後の2011年に、Image-Line 社はこのアイデア、つまり加法合成に基づいて
Harmorをリリースしました。
Timbreブレンドモード
Timbreウィンドウの下にはブレンドモードがあります。デフォルトのブレンドモードは "fade" です。
これは、この本でこれまで説明してきたことと同じです。
ブレンドモードは、Timbre1 とTimbre2 の倍音レベルで算術演算を実行します。
ブレンドモードを "fade" に設定し、左のウィンドウ (Timbre1) でTriangle波を Analyze します。右のウィンドウ (Timbre2) でSine曲線をAnalyzeします。
Triangle波のハーモニックレベルは次のようになります。
こちらはTibre2、Square波です。
ブレンド モードを減算に設定すると、次のようになります。Timbre2 は減算操作の結果に置き換えられます。Harmor 内では古い Timbre2 がまだ存在していますが、Timbre2 ウィンドウに減算操作の結果が表示されるだけです。
これは何のためでしょうか? これは最初のポイントが欠けているTriangle形です。Timbre1 のharmonicレベルに手動でアクセスすると、この結果が得られます。
これでグラフは完全に一致したので、証明のように見えますが、何が起こったのでしょうか。Timbre1を変更しただけなのに、Timbre2ウィンドウが新しいものに変わらないのはなぜでしょうか。これは、正弦曲線の倍音データが+1であるのに対し、Triangleの倍音データ ポイント1 が「0」であることと関係があり、算術的に「0」から「1」を引くと「-1」になりますが、ここでは負の振幅がないため、結果は同一です。
また、Triangle波形の位相データの上にSquare波をこのようにきれいに表示できるのはなぜでしょうか。これは、Square波では第1倍音のみがアクティブであるためです。他の倍音はすべてゼロなので、位相データはそれらには影響しません。
すべての実験で、Timbre2がTimbre1から減算されていることしかわかりません。ドキュメントではその逆になっています。
乗算モードの動作は、おそらくもっと簡単に説明できます。たとえば、「0」を乗算しても「0」になります。「1」未満の値を乗算すると、より小さな値になります。厳密にはTimbre2とTimbre1を乗算していると思いますが、乗算ではそれほど問題にはなりません。
「timbre blending mode」のドロップダウンメニューのオプションは次のとおりです。
| 項目 |
説明 |
| Fade |
デフォルト。Timbre1からTimbre2へのフェード |
| Subtract |
Timbre2のharmonicレベルはTimbre1のharmonicレベルから減算されます |
| Multiply |
このモードでは、Timbre2のharmonicレベルがTimbre1に掛け合わされます。
いずれかのTimbreレベルがゼロの場合、結果はゼロになります |
| Maximum |
Timbre1と2からharmonicレベルが大きい方になります |
| Minimum |
Timbre1と2からharmonicレベルが小さい方になります |
| Pluck |
Timbre1とTimbre2のブレンドです。
Timbreウィンドウのグラフは、ノートを演奏し始めたときの波形を表しています。
これは、Pluck ブレンドがTimbre1をTimbre2にコピーするだけのように解釈できますが、
ここではそれ以上のことが行われています。
このモードについては、第7章の Pluck機能でさらに詳しく説明します。
PluckとPhase で、このモードの機能について説明します |
Phase randomness (位相ランダム性)
左上の隅にPHASEコントロールがあります。
スタート ボタンは、波形のグローバル位相を 0 から 359 度の値に設定します。これは、すべての部分音の開始位相です。グローバル開始値のようなものです。開始位相のデフォルト値は 180 度です。画像合成を使用する場合、このボタンは自動的に 0 にジャンプします。理由はわかりません。それ以外の場合は、あまり使用されていないようです。ランダム化は両方の音色で同じです。異なる音色に異なるランダム位相値があるわけではありません (ただし、これも興味深いことです)。
ランダム ボタンは興味深いものです。ボタンを左に回すと、各部分位相が個別にランダム化されます。つまり、波形の形状が変わります。これは、位相が波形を構成する要素であることの論理的な帰結です。ボタンを左に回すほど、各ランダム値の変動が大きくなります。ボタンを右に回すと、部分はフリー ランニング モードでランダム化されます。このモードでは、波形の開始位相がランダム値に設定されます。ボタンを右に回すほど、ランダム値の変動が大きくなります。
Harmor-06.flp
このプロジェクトファイルでは、位相と位相のランダム性で何が起こっているかを詳細に調べます。
Pattern 2 は、Harmor の C4 の音を単純に再生します。次に、2 つのノブ (Phase と Phase Randomness) を、"曲" を再生しながらノブを動かすオートメーション クリップに接続しました。これで、これを記録して結果を分析できます。
これは、Edison でズームアウトしたときの結果です。
ここで、音の始まりにズームインします。
いつものように、最初からSawが始まっています。前方にスクロールすると、位相がどのように変化するかがわかります。
0 から 360 のセクションでは、波形の先頭がどんどんスキップされます。360 から 0 のセクションでは逆のことが起こります。次のセクションは位相のランダム性、つまりランニングです。波形が破壊されます。
最後のセクションはスペクトルランダムです。ランダム性が増すほど、各音符間の開始位相が前後にジャンプすることがわかります。
Chapter 2. 加算合成と減算合成
ここまでで、Harmor が他のシンセサイザーと比べてユニークな点を説明できるほど多くのことを学びました。
通常のシンセサイザーでは、サウンドは何らかの方法で生成されます。オシレーターやウェーブテーブルを使用して生成され、その後、通常、シンセサイザーの大部分が、さまざまなフィルターを使用して周波数やサウンドを削除することでサウンドを操作することに費やされます。そのため、減算合成と呼ばれます。サウンドの削除は通常、オーディオ信号に対して行われます。オーディオ信号を段階的に処理する場合、各ステップでさまざまなアーティファクトが発生する可能性があります。必要なアーティファクトもあれば、不要なアーティファクトもあります。おそらく、アーティファクトの一部はあまりにも一般的であるため、注意を払わないでしょう。
一方、Harmor のサウンドは、最大 516 個の異なる部分音で構成されています。それらの振幅、周波数、位相が最終的なサウンドを構成します。他の従来のシンセサイザーのようにサウンドをミックスしてから残りの処理を行うのではなく、Harmor には、サウンドが最終的なオーディオ信号に組み立てられる前に部分音を処理する、高度に設定可能なフィルター処理ワークフローがあります。これにより、現代のデジタル サウンド デザインにまったく新しくユニークなロスレス方式でサウンドを処理できるようになります。
最終更新：2024年08月16日 16:37
